Establishment of a Laparoscopic Model of Hemorrhagic Shock in Minipigs via Superior Mesenteric Artery Injury

आधुनिक युद्धक्षेत्र में, सबसे खतरनाक घाव अक्सर वे होते हैं जिन्हें आप देख नहीं सकते या जिन्हें एक साधारण पट्टी से रोका नहीं जा सकता। जब एक सैनिक के पेट के अंदर चोट लगती है, तो रक्तस्राव गहरे अंगों या प्रमुख रक्त वाहिकाओं से हो सकता है जिसे हाथ या टूर्निकेट (tourniquet) से दबाना असंभव होता है। इस प्रकार का आंतरिक रक्तस्राव उन सैनिकों की मृत्यु का एक प्रमुख कारण है जिन्हें अन्यथा बचाया जा सकता था। इन चोटों के इलाज के बेहतर तरीके विकसित करने के लिए, डॉक्टरों को उन्हें एक यथार्थवादी परिवेश में अध्ययन करने की आवश्यकता है। हालांकि, एक जीवित जानवर में इस विशिष्ट प्रकार के रक्तस्राव का एक सुरक्षित और सटीक मॉडल बनाना अत्यंत कठिन है। पारंपरिक तरीकों में अक्सर एक ट्यूब के माध्यम से जानवर का रक्त बाहर निकाला जाता है, जो वास्तविक दर्दनाक चोट की अराजक और अनियंत्रित प्रकृति की नकल नहीं करता है, जहाँ शरीर की अपनी प्रणालियाँ जीवित रहने के लिए संघर्ष कर रही होती हैं।

शोधकर्ताओं की एक टीम ने अब लैप्रोस्कोपी नामक एक सर्जिकल तकनीक का उपयोग करके इस समस्या का अध्ययन करने का एक नया तरीका विकसित किया है, जिसमें बड़े कट के बजाय छोटे छेदों के माध्यम से ऑपरेशन किया जाता है। उन्होंने छोटे सूअरों (minipigs) में एक मॉडल बनाया जो वास्तविक युद्धकालीन आघात में देखे जाने वाले अनियंत्रित रक्तस्राव और ऊतक भुखमरी (tissue starvation) की बारीकी से नकल करता है। एनेस्थीसिया के प्रभाव में एक जानवर के पेट के भीतर एक प्रमुख धमनी की एक विशिष्ट शाखा को सावधानीपूर्वक काटकर, उन्होंने गंभीर सदमे (shock) की स्थिति उत्पन्न की जिससे वे यह देख सके कि शरीर वास्तव में कैसे प्रतिक्रिया करता है और नए जीवन रक्षक उपचारों का परीक्षण कर सके। यह दृष्टिकोण पिछले तरीकों की तुलना में चोट का अधिक ईमानदार दृश्य प्रदान करता है, जो वैज्ञानिकों को आपातकालीन देखभाल रणनीतियों का अभ्यास करने और उन्हें परिष्कृत करने के लिए एक स्थिर समय सीमा प्रदान करता है।

शोधकर्ताओं ने बीस स्वस्थ मिनीपिग्स के साथ काम किया, जो एक ऐसी प्रजाति है जिसे उनके आकार और शरीर विज्ञान के कारण चुना गया क्योंकि वे मनुष्यों के समान पर्याप्त हैं जिससे उनके निष्कर्ष प्रासंगिक बन सकें। टीम ने एक न्यूनतम आक्रामक (minimally invasive) दृष्टिकोण का उपयोग किया, जिसमें सूअर के पेट के माध्यम से एक कैमरा और सर्जिकल उपकरण डाले गए। पूरे पेट को काटने के बजाय, उन्होंने पेट के अंदर गहराई में स्थित एक विशिष्ट धमनी को खोजा, जिसे सुपीरियर मेसेंटेरिक आर्टरी (superior mesenteric artery) की एक शाखा के रूप में जाना जाता है, जो आंतों को रक्त की आपूर्ति करती है। ऊतक कैंची (tissue scissors) का उपयोग करके, उन्होंने इस वाहिका को काट दिया ताकि भारी आंतरिक रक्तस्राव शुरू हो सके। यह विधि एक "डबल हिट" परिदृश्य बनाने के लिए डिज़ाइन की गई थी: जानवर ने तेजी से रक्त की एक बड़ी मात्रा खो दी, और साथ ही, आंतों का रक्त आपूर्ति से संपर्क भी कट गया, जिससे ऊतकों को क्षति हुई। रक्तस्राव और अंग भुखमरी का यह संयोजन पेट की युद्धकालीन चोटों का मुख्य खतरा है।

