The first domestic devices for intraosseous infusion - is the great advance of military medicine in pre-hospital stage enhancement
- Authors: Samokhvalov IM1, Golovko KP1, Denisov AV1, Telitsky SY.1, Zhirnova NA1, Komiagin SE1, Karpenko OD1, Demchenko KN1, Barakov Y.D1, Stepanov AY.1
-
Affiliations:
- Issue: Vol 20, No 4 (2018)
- Pages: 106-112
- Section: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/1682-7392/article/view/12299
- DOI: https://doi.org/10.17816/brmma12299
- ID: 12299
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
Введение. Травматический шок - наиболее рас- пространенная (63%) клиническая форма тяжелого состояния у раненых [9, 11]. Травма и шок, сопро- вождаемые кровопотерей, как правило, приводят к спадению периферических вен, в результате чего периферический внутривенный доступ может быть затруднен или даже невозможен. Следовательно, проблема быстрого и адекватного восполнения объ- ема циркулирующей крови (ОЦК) остаётся достаточно острой [2]. Альтернативным вариантом эффективного доступа к сосудистому руслу можно считать только внутрикостный доступ (ВКД), предложенный немно- гим более 80 лет назад [5]. Алгоритмы и протоколы экстренной медицинской помощи во многих странах мира предусматривают установку ВКД как второго способа выбора сосуди- стого доступа у пациентов в том случае, если установить внутривенный доступ в течение 90 с не удалось. Обеспечение сосудистого доступа часто является критической проблемой на ранних этапах медицин- ской эвакуации. Так, организационное решение о расширении доврачебной помощи за счет ранней ин- фузионной терапии во время вооруженных конфлик- тов на Северном Кавказе в 1994-1996 и 1999-2002 гг. осталось нереализованным [3]. Внутрикостное пространство (ВКП) часто назы- вают «неспадающейся веной», вне зависимости от состояния организма остающейся неотъемлемой действующей частью центрального кровообращения. В большинстве шоковых ситуаций кровоток ВКП явля- ется относительно постоянным. Уникальная структура ВКП содержит тысячи мельчайших, неспадающихся, переплетенных между собой кровеносных сосудов и действует как губка, немедленно поглощая любую 106 4 (64) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования введенную жидкость, что позволяет быстро транс- портировать введенные растворы и лекарственные средства в центральный кровоток [1, 4, 6-8, 10, 13]. По мнению В.М. Белопухова и др. [1], Е.Л. Долб- нева [5], особая заслуга в развитии этой методики введения лекарственных веществ принадлежит Ф.В. Леонтьеву, который в 1950 г в своей монографии сум- мировал накопленный опыт внутрикостных инфузий (ВКИ) и положил начало более широкому распро- странению данного метода в медицинской практике. Во время Второй мировой войны ВКИ широко применялась военными врачами армии Соединенных Штатов Америки посредством интрастернальной пункции: задокументировано более 4000 случаев её эффективного применения [5, 15]. В 1984 г. в Индии во время эпидемии холеры американский врач-педиатр James Orlowski применил ВКИ для лечения детей [8]. Современный этап развития метода ВКИ ознаменован разработкой и введением в эксплуатацию новейших медицинских изделий для его применения: - 1994 г, израильская компания «Waismed Ltd.» разработала устройство для внутрикостного доступа «B.I.G» (Bone Injection Gun) в трех вариантах: для детей от 0 до 12 лет - красная маркировка, для взрослых от 12 лет и старше - синяя маркировка и для ветерина- рии - зеленая маркировка (рис. 1); Рис. 1. Устройство для ВКД «B.I.G» - 2014 г, фирма «Waismed Ltd.» «под флагом» ком- пании «PerSys Medical» внедрила новое устройство для внутрикостного доступа под торговой маркой «NIOтм» (New Intraosseous device) в двух вариантах: для детей от 0 до 12 лет - красный, для взрослых от 12 лет и старше - синий (рис. 2); - американская компания «Vidacare» (сейчас вхо- дит в состав корпорации Teleflex®) предложила вну- трикостную инфузионную систему «EZ-IO» (Arrow® EZ- IO® Intraosseous Vascular Access