Keinotekoinen hypotermia [1] [2] tai terapeuttinen hypotermia - terapeuttinen vaikutus potilaan ruumiinlämpöön [3]
Hypotermiaa käytetään vähentämään iskeemisen ja hypoksisen kudosvaurion riskiä riittämättömän verenkierron jälkeen [3] . Riittämättömän verenkierron jaksot voivat johtua sydämenpysähdyksestä tai valtimoiden tukkeutumisesta embolissa, kuten yleensä tapahtuu aivohalvauksen yhteydessä. Terapeuttinen (terapeuttinen) hypotermia voidaan suorittaa invasiivisilla menetelmillä, joissa erityinen lämmönvaihtokatetri työnnetään potilaan alempaan onttolaskimoon reisilaskimon kautta, tai ei-invasiivisilla menetelmillä, joissa käytetään yleensä vesijäähdytteistä peittoa tai liiviä. vartalo ja jalkojen applikaattorit, jotka ovat suorassa kosketuksessa potilaan ihon kanssa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että potilailla, joilla on iskeemisen aivovaurion riski, on parempia neurologisia tuloksia käytettäessä terapeuttista hypotermiaa. [neljä]
Hypotermiaa käytetään myös toksikologiassa stimuloimaan luonnollisia detoksifikaatioprosesseja [5] .
Hypotermiaa on käytetty hoitomenetelmänä muinaisista ajoista lähtien. Kreikkalainen lääkäri Hippokrates (todennäköisesti ainoa muinainen lääkäri maailmassa, jonka näkemyksiä kannatetaan edelleen) suositteli haavoittuneiden sotilaiden käärimistä lumeen ja jäähän. Napoleonin kirurgi, paroni Dominic Larrey, todisti kirjallisesti, että haavoittuneet upseerit, joita pidettiin lähempänä tulta, selvisivät harvemmin vakavista haavoista kuin jalkasotilaat, joita tällainen hoito ei hemmotellut liikaa. Nykyaikana ensimmäinen lääketieteellinen artikkeli hypotermiasta julkaistiin vuonna 1945. Tämä tutkimus keskittyi hypotermian vaikutuksiin potilailla, jotka kärsivät vakavista päävammoista [6] .
1950-luvulla hypotermia löysi ensimmäisen lääketieteellisen käyttönsä verenttömän leikkauskentän luomiseksi kallonsisäistä aneurysmakirurgiaa varten. [6] Suurin osa varhaisista tutkimuksista keskittyi syvän hypotermian käyttöön, kun ruumiinlämpö oli 20–25 °C (68–77 F). Tämä ruumiinlämmön äärimmäinen lasku aiheutti joukon sivuvaikutuksia, jotka tekivät syvän hypotermian käytöstä epäkäytännöllistä useimmissa kliinisissä tilanteissa.
