Išeminio poveikio vertinimas krionikoje (S-MIX rodiklis)

Viena valanda be kraujotakos esant normaliai kūno temperatūrai biologiškai nėra tas pat, kas viena valanda jau atvėsinus pacientą maždaug iki 0°C.

Todėl vien praėjęs laikas prastai apibendrina ankstyvąsias krioprezervacijos sąlygas.

Standartizuotas išeminio poveikio matas, arba S-MIX, sutraukia kintančią laiko, temperatūros ir palaikymo istoriją į apskaičiuotą lygiavertį laiką esant normaliai kūno temperatūrai.

Taip atvejus lengviau palyginti. Bet įvertis nuo to netampa tiesioginiu smegenų pažeidimo matavimu.

Ką S-MIX bando išmatuoti

Sustojus kraujotakai deguonies tiekimas nutrūksta, o ląstelės toliau vartoja energiją.

Suyra jonų gradientai, ląstelės brinksta, membranos tampa pralaidžios, o biocheminiai procesai ima žaloti audinį. Ne visi šie procesai vyksta vienodu greičiu.

Aušinimas sulėtina daugelį reakcijų ir sumažina medžiagų apykaitos poreikį. Todėl svarbi ne tik laiko nuo kraujotakos sustojimo trukmė, bet ir temperatūros istorija.

S-MIX įvertina, kiek truktų nepalaikoma išemija esant 37°C, kad modelis ją laikytų lygiaverte užfiksuotam poveikiui.

Rezultatas išreiškiamas laiku, dažnai valandomis ir minutėmis. Tai nėra tiesiogine prasme praėjęs laikas, nebent visas tarpsnis vyko esant 37°C be medžiagų apykaitos palaikymo.

Iš kur atsirado modelis

R. Michael Perry 1996 m. pasiūlė ankstesnį išeminio poveikio matą. Vėlesniuose darbuose nagrinėtas lygiavertis normotermijos poveikis aušinimo sąlygomis.

Perry ir Aschwin de Wolf 2020 m. paskelbė standartizuotą S-MIX formuluotę, o 2021 m. ir jos įgyvendinimo aptarimą.

Jų straipsnyje pateikiami tiesinio aušinimo, Niutono aušinimo ir medžiagų apykaitos palaikymo variantai.

Vėliau Michael Benjamin kartu su de Wolf sistemingai pritaikė S-MIX istoriniams atvejų aprašams 2021 m. metaanalizėje.

Benjamin nesukūrė pačios formulės. Jis reikšmingai prisidėjo prie jos praktinio taikymo, duomenų atkūrimo ir lyginamosios atvejų analizės.

Patys autoriai vadina šį matą netobulu rodikliu ir aiškiai nurodo prielaidas, kurias reikia tikslinti.

Ši intelektinė istorija svarbi. S-MIX yra praktikų sukurtas modelis atvejų aprašymui gerinti, o ne kliniškai patvirtinta neurologinių baigčių skalė.

Pagrindinis skaičiavimas

Paskelbtame modelyje normotermijos atskaita laikoma 37°C, o Q10 vertė lygi 2.

Pagal šią prielaidą kiekvienas 10°C sumažėjimas perpus sumažina išeminiam poveikiui priskiriamą greitį.

Viena valanda esant 37°C prilygsta vienai S-MIX valandai. Viena valanda esant 27°C prilygsta 30 minučių, o viena valanda esant 17°C prilygsta 15 minučių.

Esant 7°C, ta pati praėjusi valanda prilygsta 7.5 minutės. Ties maždaug 0°C pagal modelį ji prilygsta maždaug 4.6 minutės.

Trumpai tariant, temperatūros svoris yra 2, pakeltas laipsniu (T minus 37), padalytu iš 10.

S-MIX integruoja šį svorį laike, o paskui kiekvienam tarpsniui pritaiko nurodytą medžiagų apykaitos palaikymo svorį.

Pasirinkus įvesties duomenis ir taisykles, aritmetika yra tiksli. Neapibrėžta lieka tai, ar tos taisyklės teisingai atspindi konkrečias smegenis.

Paprastas pavyzdys

Įsivaizduokite vieną nepalaikomą valandą esant 37°C, o po jos dar vieną nepalaikomą valandą esant 27°C.

Pirmasis tarpsnis prideda vieną valandą. Antrasis prideda pusvalandį, todėl S-MIX yra 1 valanda 30 minučių.