System) (рис. 3). Система представляет собой электрическую дрель на литиевой батарее, рассчитанной на 1000 циклов или 10 лет работы. В комплект изделия входят одно- разовые стерильные иглы со стилетом двух размеров: Рис. 2. Устройство для ВКД «NIO» Рис. 3. Система для ВКД «EZ-IO» детская - диаметром 15G, длиной 15 мм (для детей 3-39 кг) и взрослая - диаметром 15G, длиной 25 мм (для взрослых от 40 кг и более), а также коннектор с замком по типу Луэр-лок для соединения со шприцем или инфузионной системой для интенсивной терапии и наклейка-фиксатор установленной иглы. Эффек- тивность системы была доказана в многочисленных публикациях как отечественных, так и зарубежных авторов, в том числе в сравнении со шприцем-писто- летом «B.I.G» и другими современными устройствами для внутрикостного доступа [14]. На сегодняшний день завершена опытно-конструк- торская работа по созданию изделий медицинского назначения, направленных на совершенствование оказания помощи при жизнеугрожающих последстви- ях у тяжелораненых. Цель исследования. Разработка и экспери- ментальная апробация отечественных медицинских изделий для внутрикостного введения растворов с целью восполнения объёма циркулирующей крови. Материалы и методы. В качестве материалов для исследования использовали: - устройство одноразовое для внутрикостного введения растворов при отсутствии венозного досту- ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 4 (64) - 2018 107 Экспериментальные исследования па на основе пружинного привода - индекс «ВКИ-П» обществом с ограниченной ответственностью (ООО) «Новопласт-М») (рис. 4), предназначенное для вну- трикостной установки иглы за счет ее выстреливания при помощи пружинного механизма; Рис. 4. Устройство для ВКИ пружинное - «ВКИ-П» - набор для внутрикостного введения при помощи электропривода - индекс «ВКИ-Э» (рис. 5) (ООО «На- учно-проектная Компания «СпецПроект»), предна- значенный для внутрикостной установки иглы за счет ее вкручивания с использованием электрического привода - дрели. Рис. 5. Набор для ВКИ электрический - «ВКИ-Э» Устройство для «ВКИ-П» разрабатывается для вну- трикостного введения иглы со стилетом одноразового применения. В состав «ВКИ-П» входит одноразовый стерильный шприц с фиксатором по типу Луэр-лок, антисептическая салфетка в герметичной упаковке и индивидуальный пластиковый футляр. Малые раз- меры и вес шприц-пистолета «ВКИ-П» упрощают его использование при оказании первой помощи сани- тарным инструктором (парамедиком) и доврачебной помощи фельдшером. Наличие жесткого герметичного контейнера для хранения шприц-пистолета «ВКИ-П» предотвращает его механические повреждения, наличие пружин- ного привода позволяет осуществить быструю и на достаточную глубину внутрикостную установку иглы и наладить внутрикостное введение растворов при отсутствии венозного доступа. Набор для «ВКИ-Э» - это многоразовый набор со сменными одноразовыми иглами, предназначенный для использования врачом. В составе «ВКИ-Э»: иглы со стилетами и защитными колпачками стерильные в герметичной упаковке (10 шт.); стерильные магистра- ли в герметичной упаковке с замком по типу Луэр-лок (10 шт.); антисептические салфетки в герметичной упаковке (30 шт.); зарядное устройство «Robiton» с кабелем и индивидуальная упаковка (футляр). В ходе эксперимента по оценке эффективности устройств для ВКИ использовались 14 свиней массой 25-30 кг, все манипуляции проводились в соответ- ствии с правилами и рекомендациями по работе с экспериментальными животными [12]. Для индукции анестезии, а также в ходе наркоза животным внутримышечно вводили 5 мг/кг тилета- мина и золазепама. В течение всего эксперимента проводили искусственную вентиляцию легких нар- козно-дыхательным аппаратом «Mindray WATO EX-35» (Китай) в режиме перемежающейся вентиляции с положительным давлением, частотой 12-15 вдохов в минуту с ингаляцией 100% кислорода. На вводном наркозе использовали 5 об.% севофлурана, для под- держания анестезии - 2-3 об.