Hipotermie artificială [1] [2] , sau hipotermie terapeutică - efect terapeutic asupra temperaturii corpului pacientului [3]
Hipotermia este utilizată pentru a reduce riscul de afectare a țesutului ischemic și hipoxic după o perioadă de aprovizionare cu sânge insuficientă [3] . Perioadele de alimentare insuficientă cu sânge pot rezulta din stopul cardiac sau blocarea unei artere în embolii, așa cum se întâmplă de obicei cu un accident vascular cerebral. Hipotermia terapeutică (terapeutică) poate fi efectuată prin metode invazive, în care un cateter special de schimb de căldură este introdus în vena cavă inferioară a pacientului prin vena femurală, sau prin metode neinvazive, care folosesc de obicei o pătură sau o vestă răcită cu apă. trunchiul și aplicatoarele de pe picioare care sunt în contact direct cu pielea pacientului. Studiile au arătat că pacienții cu risc de leziune cerebrală ischemică au rezultate neurologice mai bune atunci când folosesc hipotermie terapeutică. [patru]
Hipotermia este folosită și în toxicologie pentru a stimula procesele naturale de detoxifiere [5] .
Hipotermia a fost folosită ca metodă terapeutică încă din cele mai vechi timpuri. Medicul grec Hipocrate (probabil singurul medic antic din lume ale cărui opinii sunt susținute și astăzi) a recomandat învelirea soldaților răniți în zăpadă și gheață. Chirurgul lui Napoleon, baronul Dominic Larrey, a mărturisit în scris că ofițerii răniți care au fost ținuți mai aproape de incendiu aveau mai puține șanse să supraviețuiască rănilor grave decât infanteriștii care nu au fost prea răsfățați de o astfel de grijă. În vremurile moderne, primul articol medical despre hipotermie a fost publicat în 1945. Acest studiu s-a concentrat pe efectele hipotermiei asupra pacienților care sufereau de leziuni grave ale capului [6] .
În anii 1950, hipotermia și-a găsit prima utilizare medicală pentru a crea un câmp chirurgical fără sânge pentru chirurgia anevrismului intracranian. [6] Majoritatea cercetărilor timpurii s-au concentrat pe utilizarea hipotermiei profunde cu o temperatură corporală în intervalul 20–25 °C (68–77 F). Această scădere extremă a temperaturii corpului a produs o serie de efecte secundare care au făcut ca utilizarea hipotermiei profunde să nu fie practică în majoritatea situațiilor clinice.
În aceeași perioadă, au existat, de asemenea, studii separate ale formelor mai ușoare de hipotermie terapeutică, cu o scădere moderată a temperaturii corpului până la intervalul de 32-34 °C (90-93 °F). În anii 1950, dr. Rosomoff a demonstrat la câini efectele benefice ale hipotermiei ușoare după ischemia cerebrală și leziuni cerebrale traumatice. [6] Studii suplimentare pe animale din anii 1980 au arătat că hipotermia ușoară poate juca un rol în neuroprotecția generală după blocarea fluxului sanguin la creier. Aceste date pe animale au fost susținute de două studii fundamentale pe oameni care au fost publicate simultan în 2002 în New England Journal of Medicine. [3] Ambele studii, unul în Europa și celălalt în Australia, au demonstrat un efect pozitiv al hipotermiei moderate după stop cardiac. [4] Ca răspuns la aceste studii, în 2003, Asociația Americană a Inimii (AHA) și Comitetul Internațional pentru Relații de Asistență Critică (ILCOR) au impus utilizarea hipotermiei terapeutice după stop cardiac. [7] Astăzi, un număr tot mai mare de clinici din întreaga lume urmează liniile directoare AHA și ILCOR și au inclus tratamentul hipotermiei ca parte a pachetului lor standard de îngrijire pentru pacienții care suferă de stop cardiac. [3] Unii cercetători au mers și mai departe și susțin că hipotermia oferă o neuroprotecție mai bună după blocarea fluxului de sânge către creier decât metodele medicale. [3] [8]
Tipurile de afecțiuni care pot fi tratate eficient cu hipotermie se împart în cinci categorii:
S-a descoperit că tratamentul encefalopatiei neonatale cu hipotermie îmbunătățește rezultatele la nou-născuții cu hipoxie și ischemie perinatală, encefalopatie ischemică hipoxică sau asfixie la naștere. Răcirea întregului corp sau numai a capului la 33–34°C, inițiată în 6 ore de la naștere și continuată timp de 72 de ore, reduce semnificativ mortalitatea și reduce paralizia cerebrală și deficitele neurologice la supraviețuitori. Detaliile acestui tratament și istoricul acestuia sunt descrise mai detaliat în pagina aferentă „Tratamentul cu hipotermie a encefalopatiei nou-născutului” .
