Novērtējot isēmisku iedarbību krioniku jomā (S-MIX metrika)

Viena stunda bez asinsrites normālā ķermeņa temperatūrā nav bioloģiski līdzvērtīga vienai stundai pēc tam, kad pacients ir atdzesēts līdz apmēram 0°C.

Tādējādi vienīgi pagājušais laiks sniedz nepilnīgu kopsavilkumu par agrīnās krioaizsardzības apstākļiem.

Standartizētais isēmijas iedarbības mērījums, jeb S-MIX, savāc mainīgo laiku, temperatūru un atbalsta vēsturi vienā novērtētā ekvivalenta laikā normālā ķermeņa temperatūrā.

Tas atvieglo gadījumu salīdzināšanu. Tas neatļauj pārveidot novērtējumu par tiešu smadzeņu bojājumu mērījumu.

Ko S-MIX mēģina noteikt

Pēc asinsrites apstāšanās skābekļa piegāde samazinās, kamēr šūnas turpina patērēt enerģiju.

Jonu gradienti sabrūk, šūnas uzbriest, membrānas kļūst caurlaidīgas, un bioķīmiskie procesi sāk bojāt audus. Šie procesi nenotiek vienā un tajā pašā ātrumā.

Atdzesēšana palēnina daudzas reakcijas un samazina vielmaiņas prasības. Tādēļ temperatūras vēsture ir svarīga kopā ar laiku kopš asinsrites apstāšanās.

S-MIX novērtē neatbalstītās isēmijas ilgumu pie 37°C, ko tā modelis uzskata par ekvivalentu reģistrētajai iedarbībai.

Izklāsts tiek izteikts kā laiks, bieži stundās un minūtēs. Tas nav burtisks pagājušais laiks, ja vien viss intervāls notika pie 37°C bez metaboliskas atbalsta nodrošinājuma.

No kurienes modelis nāca

R. Maikls Perijs iepriekš piedāvāja agrāku Ishemiskās Iedarbības Mēru pie 1996. Vēlāk veiktie pētījumi izpētīja līdzvērtīgu normotermisku iedarbību ar dzesēšanu.

Perijs un Ashvins de Volfs publicēja standartizēto S-MIX formulējumu 2020, kam sekoja implementācijas diskusija 2021.

Viņupublikācija piedāvā lineārās dzesēšanas, Ņūtona dzesēšanas un vielmaiņas atbalsta variācijas.

Vēlāk Maikls Benjamins strādāja kopā ar de Wolf, lai sistemātiski pielietotu S-MIX uz vēsturiskiem gadījumu ierakstiem2021 meta-analīzē.

Benjamins neatveda formulas izcelsmi. Viņš veica būtisku ieguldījumu tās praktiskajā pielietojumā, datu rekonstrukcijā un salīdzinošajā gadījumu analīzē.

Autori šo mēru raksturo kā nepilnīgu rādītāju un skaidri norāda uz pieņēmumiem, kurus vēl ir jāpilnveido.

Tas, ka intelektuālā vēsture ir svarīga. S-MIX ir modelis, ko izstrādājuši praksē strādājošie, un tas paredzēts gadījumu ziņojumu uzlabošanai, nevis kā kliniski validēta neiroloģiska iznākuma mēroga skala.

Pamata aprēķins

Publicētajā modelī kā normotermijas atskaites punkts tiek izmantots 37°C, un Q10 vērtība ir 2.

Pamatojoties uz šo pieņēmumu, katra 10°C pazemināšana samazina piešķirto ātrumu, kas attiecas uz isēmiskās iedarbības ilgumu.

Viena stunda pie 37°C veido vienu S-MIX stundu. Viena stunda pie 27°C veido 30 minūtes, bet viena stunda pie 17°C veido 15 minūtes.

Pie 7°C viena pagājušā stunda veido 7.5 minūtes. Tuvojoties 0°C, pēc modeļa tā veido aptuveni 4.6 minūtes.

Saīsinātā formā temperatūras svars ir 2, pakāpē (T atņem 37) dalīts ar 10.

S-MIX integrē šo svaru laika gaitā, pēc tam pielieto norādīto vielmaiņas atbalsta svaru katrā intervālā.

Aritmētika ir precīza, kad ir izvēlēti ievaddati un noteikumi. Tas, vai šie noteikumi precīzi atspoguļo konkrēto smadzeņu stāvokli, ir neskaidrs.

Vienkāršs piemērs

Iedomājieties vienu neatbalstītu stundu pie 37°C, kam seko viena neatbalstīta stunda pie 27°C.