Samaan aikaan tehtiin myös erillisiä tutkimuksia lievemmistä terapeuttisen hypotermian muodoista, joissa ruumiinlämpö laski kohtalaisesti 32–34 °C:een (90–93 °F). 1950-luvulla tohtori Rosomoff osoitti koirilla lievän hypotermian suotuisat vaikutukset aivoiskemian ja traumaattisen aivovaurion jälkeen. [6] Muut eläintutkimukset 1980-luvulla osoittivat, että lievä hypotermia voi vaikuttaa yleiseen hermosolujen suojaukseen aivojen verenvirtauksen tukkeutumisen jälkeen. Näitä eläintietoja tukivat kaksi merkittävää ihmistutkimusta, jotka julkaistiin samanaikaisesti vuonna 2002 New England Journal of Medicine -lehdessä. [3] Molemmat tutkimukset, toinen Euroopassa ja toinen Australiassa, osoittivat keskivaikean hypotermian positiivisen vaikutuksen sydämenpysähdyksen jälkeen. [4] Vastauksena näihin tutkimuksiin vuonna 2003 American Heart Association (AHA) ja International Committee on Critical Care Relations (ILCOR) antoivat valtuudet käyttää terapeuttista hypotermiaa sydämenpysähdyksen jälkeen. [7] Nykyään yhä useammat klinikat ympäri maailmaa noudattavat AHA- ja ILCOR-ohjeita ja ovat sisällyttäneet hypotermian hoitoon osana sydänpysähdyksestä kärsivien potilaiden perushoitopakettia. [3] Jotkut tutkijat ovat menneet vielä pidemmälle ja väittävät, että hypotermia tarjoaa paremman hermosuojan estettyään verenvirtauksen aivoihin kuin lääketieteelliset menetelmät. [3] [8]
Hypotermialla tehokkaasti hoidettavissa olevat sairaudet jaetaan viiteen luokkaan:
Vastasyntyneen enkefalopatian hoidon hypotermialla on havaittu parantavan tuloksia vastasyntyneillä, joilla on perinataalinen hypoksia ja iskemia, hypoksinen iskeeminen enkefalopatia tai syntymän asfyksia. Koko kehon tai vain pään jäähdyttäminen 33–34 °C:seen, joka aloitetaan 6 tunnin sisällä syntymästä ja jatkuu 72 tuntia, vähentää merkittävästi kuolleisuutta ja vähentää eloonjääneiden aivohalvausta ja neurologisia vammoja. Tämän hoidon yksityiskohdat ja sen historia on kuvattu tarkemmin vastaavalla sivulla "Hoito vastasyntyneen enkefalopatian hypotermialla" .
Tiedot hypotermian hermoja suojaavista ominaisuuksista sydämenpysähdyksen jälkeen ovat parhaiten yhteenveto kahdessa New England Journal of Medicine -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa. Ensimmäinen näistä tutkimuksista, joka tehtiin Euroopassa, keskittyy ihmisiin, jotka elvytettiin 5-15 minuuttia romahduksen jälkeen. Tämän tutkimuksen potilaat kokivat verenkierron spontaanin palautumisen (ROSC) keskimäärin 22 minuutin (normotermiaryhmä) ja 21 minuutin (hypotermiaryhmä) jälkeen. Hypotermia alkoi 105 minuutin sisällä ROSC:stä. Koehenkilöitä jäähdytettiin sitten 24 tuntia lopulliseen lämpötilaan 32-34 °C (90-93 °F). 55 %:lla hypotermiaryhmän 137 potilaasta tällä oli positiivinen vaikutus lopputulokseen, kun taas vain 39 % ryhmässä, joka sai tavanomaista hoitoa elvyttämisen jälkeen. [4] On huomattava, että näiden kahden ryhmän välillä ei havaittu merkittäviä eroja komplikaatioissa. Nämä tiedot vahvistettiin toisessa samanlaisessa tutkimuksessa, joka tehtiin samanaikaisesti Australiassa. Tässä tutkimuksessa 49 %:lla potilaista, joita hoidettiin hypotermiaa sydämenpysähdyksen jälkeen, oli myönteinen tulos verrattuna vain 26 %:iin normaalihoidolla hoidetuista