Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Инвазивный гемодинамический мониторинг гемодинамики аорты и легочной артерии в крупных животных модели ОРДС

10.2K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/57405

⸱

26 ноября 2018 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Universitatsklinikum Hamburg-Eppendorf

В этой статье

Краткое содержание

Мы представляем протокол о создании дисфункции правого желудочка в модели свиньи, вызывая ОРДС. Мы демонстрируем инвазивный мониторинг влево и вправо, что желудочков сердца вывода с помощью потока зонды вокруг аорты и легочной артерии, а также измерения артериального давления в аорты и легочной артерии.

Аннотация

Одной из ведущих причин заболеваемости и смертности у пациентов с сердечной недостаточностью, дисфункции правого желудочка (RV), особенно если это связано с легочной гипертензии. Для лучшего понимания и лечения этой болезни важно точное гемодинамический мониторинг параметров левого и правого желудочка. По этой причине важно создать экспериментальный свинья модели сердечной гемодинамики и измерений для исследовательских целей.

Эта статья показывает индукции ОРДС, используя олеиновой кислоты (ОА) и последующего дисфункции правого желудочка, а также измерительные приборы свиней и процесс сбора данных, который необходим для оценки гемодинамики. Чтобы добиться вправо желудочковой дисфункции, мы использовали олеиновой кислоты (OA) вызывают ОРДС и это сопровождается гипертензия легочной артерии (ПАУ). С этой моделью ПАУ и последовательных дисфункции правого желудочка многие гемодинамики могут быть измерены, и правого желудочка объем нагрузки могут быть обнаружены.

Все жизненно важные параметры, включая частоту дыхания (ОР), частоты сердечных сокращений (HR) и температуры тела были записаны на протяжении всего эксперимента. Гемодинамики включая бедренной артерии давления (FAP), аортальный давления (AP), правого желудочка давления (пиковой систолической, конец систолического и конец диастолического давления правого желудочка), центрального венозного давления (ПВД), легочной артерии давления (ППД) и левый артериального давления (LAP) были измерены и перфузии параметров, включая восходящей аорты потока (AAF) и легочной артерии потока (суп). Гемодинамические измерения проводились с помощью transcardiopulmonary термодилюции предоставлять сердечного выброса (CO). Кроме того PiCCO2 системы (пульс контуру сердца вывода системы 2) был использован для получения параметров, таких как инсульт объем дисперсии (СВВ), пульс отклонение давления (PPV), а также легких внесосудистой воды (EVLW) и глобального конечного диастолического объема (GEDV). Наши процедуры мониторинга для выявления дисфункции правого желудочка и мониторинга гемодинамики до и после приема тома.

Введение

Правого желудочка (RV) дисфункция является одной из основных причин заболеваемости и смертности у пациентов с сердечной недостаточностью1, особенно в том случае, если основной причиной легочная гипертензия2. RV перекачивает кровь в легочной системы низкого сопротивления, которая обычно ассоциируется с высоким соблюдения. Таким образом RV характеризуется низким пик систолическое давление. Он также создает одну шестую ход работы по сравнению с левого желудочка (LV)3. Из-за его тоньше, мышцы RV весьма уязвимыми для изменений в предварительной и afterload4,5. Isovolumic фазы сокращение и расслабление во время систолы и диастола в RV отличаются не так как LV. Осмотр левого и правого желудочка гемодинамики крайне важно в терапии больных с острыми правых отделов сердца бедствия4,7, потому что RV отказа значительно увеличивает краткосрочной смертности 6.

Предварительная загрузка параметров как центрального венозного давления (ПВД) и левого желудочка преднагрузки параметры как легочных капилляров клин давления (ПЦУЖ) долгое время были использованы для определения объема статуса больных. В последнее время было показано, что эти параметры самостоятельно, не подходят для выявления потребности пациента жидкости8,9,10. Признавая жидкости реагирования имеет важное значение для выявления и лечения объем лишений и объем перегрузки у больных с дисфункцией RV. Избегая перегрузки тома имеет важное значение для уменьшения смертности и продолжительности пребывания в отделении интенсивной терапии (ОРИТ) у этих больных.