Dabar įsivaizduokite dvi nepalaikomas valandas esant 0°C. Kai Q10 lygu 2, jos prideda maždaug devynias minutes normotermijos atitikmens poveikio.

Taigi rodiklis išsaugo akivaizdų dalyką, kurį įprastas praėjęs laikas praranda: greitas aušinimas pakeičia vėlesnio delsimo biologinę reikšmę.

Bet jis neįrodo, kad devynios minutės esant 37°C ir dvi valandos esant 0°C sukelia vienodus audinio pokyčius.

Kodėl Q10 prielaida tėra apytikslė

Q10 yra patogus būdas aprašyti, kaip biologinis ar cheminis greitis kinta 10°C temperatūros intervale.

Nėra vienos Q10 vertės visiems žalingiems procesams. Energijos trūkumas, fermentų veikla, membranų irimas, edema ir autolizė į temperatūrą gali reaguoti skirtingai.

Šis ryšys taip pat gali keistis plačiame ruože nuo kūno temperatūros iki beveik 0°C.

S-MIX fiksuoja Q10 ties 2, kad būtų gauta skaidri bendra skalė. Patys autoriai vadina tai pradiniu apytiksliu vertinimu ir įspėja per daug juo nesiremti.

Kita Q10 vertė pakeistų rezultatą, ypač ilgiems šaltiems tarpsniams.

Todėl paskelbtos S-MIX reikšmės palyginamos tik tada, kai naudojamas tas pats temperatūros modelis ir tie patys parametrai.

Išmatuota temperatūra geriau už spėjamą aušinimą

Tiksliausiai skaičiuojama naudojant dažnus temperatūros rodmenis ir skaitmeniškai sudedant kiekvieno trumpo tarpsnio pasvertą indėlį.

Senesniuose ar nepilnuose atvejų aprašuose gali būti nurodyta tik pradinė temperatūra, galutinė temperatūra ir trukmė.

Tiesinis modelis daro prielaidą, kad temperatūra krito pastoviu greičiu. Tai paprasta, tačiau išorinis aušinimas retai taip elgiasi per visą atvejį.

Niutono modelis daro prielaidą, kad aušimas lėtėja paciento temperatūrai artėjant prie aplinkos temperatūros. Tai gali būti tikroviškiau, bet vis tiek reikia pritaikytų ar spėjamų parametrų.

Nė viena interpoliacija negali atkurti svyravimų, pauzių ar laikino sušilimo, kurie nebuvo užrašyti.

Eiliškumas aiškus: pirmiausia nepertraukiami matavimai, paskui gerai dokumentuoti atkarpomis surinkti duomenys, o tik tada spėjamos kreivės su aiškiai nurodytu neapibrėžtumu.

Svarbu, kur matuojama temperatūra

Žmogaus kūnas vėsta netolygiai. Oda, stemplė, tiesioji žarna, nosiaryklė ir smegenų gilumos tuo pačiu metu gali rodyti skirtingą temperatūrą.

Todėl kartu su S-MIX reikšme turi būti nurodyta ir jutiklio vieta.

Paviršiaus matavimas gali greitai reaguoti į ledinį vandenį, o gilesni audiniai tuo metu lieka šiltesni. Viena nepaaiškinta kreivė gali perdėti, kaip greitai atvėso smegenys.

Neapibrėžtumo prideda ir jutiklių vėlavimas, pasislinkimas bei trūkstami rodmenys.

Keli sukalibruoti jutikliai pagerina atvejo aprašą. Bet jie savaime nenurodo, kuri užrašyta temperatūra geriausiai numato kiekvieną nervinio pažeidimo formą.

Kaip į rezultatą įtraukiamas medžiagų apykaitos palaikymas

Mechaninis širdies ir plaučių palaikymas su dirbtine plaučių ventiliacija gali varinėti deguonimi prisotintą kraują ir sustojus kraujotakai. Bet jis neatkuria normalios smegenų perfuzijos.

Paskelbtame įgyvendinime nepalaikomai išemijai priskiriamas svoris 1, o ventiliuojamo širdies ir plaučių palaikymo laikotarpiams 0.5.

Deguonies prisotintam išplovimui nurodytomis sąlygomis priskiriamas svoris 0.

Šie svoriai sumažina tų tarpsnių indėlį prieš juos sudedant į bendrą rezultatą.

Šis 50 procentų sumažinimas nėra gautas iš tiesioginių smegenų deguonies matavimų kiekvienam pacientui. Įgyvendinimo straipsnyje jis aiškiai vadinamas gana savavališku.