प्रयोग पंद्रह सौ बीस सूअरों में सफल रहा, जो कि सत्तर प्रतिशत की सफलता दर थी। धमनी को काटने के बाद, सूअरों के शरीर के भीतर रक्तस्राव होने लगा और उनके शरीर ने तेजी से प्रतिक्रिया दी। औसतन लगभग बारह मिनट के भीतर, जानवरों ने सदमे (shock) के कड़े मानदंडों को पूरा कर लिया: उनका रक्तचाप खतरनाक रूप से गिर गया, उनकी हृदय गति बढ़ गई, और महत्वपूर्ण अंगों की रक्षा के लिए त्वचा से रक्त को हटाकर अंगों की ओर मोड़ने के कारण उनके अंग ठंडे पड़ गए। शोधकर्ताओं ने इन परिवर्तनों की निरंतर निगरानी की, और पाया कि सूअरों का सिस्टोलिक रक्तचाप (systolic blood pressure), जो रक्तचाप रीडिंग का ऊपरी नंबर होता है, सबसे नाटकीय रूप से गिरा, जो उनके सामान्य स्तरों से साठ प्रतिशत से अधिक कम हो गया। इस तीव्र गिरावट ने पुष्टि की कि मॉडल ने वास्तविक आघात मामलों में देखे जाने वाले गंभीर परिसंचरण पतन (circulatory collapse) को सटीक रूप से पुनरुत्पादित किया।

जैसे-जैसे रक्तस्राव जारी रहा, सूअरों के रक्त रसायन में ऐसे बदलाव आए जो गंभीर मानवीय चोटों के समान थे। उनकी लाल रक्त कोशिकाओं की संख्या और हीमोग्लोबिन का स्तर काफी कम हो गया, जो ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता के नुकसान को दर्शाता है। साथ ही, उनके श्वेत रक्त कोशिकाओं (white blood cell) की संख्या बढ़ गई, जो शरीर की तीव्र तनाव प्रतिक्रिया का संकेत है। सूअरों में एक ऐसी स्थिति भी विकसित हुई जहाँ उनका रक्त अधिक अम्लीय हो गया और ऑक्सीजन का स्तर गिर गया, जबकि लैक्टेट नामक अपशिष्ट उत्पाद उनके सिस्टम में जमा हो गया। ये रासायनिक परिवर्तन स्पष्ट संकेतक हैं कि शरीर के ऊतकों को पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं मिल पा रही थी, जिसे इस्किमिया (ischemia) कहा जाता है। शोधकर्ताओं ने वास्तविक समय में रक्तस्राव को देखने के लिए एक विशेष डाई के साथ एक्स-रे इमेजिंग का भी उपयोग किया, जिससे यह देखा गया कि कंट्रास्ट सामग्री कटी हुई वाहिका से लीक होकर पेट के अंदर जमा हो रही है, जो इस बात का दृश्य प्रमाण था कि चोट बिल्कुल वैसी ही थी जैसी इरादा था।

अध्ययन ने यह भी प्रकट किया कि उन्नत चिकित्सा हस्तक्षेप के बिना इन जानवरों के जीवित रहने की अवधि कितनी है। सदमा शुरू होने के बाद सूअर औसतन लगभग निवासी मिनट तक जीवित रहे। जबकि कुछ जानवर दो घंटे की पूरी अवलोकन अवधि तक जीवित रहे, अधिकांश नहीं रह पाए, और पहले एक घंटे के बाद जीवित रहने की दर तेजी से गिर गई। यह समयरेखा चिकित्सा शोधकर्ताओं के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह हस्तक्षेप के लिए एक वास्तविक समय सीमा को परिभाषित करती है। यह सुझाव देता है कि वास्तविक दुनिया के परिदृश्य में, रक्तस्राव को रोकने और रक्त प्रवाह को बहाल करने के लिए हस्तक्षेप करने हेतु एक सीमित लेकिन प्रबंधनीय समय उपलब्ध है। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि मॉडल की विफलता के कुछ मामले विशिष्ट तकनीकी समस्याओं के कारण थे, जैसे कि एक बहुत बड़ी वाहिका को काटना, जिससे जानवर इतनी जल्दी मर गया कि अध्ययन नहीं हो सका, या प्रक्रिया के दौरान उपयोग किए गए एनेस्थीसिया और रक्त-पतला करने वाली दवाओं से जुड़ी समस्याएं।

यह नया मॉडल पुराने तरीकों की तुलना में एक महत्वपूर्ण सुधार है क्योंकि यह केवल एक नस से रक्त निकालने की कृत्रिम प्रकृति से बचता है। शरीर के भीतर एक वास्तविक चोट के माध्यम से रक्तस्राव होने देकर, सूअरों की प्राकृतिक क्षतिपूर्ति प्रणालियों (compensatory mechanisms) को कार्य करने की अनुमति दी गई, जिससे उनके परिणाम मानव रोगियों के लिए अधिक लागू योग्य बन गए। शोधकर्ताओं का मानना है कि यह सेटअप नई आपातकालीन तकनीकों के परीक्षण के लिए अमूल्य होगा, जैसे कि धमनियों में डाले जाने वाले विशेष गुब्बारे जो अस्थायी रूप रूप से रक्तस्राव को रोक सकते हैं, या घायल सैनिकों को तरल पदार्थ और रक्त उत्पादों देने के सर्वोत्तम समय का मूल्यांकन करने के लिए। यह रक्तस्राव को रोकने और अंगों को जीवित रखने के बीच कठिन संतुलन का अभ्यास करने के लिए एक स्थिर और दोहराने योग्य मंच प्रदान करता है, जो एक चुनौती बनी हुई है जो युद्धक्षेत्र चिकित्सा के अग्रिम मोर्चे पर है।