Damage Control Resuscitation: Systematic Review

Abstract

Background: Damage control resuscitation is a novel strategy for the management of the exsanguinating trauma patient. It is a development of the damage control surgery concept, with emphasis on the integration of resuscitation and surgery, and the aggressive management of traumatic coagulopathy. Although pioneered by military surgeons, many aspects of damage control resuscitation are equally applicable to the management of civilian trauma, but awareness outside specialist circles is limited. This is at least in part related to the lack of a precise definition, and the rapid and continuing evolution of the strategy. Objectives: 1. To define the components of damage control resuscitation. 2. To conduct a systematic review of the evidence for damage control resuscitation. Methods: Systematic review of literature. Results: Damage control resuscitation encompasses haemostatic resuscitation, hypotensive resuscitation, hypothermia and acidaemia management and damage control surgery. Systematic review produced the following conclusions: In patients with traumatic haemorrhage predicted to require massive transfusion, a high ratio of fresh frozen plasma to packed red blood cells is associated with decreased mortality. (Evidence level: 2+) A ratio of approximately 1:1 units appears to be optimal, although this evidence is extrapolated from studies which retrospectively stratified intervention groups for survival analysis, rather than dose-finding studies. (2+) In patients with traumatic haemorrhage predicted to require massive transfusion, a high ratio of units of platelets to packed red blood cells is also associated with decreased mortality. A ratio of at least 1 (pooled) unit of platelets to 5 units of packed red blood cells appears to be optimal, although this evidence is again extrapolated. (2-) Recombinant factor VIIa reduces transfusion needs in blunt trauma patients requiring massive transfusion. The effect of recombinant factor VIIa on mortality in this setting is not known. (1-) Recombinant factor VIIa may also reduce transfusion needs in penetrating trauma patients requiring massive transfusion, but the evidence is less clear. As in blunt trauma, the effect on mortality in this setting is also not known. (1-) The use of cryoprecipitate in exsanguinating haemorrhage is founded on reasonable scientific principles, but its use in trauma patients is largely based on studies of poor methodology, and extrapolated data. Cryoprecipitate should be considered when hypofibrinogenaemia has been confirmed, or when traumatic coagulopathy is not responding to other methods of haemostatic resuscitation. (3) Although conceptually attractive, associated with few complications, and frequently recommended, there is no evidence for the use of antifibrinolytics in the trauma setting. There is no new evidence to suggest that pre-operative intravenous fluid resuscitation prior to control of bleeding is beneficial. There is, however, limited evidence to suggest that fluid resuscitation may be harmful, and that patients with penetrating injuries in particular may have better outcomes when fluids are withheld until surgical control of haemorrhage has been obtained. (1-) There is no evidence to support the use of tris-hydroxymethyl aminomethane (THAM) in trauma patients, although in theory appealing. Hypothermia in trauma patients is associated with increased mortality, and should be prevented whenever possible, and aggressively treated when present. (2+) There is no evidence to support the use of extracorporeal warming techniques. (2-) Patients with severe intra-abdominal injuries – in particular those with profound haemorrhagic shock, an existing or developing coagulopathy, a need for time- consuming procedures, or concomitant major injury outside the abdomen – benefit from the use of damage control surgical techniques, which may include curtailment of the procedure by ligation of hollow viscus injuries or resection without anastomosis, ligation or shunting of vascular injuries, packing, and temporary abdominal closure. (2-) The indications for damage control resuscitation remain poorly defined. This applies both in general, and for specific components, such as when resuscitation with predefined blood product ratios should be initiated, or at what stage recombinant factor VIIa should be utilised. Existing criteria are largely based on expert opinion. Discussion: Damage control resuscitation is a composite, multidisciplinary strategy which integrates haemostatic resuscitation, hypotensive resuscitation, hypothermia management, and damage control surgery. Hypotensive resuscitation and damage control surgery are not new concepts, but have been incorporated into an effective management paradigm. Greater appreciation of the importance of traumatic coagulopathy, and its manipulation through haemostatic resuscitation, has led to an explosion of interest in clotting factor and platelet replacement. The resulting resuscitation strategies with predefined ratios of blood products, and avoidance of synthetic fluids, together with the modulation of fibrinolysis, are an exciting development. Although much work remains to be done, these novel treatments, in combination with more established techniques, are revolutionising major trauma resuscitation. This systematic review should assist clinicians in applying damage control resuscitation principles, and maximising their patients’ survival.