С этим исследованием мы создали модель свиньи правого желудочка дисфункции, которая является последовательной и воспроизводимые. Из-за его сходство с человеком это необходимо для создания последовательного и воспроизводимых экспериментальных большие животные модели сердечной гемодинамики и измерений для исследовательских целей.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Это проспективное исследование экспериментальное с 21 наркотизированных мужского и женского пола домашних свиней (Немецкий ландрас) в возрасте 3 – 6 месяцев с весом тела между 45-55 кг был одобрен правительственной Комиссии по уходу и использование животных (города Гамбурга Reference-No. 18/17). В соответствии с руководящими принципами ПРИЕЗЖАЮТ все эксперименты были проведены и все животные получают помощь в соответствии с «Руководство по уходу и использованию лабораторных животных» (низ публикация № 86-23, пересмотренные 1996)11.

1. поток зонд 2 точки калибровки

  1. Положите датчики потока в деионизированной воде и подключите зонд к системе зонд трансзвукового потока, поставив вилку в периваскулярной потока модуль.
  2. Откройте программное обеспечение для анализа данных (например., LabChart 8).
  3. Для 2 точки калибровки Начните измерение, установив системы зонд потока до нуля и через несколько секунд до масштаба.
  4. В окне программного анализа данных перейдите на Преобразования единиц и выбрать двух точки калибровки. Марк базового позволяет задать равным нулю. Затем Марк области с 10 Л/мин и равным 1 V как заданное значение.
  5. Повторите эту процедуру для других зонд.

2. Миллар катетер калибровка

  1. До обнуления и калибровки, предварительно пропитать кончик катетера в стерильных тела температуры теплой воде на 30 мин.
  2. Подключите Миллар катетер к усилителю мостом, поставив вилку в модуль усилителя мостом.
  3. Запустите программное обеспечение для анализа данных.
  4. Положить кончик катетера в обнуления Пневмоинструмент, установите значение 0 мм рт.ст и начать измерение, щелкнув Пуск в программе.
  5. Держите измерения работает и присваивается Пневматический инструмент обнуления 100 мм рт.ст.. Остановите измерения, нажав кнопку остановить.
  6. Запустите программное обеспечение для анализа данных, нажав Пуск , а затем нажмите остановить. Нажмите Amplify в окне моста и выберите единицы. Задайте базовый план 0 и 100 мм рт.ст., соответственно. По словам заданное значение для калибровки, что обеспечивает программное обеспечение катетер теперь откалиброван для всех давлений тела.
  7. Повторите эту процедуру для других Миллар катетер.

3. Подготовка свиньи

  1. Лечить свинья путем инъекций 20 мг/кг Ketanest, 4 мг/кг Azaperon и 0,1 мг/кг мидазолама внутримышечно и место 20 G IV-линию в Вену уха.
  2. ЭКГ место наклейки на грудь и кислорода зонд на хвост.
  3. Хирургическим путем подготовки до трахеи и администрировать чистого кислорода (15 – 18 Л/мин) через нос свиньи с использованием маски.
  4. Поместите петлю вокруг трахеи, использовать скальпель (11 лезвие) сделать надрез в трахею и место 8.5 Mallinckrodt трубки в него для безопасного сократимость миокарда. Прикрепите трубку с заданного цикла и закрыть кожу швов.
  5. Начинают анестезии с севофлуран, используя MAC 0,9 (в эквивалентные концентрации endexpiratory 2,0% подростков свиньи) и настой 0,01 mg/(kg∙h) фентанила. Начала искусственной вентиляции легких с приливной объемом 10 мл/кг, курс 14/мин, и положительное конец экспираторного давления (ПИП) 7 мм рт.ст.. Значение скорости вдоха кислорода (fiO2) 0,3. После 10 минут глубина анестезии достаточно глубоко, чтобы безопасно выполнять операции. Должно быть обнаружено без рельефа HR и BP.
  6. Поддерживать баланс жидкости на базальный ставка 10 mL/(kg∙h) cristalloid, используя Насос инфузионный.
  7. Аккуратно очистите свиней кожи с помощью мыльной воды. Используйте раствор дезинфекции кожи, содержащий повидон йода для уменьшения загрязнения кожи.