Pirmais intervāls veido vienu stundu. Otrais veido pusstundu, radot S-MIX no 1 stundas 30 minūtēm.

Tagad iedomājieties divas neatbalstītas stundas pie 0°C. Pie Q10 vienāds ar 2, tās veido aptuveni deviņas minūtes normotermijas ekvivalenta iedarbības.

Tādējādi šis mērs saglabā acīmredzamu faktu, ko parastais pagājušais laiks neuzrāda: ātra dzesēšana maina vēlākās kavēšanās bioloģisko nozīmību.

Tas nepierāda, ka deviņas minūtes pie 37°C un divas stundas pie 0°C rada identiskas audu pārmaiņas.

Kāpēc Q10 pieņēmums ir tikai aptuvenība

Q10 ir ērts veids, kā aprakstīt, kā bioloģiskā vai ķīmiskā reakcija mainās pār 10°C temperatūras intervālu.

Nav vienas Q10 vērtības, kas piemērotu visiem kaitīgajiem procesiem. Energijas deficīts, enzīmu aktivitāte, membrānu traucējumi, tūska un autolīze var atšķirīgi reaģēt uz temperatūru.

Attiecība var mainīties plašā diapazonā no ķermeņa temperatūras līdz gandrīz 0°C.

S-MIX fiksē Q10 pie 2, lai iegūtu pārskatāmu kopīgu mērogu. Oriģinālie autori to dēvē par sākotnējo aproksimāciju un brīdinājumus pret pārāk lielu ticību tai.

Cits Q10 mainītu vērtējumu, it īpaši ilgstošos aukstuma periodos.

Publicētie S-MIX dati ir salīdzināmi tikai tad, ja tiek izmantots vienāds temperatūras modelis un vienādi parametru izvēles.

Mērīta temperatūra ir labāka par pieņemto atdzišanu.

Visstraujākais aprēķins balstās uz biežiem temperatūras mērījumiem un skaitliski summē katra īsā intervāla svērto ieguldījumu.

Vecāki vai nepilnīgi dokumentēti gadījumu ieraksti var saturēt tikai sākuma temperatūru, beigu temperatūru un ilgumu.

Lineārais modelis pieņem, ka temperatūra pazeminājās konstanta ātrumā. Tas ir vienkārši, bet ārējā atdzišana reti notiek šādi visu gadījuma ilgumu.

Njutona modelis pieņem, ka atdzišana palēninās, kad pacienta temperatūra tuvojas apkārtējās vides temperatūrai. Tas var būt reālistiskāks, bet joprojām prasa pielāgotus vai pieņemtos parametrus.

Neiena intervāla interpolācija nevar atjaunot svārstības, pauzes vai īslaicīgu sasilšanu, kas nekad nav bijušas pierakstītas.

Hierarhija ir skaidra: mērīti nepārtraukti dati, tad labi dokumentēti segmentēti dati, pēc tam izsecinātas līknes ar skaidri izteiktu nenoteiktību.

Temperatūras novietojums ir svarīgs

Cilvēka ķermenis neatdziest vienmērīgi. Āda, barības vads, taisnā zarna, deguna rīkle un dziļais smadzeņu audums var rādīt dažādas temperatūras vienlaicīgi.

Tādēļ zondes novietojums jānorāda kopā ar S-MIX vērtību.

Virspusējs mērījums var ātri reaģēt uz ledus ūdeni, kamēr dziļākie audi paliek siltāki. Viena neatzīmēta līkne var pārspīlēt, cik ātri smadzenes atdzisa.

Sensora aizkavēšanās, pārvietošanās un trūkstošie rādījumi papildina nenoteiktību.

Vairāku kalibrētu zondu izmantošana uzlabo gadījuma pierakstu. Tas automātiski nenorāda, kura pierakstītā temperatūra vislabāk paredz katru veidu nervu bojājumu.

Kā metaboliskā atbalsta ieguldījums vērtējumā tiek iekļauts

Mehāniskā kardiopulmonāla atbalsta sistēma ar ventilāciju pēc cirkulācijas apstāšanās var pārvietot oksigenētu asinis. Tā neatjauno normālu smadzeņu perfūziju.

Publicētajā implementācijā neatbalstītai isēmijai tiek piešķirts svars 1, bet ventilācijas periodiem ar kardiopulmonālu atbalstu; 0.5.

Tam tiek piešķirts svars 0 skābekļa izskalošanai tajos norādītajos apstākļos.

Šie svari samazina attiecīgo intervālu ieguldījumu pirms to saskaitīšanas kopējā vērtējumā.

