Deneysel Toraks Travma Modeli

Transkript

1 Doç. Dr. Mehmet DAKAK Yrd. Doç. Dr. Orhan YÜCEL Deneysel Toraks Travma Modeli Toraks travması, yaşamın ilk dört dekadında birinci ölüm nedenidir. Travmaya bağlı ölümlerin %25 i toraks travması sonucu gelişir. Toraks travması (TT) akciğerler, kalp ve intratorasik organlarda hasara neden olan önemli bir klinik problemdir. Bu tür travmalarda fizyopatolojinin bazı yönleri tam aydınlatılmamıştır. TT tüm dünyada travmaya bağlı morbidite ve mortalitenin en önemli nedenlerinden biri olmaya devam etmektedir. Ülkemizde Devlet İstatistik Enstitüsü nün verilerine göre 1999 yılı içerisinde trafik kazası sonucu ölüm ve yaralanma meydana gelmiştir. Toraks travmasının fizyopatolojisinin bilinmesi ve fizyopatolojinin süre ile ilişkisinin ortaya konulması tanı ve tedavi sürecini aydınlatarak morbidite ve mortaliteyi azaltacağı ortadadır. TT nın deneysel model üzerinde çalışılması açısından denek hayvanının seçimi travma modelinin seçimi ve incelenecek parametrelerin ortaya konulması gerekmektedir. Toraks travmasının deneysel model üzerinde çalışılması aşamasında üç başlık gündeme gelmektedir. Bu ana başlıklar şunlardır. 1. Travma modelinin seçimi 2. Denek hayvanının seçimi 3. İncelenecek parametrelerin tespit edilmesi Bu tür deneysel çalışmalarda domuz, köpek, rat gibi birçok farklı denekler kullanılmıştır. Deneklerin seçiminde birtakım etkenler rol oynamaktadır. Bunların en önemlileri seçilen deneğin anatomik ve fizyolojik özelliklerinin insana mümkün olduğunca yakın olması ve anlamlı istatistiksel sonuç elde edebilecek sayıda denek temininin mümkün olması, denek bakımı, anestezi uygulanabilirliği ve etik onay alınması gibi faktörlerdir. Ratın temin edilmesinin ve bakımının kolay olması, üremesinin hızlı olması, travma modellerinde tercih edilen denek olması ve istatistiksel çalışma için uygun sayıda denek temin edilebilmesi nedeni ile deneysel çalışmamız için seçilmiştir. Deneysel travma modellerinin temel amacı, belli guruplara belli miktarda travma şiddetini standart olarak uygulayabilmek temeline dayanmaktadır. Bu konuda kullanılmış değişik modeller mevcuttur yılında Wang N. ve arkadaşları 38 denekte yaptıkları çalışmada pnömotik temele dayalı bir model kullanmışlardır. Bu amaçla geliştirdikleri travma