4. жизненно важных параметров измерения

  1. Использование УЗИ для вставки 5 F термистор накренилась артериального катетера в правой бедренной артерии, 8 оболочка интродьюсер F в левой бедренной артерии, центрального венозного катетера и 8 F интродьюсер оболочкой в яремную Вену (рис. 1).
  2. Место размещения катетера, используя технику Seldinger12.
    1. Место иглы в сосуд целевой под УЗИ видение.
    2. Поместите провод через иглы в сосуд, проверить правильное размещение провода, с помощью ультразвука и держите провод в сосуде на протяжении всей процедуры. Извлеките иглу и место расширителя на проволоку.
    3. С нежным давлением Положите расширитель через кожу в сосуд, используя провод в качестве руководства. Удалить расширитель, поставить катетер на проволоку, убедитесь, что в конце провода видели в конце катетера и место катетера в сосуд.
    4. Отсоедините провод, осторожно потянув их из катетера.
  3. Вставить катетер 7F легочной артерии (PAC) в оболочке интродьюсер 8F и поместите его в р.в. При необходимости для принятия в смешанной венозной крови проб газа, вставьте Пак далее ПА до тех пор, пока легочной артерии кривой показано на монитор и вытащить его обратно после получения образцов.
  4. Вставьте первый Миллар кончик катетера в оболочке 8F интродьюсер в левой бедренной артерии и поместив его в аорте.
  5. Выполнять мини-лапаротомия (примерно 5 – 10 см является достаточно) выше симфиза с помощью электрокоагуляции prepping вниз linea alba.
    1. Откройте linea alba с ножницами и вытащить мочевого пузыря очень осторожно.
    2. Шовный материал строка кошелек в мочевого пузыря с помощью швов 3/0 и надрезают в мочевой пузырь с помощью скальпеля (11 лезвия).
    3. Вставьте мочевой катетер в мочевой пузырь, надуть шар катетер с водой и исправить ее с помощью кошелька строки шва. Закройте живота с 3/0 швом.

5. хирургические подготовка сердца

  1. Перед открытием груди увеличивая fiO2 1.0 и администрировать 0,1 мг kg(-1) панкурония первоначального болюса внутривенно13.
  2. Выполните срединной стернотомии.
    1. Используйте электрокоагуляции prepping вплоть до грудины. Аккуратно вскрыть грудины от окружающих тканей до деления кости с Осциллирующий станок.
    2. Используйте электрокоагуляции уменьшить кровотечение и печатью грудины с воском кости. Место разбрасыватель грудинного ребра между двумя половинами открыл грудины и широко открыть сундук, столько, сколько необходимо для хирургии, повернув ручку на устройстве.
  3. Откройте перикарда, аккуратно с помощью ножниц и щипцы и исправить его на кожу с швом 2/0.
  4. Вскрыть вниз легочной и артерии, восходящей аорты очень аккуратно во избежание кровотечения. Осторожно поместите ультразвуковые датчики потока вокруг обеих артерий, соответственно (Рисунок 2).
  5. 2 место кошелька строки швы в легочной артерии с помощью швов 5/0. Используйте скальпель (11 лезвия), чтобы сделать небольшой шов надрез (около 1 мм) в середине кошелька и поместите Миллар катетер в легочной артерии до фиксации (рис. 3).
  6. Тщательно зажим LAA и место 2 кошелек строку швы в нем с помощью швов 4/0. Сделать небольшой надрез и Центральный венозный линии в левое предсердие до фиксации с помощью кошелька строки швы (рис. 3).
  7. Закройте перикарда, ушивание стерильных перчаток на него, для поддержания гемодинамики надежный (рис. 4). Выполните грудинного закрытия с проводами и закрыть кожу швов 3/0.

6. оценки и сбора данных

  1. Начало каждого измерения с 2 мин AO и измерения расхода ПА, а также AO и ПА измерения давления, используя программное обеспечение для анализа данных, нажав кнопку Start и Stop в программе.
  2. Выполните transcardiopulmonary термодилюции предоставлять сердечного выброса (CO) импульса давления дисперсии (PPV), а также инсульта объем дисперсии (СВВ) с помощью системы PiCCO2. Чтобы начать измерение, нажмите TD | Начало.
  3. Последовательные inject 15 мл холодной соленой 10 ° C в термистора на Центральный венозный линии в яремной три раза для термодилюции на каждом шаге измерения.
  4. Возьмите пример газов артериальной, центрального венозного и смешанной венозной крови после каждого шага измерения термодилюции transcardiopulmonary.