Datele despre proprietățile neuroprotectoare ale hipotermiei după stop cardiac sunt cel mai bine rezumate în două studii publicate în New England Journal of Medicine. Primul dintre aceste studii, realizat în Europa, se concentrează asupra persoanelor care au fost resuscitate la 5-15 minute după prăbușire. Pacienții din acest studiu au experimentat revenirea spontană a circulației (ROSC) după o medie de 22 de minute (grupul de normotermie) și 21 de minute (grupul de hipotermie). Hipotermia a început în 105 minute de la ROSC. Subiecții au fost apoi răciți timp de 24 de ore la o temperatură finală de 32-34°C (90-93°F). La 55% din 137 de pacienți din grupul cu hipotermie, acest lucru a avut un efect pozitiv asupra rezultatului, comparativ cu doar 39% din grupul care a primit îngrijiri standard după resuscitare. [4] Trebuie remarcat faptul că nu a fost observată nicio diferență semnificativă în ceea ce privește complicațiile între cele două grupuri. Aceste date au fost confirmate într-un alt studiu similar, care a fost întreprins simultan în Australia. În acest studiu, 49% dintre pacienții tratați cu hipotermie după stop cardiac au avut un rezultat favorabil, comparativ cu doar 26% dintre cei tratați cu îngrijire standard. [9] Un raport sugerează că din cei 300.000 de americani care intră în stop cardiac pe an, mai puțin de 10% supraviețuiesc „suficient de mult pentru a părăsi spitalul”, în ciuda utilizării tot mai mari a măsurilor precum „îngrijirea de urgență mai rapidă”. defibrilatoare automate în aeroporturi și alte locuri publice și îmbunătățiri ale tehnicilor de resuscitare cardiopulmonară.” [3] Dar din 140 de pacienți tratați începând cu 2006 la Minneapolis Heart Institute, 52% au supraviețuit cu hipotermie terapeutică. [3]
Majoritatea datelor privind eficacitatea hipotermiei pentru tratamentul accidentului vascular cerebral sunt limitate la studiile pe animale. Aceste studii s-au concentrat pe accidentul vascular cerebral ischemic, spre deosebire de accidentul vascular cerebral hemoragic, deoarece hipotermia duce la scăderea pragului de coagulare. În aceste studii pe animale, hipotermia s-a dovedit a fi un agent neuroprotector eficient. [10] S-a constatat că utilizarea hipotermiei pentru controlul presiunii intracraniene (ICP) după un accident vascular cerebral ischemic este atât sigură, cât și rezonabilă. [11] În 2008, sa demonstrat că hipotermia pe termen lung indusă de doze mici de hidrogen sulfurat, care este un inhibitor slab și reversibil al fosforilării oxidative, reduce amploarea leziunilor cerebrale cauzate de accidentul vascular cerebral ischemic la șobolani. [12]
Studiile pe animale au arătat toate beneficiile tratamentului cu hipotermie pentru leziunile traumatice ale SNC. Rezultatele clinice au dat rezultate contradictorii pentru temperatură optimă și întârziere de răcire. Se crede că aducerea temperaturii de tratament la 33 °C previne leziunile neurologice secundare după leziuni severe ale SNC. [13] Guvernele din Australia și Noua Zeelandă au finanțat un studiu în 2010 în care 512 pacienți randomizați au fost răcoriți și încălziți treptat după leziuni cerebrale traumatice, iar un al doilea grup selectat aleatoriu a primit tratament standard fără răcire și încălzire treptată. Acest studiu polar este realizat de Grupul de studii clinice ale Societății de Terapie Intensivă din Australia și Noua Zeelandă.
