Mesterséges hipotermia [1] [2] , vagy terápiás hipotermia - terápiás hatás a páciens testhőmérsékletére [3]
A hipotermia az ischaemiás és hipoxiás szövetkárosodás kockázatának csökkentésére szolgál egy elégtelen vérellátás után [3] . A szívleállás vagy az embóliában az artéria elzáródása miatt elégtelen vérellátás léphet fel, amint az általában stroke esetén előfordul. Terápiás (terápiás) hipotermia végezhető invazív módszerekkel, amelyek során speciális hőcserélő katétert vezetnek be a páciens vena cava inferiorjába a combvénán keresztül, vagy non-invazív módszerekkel, amelyek általában vízhűtéses takarót vagy mellényt használnak. a törzs és az applikátorok a lábakon, amelyek közvetlenül érintkeznek a páciens bőrével. Tanulmányok kimutatták, hogy az ischaemiás agysérülés kockázatának kitett betegeknél jobb a neurológiai kimenetel a terápiás hipotermia alkalmazásakor. [négy]
A hipotermiát a toxikológiában is használják a természetes méregtelenítési folyamatok serkentésére [5] .
A hipotermiát ősidők óta használják terápiás módszerként. A görög orvos , Hippokratész (valószínűleg az egyetlen ókori orvos a világon, akinek nézeteit ma is támogatják) azt javasolta, hogy a sebesült katonákat hóba és jégbe csomagolják. Napóleon sebésze, Dominic Larrey báró írásban azt vallotta, hogy azok a sebesült tisztek, akiket közelebb tartottak a tűzhöz, kisebb valószínűséggel élik túl súlyos sebeket, mint azok a gyalogosok, akiket nem kényeztet túl az ilyen gondoskodás. A modern időkben az első orvosi cikk a hipotermiáról 1945-ben jelent meg. Ez a tanulmány a hipotermia súlyos fejsérülésben szenvedő betegekre gyakorolt hatásaira összpontosított [6] .
Az 1950-es években a hipotermia megtalálta az első orvosi alkalmazását, hogy vértelen sebészeti területet hozzon létre az intracranialis aneurizma műtétéhez. [6] A korai kutatások többsége a 20–25 °C (68–77 F) testhőmérséklet tartományba eső testhőmérsékletű mély hipotermia alkalmazására összpontosított. A testhőmérsékletnek ez az extrém csökkenése számos mellékhatást váltott ki, amelyek a legtöbb klinikai helyzetben a mély hipotermia alkalmazását kivitelezhetetlenné tették.
Ugyanebben az időszakban külön tanulmányokat is végeztek a terápiás hipotermia enyhébb formáiról, amelyekben a testhőmérséklet mérsékelten 32–34 °C-ig (90–93 °F) csökkent. Az 1950-es években Dr. Rosomoff kutyákon demonstrálta az agyi ischaemiát és traumás agysérülést követő enyhe hipotermia jótékony hatásait. [6] Az 1980-as években végzett további állatkísérletek kimutatták, hogy az enyhe hipotermia szerepet játszhat az általános neuroprotekcióban az agy véráramlásának elzáródása után. Ezeket az állatokkal kapcsolatos adatokat két alapvető humán tanulmány támasztotta alá, amelyeket egyidejűleg 2002-ben publikáltak a New England Journal of Medicine-ben. [3] Mindkét tanulmány – az egyik Európában, a másik Ausztráliában – kimutatta a szívmegállást követő mérsékelt hipotermia pozitív hatását. [4] Válaszul ezekre a tanulmányokra, 2003-ban az American Heart Association (AHA) és a Nemzetközi Kritikai Ellátási Kapcsolatok Bizottsága (ILCOR) a szívmegállás után terápiás hipotermia alkalmazását írta elő. [7] Napjainkban világszerte egyre több klinika követi az AHA- és ILCOR-irányelveket, és a hipotermia kezelését a szívmegállásban szenvedő betegek standard ellátási csomagja részeként beépítette. [3] Egyes kutatók még ennél is tovább mentek, és azzal érvelnek, hogy a hipotermia jobb idegvédelmet nyújt az agy véráramlásának gátlása után, mint az orvosi módszerek. [3] [8]
A hipotermiával hatékonyan kezelhető állapotok öt kategóriába sorolhatók:
Az újszülöttkori encephalopathia hipotermiával történő kezelése javítja a perinatális hipoxiában és ischaemiában, hipoxiás ischaemiás encephalopathiában vagy születési asphyxiában szenvedő újszülöttek kimenetelét. A születést követő 6 órán belül megkezdett és 72 órán át tartó teljes test vagy csak fej 33-34 °C-ra történő lehűtése jelentősen csökkenti a mortalitást, valamint csökkenti a túlélők agyi bénulását és neurológiai hiányosságait. A kezelés részleteit és történetét részletesebben az „Újszülöttkori agyvelőbántalmak hipotermiájának kezelése” című oldalon ismertetjük .