2 modeliyle supin pozisyonda yatan deneğe, sağ lateralden travma uygulamışlar. Deneğe uygulanan travma şiddetini ayarlamak amacıyla kullanılan tabanca namlusunda delikler oluşturulmuş ve bu delikler açılıp kapanarak farklı şiddette toraks travması oluşturulmuştur. Irvın RJ. ve arkadaşları ise 1997 yılında yaptıkları deneysel çalışmada blast travma oluşumunu incelemişler ve bir düzenek hazırlamışlar. Modelleri temelde iki ana kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısım basınçlı hava sağlayan blast way jeneratörü, ikinci kısım ise tank dan tahliye edilen havanın toplandığı küçük bir odacıktan oluşmaktadır. Bu odacığın bir yüzeyi basınç şiddetine göre perfore olan diafram ile kapatılmıştır. Denek diaframın önüne tespit edildikten sonra diaframın basınç artışına bağlı perfore olmasıyla blast travma oluşturulmuştur. Toraks travması oluşturmak için havalı tabancayla göğüs duvarına doğrudan travma uygulanan deneysel çalışmalar da vardır. Kelly ME ve arkadaşları 2003 de yaptıkları çalışmada havalı tabancayı doğrudan deneğin göğüs duvarına dayayarak yapılan bitişik atışla toraks travma modeli oluşturmuşlardır. Bizim TT oluşturma modelimiz tamamen yeni ve özgün bir modeldir. Travma modelimizin avantajları arasında; travma şiddetinin değişkenliğinin ve standardizasyonun kolayca sağlanması, tekrar edilebilme özelliği, uygulamada kolaylık, taşınabilirlik ve maliyetinin çok uygun olması sayılabilir. Çalışmada travmanın kardiyopulmoner sistem üzerine etkilerini incelemek amacıyla bakılan parametrelerin yanı sıra travmanın toraks duvarı ve intratorasik organlara etkileri makroskobik ve mikroskobik olarak incelenmiştir. Travma sonrası travmaya ilk yanıt olan kardiyopulmoner değişiklikler, monitorize edilen deneklerde SPO2, kalp atım hızı ve solunum hızı parametreleri ile 120 dk. boyunca takip edilmiştir. Irvin ve Guy yapmış oldukları çalışmalarda travma sonrası deneklerde hipotansiyon, apne ve bradikardi görüldüğünü vurgulamışlardır. Çalışmamızda hafif toraks travması uygulanan grup 2 de ilk dakikalardan itibaren 120 dk kadar gözlenen bradikardinin vagal nedenli olabileceği değerlendirilmiştir. Grup 3 de ise kalp atım hızı anlamlı derecede yüksek bulunmuştur. Bununda intatorasik hemorajiye bağlı olabileceği değerlendirilmiştir. Çalışmamızda travma sağ lateral duvardan uygulandığı için kardiyak değişiklikler diğer çalışmalara göre daha az görülmüştür. Travma uygulanan deneklerde travma sonrası bozulan ventilasyon ve perfüzyona bağlı olarak SPO2 değerinde düşme görülmüştür. Travma şiddetde arttırıldığında bu düşüş belirgin olmuştur. Ventilasyon perfüzyon bozukluğu travmanın şiddetine bağlı olarak künt toraks travmasının hemen ilk anlarında oluşmakta ve giderek ağırlaşmaktadır. Bu durumun kliniğe yansıması özellikle savunma mekanizmaları zayıf olan çocuklar ve KOAH vb. nedeniyle pulmoner

3 rezervleri sınırlı olan yaşlı olgularda önem kazanmaktadır. Solunum hızına bakıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir yükseklik saptanmış ve bu değerlerde süreç içinde bir azalma olmamıştır. TT oluşturmak için özgün, yeni ve kullanımı kolay bir travma modeli (GATA Travma Modeli) oluşturulmuştur (Resim 1). Model temel olarak dört parçadan oluşmaktadır Künt toraks travma uygulama modeli r =13m m 4 40, 70, 100 gr Resim-1: Künt Toraks Travma Modeli 1. Tüp, iç çapı 14 mm dış çapı 21 mm ve yüksekliği 90 cm olan ağırlıkların içinden kaydırılacağı 0.5 makine yağı ile sürtünmesi azaltılmış plastik borudur. 2. Tüp tespit kısmı, tüpü destek tablasına bağlayan metal çubuk ve eklerinden oluşur. 3. Destek kısmı, tüpün vertikal pozisyonda tutulmasını sağlayan ve üzerinde deneğin tespit edildiği metal düzlem. 4. Metal ağırlıklar, çapı 13 mm olan ve ağırlıkları 40, 70 ve 100 gr olarak değişen özel hazırlanmış silindir seklinde metal ağırlıklardır. Kullanılan metal ağırlığa göre travmanın şiddeti ayarlanmaktadır. Çalışmamızda denekler Tablo 1 de görüldüğü gibi beş guruba ayrılmıştır. Her guruba randomize olarak 10 denek seçilmiştir. Gruplara Tablo 2 de planlanan şiddette travma aşağıdaki protokole uygun olarak uygulanmıştır.