Potrivit unui studiu, o creștere a temperaturii corpului este strâns corelată cu prelungirea șederii în secția de terapie intensivă a pacienților care suferă de leziuni cerebrale ischemice sau leziuni cerebrale. [14] Mai mult, alte studii au arătat că pacienții de UTI cu leziuni cerebrale sau leziuni cerebrale ischemice asociate cu febră au o rată de mortalitate cu 14% mai mare decât pacienții normotermici. [15] Controlul febrei cu tehnici de scădere a temperaturii se dovedește a fi critic în managementul pacienților cu AVC [16] .
În cele mai timpurii justificări pentru rolul hipotermiei ca agent neuroprotector, cercetătorii s-au concentrat pe încetinirea turnover-ului celular ca urmare a scăderii temperaturii corpului. Cu o scădere a temperaturii pentru fiecare grad Celsius, metabolismul celular încetinește cu 5-7% [15] . În consecință, majoritatea ipotezelor timpurii credeau că hipotermia reduce efectele nocive ale ischemiei prin reducerea necesarului de oxigen al organismului. [6] Accentul inițial pe turnover-ul celular explică faptul că cercetările anterioare s-au concentrat aproape exclusiv pe utilizarea hipotermiei profunde, deoarece cercetătorii considerau că efectul de vindecare al hipotermiei este direct legat de gradul de scădere a temperaturii [17] .
Date mai recente au arătat că chiar și o mică scădere a temperaturii poate servi drept neuroprotector [18] , sugerând că hipotermia poate fi afectată de alte căi decât doar o scădere a turnover-ului celular. O ipoteză plauzibilă se bazează pe o succesiune de reacții care apar după deficiența de oxigen, în special legate de homeostazia ionică. În cazul specific al sugarilor cu asfixie perinatală, apoptoza este probabil principala cauză a morții celulare, iar tratamentul cu hipotermie al encefalopatiei neonatale întrerupe calea apoptozei. În general, moartea celulară nu este direct legată de deficiența de oxigen, ci are loc indirect printr-o cascadă de evenimente ulterioare. Celulele au nevoie de oxigen pentru a produce molecula de ATP folosită de celulă pentru a stoca energie, iar celulele au nevoie de ATP pentru a regla nivelul ionilor intracelulari. ATP este folosit atât pentru a furniza ioni esențiali necesari pentru funcțiile celulare, cât și pentru a elimina ionii care sunt dăunători funcțiilor celulare. Fără oxigen, celulele nu pot produce ATP necesar pentru a regla nivelul ionilor și, prin urmare, nu pot împiedica concentrațiile ionilor din mediul celular să se apropie de nivelurile de mediu. Nu deficiența de oxigen în sine duce la moartea celulei, ci mai degrabă, fără oxigen, celula nu poate produce ATP, de care are nevoie pentru a regla concentrația ionilor și pentru a menține homeostazia [6] .
Este de remarcat faptul că chiar și o mică scădere a temperaturii contribuie la stabilitatea membranei celulare în perioadele de deficiență de oxigen. Din acest motiv, scăderea temperaturii corpului ajută la prevenirea afluxului de ioni nedoriți în accidentul vascular cerebral ischemic. Făcând membrana celulară mai puțin permeabilă, hipotermia ajută la prevenirea cascadei de reacții care compensează lipsa de oxigen. Chiar și o scădere moderată a temperaturii întărește membrana celulară, ajutând la minimizarea oricărei perturbări a mediului celular. Încetinirea procesului de homeostazie cauzată de blocajul circulator este ceea ce mulți consideră acum a fi baza capacității hipotermiei de a minimiza trauma rezultată din leziuni ischemice [6] .