A szívmegállás utáni hipotermia neuroprotektív tulajdonságaira vonatkozó adatok a legjobban a New England Journal of Medicine-ben megjelent két tanulmányban foglalhatók össze. E tanulmányok közül az első, amelyet Európában végeztek, azokra az emberekre összpontosít, akiket az összeomlás után 5-15 perccel újraélesztettek. A vizsgálatban részt vevő betegek átlagosan 22 perc (normotermiás csoport) és 21 perc (hipotermiás csoport) után spontán visszatérést tapasztaltak a keringésben (ROSC). A hipotermia a ROSC után 105 percen belül kezdődött. Az alanyokat ezután 24 órán át 32-34 °C (90-93 °F) végső hőmérsékletre hűtöttük. A hipotermia csoport 137 betegének 55%-ánál ez pozitív hatással volt a kimenetelre, míg az újraélesztés után szokásos ellátásban részesült csoportban csak 39%. [4] Megjegyzendő, hogy a szövődmények tekintetében nem volt szignifikáns különbség a két csoport között. Ezeket az adatokat egy másik hasonló tanulmány is megerősítette, amelyet egyidejűleg Ausztráliában végeztek. Ebben a vizsgálatban a szívmegállás után hypothermiával kezelt betegek 49%-a volt kedvező kimenetelű, szemben a szokásos ellátással kezelt betegek 26%-ával. [9] Egy jelentés azt sugallja, hogy az évi 300 000 amerikainak, akiknél szívleállás következik be, kevesebb mint 10%-a él túl „elég sokáig ahhoz, hogy elhagyja a kórházat”, annak ellenére, hogy egyre több olyan intézkedést alkalmaznak, mint a „gyorsabb sürgősségi ellátás”. automatizált defibrillátorok a repülőtereken és más nyilvános helyeken, valamint a kardiopulmonális újraélesztési technikák fejlesztése." [3] A Minneapolis Heart Institute-ban 2006 óta kezelt 140 beteg 52%-a azonban túlélte a terápiás hipotermiát. [3]
A hipotermia hatásosságáról a stroke kezelésében a legtöbb adat állatkísérletekre korlátozódik. Ezek a vizsgálatok az ischaemiás stroke-ra összpontosítottak, szemben a hemorrhagiás stroke-kal, mivel a hipotermia a véralvadási küszöb csökkenéséhez vezet. Ezekben az állatkísérletekben a hipotermia hatékony neuroprotektív szernek bizonyult. [10] Megállapították, hogy a hipotermia alkalmazása az intrakraniális nyomás (ICP) szabályozására ischaemiás stroke után biztonságos és ésszerű. [11] 2008-ban kimutatták, hogy az oxidatív foszforiláció gyenge és reverzibilis gátlója, az alacsony dózisú hidrogén-szulfid által kiváltott hosszú távú hipotermia csökkenti az ischaemiás stroke által okozott agykárosodás mértékét patkányokban. [12]
Állatkísérletek kimutatták a hipotermia kezelésének minden előnyét traumás központi idegrendszeri elváltozások esetén. A klinikai eredmények ellentmondó eredményeket adtak az optimális hőmérséklet és a hűtési késleltetés tekintetében. Úgy gondolják, hogy a kezelési hőmérséklet 33 °C-ra csökkentése megakadályozza a súlyos központi idegrendszeri sérülések utáni másodlagos neurológiai károsodást. [13] Az ausztrál és az új-zélandi kormány finanszírozott egy 2010-es tanulmányt, amelyben 512 randomizált beteget lehűtöttek, majd fokozatosan felmelegítettek traumás agysérülés után, egy véletlenszerűen kiválasztott második csoport pedig hűtés és fokozatos felmelegedés nélkül kapott standard kezelést. Ezt a sarki vizsgálatot az Ausztrál és Új-Zélandi Intenzív Terápiás Társaság Clinical Trials Groupja végzi.