50 procentu atlaide netiek izvestota no tiešām cerebrālajām skābekļa mērījumiem katrā pacientā. Implementācijas rakstā tā ir apzīmēta kā kaut kādā mērā patvaļīga.

Saspiešanas dziļums, elpceļu kvalitāte, pārtraukumi, vaskulārā pretestība, asins viskozitāte un perfūzijas spiediens atšķiras starp gadījumiem.

Binārs apzīmējums, piemēram, "CPS klātbūtne", satur mazāk informācijas nekā beigu izelpas ogļskābā gāze, spiediens, plūsma un pārtraukumu ieraksti.

Kāpēc gadījums tiek sadalīts segmentos

Agrajā procedūras posmā režīms mainās vairākas reizes. Bezplūsmas aizkavēšanās, ārējā dzesēšana, kardiopulmonāla atbalsta nodrošināšana, ķirurģija, izskalošana un transports ir atšķirīgi apstākļi.

Laika līnijas sadalīšana ļauj katram intervālam izmantot savu temperatūras līkni un atbalsta svaru.

Kopējais S-MIX ir visu segmentu ieguldījumu summa līdz izvēlētajam beigu punktam.

Pilnvērtīgs pārskats nosauc katru segmentu, norāda tā sākuma un beigu laiku, reģistrē temperatūras un skaidro jebkuru metabolisko atlaidi.

Ja divi analītiķi atšķirīgi novelk segmentu robežas vai pielieto dažādus svarus, viņi var iegūt dažādus kopējos rādītājus no vienas un tās pašas stāsta.

Publiskot aprēķinu tabulu, šo nesaskaņu var pārbaudīt.

Beigu punkts ir daļa no definīcijas

Sākotnējā formulējuma novērtējums paredz iedarbību pirms kriogēniskās dzesēšanas, parasti beidzoties apmēram pie 0°C.

Šī robeža ir praktiska, nevis apgalvojums, ka isēmija kļūst metafiziski nulle tieši pie 0°C.

Ja beigu punkts atšķiras starp pārskatiem, to kopējie rādītāji nav tieši salīdzināmi.

Jānorāda mērītais vai novērtētais laiks, kad attiecīgā pacienta temperatūra sasniedza šo beigu punktu.

Vēlākā krioprotektīvā perfūzija, dzesēšana līdz sausā ledus temperatūrai undziļā atdzesēšanaievieš dažādus bojājuma mehānismus un mērījumus.

S-MIX nedrīkst tikt klusībā pagarināts līdz šīm fāzēm, ja nav definēts jauns modelis.

Ko S-MIX neietver

Rezultāts parasti sākas ar cirkulācijas apstāšanos. Tas var izlaist hipoksiju, drudzi, hipotensiju vai reģionālu išēmiju agonalā periodā pirms apstāšanās.

Tas nemēra iepriekšējo smadzeņu bojājumus, asins recēšanu, tūsku, asinsvadu obstrukciju vai nākamās perfūzijas vienmērību.

Tas nemēra krioprotektanta koncentrāciju, toksicitāti, ledus veidošanos, dehidratāciju, termisko stresu vai lūzumu.

Tas arī nemēra sinapses, šūnu membrānas vai to, vai identitāti nosakošā neironu struktūra paliek interpretējama.

Šim nolūkam nepieciešama papildu pierādījumu no procedurālās telemetrijas, CT un pieņemtas elektronmikroskopijas.

Tādēļ S-MIX pieder iekš daudzdimensijusaglabāšanas kvalitātes profila, nevis augšā vienas rangu tabulas.

Zems rezultāts ir labāks modelī

Ja viss pārējais ir vienāds, zems S-MIX nozīmē mazāku novērtēto normotermisko ekvivalenta iedarbību pirms kriogēniskās dzesēšanas.

Tomēr visi pārējie apstākļi reti ir vienādi.

Gadījums ar zemu rezultātu var tomēr piedzīvot sliktu krioprotektīvo perfūziju. Aizkavēts gadījums var saglabāt būtisku ultrastruktūru, neskatoties uz augstāku novērtēto iedarbību.

Rezultāts rindo vienu modelēto dimensiju. Tas neražo atdzimšanas varbūtību vai saglabāto neironu procentuālo daudzumu.

Nav validēts slieksnis, kas atdalītu "sekmīgu" no "neveiksmīga" cilvēka krioprezervācijas.

Pārāk precīzas ziņošana, piemēram, minūšu līmeņa rezultāts no novērtētajām temperatūrām, var padarīt izejas datus redzamākus drošākus nekā to ieejas dati.