potilaista. [9] Eräs raportti ehdottaa, että vuosittain 300 000 amerikkalaisesta, jotka joutuvat sydänpysähdyksen kohteeksi, alle 10 % selviää "riittävän kauan poistuakseen sairaalasta", vaikka toimenpiteitä, kuten "nopeampi ensiapu" käytetään yhä enemmän. automatisoidut defibrillaattorit lentokentillä ja muilla julkisilla paikoilla sekä parannuksia kardiopulmonaalisiin elvytystekniikoihin." [3] Mutta 140 potilaasta, joita on hoidettu vuodesta 2006 Minneapolis Heart Institutessa, 52 % selvisi terapeuttisesta hypotermiasta. [3]
Suurin osa tiedoista hypotermian tehokkuudesta aivohalvauksen hoidossa rajoittuu eläintutkimuksiin. Nämä tutkimukset keskittyivät iskeemiseen aivohalvaukseen, toisin kuin hemorragiseen aivohalvaukseen, koska hypotermia johtaa hyytymiskynnyksen laskuun. Näissä eläinkokeissa hypotermia on osoittautunut tehokkaaksi hermostoa suojaavaksi aineeksi. [10] Havaittiin, että hypotermian käyttö kallonsisäisen paineen (ICP) säätelyyn iskeemisen aivohalvauksen jälkeen on sekä turvallista että järkevää. [11] Vuonna 2008 pitkäaikaisen hypotermian, jonka aiheutti pieni annos rikkivetyä, joka on heikko ja palautuva oksidatiivisen fosforylaation estäjä, osoitettiin vähentävän iskeemisen aivohalvauksen aiheuttamaa aivovauriota rotilla. [12]
Eläintutkimukset ovat osoittaneet kaikki hypotermian hoidon edut traumaattisten keskushermostovaurioiden hoidossa. Kliiniset tulokset ovat antaneet ristiriitaisia tuloksia optimaalisesta lämpötilasta ja jäähdytysviiveestä. Uskotaan, että hoitolämpötilan saattaminen 33 °C:seen estää sekundaariset neurologiset vauriot vakavan keskushermostovaurion jälkeen. [13] Australian ja Uuden-Seelannin hallitukset rahoittivat vuoden 2010 tutkimuksen, jossa 512 satunnaistettua potilasta jäähdytettiin ja lämmitettiin vähitellen traumaattisen aivovamman jälkeen, ja satunnaisesti valittu toinen ryhmä sai tavanomaista hoitoa ilman jäähdytystä ja asteittaista lämpenemistä. Tämän Polar-tutkimuksen suorittaa Australian ja New Zealand Intensive Care Society Clinical Trials Group.
Erään tutkimuksen mukaan ruumiinlämmön nousu korreloi läheisesti iskeemisestä aivovauriosta tai aivovauriosta kärsivien potilaiden teho-osastolla oleskelun pitenemisen kanssa. [14] Lisäksi muut tutkimukset ovat osoittaneet, että teho-osastolla potilailla, joilla on aivovamma tai iskeeminen aivovaurio, johon liittyy kuumetta, on 14 % korkeampi kuolleisuus kuin normaalilämpöisillä potilailla. [15] Kuumeen hallinta lämpötilaa alentavilla tekniikoilla on osoittautunut ratkaisevan tärkeäksi aivohalvauspotilaiden hoidossa [16] .
Varhaisemmissa perusteluissa hypotermian roolille hermostoa suojaavana aineena tutkijat keskittyivät solujen vaihtuvuuden hidastumiseen kehon lämpötilan laskun seurauksena. Kun lämpötila laskee joka celsiusaste, solujen aineenvaihdunta hidastuu 5-7 % [15] . Näin ollen suurin osa varhaisista hypoteeseista uskoi, että hypotermia vähentää iskemian haitallisia vaikutuksia vähentämällä kehon hapen tarvetta. [6] Alkuvaiheessa painottuminen solujen vaihtumiseen selittää, että aiemmat tutkimukset ovat keskittyneet lähes yksinomaan syvän hypotermian käyttöön, sillä tutkijat uskoivat, että hypotermian parantava vaikutus liittyy suoraan lämpötilan laskun asteeseen [17] .
