Að meta blóðþurrðarálag við lífvarðveislu (S-MIX mælikvarðinn)

Klukkustund án blóðrásar við eðlilegan líkamshita er líffræðilega ekki sambærileg við klukkustund eftir að sjúklingur hefur verið kældur niður fyrir 0 °C.

Liðinn tími einn og sér gefur því ekki nægilega mynd af aðstæðum á fyrstu stigum kryóvarðveislu.

Staðlaði mælikvarðinn á blóðþurrðarálag, S-MIX, sameinar upplýsingar um tíma, hitastig og stuðning og umbreytir þeim í áætlaðan sambærilegan tíma við eðlilegan líkamshita.

Þannig verður auðveldara að bera tilvik saman. Áætlunin er þó ekki bein mæling á heilaskaða.

Hvað S-MIX á að mæla

Þegar blóðrás stöðvast minnkar súrefnisflutningur en frumurnar halda áfram að nota orku.

Jónajafnvægi raskast, frumur bólgna, frumuhimnur verða gegndræpari og lífefnafræðileg ferli fara að valda vefjaskaða. Þessi ferli ganga ekki öll fyrir sig á sama hraða.

Kæling hægir á mörgum efnahvörfum og dregur úr efnaskiptaþörf. Þess vegna skiptir hitasagan máli til viðbótar við tímann sem liðinn er frá hjartastoppi.

S-MIX áætlar hve langan tíma óstudd blóðþurrð við 37 °C þyrfti að standa til að samsvara hinu skráða álagi samkvæmt líkaninu.

Niðurstaðan er gefin upp sem tími, oft í klukkustundum og mínútum. Hún er ekki bókstaflegur liðinn tími nema allt tímabilið hafi verið við 37 °C án efnaskiptastuðnings.

Uppruni líkansins

R. Michael Perry setti fram fyrri útgáfu af mælikvarða á blóðþurrðarálagi árið 1996. Í síðari vinnu var kannað hvernig álag við kælingu mætti umreikna í sambærilegt álag við eðlilegan líkamshita.

Perry og Aschwin de Wolf birtu staðlaða S-MIX-formúluna árið 2020 og árið 2021 kom út umfjöllun um beitingu hennar.

Í greininni lýsa þeir útfærslum fyrir línulega kælingu, kælingu samkvæmt lögmáli Newtons og efnaskiptastuðning.

Michael Benjamin vann síðar með de Wolf að kerfisbundinni beitingu S-MIX á söguleg tilviksgögn í safngreiningu frá 2021.

Benjamin þróaði ekki formúluna. Hann lagði mikilvægt af mörkum við hagnýtingu hennar, endurgerð gagna og samanburð tilvika.

Höfundarnir lýsa mælikvarðanum sem ófullkomnum vísi og benda á forsendur sem þarfnast nánari útfærslu.

Þessi hugmyndasaga skiptir máli. S-MIX er líkan sem fagfólk á sviðinu þróaði til að bæta skráningu og skýrslugerð um tilvik. Það er ekki klínískt staðfestur mælikvarði á taugafræðilega útkomu.

Grunnútreikningurinn

Í hinu birta líkani er 37 °C viðmið fyrir eðlilegan líkamshita og Q10-gildið er 2.

Samkvæmt þessari forsendu helmingast reiknað álag fyrir hvert tímabil við hverja 10 °C lækkun hitastigs.

Klukkustund við 37 °C samsvarar einni S-MIX-klukkustund. Klukkustund við 27 °C samsvarar 30 mínútum og klukkustund við 17 °C samsvarar 15 mínútum.

Við 7 °C samsvarar sama klukkutími 7,5 mínútum. Nálægt 0 °C samsvarar klukkustundin um það bil 4,6 mínútum samkvæmt líkaninu.

Í stuttu máli er hitavægið 2 í veldinu (T mínus 37), deilt með 10.

S-MIX leggur þetta vægi saman yfir tímann og beitir síðan tilgreindu vægi efnaskiptastuðnings fyrir hvert tímabil.

Útreikningurinn er nákvæmur þegar forsendur og reglur hafa verið skilgreindar. Óvissan felst í því hvort þessar reglur lýsi tilteknum heila á réttan hátt.

Einfalt dæmi

Gerum ráð fyrir einni klukkustund án stuðnings við 37 °C og síðan einni klukkustund án stuðnings við 27 °C.

Fyrra tímabilið samsvarar einni klukkustund en hið síðara hálfri klukkustund. S-MIX verður því 1 klukkustund og 30 mínútur.