7. объем оптимизация

  1. После базового измерения M0 (шаги 6.1-6.4) всех параметров администрировать тома загрузки шагом с помощью 5 мл/кг коллоидных инфузии (Voluven) с использованием инфузионный насос, который подключен к линии центрального венозного.
  2. После 5 минут уравновешивания Начните другой шаг измерения M1 (шаги 6.1-6.4). Если созданный сердечного выброса измеряется с помощью PICCO2 системы (см. шаг 6.2-6.3) не увеличивается по сравнению с ранее измеренных CO по крайней мере 10% термодилюции, начало другого тома, Загрузка шаг (шаг 7.1).
  3. Продолжите с объемом загрузки и уравновешивания шаги до тех пор, пока есть не более увеличение CO более чем на 10%. Теперь достигается сбалансированное состояние жидкости.

8. индукция ОРДС с правого желудочка дисфункции

  1. Увеличение fiO2 -по крайней мере 0,5-0,8 необходимости поддерживать по крайней мере 90% spO2 .
  2. Вызвать ОРДС с подряд дисфункции правого желудочка, настой олеиновой кислоты (OA) (0,03-0,06 мл/кг для около 2 ч).
  3. Использование непрерывного управления адреналина, с помощью perfusor (3 мг адреналина в 50 мл физиологического раствора) держать гемодинамика стабильная. Увеличение скорости инфузии при необходимости поддерживать среднее артериальное давление 50 мм рт.ст..
  4. Добавление кальция, магния и Антиаритмические препараты (1% Lidocain) по мере необходимости во время инфузии ОА для поддержания стабильной синусовый ритм.

9. объем оптимизация

  1. После индукции легкой до умеренной ОРДС выполните еще одно измерение всех параметров (м2), выполнив шаги 6.1-6.4.
    Примечание: Теперь, базовой модели для гемодинамики измерений в модели свиньи в ОРДС установлен. Для дальнейшего расследования на объем реагирования в ОРДС и правого желудочка дисфункции начинают уменьшить объем нагрузки, принимая столько крови, как потребность в протокол или увеличения объема нагрузки, добавив определенное количество вливания.

10. Завершение работы

  1. После окончания измерения усыпить свиней под наркозом путем инъекций хлорид калия 1mmol/кг внутривенно.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Наши модели на животных показывает широкий спектр гемодинамики в свиней. Из-за ее сходства в размер и гемодинамики можно легко использовать точно такое же оборудование используется в организме человека получить аналогичные результаты. Однако, анестезии значения основаны на опыте и могут изменяться на основе вес / возраст / деформации свиньи.  Ветеринар следует провести консультации для оценки мочекаменная плана.

Результаты преды...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

ОРДС, осложняется легочной гипертензии, является очень смертельной болезнью. Для пациентов, страдающих от этого состояния дополнительной информации о лечении его не требуется. При работе и исследовании с живых существ, это очень важно быть разумно, насколько это возможно. В этом случае необходимо собрать как можно больше информации, как можно в одном эксперименте.

Есть некоторые критические хирургические шаги в модели открытым биение сердца, как это. Не излишне использовать свиней, должен быть...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Даниэль а. Reuter является членом Pulsion медицинского консультативного совета. Ж.к. Trepte Константин получил почетную награду за лекции на Маке. Все другие авторы заявляют отсутствие конфликта интересов.

Благодарности

Авторы имеют без подтверждений.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Животные биоусилителиКондиционерыFE136
Quad BridgeAmpКондиционерыFE224
Power Lab 16/35Кондиционеры5761-E
LabChart 8.1.8 Кондиционеры
Катетер легочной артерии 7 FEdwards Lifesciences Corporation    131F7 
Прелюдия Интродьюсер 8 FMerit Medical Systems, Inc.SI-8F-11-035
COnfidence Проточные зонды сердечного выбросаTransonicAU-IFU-PAUProbes-EN Rev. A 4/13
АдреналинСанофи6053210
олеиновая кислотаSigma Aldrich112-80-1
Магний VerlaVerla 7244946
кетаминRichter Pharma AGBE-V433246
AzaperonSanochemia Pharmazeutika AGQN05AD90
MidazolamRoche Pharma AG3085793
Windows