Egy tanulmány szerint a testhőmérséklet emelkedése szorosan összefügg az ischaemiás agykárosodásban vagy agysérülésben szenvedő betegek intenzív osztályán való tartózkodásának meghosszabbodásával. [14] Ezenkívül más tanulmányok kimutatták, hogy az intenzív osztályon agysérülésben vagy lázzal járó ischaemiás agysérülésben szenvedő betegek halálozási aránya 14%-kal magasabb, mint a normotermiás betegeknél. [15] A láz hőmérséklet-csökkentő technikákkal történő szabályozása kritikus fontosságúnak bizonyult a stroke betegek kezelésében [16] .
A hipotermia neuroprotektív szerként betöltött szerepének legkorábbi indoklásában a kutatók a testhőmérséklet csökkenése következtében a sejtforgalom lelassulására koncentráltak. Ha a hőmérséklet minden Celsius-fokra csökken, a sejtanyagcsere 5-7%-kal lelassul [15] . Ennek megfelelően a legtöbb korai hipotézis úgy vélte, hogy a hipotermia csökkenti az ischaemia káros hatásait azáltal, hogy csökkenti a szervezet oxigénigényét. [6] A sejtforgalomra helyezett kezdeti hangsúly megmagyarázza, hogy a korábbi kutatások szinte kizárólag a mélyhipotermia alkalmazására összpontosítottak, mivel a kutatók úgy vélték, hogy a hipotermia gyógyító hatása közvetlenül összefügg a hőmérsékletcsökkenés mértékével [17] .
Az újabb adatok azt mutatják, hogy még a hőmérséklet kismértékű csökkenése is neuroprotektív hatást fejthet ki [18] , ami arra utal, hogy a hipotermiát más utak is befolyásolhatják, nem csak a sejtforgalom csökkenése. Az egyik elfogadható hipotézis olyan reakciósorozaton alapul, amely oxigénhiány után következik be, különösen az ionos homeosztázishoz kapcsolódóan. A perinatális asphyxiában szenvedő csecsemők esetében valószínűleg az apoptózis a fő oka a sejthalálnak, és az újszülöttkori encephalopathia hypothermia kezelése megszakítja az apoptózis útvonalat. Általánosságban elmondható, hogy a sejthalál nem közvetlenül kapcsolódik az oxigénhiányhoz, hanem közvetve, egymást követő események sorozatán keresztül következik be. A sejteknek oxigénre van szükségük az ATP molekula előállításához, amelyet a sejt az energia tárolására használ, és a sejteknek ATP-re van szükségük az intracelluláris ionszintek szabályozásához. Az ATP-t egyrészt a sejtek működéséhez szükséges alapvető ionok ellátására, másrészt a sejtfunkciókra káros ionok eltávolítására használják. Oxigén nélkül a sejtek nem tudják előállítani az ionszint szabályozásához szükséges ATP-t, ezért nem tudják megakadályozni, hogy a sejtkörnyezet ionkoncentrációja megközelítse a környezeti szintet. Nem maga az oxigénhiány vezet a sejthalálhoz, hanem oxigén nélkül a sejt nem tud ATP-t termelni, amelyre az ionkoncentráció szabályozásához és a homeosztázis fenntartásához szükséges [6] .
Figyelemre méltó, hogy még egy kis hőmérséklet-csökkenés is hozzájárul a sejtmembrán stabilitásához oxigénhiányos időszakokban. Emiatt a testhőmérséklet csökkentése segít megelőzni a nem kívánt ionok beáramlását ischaemiás stroke esetén. Azáltal, hogy a sejtmembránt kevésbé áteresztővé teszi, a hipotermia segít megelőzni az oxigénhiányt kompenzáló reakciók kaszkádját. Már a hőmérséklet mérsékelt csökkenése is erősíti a sejtmembránt, segít minimalizálni a sejtkörnyezet zavarását. Sokan a keringési blokád okozta homeosztázis folyamatának lelassulását tartják ma annak az alapnak, hogy a hipotermia képes minimalizálni az ischaemiás sérülésből eredő traumát [6] .