Gerum nú ráð fyrir tveimur klukkustundum án stuðnings við 0 °C. Miðað við Q10-gildi sem er 2 samsvara þær um níu mínútum af álagi við eðlilegan líkamshita.

Mælikvarðinn tekur þannig tillit til þess sem liðinn tími einn og sér segir ekki til um: skjót kæling dregur úr líffræðilegu vægi tafa sem verða síðar.

Hann felur ekki í sér að níu mínútur við 37 °C og tvær klukkustundir við 0 °C valdi sömu breytingum í vefjum.

Hvers vegna Q10 forsendan er aðeins nálgun

Q10 er hentug leið til að lýsa því hvernig hraði líffræðilegra eða efnafræðilegra ferla breytist þegar hitastig breytist um 10 °C.

Eitt og sama Q10-gildi á ekki við um öll skaðleg ferli. Orkuþrot, ensímvirkni, rof frumuhimna, bjúgur og sjálfsrof geta brugðist mismunandi við hitabreytingum.

Sambandið getur einnig breyst yfir hið breiða svið frá líkamshita niður í hitastig nálægt 0 °C.

S-MIX notar fast Q10-gildi upp á 2 til að gera mælikvarðann gagnsæjan og samræmdan. Upphaflegu höfundarnir lýsa þessu sem frumlegri nálgun og vara við of víðtækum ályktunum.

Annað Q10-gildi myndi breyta niðurstöðunni, einkum þegar um löng og köld tímabil er að ræða.

Birt S-MIX gildi eru því aðeins samanburðarhæf þegar sama hitalíkan og sömu færibreytur eru notaðar.

Mælt hitastig er betra en áætluð kæling

Nákvæmast er að byggja á tíðum hitastigsmælingum og reikna saman vegið framlag hvers stutts tímabils með tölulegum aðferðum.

Eldri eða ófullkomnar tilviksskrár geta aðeins inniheldið upphafshitastig, lokahitastig og lengd tímabils.

Línulega líkanið gerir ráð fyrir að hitastigið lækki með jöfnum hraða. Líkanið er einfalt, en kæling fer sjaldan fram með þessum hætti allan tímann í einstöku tilviki.

Newtonslíkanið gerir ráð fyrir að kæling hægist þegar líkamshiti sjúklingsins nálgast hitastig umhverfisins. Það getur verið raunhæfara, en krefst mældra eða áætlaðra færibreyta.

Hvorug aðferðin getur endurskapað sveiflur, hlé eða tímabundna hlýnun sem ekki var skráð.

Forgangsröðin er skýr: fyrst samfelld mæligögn, síðan vel skjalfest sundurliðuð gögn og loks áætlaðar ferilkúrfur með skýrt tilgreindri óvissu.

Staðsetning hitamælingar skiptir máli

Mannslíkaminn kólnar ekki jafnt. Húð, vélinda, endaþarmur, nefkok og djúpir hlutar heilans geta sýnt mismunandi hitastig á sama andartaki.

Upplýsingar um staðsetningu hitanemans ættu því að fylgja S-MIX-gildinu.

Yfirborðsmæling getur lækkað hratt í ísvatni þótt dýpri vefir séu enn hlýrri. Ein ómerkt ferilkúrfa getur ofmetið hversu hratt heilinn kólnaði.

Töf í mælinema, tilfærsla hans og glataðar mælingar auka óvissuna enn frekar.

Notkun margra kvarðaðra hitanema bætir skráningu tilviksins. Slík notkun leiðir þó ekki sjálfkrafa í ljós hvaða skráða hitastig gefur bestu vísbendinguna um ólíkar tegundir taugaskaða.

Hvernig efnaskiptastuðningur kemur inn í útreikninginn

Vélrænn hjarta- og lungnastuðningur getur haldið flæði súrefnisríks blóðs eftir hjartastopp. Hann endurskapar ekki eðlilega blóðflæðingu í heila.

Í birtri útfærslu er vægið 1 fyrir óstudda blóðþurrð og 0,5 fyrir tímabil með hjarta- og lungnastuðningi.

Samkvæmt tilgreindum forsendum er vægið 0 fyrir súrefnismettaða útþvottavökvun.

Þessi vægi minnka framlag þessara tímabila áður en þau eru lögð við heildarniðurstöðuna.

50 prósenta lækkunin byggist ekki á beinum mælingum á súrefni í heila hvers sjúklings. Í greinargerðinni um beitingu líkansins er sagt að þetta vægi sé að nokkru leyti valkvætt.