Tratamentul cu hipotermie poate ajuta, de asemenea, la reducerea leziunilor de reperfuzie cauzate de stresul oxidativ atunci când fluxul sanguin către țesut este restabilit după ischemie. În timpul reperfuziei apar diferite reacții inflamatorii imune. Aceste răspunsuri inflamatorii duc la creșterea presiunii intracraniene, ceea ce duce la deteriorarea celulelor și, în unele situații, la moartea celulelor. S-a demonstrat că hipotermia ajută la reducerea presiunii intracraniene și astfel la minimizarea efectului dăunător al răspunsurilor imune inflamatorii ale pacientului în timpul reperfuziei. Oxidarea care are loc în timpul reperfuziei crește și producția de radicali liberi. Deoarece hipotermia reduce atât presiunea intracraniană, cât și producția de radicali liberi, aceasta poate servi ca un alt mecanism pentru manifestarea efectului terapeutic al hipotermiei [6] .
Tratamentul cu hipotermie trebuie inițiat cât mai curând posibil la pacienții cu posibile leziuni ischemice, deoarece eficacitatea hipotermiei ca agent neuroprotector scade în timp. Multe date din modele animale sugerează că, cu cât hipotermia este administrată mai devreme, cu atât rezultatul este mai bun pentru subiect. [19] Cu toate acestea, tratamentul cu hipotermie are un efect parțial, chiar dacă a început la 6 ore după colaps. [20] Pacienții introduși într-o stare de hipotermie trebuie monitorizați îndeaproape. Medicii trebuie să fie în mod constant conștienți de efectele secundare asociate cu hipotermie. Aceste efecte secundare includ aritmia, scăderea pragului de coagulare, risc crescut de infecție și risc crescut de dezechilibru electrolitic. Dovezile medicale sugerează că aceste efecte secundare pot fi atenuate doar dacă se respectă protocolul necesar. Medicii ar trebui să evite scăderea temperaturii sub țintă, deoarece severitatea efectelor secundare ale hipotermiei crește pe măsură ce temperatura pacientului scade. Standardele medicale acceptate afirmă că temperatura unui pacient nu trebuie să scadă sub un prag de 32°C (90°F) [20] .
Înainte de a începe tratamentul pentru hipotermie, trebuie administrați agenți farmacologici pentru controlul frisonului. Când temperatura corpului scade sub un anumit prag, de obicei în jurul valorii de 36°C (97°F), pacientul începe să tremure. Indiferent de tehnica folosită pentru administrarea hipotermiei, pacienții încep să tremure când temperatura scade sub acest prag. Medicamentele cel mai frecvent utilizate pentru prevenirea frisonului în tratamentul hipotermiei sunt desfluranul și petidina (meperidină sau demerol) [8] .
Clinicienii trebuie să reîncălzească pacientul încet și continuu pentru a evita vârfurile dăunătoare ale presiunii intracraniene [20] . Pentru a evita rănirea, pacientul trebuie încălzit cu o viteză de cel mult 0,17 °C pe oră, sau faza de încălzire de la 33 la 37 °C ar trebui să dureze cel puțin 24 de ore. Într-adevăr, majoritatea deceselor cauzate de tratamentul cu hipotermie apar în timpul fazei de reîncălzire, dar aceste decese pot fi eliminate cu ușurință prin reîncălzire lentă și blândă [21] .
Metodele medicale de administrare a hipotermiei se împart în două categorii: invazive și neinvazive.