%. Из эксперимента животные выводились путем введения летальной дозы концентрированного раствора хлористого калия под общей анестезией. Мониторинг артериального давления (АД) проводили с помощью интродьюсера «5Fr», установленного в правую бедренную артерию (БА) пункционным способом под контролем ультра- звукового исследования или в сонную артерию. Клинический анализ крови осуществляли с помощью ветеринарного гематологического анализатора «URIT- 3000 Vet Plus» фирмы «URIT Medical Electronic Co» (Китай). Забор крови для клинического анализа, моделирования шока тяжелой степени и гемоторакса (с последующей реинфузией) производили через венозный катетер, установленный в левую яремную или бедренную вену. Кровь для реинфузии забиралась в пластиковый флакон объемом 250 мл с 1мл гепарина (рис. 6). Моделирование шока тяжелой степени проводи- лось из расчета объема кровопотери, равного 35% от ОЦК, вычисленного по формуле: ОЦК (мл)=7% от массы тела (кг). Рис. 6. Моделирование кровопотери путем забора крови из бедренной вены 108 4 (64) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования После того, как клинически и лабораторно были констатированы признаки травматического шока (снижение артериального давления (АД), учащение пульса и дыхания, изменение показателей общего анализа крови), выполнялся внутрикостный доступ с помощью опытных образцов устройств (рис. 7, 8) с последующей инфузией физиологического раствора. Рис. 7. Выполнение ВКД при помощи опытного образца устройства «ВКИ-П» Рис. 8. Выполнение ВКД при помощи опытного образца набора «ВКИ-Э» Оценка эффективности опытного устройства для ВКИ растворов состояла из нескольких уровней: - клиническая оценка эффективности средства доставки иглы для внутрикостной инфузии с помощью аспирационной пробы (рис. 9); Рис. 9. Внутрикостная игла установлена, мандрен удален. Положительная аспирационная проба - рентгенологический контроль с введением кон- траста ультравист 370 (10 мл контраста и 10 мл физио- логического раствора): раствор вводился внутрикост- но, затем выполнялась контрольная рентгенография нижней конечности животного (рис. 10, 11); - качество внутрикостной инфузии оценивали по времени, затраченному на капельное введение 750 мл физиологического раствора (рис. 12, 13); Рис. 10. Распространение контрастного вещества по сосудистому руслу нижней конечности при использовании устройства «ВКИ-П» Рис. 11. Распространение контрастного вещества по сосудистому руслу нижней конечности при использовании набора «ВКИ-Э» Рис. 12. Проведение внутрикостной инфузии физиологического раствора при помощи устройства «ВКИ-П» и системы для внутривенных вливаний посредствам переходника «Луэр-лок» ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 4 (64) - 2018 109 Экспериментальные исследования Рис. 13. Проведение внутрикостной инфузии физиологического раствора при помощи набора «ВКИ-Э» и системы для внутривенных вливаний - эффективность лечения травматического шока путем инфузии и реинфузии оценивали по клиниче- ским и лабораторным показателям (АД, частоте сер- дечных сокращений (ЧСС) и дыхательных движений (ЧДД), показателям клинического анализа крови) после восполнения кровопотери; - возможность возникновения кровотечения после удаления иглы оценивали визуально, по показателям гемодинамики и клиническому анализу крови спустя 60 мин после удаления. Проводимый эксперимент был разделен на 4 этапа: подготовительный; моделирование травматического шока; применение устройства для внутрикостного введения растворов (при моделировании отсутствия венозного доступа); оценка эффективности устрой- ства для внутрикостного введения растворов. Результаты и их обсуждение. В ходе подготови- тельного этапа было подтверждено, что у животных основные гемодинамические показатели (ЧДД - 13,1±0,6 раз/мин, ЧСС - 92,8±4,3 уд/мин, систоличе- ское АД - 99,1±3,6 мм рт. ст.) и данные клинического анализа крови (лейкоциты - 18,4±1,2×109/л; эритро- циты - 5,8±0,1×1012/л; гемоглобин - 110,9±2,3 г/л; тромбоциты - 