Uusimmat tiedot ovat osoittaneet, että jopa pieni lämpötilan lasku voi toimia hermostoa suojaavana aineena [18] , mikä viittaa siihen, että hypotermiaan voivat vaikuttaa muutkin reitit kuin pelkkä solujen vaihtuvuuden väheneminen. Yksi uskottava hypoteesi perustuu reaktiosarjaan, joka tapahtuu hapenpuutteen jälkeen, erityisesti liittyen ionihomeostaasiin. Erityistapauksessa pikkulapsille, joilla on perinataalinen asfyksia, apoptoosi on luultavasti tärkein solukuoleman syy, ja vastasyntyneen enkefalopatian hypotermiahoito katkaisee apoptoosireitin. Yleensä solukuolema ei liity suoraan hapenpuutteeseen, vaan tapahtuu epäsuorasti seuraavien tapahtumien sarjassa. Solut tarvitsevat happea tuottaakseen ATP -molekyyliä , jota solu käyttää energian varastointiin, ja solut tarvitsevat ATP:tä säätelemään solunsisäisiä ionitasoja. ATP:tä käytetään sekä solutoimintojen kannalta välttämättömien ionien toimittamiseen että solujen toiminnalle haitallisten ionien poistamiseen. Ilman happea solut eivät pysty tuottamaan tarvittavaa ATP:tä ionitasojen säätelemiseksi, eivätkä siksi voi estää ionipitoisuuksia soluympäristössä lähestymästä ympäristön tasoja. Itse hapenpuute ei johda solukuolemaan, vaan ilman happea solu ei pysty tuottamaan ATP:tä, jota se tarvitsee säädelläkseen ionipitoisuutta ja ylläpitääkseen homeostaasia [6] .
On huomionarvoista, että pienikin lämpötilan lasku edistää solukalvon vakautta hapenpuutteen aikana. Tästä syystä kehon lämpötilan alentaminen auttaa estämään ei-toivottujen ionien sisäänvirtauksen iskeemisessä aivohalvauksessa. Tekemällä solukalvon vähemmän läpäisemättömäksi hypotermia auttaa estämään hapenpuutetta kompensoivien reaktioiden sarjaa. Jopa kohtalainen lämpötilan lasku vahvistaa solukalvoa, mikä auttaa minimoimaan soluympäristön häiriöitä. Verenkierron salpauksen aiheuttaman homeostaasin hidastumisen monet pitävät nykyään perustana hypotermian kyvylle minimoida iskeemisestä vammasta aiheutuva trauma [6] .
Hypotermiahoito voi myös auttaa vähentämään oksidatiivisen stressin aiheuttamaa reperfuusiovauriota, kun verenkierto kudokseen palautuu iskemian jälkeen. Reperfuusion aikana esiintyy erilaisia immuunitulehdusreaktioita. Nämä tulehdusvasteet johtavat lisääntyneeseen kallonsisäiseen paineeseen, mikä johtaa soluvaurioihin ja joissakin tilanteissa solukuolemaan. Hypotermian on osoitettu alentavan kallonsisäistä painetta ja siten minimoivan potilaan tulehduksellisten immuunivasteiden haitallisia vaikutuksia reperfuusion aikana. Reperfuusion aikana tapahtuva hapettuminen lisää myös vapaiden radikaalien tuotantoa. Koska hypotermia vähentää sekä kallonsisäistä painetta että vapaiden radikaalien tuotantoa, tämä voi toimia toisena mekanismina hypotermian terapeuttisen vaikutuksen ilmentymiselle [6] .
Hypotermian hoito tulee aloittaa mahdollisimman pian potilailla, joilla on mahdollinen iskeeminen vamma, koska hypotermian tehokkuus hermoja suojaavana aineena heikkenee ajan myötä. Monet eläinmalleista saadut tiedot viittaavat siihen, että mitä aikaisemmin hypotermia annetaan, sitä parempi lopputulos koehenkilölle. [19] Hypotermiahoidolla on kuitenkin osittainen vaikutus, vaikka se aloitettaisiin 6 tuntia romahduksen jälkeen. [20] Potilaita, jotka joutuvat hypotermiaan, tulee seurata tarkasti. Kliinikoiden tulee olla jatkuvasti tietoisia hypotermiaan liittyvistä sivuvaikutuksista. Näitä sivuvaikutuksia ovat rytmihäiriöt, alentunut hyytymiskynnys, lisääntynyt infektioriski ja lisääntynyt elektrolyyttitasapainon riski. Lääketieteelliset todisteet viittaavat siihen, että näitä sivuvaikutuksia voidaan lieventää vain, jos noudatetaan tarvittavaa protokollaa. Lääkäreiden tulee välttää lämpötilan alentamista tavoitetason alapuolelle, koska hypotermian sivuvaikutusten vakavuus lisääntyy potilaan lämpötilan laskiessa. Hyväksytyt lääketieteelliset standardit sanovat, että potilaan lämpötila ei saa laskea alle 32°C:n (90°F) [20] .