Catetere speciale de răcire (schimb de căldură) sunt introduse în vena femurală. Soluția salină răcită este circulată printr-un tub sau un balon acoperit cu metal. Soluția salină răcește întregul corp al pacientului, scăzând temperatura sângelui pacientului. Cateterele scad temperatura cu o rată în intervalul de 1,5-2,0 °C pe oră. Folosind un dispozitiv de control sofisticat, este posibilă setarea temperaturii corpului folosind catetere la 1 °C de valoarea țintă. Această precizie permite medicilor să evite multe dintre dificultățile asociate cu un nivel prea profund de hipotermie. În plus, cateterele permit creșterea temperaturii într-un ritm constant, ceea ce elimină efectele nocive ale presiunii intracraniene crescute. Efectele secundare asociate cu această tehnică includ sângerări, infecții, puncția vaselor și tromboza venoasă profundă . [22] Infecțiile cauzate de cateterele de răcire sunt deosebit de periculoase, deoarece pacienții resuscitați sunt foarte susceptibili la complicații ale infecțiilor. [23] Sângerarea prezintă, de asemenea, un risc semnificativ pentru pacient din cauza pragului de coagulare scăzut din cauza hipotermiei. Acest risc de tromboză venoasă profundă este probabil cea mai importantă complicație. Un studiu a constatat că incidența trombozei venoase profunde a crescut cu 33% dacă cateterul a fost lăsat la pacient până la 4 zile și cu 75% dacă cateterul a fost lăsat în pacient timp de 4 zile sau mai mult. [24] Tromboza venoasă profundă poate fi considerată ca formarea de cheaguri de sânge într-o venă profundă, de obicei vena femurală. Această manifestare devine fatală dacă cheagul ajunge la plămâni și provoacă o embolie pulmonară. Mai mult decât atât, cateterul blochează accesul medicului la vena femurală, care este de obicei folosită pentru multe alte operații medicale necesare, inclusiv angiografia sistemului venos și a inimii drepte. Spre deosebire de metodele neinvazive care pot fi folosite de asistente, plasarea cateterelor de răcire trebuie efectuată de un medic bine instruit și familiarizat cu tehnica. Întârzierea dintre determinarea faptului că un pacient poate beneficia de un astfel de tratament și sosirea unui radiolog intervențional sau a unui alt medic pentru a plasa un cateter poate anula beneficiile răcirii mai rapide oferite de metodele intervenționale.
Tehnologia păturii răcite cu apă constă în faptul că apa rece circulă printr-o pătură schimbătoare de căldură (cel mai adesea o pereche de pături - în partea de sus și de jos a pacientului) sau o vestă strânsă pe trunchi plus aplicatoare pe picioare. Pentru a reduce temperatura la o rată optimă, lucrătorul din domeniul sănătății ar trebui să acopere cel puțin 70% din suprafața corpului pacientului cu pături de transfer de căldură. Această metodă de reglare a temperaturii pacientului era cunoscută încă din anii 1950, dar rămâne standardul de aur al tratamentului astăzi. Acest tratament este, de asemenea, unul dintre cele mai bine studiate mijloace de control al temperaturii corpului pacientului. Păturile răcite cu apă reduc temperatura pacientului doar prin răcirea pielii pacientului și, prin urmare, nu necesită intervenții chirurgicale în clinică cu plasarea de catetere cu schimb de căldură și nu provoacă complicații care apar cu o tehnică invazivă, inclusiv infecții, coagulopatie și o creșterea timpului de spitalizare al pacientului. Dacă tratamentul cu pături răcite cu apă se efectuează simultan cu administrarea intravenoasă a doi litri de soluție salină, pacientul poate fi răcit la 33 ° C destul de repede - în doar 65 de minute.
Cele mai multe dispozitive de hipotermie terapeutică neinvazive de astăzi vin cu senzori de temperatură centrală. Când este plasat în rect (sau esofag, sinusuri, ventricule) al pacientului, temperatura corpului central poate fi monitorizată, iar feedback-ul constant către dispozitiv permite ca pătura răcită cu apă să fie ajustată pentru a obține temperatura corpului dorită de pacient. În trecut, unele modele de răcitoare au făcut ca temperatura să scadă prea mult sub țintă și să răcească pacienții sub 32°C (90°F), provocând efecte secundare crescute. De asemenea, au încălzit pacientul la o rată prea mare, rezultând în creșterea presiunii intracraniene. Unele modele hardware mai noi au instalat un software mai sofisticat care previne aceste deficiențe prin utilizarea apei mai calde pe măsură ce temperatura se apropie de punctul de referință în timpul procesului de răcire. Unele dispozitive mai noi au și astăzi 3 viteze de răcire și încălzire, iar viteza de încălzire a unuia dintre aceste dispozitive vă permite să încălziți pacientul în modul automat la o rată de melc foarte scăzută, de numai 0,17 ° C pe oră, permițând încălzirea de la 33 la 37 ° C în 24 de ore.