A hipotermiás kezelés segíthet az oxidatív stressz által okozott reperfúziós sérülés csökkentésében is, amikor ischaemia után helyreáll a szövetek véráramlása. A reperfúzió során különféle immungyulladásos reakciók lépnek fel. Ezek a gyulladásos válaszok megnövekedett koponyaűri nyomáshoz vezetnek, ami sejtkárosodáshoz és bizonyos esetekben sejthalálhoz vezet. Kimutatták, hogy a hipotermia segít csökkenteni a koponyaűri nyomást, és így minimalizálja a páciens gyulladásos immunválaszának káros hatását a reperfúzió során. A reperfúzió során fellépő oxidáció a szabad gyökök képződését is fokozza. Mivel a hipotermia csökkenti mind a koponyaűri nyomást, mind a szabadgyök-termelést, ez egy másik mechanizmusként szolgálhat a hipotermia terápiás hatásának megnyilvánulásához [6] .
Az esetleges ischaemiás sérülésben szenvedő betegeknél a hipotermia kezelését a lehető leghamarabb meg kell kezdeni, mivel a hipotermia, mint neuroprotektív szer hatékonysága idővel csökken. Számos állatmodellből származó adat azt sugallja, hogy minél korábban adják be a hipotermiát, annál jobb lesz az eredmény az alany számára. [19] A hipotermia kezelésének azonban van részleges hatása, még akkor is, ha az összeomlás után 6 órával kezdik. [20] A hipotermia állapotába került betegeket szorosan ellenőrizni kell. A klinikusoknak folyamatosan tisztában kell lenniük a hipotermia mellékhatásaival. Ezek a mellékhatások közé tartozik az aritmia, a csökkent véralvadási küszöb, a fertőzések fokozott kockázata és az elektrolit-egyensúly felborulásának fokozott kockázata. Az orvosi bizonyítékok arra utalnak, hogy ezek a mellékhatások csak a szükséges protokoll betartásával mérsékelhetők. Az orvosoknak kerülniük kell a hőmérséklet célérték alá történő csökkentését, mert a hipotermia mellékhatásainak súlyossága a beteg hőmérsékletének csökkenésével nő. Az elfogadott orvosi szabványok szerint a páciens hőmérséklete nem eshet 32°C (90°F) küszöb alá [20] .
A hipotermia kezelésének megkezdése előtt a hidegrázás leküzdésére szolgáló farmakológiai szereket kell beadni. Amikor a testhőmérséklet egy bizonyos küszöb alá esik, általában 36°C (97°F) alá, a beteg reszketni kezd. A hipotermia beadásának technikájától függetlenül a betegek reszketni kezdenek, amikor a hőmérséklet e küszöb alá esik. A hipotermia kezelésében a hidegrázás megelőzésére leggyakrabban használt gyógyszerek a dezflurán és a petidin (meperidin vagy demerol) [8] .
A klinikusoknak lassan és folyamatosan fel kell melegíteniük a beteget, hogy elkerüljék a koponyaűri nyomás káros kiugrását [20] . A sérülések elkerülése érdekében a pácienst óránként legfeljebb 0,17 °C-kal kell felmelegíteni, vagy a 33-37 °C-os felmelegedési szakasznak legalább 24 óráig kell tartania. Valójában a hipotermia-kezelés okozta halálesetek többsége az újramelegítési fázisban következik be, de ezek a halálesetek könnyen kiküszöbölhetők lassú és gyengéd felmelegítéssel [21] .
A hipotermia kezelésének orvosi módszerei két kategóriába sorolhatók: invazív és nem invazív.