Paspaudimų gylis, kvėpavimo takų būklė, pertrūkiai, kraujagyslių pasipriešinimas, kraujo klampumas ir perfuzijos slėgis skirtinguose atvejuose nevienodi.

Todėl dvireikšmė žyma, tokia kaip „palaikymas taikytas“, neša mažiau informacijos nei iškvepiamo anglies dioksido, slėgio, srauto ir pertrūkių įrašai.

Kodėl atvejis dalijamas į atkarpas

Ankstyvoji procedūra kelis kartus keičia režimą. Sąlygos skiriasi delsiant be kraujotakos, aušinant iš išorės, taikant širdies ir plaučių palaikymą, operuojant, išplaunant ir transportuojant.

Suskaidžius eigą į atkarpas, kiekvienam tarpsniui galima taikyti savo temperatūros kreivę ir palaikymo svorį.

Bendras S-MIX yra visų atkarpų indėlių suma iki pasirinkto pabaigos taško.

Naudingame aprašyme įvardijama kiekviena atkarpa, nurodomas jos pradžios ir pabaigos laikas, užrašoma temperatūra ir paaiškinamas kiekvienas apykaitos sumažinimas.

Jei du analitikai atkarpų ribas brėžia skirtingai arba taiko skirtingus svorius, iš to paties aprašo jie gali gauti skirtingas sumas.

Paskelbus skaičiavimo lentelę, tokį nesutarimą galima patikrinti.

Pabaigos taškas yra apibrėžimo dalis

Pirminė formuluotė vertina poveikį iki krioginio aušinimo, paprastai baigiant ties maždaug 0°C.

Ši riba yra praktinė, o ne teiginys, kad išemija tampa metafiziškai lygi nuliui būtent ties 0°C.

Jei aprašuose pabaigos taškas skiriasi, jų sumos tiesiogiai nepalyginamos.

Būtina nurodyti išmatuotą ar apskaičiuotą laiką, kada atitinkama paciento temperatūra pasiekė tą pabaigos tašką.

Vėlesnė krioprotekcinė perfuzija, aušinimas iki sausojo ledo temperatūros ir gilusis aušinimas įneša kitokius žalos mechanizmus ir kitokius matavimus.

S-MIX nedera tyliai tęsti į tas fazes neapibrėžus naujo modelio.

Ko S-MIX neapima

Skaičiavimas paprastai prasideda nuo kraujotakos sustojimo. Jis gali praleisti hipoksiją, karščiavimą, žemą kraujospūdį ar vietinę išemiją agonijos laikotarpiu prieš sustojimą.

Jis nevertina anksčiau buvusio smegenų pažeidimo, krešėjimo, edemos, kraujagyslių užsikimšimo ar vėlesnės perfuzijos tolygumo.

Jis nevertina krioprotektoriaus koncentracijos, toksiškumo, ledo susidarymo, dehidratacijos, šiluminių įtempių ar įtrūkių.

Jis taip pat nevertina sinapsių, ląstelių membranų ir to, ar tapatybei svarbi nervinė struktūra lieka perskaitoma.

Tam reikia papildomų įrodymų iš procedūros telemetrijos, kompiuterinės tomografijos ir su sutikimu atliekamos elektroninės mikroskopijos.

Todėl S-MIX vieta yra daugiamatėje išsaugojimo kokybės apžvalgoje, o ne vienos lentelės viršuje.

Modelio viduje mažesnis rezultatas yra geresnis

Esant kitoms vienodoms sąlygoms, mažesnis S-MIX reiškia mažesnį apskaičiuotą normotermijos atitikmens poveikį iki krioginio aušinimo.

Tik kitos sąlygos retai būna vienodos.

Atvejis su mažu rezultatu vis tiek gali turėti prastą krioprotekcinę perfuziją. Uždelstas atvejis gali išlaikyti daug ultrastruktūros, nepaisant didesnio apskaičiuoto poveikio.

Rodiklis rikiuoja vieną modeliuojamą matmenį. Jis neduoda nei atgaivinimo tikimybės, nei išsaugotų neuronų procento.

Nėra patvirtintos ribos, skiriančios „sėkmingą“ žmogaus krioprezervaciją nuo „nesėkmingos“.

Tariamas tikslumas, pavyzdžiui, minučių tikslumo rezultatas iš spėjamų temperatūrų, gali priversti išvadą atrodyti patikimesnę nei jos duomenys.