Kāpēc S-MIX vēl ir vērtīgs

Nepilnīgs kvantitatīvais modelis var būt daudz labāks par adjektīviem, piemēram, "ātrs," "aizkavēts" vai "labi dzesēts."

S-MIX spiež komandu rekonstruēt laika līniju, saglabāt temperatūras datus un norādīt, kur atradās atbalsts.

Tas var atklāt, kurš intervāls dominēja konkrētā gadījumā un kur operacionālās uzlabošanas ieviešana samazinātu vislielāko risku.

Daudzos gadījumos konsekventi aprēķinātas vērtības var parādīt tendences atbildes, dzesēšanas un dokumentācijas kvalitātē.

Metrika arī padara redzamu nenoteiktību. Trūkstošas temperatūras datus nav vienkārši aprēķina neērtība; tas pats ir kvalitātes problēma.

Tādā veidā lietots, S-MIX ir mazāk pacienta spriedums, bet gan komandas atgriezeniskās saites instruments.

Kā Tomorrow.bio ziņo par S-MIX

Tomorrow.bio publicē anonimitātes saglabātos gadījumu pārskatus savāDokumentu lapā. Divi publicētie 2023 pārskati, kas šeit apspriesti, nenorāda S-MIX vērtību.

Vēlākajos pārskatos tā ir norādīta. Vienā2024 pārskatā un otrā2025 pārskatā katrā ir paredzēta atsevišķa, segmentēta S-MIX aprēķins.

Intervāli ietver periodus, piemēram, likumīgā nāve līdz kardiopulmonālai atbalsta sniegšanai, atbalsts līdz ķirurģiskai iejaukšanai vai perfūzijai, un perfūzija līdz nākamajam procedurālajam mērķim.

Gadījuma pārskata formāts novieto S-MIX blakus temperatūras līknēm, gala izelpas ogļskābā gāzei (ja pieejama), perfūzijas spiedienam, laušanas indeksam, CT atradumiem un dokumentētajām problēmām.

Pārskati arī atklāj trūkstošos, rekonstruētus vai ierobežotus mērījumus. Tādējādi S-MIX tiek prezentēts kā viena no gadījuma kvalitātes sastāvdaļām, nevis kā neatkarīgs saglabāšanas spriedums.

Tas ir saskaņā ar Tomorrow.bio plašākukvalitātes rādītāju programmu: izmantojiet pārbaudāmu gadījuma pierādījumu, lai salīdzinātu rezultātus un uzlabotu procedūras.

Kā lasīt S-MIX vērtību

Pirmkārt, pārbaudiet sākumpunktu un galapunktu. Tad izpētiet pamatā esošo temperatūras līkni un zondes atrašanās vietu.

Turpmāk, pārbaudiet, kuriem intervāliem tika piešķirti atbalsta atlaides, un vai ziņojumā ir fizioloģiski pierādījumi, ka atbalsts bija efektīvs.

Meklējiet trūkstošos datus, izsecinātās temperatūras un pagaidu sasilšanu. Pārliecinieties, ka pirms salīdzināšanas tika izmantotas tās pašas aprēķinu noteikmes.

Beigās, izlasiet S-MIX blakusperfūzijas pierādījumiem un procedūras pēc attēliem.

Precīzi izskatīts skaitlis var padarīt pamatā esošo lietu pārskatāmāku, bet neaizstāj to.

Patiesa secinājuma

S-MIX atbild uz šauru un noderīgu jautājumu: cik daudz temperatūras svērta isēmiska iedarbība tiek modelēta pirms kriogēniskās dzesēšanas?

Tas nevar atbildēt uz jautājumu, kas cilvēkiem visvairāk rūp: cik daudz atmiņas un identitāti nosakošas struktūras vēl ir iespējams atjaunot.

Tā vērtība nāk no standartizācijas, caurspīdīguma un operacionālās atgriezeniskās saites. Tā bīstamība slēpjas modelētās iedarbības interpretācijā kā mērītu bioloģisko rezultātu.

Papildu lasāmviela

• Perry un de Wolf diskusija par S-MIX formulējumu un implementāciju
• Benjamin un de Wolf analīze par 2021 gadījuma metrikām
• Normotermiskas un aukstas cerebrālās isēmijas ultrastrukturālie efekti
• Kā isēmija ietekmē krioprezervāciju
• Uzturēšana, stabilizācija un sākotnējā dzesēšana
• Tehniskie izaicinājumi augstas kvalitātes saglabāšanai