Speciális hűtő (hőcserélő) katétereket vezetnek be a combvénába. A lehűtött sóoldatot fémbevonatú csövön vagy ballonon keringetik. A sóoldat lehűti a beteg egész testét, csökkenti a beteg vérének hőmérsékletét. A katéterek 1,5-2,0 °C/óra sebességgel csökkentik a hőmérsékletet. Egy kifinomult szabályozó eszközzel lehetőség van a testhőmérséklet beállítására katéterekkel a célértékhez képest 1 °C-on belül. Ez a pontosság lehetővé teszi az orvosok számára, hogy elkerüljék a túl mély hipotermiával kapcsolatos nehézségeket. Ezenkívül a katéterek lehetővé teszik a hőmérséklet állandó sebességű emelkedését, ami kiküszöböli a megnövekedett koponyaűri nyomás káros hatásait. Az ezzel a technikával kapcsolatos mellékhatások közé tartozik a vérzés, fertőzések, érszúrás és mélyvénás trombózis . [22] A hűtési katéterek által okozott fertőzések különösen veszélyesek, mivel az újraélesztett betegek nagyon érzékenyek a fertőzések szövődményeire. [23] A vérzés is jelentős kockázatot jelent a páciens számára a hipotermia miatti alacsonyabb alvadási küszöb miatt. Ez a mélyvénás trombózis kockázata valószínűleg a legfontosabb szövődmény. Egy tanulmány megállapította, hogy a mélyvénás trombózis előfordulása 33%-kal nőtt, ha a katétert legfeljebb 4 napig a betegben hagyták, és 75%-kal, ha a katétert 4 napig vagy tovább a betegben hagyták. [24] A mélyvénás trombózist úgy lehet felfogni, mint vérrögök képződését egy mélyvénában, általában a femorális vénában. Ez a megnyilvánulás végzetessé válik, ha a vérrög eljut a tüdőbe, és tüdőembóliát okoz. Ezenkívül a katéter megakadályozza, hogy az orvos hozzáférjen a femorális vénához, amelyet általában számos egyéb szükséges orvosi művelethez használnak, beleértve a vénás rendszer és a jobb szív angiográfiáját. Ellentétben az ápolók által használt non-invazív módszerekkel, a hűtőkatéterek elhelyezését olyan orvosnak kell elvégeznie, aki jól képzett és ismeri a technikát. A késleltetés annak megállapítása között, hogy a páciens részesülhet-e az ilyen kezelésből, és egy intervenciós radiológus vagy más orvos megérkezése között a katéter elhelyezése között elhúzódhat az intervenciós módszerek által biztosított gyorsabb hűtés előnyei.
A vízhűtéses takaró technológiája abból áll, hogy a hideg víz kering egy hőcserélő takarón (leggyakrabban egy pár takarón - a beteg tetején és alján), vagy egy szorosan illeszkedő mellény a törzsön, valamint applikátorok a törzsön. lábak. A hőmérséklet optimális ütemű csökkentése érdekében az egészségügyi dolgozónak a páciens testfelületének legalább 70%-át hőátadó takaróval kell befednie. Már az 1950-es években ismerték a páciens hőmérsékletének szabályozásának ezt a módszerét, de ma is ez a kezelés aranystandardja. Ez a kezelés egyben az egyik legjobban tanulmányozott eszköz a páciens testhőmérsékletének szabályozására. A vízhűtéses takarók kizárólag a páciens bőrének hűtésével csökkentik a páciens hőmérsékletét, ezért nem igényelnek sebészeti beavatkozást a klinikán hőcserélő katéterek elhelyezésével, és nem okoznak invazív technikával fellépő szövődményeket, beleértve a fertőzéseket, koagulopátiát és megnövekszik a beteg kórházban töltött ideje. Ha a vízhűtéses takaróval történő kezelést két liter sóoldat intravénás beadásával egyidejűleg végezzük, a páciens meglehetősen gyorsan - mindössze 65 perc alatt - 33 °C-ra hűthető.
Manapság a legtöbb non-invazív terápiás hipotermia-készülék maghőmérséklet-érzékelőkkel rendelkezik. A páciens végbelébe (vagy nyelőcsövébe, melléküregébe, kamrájába) helyezve a test maghőmérséklete nyomon követhető, és a készülékre küldött állandó visszacsatolás lehetővé teszi a vízhűtéses takaró beállítását a páciens kívánt testhőmérsékletének eléréséhez. Korábban a hűtőberendezések egyes modelljei miatt a hőmérséklet túl alacsonyra csökkent a célérték alá, és a betegeket 32 °C (90 °F) alá hűtötték, ami fokozott mellékhatásokat okoz. Ezenkívül túl nagy sebességgel melegítették a pácienst, ami a koponyaűri nyomás kiugrását eredményezte. Néhány újabb hardvermodellben kifinomultabb szoftver van telepítve, amely megakadályozza ezeket a hiányosságokat azáltal, hogy a hűtési folyamat során melegebb vizet használ, amikor a hőmérséklet megközelíti az alapjelet. Egyes újabb készülékek ma is 3 hűtési és melegítési sebességgel rendelkeznek, és az egyik ilyen készülék felmelegedési sebessége lehetővé teszi a páciens automatikus üzemmódban történő felmelegítését nagyon alacsony, csigasebességgel, mindössze 0,17 °C/óra, ami lehetővé teszi a 33-ról 37 °C 24 óra alatt.