Ссылки

  1. Kapur, N. K., et al. Mechanical Circulatory Support Devices for Acute Right Ventricular Failure. Circulation. 136, 314-326 (2017).
  2. Zochios, V., Jones, N. Acute right heart syndrome in the critically ill patient. Heart Lung Vessel. 6 (3), 157-170 (2014).
  3. Ranucci, M., et al. Fluid responsiveness and right ventricular function in cardiac surgical patients. A multicenter study. HSR Proceedings in Intensive Care and Cardiovascular Anesthesia. 1 (1), 21-29 (2009).
  4. Mehta, S. R., et al. Impact of right ventricular involvement on mortality and morbidity in patients with inferior myocardial infarction. Journal of the American College of Cardiology. 37, 37-43 (2001).
  5. Vieillard-Baron, A., Charron, C. Preload responsiveness or right ventricular dysfunction. Critical Care Medicine. 37 (9), 2662-2663 (2009).
  6. Marik, P. E., Baram, M., Vahid, B. Does central venous pressure predict fluid responsiveness? A systematic review of the literature and the tale of seven mares. Chest. 134 (1), 172-178 (2008).
  7. Marik, P. E., Cavallazzi, R. Does the central venous pressure predict fluid responsiveness? An updated meta-analysis and a plea for some common sense. Critical CareMedicine. 41 (7), 1774-1781 (2013).
  8. Eskesen, T. G., Wetterslev, M., Perner, A. Systematic review including re-analyses of 1148 individual data sets of central venous pressure as a predictor of fluid responsiveness. Intensive Care Medicine. 42 (3), 324-332 (2016).
  9. Kilkenny, C., Browne, W. J., Cuthill, I. C., Emerson, M., Altman, D. G. Improving bioscience research reporting: the ARRIVE guidelines for reporting animal research. Osteoarthritis and cartilage, Osteoarthritis Research Society. 20 (2), 56-60 (2012).
  10. Akella, A., Sharma, P., Pandey, R., Deshpande, S. B. Characterization of oleic acid-induced acute respiratory distress syndrome model in rat. Indian Journal of Experimental Biology. 52 (7), 712-719 (2014).
  11. Meinhardt, J. P., Friess, U., Bender, H. J., Hirschl, R. B., Quintel, M. Relationship among cardiac index, inspiration/expiration ratio, and perfluorocarbon dose during partial liquid ventilation in an oleic acid model of acute lung injury in sheep. Journal of Pediatric Surgery. 40 (9), 1395-1403 (2005).
  12. Zhu, Y. B., et al. Atrial natriuretic peptide attenuates inflammatory responses on oleic acid-induced acute lung injury model in rats. Chinese Medical Journal (English. 126 (4), 747-750 (2013).
  13. Gould, D. A., Baun, M. M. The Role of the Pulmonary Afferent Receptors in Producing Hemodynamic Changes during Hyperinflation and Endotracheal Suctioning in an Oleic Acid-Injured Animal Model of Acute Respiratory Failure. Biology Research for Nursing. 1 (3), 179-189 (2000).
  14. Galie, N., et al. 2015 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. European Heart Journal. 37, 67-119 (2015).
  15. Galie, N., et al. 2015 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension: The Joint Task Force for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Hypertension of the European Society of Cardiology (ESC) and the European Respiratory Society (ERS), Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC), International Society for Heart and Lung Transplantation (ISHLT). European Respiratory Journal. 46, 903-975 (2015).
  16. Oliveira, R. K., et al. Usefulness of pulmonary capillary wedge pressure as a correlate of left ventricular filling pressures in pulmonary arterial hypertension. Journal of Heart and Lung Transplantation. 33 (4), 459(2014).
  17. Hoeper, M. M., et al. A global view of pulmonary hypertension. Lancet Respiratory Medicine. 4, 306-322 (2016).
  18. Nagy, A. I., et al. The pulmonary capillary wedge pressure accurately reflects both normal and elevated left atrial pressure. American Heart Journal. 167 (6), 876-883 (2014).
  19. Daughters, G. T., et al. Effects of the pericardium on left ventricular diastolic filling and systolic performance early after cardiac operations. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 104 (4), 1084-1091 (1992).
  20. Zimmerman, R., et al. Posttransfusion Increase of Hematocrit per se Does Not Improve Circulatory Oxygen Delivery due to Increased Blood Viscosity. Anesthesia & Analgesia. 124 (5), 1547-1554 (2017).
  21. Giglioli, C., et al. Hemodynamic effects in patients with atrial fibrillation submitted to electrical cardioversion. International Journal of Cardiology. 168 (4), 4447-4450 (2013).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Модель ОРДСдисфункция правого желудочкадавление в легочной артериитранскардиопульмональная термодилюцияинфузия олеиновой кислотысистема PiCCO2измерение давления в аортецентральное венозное давлениекровоток в легочной артерии
Инвазивный гемодинамический мониторинг гемодинамики аорты и легочной артерии в крупных животных модели ОРДС
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.