509,2±43,6×109/л) находятся в пределах нормы, фоновые патологические изменения легочной ткани (очаги уплотнения, наличие свободной жидкости и воздуха) отсутствуют. Затем, путем забора крови в объеме 500±42 мл (35% ОЦК) из БА был смоделирован шок тяжелой степени. Кровопотеря и наличие шока подтвержда- лось через 20 мин после забора крови изменениями показателей гемодинамики и клинического анализа: по сравнению с исходными данными наблюдалось падение систолического АД на 18,5%, рост ЧСС на 19,4%; количество эритроцитов, гемоглобина и тромбоцитов снизилось на 15,3; 12,8 и 11,3% соот- ветственно (рис. 14, 15). Рис. 14. Изменение параметров гемодинамики по этапам эксперимента, % от исходных значений Рис. 15. Изменение параметров клинического анализа крови по этапам эксперимента, % от исходных значений 110 4 (64) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования После подтверждения шока тяжелой степени осуществлялся внутрикостный доступ с использова- нием опытных устройств с дальнейшим введением инфузионных растворов и реинфузии крови для восполнения ОЦК. Для этого к внутрикостной игле по- средством переходника «Луэр-лок» присоединялась система для внутривенных вливаний и выполнялось капельное введение 750 мл физиологического рас- твора (3 флакона по 250 мл), а затем - реинфузия крови в объеме 400-500 мл. Выявлено, что коррекция травматического шока с помощью внутрикостного введения инфузионных растворов и реинфузии крови приводила к постепенному улучшению показателей гемодинамики и клинического анализа: нормализа- ции АД, снижению ЧСС, частичному восполнению кровопотери. Помимо эффективности лечения травматиче- ского шока, опытные образцы оценивали по ряду дополнительных показателей (по времени, затра- ченному на инфузию, особенностям использова- ния, возможности возникновения осложнений), таблица. Таблица Оценка опытных образцов устройства и набора для ВКИ Показатель Устройство «ВКИ-П», n=8 Набор «ВКИ-Э», n=6 Общее время внутрикостной инфузии 750 мл 0,9% раствора NaCl, мин 46,7±1,2 51,3±3,0 Надежность фиксации иглы в большеберцовой кости Надежно фиксирована Возможность удаления иглы Удаляется без применения до- полнительного инструмента, но с некоторым усилием Возникновение кровотечения после удаления иглы Не наблюдалось Выводы 1. Устройства «ВКИ-П» (одноразовые) и наборы «ВКИ-Э» (многоразовые) могут использоваться в качестве альтернативного доступа для проведения инфузионных мероприятий в качестве компонента противошоковой терапии, решая проблему вос- полнения ОЦК при оказании медицинской помощи тяжелораненым на передовых этапах медицинской эвакуации; 2. Устройство одноразовое «ВКИ-П» и набор «ВКИ-Э» обеспечивают инфузию физиологическо- го раствора NaCl в магистральные сосуды (путем внутрикостной инфузии) в объеме 750 мл в течение 45-50 мин; 3. Внутрикостная инфузия позволила восполнить ОЦК на 750 мл в течение 45-50 мин, а реинфузия крови - поднять уровень эритроцитов на 3%, гемоглобина на 1%, тромбоцитов на 6,3%, по сравнению с уровнем их падения во время шока; 4. Устройство одноразовое «ВКИ-П» и набор «ВКИ-Э» позволяют надежно фиксировать иглу для внутрикостных инфузий, которая впоследствии мо- жет быть удалена без применения дополнительного инструмента и без кровотечения после удаления, по- зволяя осуществлять инфузионную терапию во время эвакуации тяжелораненых любым видом санитарного транспорта.About the authors
I M Samokhvalov
Email: vmeda-nio@mail.ru
K P Golovko
Email: vmeda-nio@mail.ru
A V Denisov
Email: vmeda-nio@mail.ru
S Yu Telitsky
Email: vmeda-nio@mail.ru
N A Zhirnova
Email: vmeda-nio@mail.ru
S E Komiagin
Email: vmeda-nio@mail.ru
O D Karpenko
Email: vmeda-nio@mail.ru
K N Demchenko
Email: vmeda-nio@mail.ru
Ya D Barakov
Email: vmeda-nio@mail.ru
A Yu Stepanov
Email: vmeda-nio@mail.ru
References
- Белопухов, В.М. Применение метода внутрикостной ин- фузии в медицине чрезвычайных ситуаций / В.М. Бело- пухов [и др.] // Вестн. соврем. клин. мед. - 2014. - Т. 7, вып. 5. - С. 59-62.