Hintergrund: Damage Control Resuscitation (DCR) ist eine innovative Strategie zur Behandlung von Traumapatienten mit hohem Blutverlust. Sie ist eine Weiterentwicklung des chirurgischen Damage Control-Konzepts mit dem Schwerpunkt einer Kombination aus Reanimations- und chirurgischer Therapie sowie der konsequenten Behandlung der traumatischen Koagulopathie. Die DCR wurde ursprünglich von Militärchirurgen eingeführt, große Teile sind jedoch auch in der Therapie ziviler Verletzter anwendbar. Dass die Kenntnis hiervon bisher auf Spezialisten begrenzt war, liegt zum einem am Fehlen einer präzisen Definition, zum andern an der rapiden Weiterentwicklung der Behandlungsstrategien. Ziele: Es gilt erstens, die einzelnen Komponenten der Damage Control Resuscitation zu definieren, zweitens, eine systematische Sichtung der Evidenzbasierung der DCR durchzuführen. Methode: Systematische Literaturrecherche unter Anwendung von gängigen Evaluierungsmethoden. Ergebnisse: Damage Control Resuscitation ist die (lebensrettende) Behandlung von Gerinnungsstörung, Hypothermie, Acidose und die kontrollierte Toleranz einer verminderten Perfusion, in Verbindung mit Damage Control-Chirurgie. Die systematische Analyse ergab folgende Resultate: die Mortalität von Patienten mit traumatischen Blutungen, die massive Transfusionen benötigen, wird durch ein 1:1 Verhältnis von Gefrorenem Frischplasma zu Erythrocytenkonzentraten deutlich gesenkt. (Evidenzgrad 2+). Diese Evidenz ist allerdings aus retrospektiven Studien extrapoliert, die sich weniger mit der Dosierung als vielmehr mit der Festlegung von Interventionsgruppen zur Beurteilung der Überlebensrate befassten.(2+) Auch ein hoher Anteil von Thrombocyten – im Verhältnis zu Erythrocyten – Konzentraten lässt eine verminderte Mortalität bei polytransfundierten Patienten erwarten. Eine Relation von wenigstens einem Pool- Thrombocyten-Konzentrat zu fünf Erythrocyten-Konzentraten scheint optimal, wobei auch diese Schlussfolgerung extrapoliert ist. (2-) Recombinanter Faktor VIIa vermindert die Anzahl der erforderlichen Transfusionen bei stumpfem Trauma, jedoch ist ein Effekt von Faktor VIIa auf die Mortalität nicht bekannt. (1-) Faktor VIIa reduziert möglicherweise auch die notwendige Transfusionsmenge bei Patienten mit penetrierenden Verletzungen. Dieser Zusammenhang ist indes nicht klar erwiesen, auch der Effekt auf die Mortalität ist – wie beim stumpfen Trauma – nicht bekannt. (1-) Der Gebrauch von Kryopraezipitaten bei Patienten mit nicht-traumatischen lebensbedrohlichen Blutungen gründet sich auf fundierte wissenschaftliche Prinzipien; bei Traumapatienten basiert er aber auf Studien, deren Methode und Daten fragwürdig sind. Der Gebrauch von Kryopraezipitaten sollte erwogen werden, wenn eine Hypofibrinogenaemie nachgewiesen ist oder wenn die traumatische Koagulopathie auf andere Therapieversuche nicht reagiert. (3) Obwohl häufig empfohlen, vom Ansatz her attraktiv und mit geringen Komplikationen belastet, ist der Nutzen einer Antifibrinolytikabehandlung in der Traumaversorgung nicht evident. Auch präoperative Flüssigkeitsinfusionen – ehe die Blutung beherrscht werden kann – erscheinen fragwürdig. Es gibt Untersuchungen darüber, dass Flüssigkeitszufuhr schädlich sein kann und dass bei Patienten mit penetrierenden Verletzungen zunächst eine chirurgische Kontrolle der Blutung erreicht werden sollte. (1-) Keine Evidenzbasis findet sich für die Anwendung von Trishydroxymethylaminomethan (THAM) bei Traumapatienten, obwohl der theoretische Ansatz für eine solche reizvoll ist. Hypothermie ist bei Traumapatienten mit erhöhter Mortalität verbunden, muss vermieden oder – wenn eingetreten – aktiv behandelt werden. (2+) Für die Anwendung extrakorporaler Aufwärmtechniken gibt es keine Rechtfertigung. (2-) Patienten mit schweren intraabdominalen Verletzungen, insbesondere solche mit haemorrhagischem Schock, einer vorhandenen oder sich entwickelnden Koagulopathie, folgenden langwierigen Operationen oder mit zusätzlichen grösseren Verletzungen außerhalb des Abdomens profitieren von der Anwendung chirurgischer Damage Control-Techniken. Diese können in einer zeitlichen Begrenzung der Operation bestehen, zum Beispiel durch Verschluss von Hohlorganen oder Resektion ohne Anastomose, in Ligatur oder Überbrückung (shunting) von Gefässverletzungen, in „packing“ und provisorischem Abdominalverschluss. (2-) Die Indikationen für Damage Control Resuscitation sind weiterhin unzureichend definiert. Dies gilt sowohl in allgemeiner Hinsicht als auch im Hinblick auf spezifische Fragestellungen: wann etwa soll eine lebensrettende Behandlung mit festgelegten Mengen von Blutersatzprodukten begonnen werden oder in welchem Stadium Faktor VIIa zum Einsatz kommen. Vorhandene Kriterien basieren fast ausschließlich auf persönlichen Erfahrungen. Diskussion: Damage Control Resuscitation ist eine komplexe, multidisziplinäre Strategie, die lebensrettende Haemostase-, Hypothermiebehandlung, Hypotensions-Toleranz sowie Damage Control Chirurgie beinhaltet. Toleranz einer verminderten Perfusion und DC-Chirurgie sind keine Neuerungen an sich, sie werden jedoch in ein effektives Therapieschema eingebettet. Zunehmende Berücksichtigung der traumatischen Koagulopathie und ihre Behandlung haben zu einer Ausweitung des Interesses an Gerinnungsfaktoren und Thrombocytenersatz geführt. Die resultierenden lebenserhaltenden Maßnahmen mit vorgegebenen Mengen von Blutersatzprodukten, bei Vermeidung synthetischer Flüssigkeiten, sind in Verbindung mit der vorsichtigen Beeinflussung der Fibrinolyse eine interessante Entwicklung. Obwohl die Forschungsbasis noch erweitert werden muss, bereichern diese neuen Behandlungsmethoden in Verbindung mit bewährten Techniken die Lebensrettungsmaßnahmen bei Schwerverletzten schon heute. Der vorliegende systematische Überblick sollte es Klinikern ermöglichen, DCR-Prinzipien anzuwenden und die Überlebenschancen ihrer Patienten zu vergrößern.