Perfluorocarburi pentru tratamentul bolilor de decompresie cum să colaboreze decalajul dintre teorie
Abstract
Introducere
Pe lângă scufundări, un alt scenariu ar putea fi evadarea dintr-un submarin aflat în dificultate. Inundațiile în această situație măresc presiunea ambiantă și scade adâncimea maximă de la care plecarea din submarin este sigură (Jurd et al. 2014). O întârziere în salvarea echipajului duce la saturație cu gaz inert, crescând astfel probabilitatea DCI (Dainer și colab. 2007). Odată cu aventurarea oamenilor în straturi superioare ale atmosferei și a activității extravehiculare în spațiu, sindromul DCI legat de altitudine a devenit din ce în ce mai important. Primul caz a fost documentat în 1862, când Bert și-a descris propriile simptome neurologice după o plimbare cu balonul cu aer cald până la 8838 m (28.000 ft) (Boicot și colab. 1908; Bert 1878). Simptomele apar de obicei în timp ce sunt reexpuse la presiune atmosferică scăzută. În comparație cu DCI legat de scufundări, embolia gazelor arteriale și leziunile măduvei spinării sunt mai puțin frecvente (Sherman și Sladky 2018).
Scopul acestei revizuiri este de a rezuma rezultatele actuale ale cercetării referitoare la utilizarea diferitelor preparate PFC în prevenirea și terapia DCI și de a descrie potențialul acestora pentru evoluțiile viitoare.
Metode
Medline a fost căutat până la 24 octombrie 2019. Cu termenii de căutare („fluorocarburi” [Termeni MeSH] SAU „fluorocarburi” [Toate câmpurile] SAU „perfluorocarbonă” [Toate câmpurile]) ȘI „decompresie” [Termenii MeSH] SAU „decompresie” „[Toate câmpurile]), au fost găsite 48 de potriviri.
Am luat în considerare doar publicațiile, care au oferit noi descoperiri fundamentale sau au fost citate în mod regulat în alte publicații. Studiile care au confirmat fapte cunoscute sau au arătat doar o consistență redusă au fost ignorate. Au fost adăugate recenzii sistematice și studii fundamentale pe această temă, chiar dacă nu sunt enumerate în acești termeni de căutare, dacă oferă informații tehnice sau științifice.
Textul principal
Patologia DCI și opțiunile de tratament convenționale
Boala de decompresie: prezentare generală a formelor clinice, fiziopatologie, simptome și tratament (modificat din (Sykes și Clark 2013)). Această figură prezintă principalele mecanisme fiziopatologice ale bolii de decompresie (DCI) și principalele sale manifestări ca boală de decompresie (DCS) și embolie gazoasă arterială (AGE). Sunt enumerate simptomele tipice și gradele de severitate. Tratamentul ambelor forme de boală de decompresie este menționat pe scurt
Tratamentul convențional al DCI se bazează pe respirația hiperbară de oxigen combinată cu recompresie urmată de decompresie controlată succesiv într-o cameră hiperbară (Bennett și colab. 2010). Conform Tabelului 6 pentru Tratamentul Marinei Statelor Unite, următorul protocol este cel mai frecvent utilizat în cazuri grave: Presiunea maximă de 284 kPa combinată cu un program de respirație 100% oxigen care durează 4 ore și 45 min, urmat de decompresie treptată (Rețea 2001). Scopul acestei terapii este de a reduce dimensiunea și numărul de bule de gaz prin îmbunătățirea eliminării azotului și îmbunătățirea oxigenării țesuturilor (Dart și Butler 1998). Această procedură duce la ameliorarea simptomatică la 50-98% dintre pacienți (Thalmann 1996). Echipamentul necesar este scump, are nevoie de personal bine instruit și poate să nu fie disponibil gratuit, de ex. în condiții dificile sau în locații îndepărtate. Prin urmare, este nevoie de strategii alternative (Spiess 2010). Mai ales în situații, cum ar fi submarinul aflat în dificultate menționat sau un accident de avion cu multe persoane rănite simultan, este evident că fezabilitatea practică a terapiei de recompresie este limitată. Principiile și problemele gestionării pre-spitalicești a DCI sunt rezumate într-un ghid de consens actual (Mitchell și colab. 2018).
PFC în uz terapeutic
Particularitățile preparatelor pe bază de PFC pentru utilizare intravasculară
Majoritatea preparatelor de PFC se bazează pe tehnologia de emulsie, deoarece injecția intravenoasă de cantități mari de PFC neprelucrată duce la moarte prin spumare spontană în plămâni (Lanaro și colab. 2014). Acest lucru se datorează în principal faptului că PFC nu sunt nici hidro și nici lipofile și, prin urmare, nu se amestecă cu fluide apoase precum sângele. În schimb, doze foarte mici de molecule de PFC pot fi prezente în sânge fără a face rău: după fagocitoza picăturilor de emulsie și asocierea cu lipoproteine, cantități mici de molecule de PFC sunt transportate la plămâni, unde pot fi expirate dacă sunt caracterizată prin presiune ridicată a vaporilor precum perfluorodecalina (Clark și Gollan 1966; Riess 2001; Lowe 2003). Un PFC cu caracteristici excepționale este dodecafluoropentanul (DDFPe). Punctul său de fierbere de 29 ° C duce la volatilizare la temperaturi biologice. Timpul de înjumătățire al DDFPe în circulația sistemică este extrem de scurt și este expirat aproape complet de plămâni (Johnson și colab. 2009).
Deși este foarte frecvent utilizată, formularea unei emulsii omogene, sterile, care este stabilă la temperatura camerei și caracterizată printr-o dimensiune a picăturilor de 0,1 până la 0,2 um, este o provocare tehnică. În aceste condiții, coacerea Ostwald, cauzată de difuzia moleculară, duce la mărirea picăturilor. Acest proces poate fi contracarat fie prin adăugarea unei cantități mici de PFC cu o greutate moleculară mai mare (din păcate asociată cu un timp mai mare de retenție a organelor), fie prin emulgatori pentru a reduce tensiunea superficială (Riess 2005). Emulsifianții foarte eficienți produși sintetic pot duce la efecte secundare severe (vezi mai jos și (Ferenz 2019a; Kuznetsova 2003)). Emulsiile PFC din ultima generație se bazează pe o combinație de emulgatori diferiți, cum ar fi fosfolipide mai tolerabile, dar mai puțin stabilizante (de exemplu, gălbenuș de ou) cu PFC cum ar fi perfluorotributilamină (N (CF2CF2CF2CF3) 3) sau perfluorometilciclohexilpiperidină (C12F22N) (Fenet); PFC cu greutate moleculară ridicată, ca și acestea din urmă, se caracterizează prin persistență îndelungată în organe, rezultând decizii negative din partea autorităților de reglementare.