- Гаврилин, С.В. Влияние инфузионной терапии в остром периоде травматической болезни на ее дальнейшее течение / С.В. Гаврилин, Д.П. Мешаков, К.П. Кунеев // Вестн. анестезиол. и реаниматол.- 2012.- Т. 9, № 5.- С. 29-35.
- Гуманенко, Е.К. Хирургическая помощь раненым в кон- тртеррористической операции на Северном Кавказе: первая, доврачебная и первая врачебная помощь в зоне боевых действий (сообщение второе) / Е.К. Гу- маненко [и др.] // Воен.-мед. журн. - 2005. - Т. 326, № 3.- С. 4-13.
- Долбнева, Е.Л., Внутрикостный доступ - современное решение проблемы сосудистого доступа в критических ситуациях и при сердечно-легочной реанимации / Е.Л. Долбнева, Е.С. Петросян // Мед. неотлож. сост. - 2012. - № 1 (40).
- Долбнева, Е.Л. Внутрикостный доступ: историческая справка и современное решение проблемы сосудистого доступа в критических ситуациях / Е.Л. Долбнева // Вестн. ассоц. мед. сестер России. - 2015. - № 1/20. - С. 36-40.
- Мухаев, Х.Х. Внутрикостная анестезия на верхней челюсти: учеб.-метод. пособие / Х.Х. Мухаев [и др.]. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2012. - 40 с.
- Пиковский, В.Ю. Применение полуавтоматических устройств для обеспечения внутрикостного доступа на догоспиталь- ном этапе / В.Ю. Пиковский // Скорая мед. помощь, 2014, № 4.- С. 50-55.
- Ракитин, А.А. Внутрикостный способ введения лекарствен- ных средств как альтернатива внутривенному доступу в неотложных критических ситуациях / А.А. Ракитин, Е.И. Закурнаева // Акт. вопр. естеств. и тех. наук: сб. науч. тр. по мат. 2-й междунар. науч.-практ. конф. - 2015. - С. 70-73.
- Самохвалов, И.М. Травматическая болезнь: варианты течения (сообщение первое) / И.М. Самохвалов [и др.] // Вестн. анестезиол. и реаниматол. - 2009. - Т. 6, № 3. - С. 2-8.
- Смирнов, М.В. Анализ использования внутрикостного до- ступа в БУ «Нижневартовская городская станция скорой медицинской помощи» / М.В. Смирнов, С.М. Карпусь, В.М. Михайлова // Здравоохранение Югры: опыт и инновации, 2017. - № 2. - С. 19-22.
- Стуканов, М.М. Параметры гемостаза у больных с травма- тическим шоком / М.М. Стуканов [и др.] // Вестн. Ур. мед. акад. науки. - 2012. - № 1 (38). - С. 26-30.
- Федеральный закон от 24 апреля 1995 г. N 52-ФЗ «О живот- ном мире» (ред. от 07.05.2013) // «Собрание законодатель- ства РФ», 24.04.1995, № 17, ст. 1462.
- Хайруллин, Р.И. Современные возможности сосудистого доступа на догоспитальном этапе / Р.И. Хайруллин [и др.] // Здравоохранение Югры: опыт и инновации. - 2016. - № 2. - С. 32-35.
- Drinker, C. The circulation in the mammalian bone marrow / C. Drinker, K. Drinker, C. Lund // Am. J. Physiol. - 1922. - № 62. - Р. 1-92.
- Tocantins, L.M. Infusions of blood and other fluids via the bone marrow in traumatic shock and other forms of peripheral circulatory failure / L.M. Tocantins, J.F. O’Neill, A.H. Price // Annals of Surgery, 1941. - Vol. 114, № 6. - P. 1085- 1092.