Ennen hypotermian hoidon aloittamista tulee antaa farmakologisia aineita vilunväristyksen hillitsemiseksi. Kun ruumiinlämpö laskee alle tietyn kynnyksen, yleensä noin 36 °C (97 °F), potilas alkaa väristä. Riippumatta hypotermian antotekniikasta, potilaat alkavat vapista, kun lämpötila laskee tämän kynnyksen alapuolelle. Hypotermian hoidossa vilunväristyksen ehkäisyyn yleisimmin käytettyjä lääkkeitä ovat desfluraani ja petidiini (meperidiini tai demeroli) [8] .
Lääkäreiden on lämmitettävä potilasta hitaasti ja jatkuvasti, jotta vältetään haitalliset kallonsisäisen paineen piikit [20] . Loukkaantumisen välttämiseksi potilasta tulee lämmittää enintään 0,17 °C tunnissa tai lämmitysvaiheen 33–37 °C tulisi kestää vähintään 24 tuntia. Itse asiassa useimmat hypotermiahoidon aiheuttamat kuolemat tapahtuvat lämmitysvaiheen aikana, mutta nämä kuolemat voidaan helposti eliminoida hitaalla ja hellävaraisella uudelleenlämmityksellä [21] .
Lääketieteelliset menetelmät hypotermian antamiseksi jakautuvat kahteen luokkaan: invasiiviset ja ei-invasiiviset.
Erityiset jäähdyttävät (lämmönvaihto)katetrit asetetaan reisilaskimoon. Jäähtynyttä suolaliuosta kierrätetään metallipäällysteisen putken tai ilmapallon läpi. Suolaliuos jäähdyttää potilaan koko kehoa alentaen potilaan veren lämpötilaa. Katetrit alentavat lämpötilaa nopeudella 1,5-2,0 °C tunnissa. Kehittyneen ohjauslaitteen avulla on mahdollista asettaa kehon lämpötila katereilla 1 °C:n sisällä tavoitearvosta. Tämän tarkkuuden ansiosta lääkärit voivat välttää monet vaikeudet, jotka liittyvät liian syvään hypotermiaan. Lisäksi katetrit antavat lämpötilan nousta vakionopeudella, mikä eliminoi lisääntyneen kallonsisäisen paineen haitalliset vaikutukset. Tähän tekniikkaan liittyviä sivuvaikutuksia ovat verenvuoto, infektiot, suonen puhkaisu ja syvä laskimotukos . [22] Jäähdytyskatetrien aiheuttamat infektiot ovat erityisen vaarallisia, koska elvytetyt potilaat ovat erittäin alttiita infektioiden aiheuttamille komplikaatioille. [23] Verenvuoto aiheuttaa myös merkittävän riskin potilaalle hypotermian vuoksi alentuneen hyytymiskynnyksen vuoksi. Tämä syvä laskimotromboosiriski on luultavasti tärkein komplikaatio. Eräässä tutkimuksessa havaittiin, että syvän laskimotromboosin ilmaantuvuus lisääntyi 33 %, jos katetri jätettiin potilaaseen enintään 4 päiväksi, ja 75 %, jos katetri jätettiin potilaaseen vähintään 4 päiväksi. [24] Syvä laskimotromboosi voidaan ajatella verihyytymien muodostumisena syvässä laskimossa, yleensä reisilaskimossa. Tämä ilmentymä tulee kohtalokkaaksi, jos hyytymä kulkeutuu keuhkoihin ja aiheuttaa keuhkoembolian. Lisäksi katetri estää lääkärin pääsyn reisiluun laskimoon, jota käytetään yleensä moniin muihin tarpeellisiin lääketieteellisiin toimenpiteisiin, mukaan lukien laskimojärjestelmän ja oikean sydämen angiografia. Toisin kuin ei-invasiiviset menetelmät, joita sairaanhoitajat voivat käyttää, jäähdytyskatetrit tulee asettaa hyvin koulutetun ja tekniikan tuntevan lääkärin toimesta. Viive sen määrittämisen välillä, että potilas voi hyötyä tällaisesta hoidosta, ja interventioradiologin tai muun lääkärin saapumisen välillä katetrin asettamiseen, voi tehdä tyhjäksi interventiomenetelmien tarjoaman nopeamman jäähdytyksen edut.