Dýpt hjartahnoðs, ástand öndunarvega, hlé á meðferð, æðaviðnám, seigja blóðs og þrýstingur við blóðvökvun eru breytileg milli tilvika.

Tvígild skráning á borð við „hjarta- og lungnastuðningur til staðar“ gefur því minni upplýsingar en mælingar á koltvísýringi í útöndun, þrýstingi, flæði og hléum á meðferð.

Hvers vegna tilviki er skipt í hluta

Á fyrstu stigum ferlisins geta aðstæður breyst hratt. Töf án blóðflæðis, ytri kæling, hjarta- og lungnastuðningur, skurðaðgerð, útþvottavökvun og flutningur fela hvert í sér ólíkar aðstæður.

Með því að skipta tímalínunni í hluta getur hvert tímabil haft sína eigin hitaferilkúrfu og stuðningsvægi.

Heildar-S-MIX er summa framlags allra tímabila fram að skilgreindum endamörkum.

Góð skýrsla nefnir hvern hluta, tilgreinir upphafs- og lokatíma hans, skráir hitastig og útskýrir hvert vægi efnaskiptastuðnings.

Ef tveir greinendur draga mörk hlutanna á mismunandi stöðum eða beita ólíku vægi geta þeir fengið mismunandi heildartölur úr sömu gögnum.

Með birtingu útreikningstöflu verður unnt að sjá hvar ágreiningurinn liggur.

Endamörkin eru hluti af skilgreiningunni

Upphaflega útfærslan metur álag fram að kryógenkælingu og lýkur yfirleitt nálægt 0 °C.

Þessi mörk eru valin af hagnýtum ástæðum og fela ekki í sér þá fullyrðingu að blóðþurrð verði nákvæmlega engin við 0 °C.

Séu endamörkin ólík milli skýrslna, eru heildartölur þeirra ekki beint samanburðarhæfar.

Tilgreina þarf mældan eða áætlaðan tíma þegar hitastig sjúklingsins náði þessum endamörkum.

Síðari vökvun með kryóvarnarefnum, kæling niður að hitastigi þurríss og djúpkæling fela í sér aðra skaðaferla og krefjast annarra mælinga.

Ekki ætti að beita S-MIX áfram yfir þessi tímabil nema nýtt líkan sé skilgreint.

Hvað S-MIX tekur ekki með

Mælikvarðinn byrjar yfirleitt við hjartastopp. Hann getur ekki tekið tillit til súrefnisskorts, hita, blóðþrýstingsfalls eða staðbundinnar blóðþurrðar á dánardegi, áður en hjartastopp varð.

Hann mælir ekki fyrri heilaskaða, blóðtappa, bjúg, æðaþrengingu eða hversu jöfn síðari blóðvökvun var.

Hann mælir ekki styrk kryóvarnarefna, eiturhrif þeirra, ísmyndun, ofþornun, hitaálag eða sprungumyndun.

Hann metur heldur ekki ástand taugamóta og frumuhimna né hvort enn sé unnt að túlka taugabyggingar sem tengjast sjálfsmynd einstaklings.

Til þess þarf viðbótargögn úr ferlisvöktun, tölvusneiðmyndum og rafeindasmásjárskoðun, þar sem við á.

Þess vegna ætti S-MIX að vera einn þáttur í margþættu gæðamati á varðveislu, en ekki eini eða mikilvægasti liðurinn á einföldum samanburðarlista.

Lægri einkunn er betri innan líkansins

Að öðru jöfnu þýðir lægra S-MIX gildi minna áætlað álag, umreiknað til eðlilegs líkamshita, fyrir kryógenkælingu.

Aðrir þættir eru sjaldan eins.

Tilvik með lágt gildi getur engu að síður einkennst af lélegri vökvun með kryóvarnarefnum. Tilvik þar sem tafir urðu getur engu að síður varðveitt verulega fínbyggingu vefjar þrátt fyrir hærra áætlað álag.

Gildið lýsir aðeins einni stærð sem byggist á líkani. Hún gefur ekki líkur á endurlífgun eða hlutfall varðveittra taugafrumna.

Ekkert staðfest viðmiðunarmark skilur á milli „árangursríkrar“ og „árangurslausrar“ kryóvarðveislu á mönnum.

Niðurstaða með falskri nákvæmni, til dæmis í mínútum þótt hún byggist á áætluðu hitastigi, getur virst öruggari en forsendurnar gefa tilefni til.