Kodėl S-MIX vis dėlto vertingas

Netobulas kiekybinis modelis gali būti kur kas geresnis už būdvardžius, tokius kaip „greitas“, „uždelstas“ ar „gerai atvėsintas“.

S-MIX verčia komandą atkurti įvykių eigą, išsaugoti temperatūros duomenis ir nurodyti, kur buvo taikomas palaikymas.

Jis gali parodyti, kuris tarpsnis lėmė atvejo rezultatą ir kur veiklos patobulinimai labiausiai sumažintų poveikį.

Skaičiuojant vienodai per daugelį atvejų, reikšmės gali atskleisti reagavimo, aušinimo ir dokumentavimo kokybės tendencijas.

Rodiklis taip pat parodo neapibrėžtumą. Trūkstami temperatūros duomenys nėra vien skaičiavimo nepatogumas; tai jau savaime kokybės problema.

Taip naudojamas S-MIX yra ne nuosprendis pacientui, o grįžtamojo ryšio priemonė komandai.

Kaip S-MIX skelbia Tomorrow.bio

Tomorrow.bio skelbia nuasmenintus atvejų aprašus savo Dokumentų puslapyje. Dviejuose viešuose 2023 m. aprašuose, kurie čia apžvelgiami, S-MIX reikšmė nenurodyta.

Vėlesniuose nurodoma. Tiek 2024 m. apraše, tiek 2025 m. apraše yra atskiras, į atkarpas suskaidytas S-MIX skaičiavimas.

Tarp tarpsnių yra tokie kaip nuo teisinės mirties iki širdies ir plaučių palaikymo, nuo palaikymo iki operacijos ar perfuzijos ir perfuzija iki kito procedūros pabaigos taško.

Atvejo aprašo formatas rodo S-MIX greta temperatūros kreivių, iškvepiamo anglies dioksido duomenų, kai jų yra, perfuzijos slėgio, lūžio rodiklio, tomografijos radinių ir užfiksuotų problemų.

Aprašuose taip pat nurodoma, kurie matavimai trūksta, yra atkurti ar riboti. Todėl S-MIX pateikiamas kaip viena atvejo kokybės dalis, o ne kaip savarankiškas nuosprendis apie išsaugojimą.

Tai dera su platesne Tomorrow.bio kokybės rodiklių programa: naudoti patikrinamus atvejo įrodymus baigtims palyginti ir procedūroms tobulinti.

Kaip skaityti S-MIX reikšmę

Pirmiausia patikrinkite pradžios ir pabaigos taškus. Tada apžiūrėkite pagrindinę temperatūros kreivę ir jutiklio vietą.

Toliau pažiūrėkite, kuriems tarpsniams pritaikyti palaikymo sumažinimai ir ar apraše yra fiziologinių įrodymų, kad palaikymas buvo veiksmingas.

Ieškokite trūkstamų duomenų, spėjamų temperatūrų ir laikino sušilimo. Prieš lygindami atvejus įsitikinkite, kad taikytos tos pačios skaičiavimo taisyklės.

Galiausiai skaitykite S-MIX kartu su perfuzijos įrodymais ir vaizdiniais tyrimais po procedūros.

Tiksliai atrodantis skaičius turi padaryti patį atvejį labiau patikrinamą, o ne jį pakeisti.

Sąžininga išvada

S-MIX atsako į siaurą ir naudingą klausimą: kiek temperatūra pasverto išeminio poveikio modelis priskiria laikotarpiui iki krioginio aušinimo?

Jis negali atsakyti į klausimą, kuris žmonėms rūpi labiausiai: kiek atminties ir tapatybei svarbios struktūros lieka atkuriama.

Jo vertė kyla iš standartizavimo, skaidrumo ir grįžtamojo ryšio veiklai. Jo pavojus kyla tada, kai modeliuojamas poveikis laikomas išmatuota biologine baigtimi.

Daugiau skaitinių

• Perry ir de Wolf S-MIX formuluotė ir įgyvendinimo aptarimas
• Benjamin ir de Wolf 2021 m. atvejų rodiklių analizė
• Normoterminės ir šaltos smegenų išemijos poveikis ultrastruktūrai
• Kaip išemija veikia krioprezervaciją
• Budėjimas, stabilizavimas ir pirminis aušinimas
• Techniniai aukštos kokybės išsaugojimo iššūkiai