Vesijäähdytteisen peiton tekniikka koostuu siitä, että kylmä vesi kiertää lämmönvaihtopeiton (useimmiten peittoparin - potilaan päällä ja pohjassa) tai vartalon tiukasti istuvan liivin sekä aplikaattorien läpi. jalat. Lämpötilan alentamiseksi optimaalisella nopeudella terveydenhuollon työntekijän tulee peittää vähintään 70 % potilaan kehon pinta-alasta lämmönsiirtohuovilla. Tämä potilaan lämpötilan säätelymenetelmä tunnettiin jo 1950-luvulla, mutta se on edelleen hoidon kultainen standardi nykyään. Tämä hoito on myös yksi parhaiten tutkituista tavoista säädellä potilaan kehon lämpötilaa. Vesijäähdytteiset peitot alentavat potilaan lämpötilaa pelkästään jäähdyttämällä potilaan ihoa, joten ne eivät vaadi kirurgisia toimenpiteitä klinikalla lämmönvaihtokatetrien sijoittelulla eivätkä aiheuta invasiivisen tekniikan aiheuttamia komplikaatioita, kuten infektioita, koagulopatiaa ja lisää potilaan sairaalassaoloaikaa. Jos hoito vesijäähdytteisillä peitoilla suoritetaan samanaikaisesti kahden litran suolaliuosta suonensisäisen annon kanssa, potilas voidaan jäähdyttää 33 °C:seen melko nopeasti - vain 65 minuutissa.
Useimmissa ei-invasiivisissa terapeuttisissa hypotermialaitteissa on nykyään ydinlämpötila-anturit. Kun se asetetaan potilaan peräsuoleen (tai ruokatorveen, poskionteloihin, kammioihin), kehon sisälämpötilaa voidaan seurata, ja jatkuva palaute laitteeseen mahdollistaa vesijäähdytteisen peiton säätämisen potilaan halutun kehon lämpötilan saavuttamiseksi. Aiemmin jotkin jäähdytinmallit saivat lämpötilan putoamaan liian alhaiselle tavoitteen alapuolelle ja jäähdyttämään potilaat alle 32 °C:n (90 °F), mikä lisäsi sivuvaikutuksia. Ne myös lämmittivät potilasta liian suurella nopeudella, mikä johti kallonsisäisen paineen piikkeihin. Joihinkin uudempiin laitteistomalleihin on asennettu kehittyneempi ohjelmisto, joka estää nämä puutteet käyttämällä lämpimämpää vettä lämpötilan lähestyessä asetusarvoa jäähdytysprosessin aikana. Joissakin uudemmissa laitteissa on myös nykyään 3 jäähdytys- ja lämmitysnopeutta, ja yhden näistä laitteista lämpenemisnopeus mahdollistaa potilaan lämmittämisen automaattitilassa erittäin alhaisella, etanan nopeudella vain 0,17 °C tunnissa, mikä mahdollistaa lämpenemisen 33:sta... 37 °C 24 tunnissa.