Hvers vegna S-MIX er þrátt fyrir allt gagnlegt

Ófullkomið tölulegt líkan getur verið mun gagnlegra en lýsingar eins og „hratt“, „seinkað“ eða „vel kælt“.

S-MIX hvetur teymi til að endurgera tímalínuna, varðveita hitastigsgögn og skrá hvenær stuðningur var veittur.

Það getur sýnt hvaða tímabil vega þyngst í tilvikinu og hvar úrbætur í framkvæmd myndu draga mest úr álagi.

Þegar mörg tilvik eru borin saman geta samræmd reiknuð gildi sýnt þróun í viðbragði, kælingu og gæðum skráningar.

Mælikvarðinn gerir einnig óvissuna sýnilega. Skortur á hitastigsgögnum er ekki bara óþægindi við útreikning, hann er sjálfstætt gæðavandamál.

Notaður með þessum hætti er S-MIX fremur endurgjöf fyrir teymið en dómur um sjúklinginn.

Hvernig Tomorrow.bio birtir S-MIX

Tomorrow.bio birtir tilviksskýrslur þar sem persónuupplýsingar hafa verið afmáðar á skjalasíðu sinni. Tvær skýrslur frá 2023, sem hér eru til skoðunar, tilgreina ekki S-MIX-gildi.

Síðari skýrslur gera það. Skýrsla frá 2024 og skýrsla frá 2025 innihalda hvor um sig sérstakan, sundurliðaðan S-MIX-útreikning.

Tímabilin ná til dæmis frá lögformlegu andláti þar til hjarta- og lungnastuðningur hefst, frá stuðningi þar til skurðaðgerð eða blóðvökvun hefst og frá blóðvökvun til næstu endamarka ferlisins.

Í skýrsluforminu er S-MIX birt samhliða hitaferilskúrfum, mælingum á koltvísýringi í útöndun þar sem þær liggja fyrir, þrýstingsgögnum við blóðvökvun, ljósbrotsstuðli, niðurstöðum tölvusneiðmynda og skráðum frávikum.

Í skýrslunum kemur einnig fram hvaða mælingar glötuðust, voru endurteknar eða höfðu takmarkað gildi. S-MIX er þar með sett fram sem einn þáttur í gæðamati tilviksins, en ekki sem sjálfstæður dómur um varðveisluna.

Þetta samræmist víðtækara verkefni Tomorrow.bio um gæðamælingar: að nota fyrirliggjandi tilviksgögn til samanburðar og til að bæta verklag.

Hvernig lesa á S-MIX-gildi

Athugaðu fyrst upphafs- og endamörkin. Skoðaðu síðan hitaferilskúrfuna sjálfa og staðsetningu hitanemans.

Athugaðu næst hvaða tímabil fengu lægra vægi vegna stuðnings og hvort skýrslan inniheldur lífeðlisfræðilegar vísbendingar um að stuðningurinn hafi skilað árangri.

Leitaðu að glötuðum gögnum, áætluðu hitastigi og tímabundinni hlýnun. Gættu þess að sömu útreikningsreglur hafi verið notaðar áður en tilvik eru borin saman.

Að lokum skaltu lesa S-MIX samhliða gögnum um blóðvökvun og myndgreiningu eftir aðgerð.

Nákvæm tala á að gera undirliggjandi tilvik skýrara, ekki koma í stað þess að skoða það.

Hin heiðarlega niðurstaða

S-MIX svarar afmarkaðri og gagnlegri spurningu: Hve mikið hitavegið blóðþurrðarálag reiknar líkanið fram að kryógenkælingu?

Hann getur ekki svarað þeirri spurningu sem flestum er mikilvægust: Hve mikið af minni og taugabyggingum sem tengjast sjálfsmynd kynni að vera hægt að endurheimta?

Gildi hans felst í samræmingu, gagnsæi og endurgjöf fyrir verklag. Hættan er sú að líta á niðurstöðu líkansins sem mælda líffræðilega niðurstöðu.

Frekari lestur

• S-MIX formúlan og umræða um framkvæmd hennar, eftir Perry og de Wolf
• Greining Benjamin og de Wolf frá 2021 á mælikvörðum fyrir tilvik
• Áhrif blóðþurrðar á fínbyggingu heilans við eðlilegan líkamshita og kulda
• Hvernig blóðþurrð hefur áhrif á kryóvarðveislu
• Viðbragð, stöðugun og upphafskæling
• Tæknilegar áskoranir fyrir hágæða varðveislu