4 Tablo 1: Deneklerin gurupları Grup I : Kontrol grubu. (n=10) Grup II : Hafif şiddetli KTT grubu (n = 10) Grup III : Orta şiddetli KTT grubu (n = 10) Grup IV : Ağır şiddetli KTT grubu (n = 10) Grup V : Sağ kalım çalışması grubu (n= 10) * KTT: Künt toraks travması Tablo 2: Denek gruplarına göre KTT şiddeti Gurup Uygulanacak ağırlık Deneğe uygulayacağı travma şiddeti Gurup I: Kontrol gurubu - - Gurup II Hafif şiddetli Joule Gurup III: Orta şiddetli Joule Gurup VI: Ağır şiddetli Joule Gurup V: Sağ kalım Joule KTT oluşturulması esnasında ve takibinde uygulanan protokol: 1. Genel anestezi uygulandı ( Ketamin 90 mg/kg ile Xylazine 10 mg/kg intra peritoneal) 2. Denek sağ lateral göğüs duvarı tıraş edildi ve sağ yan yukarı gelecek şekilde KTTUM nin destek kısmı üzerine tespit edildi. 3. Denek Tungsten ampul (100W/220 Volt) ile ısıtıldı ve oksijen desteği sağlandı. 4. Metal ağırlık 100 cm mesafeden serbest düşüşe bırakılarak travma oluşturuldu. 5. Travma sonrası denek monitörize edilerek SpO2, solunum hızı ve kalp atım hızı 1, 5, 10, 20, 30, 60, 90, 120 dakikalarda kaydedildi. 120 dakika sonrası denekler sakrifiye edildi (Ketamin + Xslazine letal dozda). 6. Deneğe analjezi amacıyla buterfenol uygulandı. 7. Sakrifiye edilen denekler akciğer makroskopik ve mikroskopik olarak incelendi. 8. Sonuçların istatistik analizleri yapıldı (Kruskal-Wallis testi, Mann-Whitney U testi, Ki-ve Kare testi, paket program: SPSS 10.0 (SPSSFW, SPSS Inc., Chicago, IL., USA). Toraks travması oluşturmak üzere hazırladığımız model literatür bilgileri ve akademimizin araştırma olanakları dahilinde hazırlanmış yeni ve özgün bir modeldir. Modelin

5 avantajları; travma şiddetinin değişkenliğinin ve standardizasyonunun kolaylıkla sağlanması, tekrar edilebilme özelliği, uygulamada kolaylık, taşınabilirlik ve maliyetinin ucuz olması sayılabilir. Bu model istenilen travma şiddetini hemen oluşturabilme yönünden diğer yöntemlerden daha iyi olduğu kanaatindeyiz. KAYNAKLAR 1. Boyd A.D. Chest wall trauma. In: Hood RM, Boyd AD, Culliford AT, eds. Thoracic Trauma. Philadelpia; 1989: Battistella F, Benfield JR. Blunt and penetrating injuries of the chest wall, pleura and lung. In: Shields TW ed. General Thoracic Surgery. 4th ed. Baltımore: 1994: Cedeno A, Rodriguez P, Rodriguez-Citron W. Acute respiratory distress syndrome in the trauma intensive care unit. P R Health Sci J. 2002; 21: Özdemir N. Toraks travmaları. In: Akay H ed. Göğüs Cerrahisi. Ankara: 2003: Wang ND, Stevens MH, Doty BD, Hammond EH. Blunt chest trauma: an experimental model for heart and lung contusion. J Trauma. 2003; 54: Irwin, Randy J MD; Lerner, Megan R.; Bealer, John F MD; Brackett, Daniel J; Tuggle, David W. MD. Cardiopulmonary physiology of primary blast injury. J Trauma. 1997; 43: Guy R, Watkins PE. Cardiopulmonary, histological and inflammatory alterations after lung contusion in a novel mause model of blunt chest trauma. Shock. 2003; 19: ( 17 ve 18 iptal ) Ferguson M, Luchette FA. Management of blunt chest injury. Respir Care Clin N Am. 1996; 2: Miura H, Taira O, Hiraguri S, Uchida O, Hagiwara M, Ikeda T, Kato H. Blunt thoracic injury. Jpn J Thorac Cardiovasc Surg. 1998; 46:

6 10. Peclet MH, Newman KD, Eichelberger MR, Gotschall CS, Garcia VF, Bowman LM. Thoracic trauma in children: an indicator of increased mortality. J Pediatr Sugery. 1990; 25: Segers P, Van Schil P, Jorens P, Van Den Brande F. Thoracic trauma: an analysis of 187 patient. Acta Chir Belg. 2001; 101: Hood RM, Trauma to the chest. In: Sabiston DC, Spencer FC, eds. Gıbbon's Surgery of the Chest. 4th ed. 1983; Karmy-Jones R, jurkovich GJ, Shatz DV, Brundage S, Wall MJ, Engelhardt S and et al. Management of traumatic lung injury: a Western Trauma Association Multicenter review. J Trauma. 2001; 51: Shorr RM, Crittenden M, Indeck M, Hartunian SL, Rodriguez A. Blunt thoracic trauma. Analysis of 515 patients. Ann Surg. 1987; 206: