Summary
이 새끼 돼지 모델에는 수술 기구, 심정지까지 질식, 소생술 및 소생술 후 관찰이 포함됩니다. 이 모델은 동물당 다중 샘플링을 허용하고 지속적인 침습적 동맥 혈압, ECG 및 비침습적 심박출량 모니터링을 사용하여 주산기 질식 및 신생아 심폐소생술에서 혈역학 및 심장 병태생리학에 대한 지식을 제공합니다.
Abstract
신생아 새끼 돼지는 주산기 질식에 대한 번역 모델로 광범위하게 사용되었습니다. 2007년에 우리는 심정지를 도입하여 잘 정립된 새끼 돼지 질식 모델을 채택했습니다. 이를 통해 우리는 자발 순환 회복(ROSC)에 걸리는 시간과 심폐 소생술을 위한 대체 프로토콜에 따른 흉부 압박의 효과를 포함하여 주요 결과에 대한 중증 질식의 영향을 연구할 수 있었습니다. 새끼 돼지와 인간 신생아 사이의 해부학 적 및 생리 학적 유사성으로 인해, 새끼 돼지는 심폐 소생술 및 혈역학 적 모니터링 연구에서 좋은 모델로 사용됩니다. 사실, 이 심정지 모델은 소생술 프로토콜, 병태생리학, 바이오마커 및 혈역학적 모니터링을 위한 새로운 방법에 대한 연구를 통해 지침 개발에 대한 증거를 제공했습니다. 특히, 심정지 동안 새끼 돼지의 상당 부분이 맥박이 없는 전기 활성(PEA)을 갖는다는 우연한 발견은 모델의 적용 가능성을 증가시킬 수 있습니다(즉, 주산기를 넘어 확장되는 병태생리학을 연구하는 데 사용될 수 있음). 그러나 모델 생성은 기술적으로 까다롭고 합리적인 생존율을 보장하기 위해 다양한 기술 세트, 전담 인력 및 수술 프로토콜 및 진정제/진통제 사용을 포함한 조치의 미세한 균형이 필요합니다. 이 백서에서는 프로토콜과 수년에 걸쳐 프로토콜에 적응한 경험에 대해 자세히 설명합니다.
Introduction
주산기 질식은 출생 전, 출산 중 및/또는 출산 후 가스 교환 장애(저산소혈증 및 고탄산혈증)로 인해 발생합니다. 이는 중요한 장기로의 혈류 감소(허혈)와 그에 따른 혼합된 호흡기 및 대사성 산증을 초래합니다. 주산기 질식은 전 세계적으로 매년 580,000명의 영아 사망을 유발하는 흔한 출생 합병증입니다1. UN의 지속 가능한 개발 목표 번호 3.2(즉, 신생아 사망률 <1,000명당 12명, 5세 미만 사망률<1,000명당 25명)2에 명시된 바와 같이 신생아 및 5세 미만 어린이의 사망을 줄이려면 이 수치를 줄이는 것이 필수적입니다.
임상적으로 질식은 신생아의 저산소성 허혈성 뇌병증(HIE), 호흡 억제 및 순환 부전으로 나타난다3 (즉, 중요한 장기 저산소증의 증상 및 징후)4. 결과적으로, 질식한 영아는 발작을 포함한 뇌병증 치료와 고급 호흡기 및 순환 지원이 필요할 수 있습니다. 전 세계적으로 매년 1,000만 명의 영아가 촉각 자극과 같은 어떤 형태로든 개입을 필요로 하며, 6-700만 명의 영아가 출생 시 인공호흡 보조를 필요로 한다5. 따라서 주산기 질식은 사회경제적 영향과 함께 의료 시스템에 막대한 부담을 줍니다. 주 산기 질식으로 인한 전 세계 질병 부담을 줄이기 위해 우리 연구 그룹은 과학적 연구에서 다음과 같은 중점 영역을 조사해야한다고 생각합니다 : 산전 및 산부인과 관리 및 후속 조치 개선을 포함한 예방; 예후 바이오마커; 최적화된 분만실 소생술 및 안정화6.
갓 태어난 새끼 돼지와 임신 직전의 인간 영아는 해부학적 구조와 병태생리학이 유사하다7. 주산기 질식 및 심정지의 동물 모델은 질식 및 심정지로 이어지는 실패한 주산기 전이의 전체 측면을 생성할 수 없지만 새끼 돼지는 좋은 번역 모델입니다.
1970년대 초에 우리는 성체 돼지를 대상으로 저산소증 모델을 개발했다8. 연구 그룹9에 의해 성공적으로 정제되어 주산기 질식 10,11,12,13,14,15,16,17,18의 새끼 돼지 모델을 제공했습니다. 2007 년 오슬로 대학 병원 11,13,15,16의 외과 연구소에서 새끼 돼지의 심장 마비에 대한 첫 번째 실험이 수행되었습니다. 체포 모델은 지침 개발 10,13,15,16,19,20뿐만 아니라 생리학적 연구 및 장비/진단 도구14,21, 소생술 프로토콜(무작위 대조 연구)13,15,16,(22) 및 혈액 및 조직 바이오마커10,12,20. 따라서 이 모델은 다재다능한 것으로 입증되었으며 전통적으로 하나의 단일 실험 시리즈가 여러 연구 질문에 답하는 데 사용되었습니다. 이것은 중요하며, 실험동물 연구23의 세 가지 R(감소, 대체, 정제)에 부합한다(즉, 과학적 목적을 위해 희생되는 동물의 수를 줄이는 원칙).
하기 프로토콜에서, 주산기 질식의 새끼 돼지 모델은 심정지를 유도, 정의 및 확인하는 방법을 포함하여 상세히 설명된다. 이 모델은 진정제 및 외과적 개입에 대한 노출을 최소화하도록 개선되었으며 기계적 환기, 질식, 소생술, 소생술 후 관찰 및 혈액, 소변 및 뇌척수액 표본 수집을 포함합니다. 우리 그룹은 또한 전통적으로 사후 중요한 장기에서 조직을 수집하지만 조직 수집 절차는 이 프로토콜에 자세히 설명되어 있지 않습니다. 이 모델은 질식한 인간 신생아의 생화학을 반영하는 혼합 호흡기 및 대사성 산증으로 저산소 모욕을 시뮬레이션합니다. 침습성 혈압 (BP) 및 심박수 (HR), 맥박 산소 측정 (PO), 심전도 (ECG), 임피던스 심장 조영술 (ICG) 및 근적외선 분광법 (NIRS) 평가를 통해 새끼 돼지를 면밀히 모니터링함으로써 주 산기 질식의 생리학을 심장에 특히 중점을 두어 자세히 연구 할 수 있습니다.
이 모델은 합리적인 생존율을 보장하기 위해 약물, 외과적 개입 및 심정지 유도 방법의 매우 미세한 균형이 필요하기 때문에 기술적으로 도전적입니다. 실험을 수행하려면 철저한 준비와 헌신적이고 잘 작동하는 팀이 필요합니다. 실험동물의 선정도 성공적인 실험을 보장하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 이 백서에서는 프로토콜과 이에 대한 경험을 자세히 설명합니다.
Protocol
이 프로토콜은 노르웨이 식품 안전청(승인 번호 25030)의 승인을 받았으며 실험은 유럽, 노르웨이 및 기관 규정에 따라 수행되었습니다. 이 모델을 복제하려면 제도적 및 국가 규정에 따라 동물 실험에 대한 윤리적 승인을 획득하고 세 가지 Rs23에 따라 실험을 수행해야 합니다. 동물을 취급하는 모든 직원은 EU 지침 2010/63/EU 24의 23조 및24조 또는 이와 동등한 규정에 따라 기능 A, B 및 D 인증을 받아야 합니다. 전체 실험 동안 동물을 주의 깊게 모니터링하고 마취, 인공호흡기 설정, 온도 및 동물 위치를 조정하여 동물의 웰빙을 보장합니다. 모델과 해당 응용 프로그램을 정기적으로 비판적으로 평가하고 필요에 따라 가능한 대로 구체화합니다.
참고: 이 연구에 사용된 새끼 돼지는 12-36세, 체중 1.7-2.3kg, 성별 분포가 동일하고 노르웨이 랜드레이스, 듀록 및 요크셔 혼혈이었고 유전적으로 변형되지 않았습니다. 프로토콜의 1단계 및 2단계는 실험 전반에 걸쳐 적용되는 전신 마취 및 데이터 샘플링 절차를 포함하며, 3-10단계는 동물의 준비, 외과적 개입, 심정지까지 질식, 소생술 및 소생술 후 관찰을 포함한 실험 절차를 자세히 설명합니다.
1. 마취 프로토콜(TIME: 전체 실험에 적용)
- 귀 정맥의 말초 정맥 카테터에 IV 펜타닐(50μg/kg)과 펜토바르비탈(15-20mg/kg)의 볼루스로 마취를 유도합니다.
주의: 펜타닐은 흡입하거나 섭취하면 유해하며 눈과 피부를 자극합니다. 또한 제한 약물입니다. 그 공급과 사용은 제한 약물에 대한 규정에 따라 모니터링되고 규제되어야 합니다. 펜토바르비탈은 섭취하면 유해하며 눈과 피부를 자극합니다. - 질식할 때까지 IV 펜타닐(50μg/kg/h)로 마취를 유지한 다음 질식 중에 중지하고 자발 순환(ROSC)이 회복된 후 25μg/kg/h로 다시 시작합니다.
참고: 이 모델에 사용된 고용량 펜타닐 마취는 신생아 전문의와 소아 마취과 전문의가 참여하는 공동 노력으로 수십 년 동안 모델을 개선한 결과입니다. 고용량 펜타닐 마취는 심혈관 및 혈역학적 안정성과 관련이 있습니다 25,26 인간 성인과 신생아에서. 그러나 신생아 새끼 돼지를 대상으로 한 한 연구에서는 펜타닐 사용이 HR 및 심박출량(CO) 감소 및 평균 동맥압(MAP), 좌심실 이완기말 압력 및 총 말초 저항 지수 증가와 관련이 있음을 보여주었습니다27. - 전체 실험에서 새끼 돼지의 웰빙을 모니터링하십시오. 근육의 긴장도를 확인하고 활력을 평가하여 새끼 돼지가 완전히 마취되었는지 확인하십시오. 새끼 돼지가 고통의 징후를 보이면 임상적 판단에 따라 추가 IV 펜타닐 또는 IV 펜토바르비탈을 투여하십시오.
2. 데이터 샘플링 및 등록(TIME: 전체 실험에 적용)
- 각 새끼 돼지에 대해 종이 케이스 등록 양식(CRF)을 인쇄합니다. CRF에는 HR, 혈압(MAP 포함), 산소 포화도(SpO2), 국소 대뇌 산소 포화도(NIRS), 체온, 제공된 추가 약물 및 떨림에 대한 정보가 포함되어 있습니다.
- CRF에서 새끼 돼지에게 ID 번호를 부여하고 첫 페이지에 새끼 돼지의 체중과 성별을 기록하십시오.
- 안정화 기간 동안 그리고 질식 유도 직전에 5분마다 등록을 하십시오. 질식 유도 후 10 분 후에 첫 번째 등록을 한 다음 심장 마비까지 5 분마다 등록하십시오. ROSC가 달성되면 ROSC 후 가능한 한 빨리, ROSC 후 처음 1시간 동안 5분마다, 나머지 관찰 기간 동안 30분마다 등록하십시오.
- CRF에 다른 표본을 수집할 시기를 명시합니다.
- 안정화 시작, 질식 유도 직전, 심정지, ROSC, ROSC 후 30분, 60분, 120분, 240분 및 540분, 연구 종료 시(570분) 전혈과 혈장을 수집합니다.
참고 : 각 새끼 돼지에서 얼마나 많은 혈액을 채취 할 수 있는지 계산하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 작은 새끼 돼지, 불안정한 새끼 돼지 및 목 수술로 인해 약간의 출혈을 겪은 새끼 돼지에서 더 적은 혈액을 채취 할 수 있습니다. 실험 내내 산-염기 상태에서 헤모글로빈(Hb)을 관찰하는 것도 중요합니다. 이 연구에서는 Hb가 <6g/dL인 새끼 돼지는 제외되었습니다. - ROSC 후 240분과 연구 종료 시(570분)에 소변을 수집합니다.
- 안정화 시작 시, 질식 유도 직전, 질식 유도 후 10분, 심정지까지 5분마다 산-염기 상태를 취합니다. 심정지 시, ROSC, ROSC 후 5분, 15분, 30분, 60분, 120분, 240분 및 540분 및 연구 종료 시(570분) 산-염기 상태를 취합니다.
- 연구 종료 시 뇌척수액(CSF)을 수집합니다(570분).
- 안정화 시작, 질식 유도 직전, 심정지, ROSC, ROSC 후 30분, 60분, 120분, 240분 및 540분, 연구 종료 시(570분) 전혈과 혈장을 수집합니다.
- 중앙 동맥 카테터에서 전혈과 혈장을 수집합니다.
- 중앙 동맥 카테터에서 혈액 2mL를 헤파린 주사기로 빼내어 옆으로 눕힌다.
- 그런 다음 2.5mL의 혈액을 새로운 헤파린 주사기에 넣습니다. 마지막으로 채취한 전혈 0.5mL를 미세 원심분리기 튜브에 넣고 액체 질소에서 급속 동결합니다.
- 나머지 2mL를 적절한 크기의 EDTA 바이알에 넣고 4°C에서 1,700 x g 에서 10분 동안 원심분리합니다. 혈장(버피 코트와 적혈구에서 최상층으로 분리됨)을 미세 원심분리기 튜브에 피펫팅하고 액체 질소에서 급속 동결합니다.
- 중앙 동맥 카테터에서 또 다른 0.2mL의 혈액을 새로운 헤파린 주사기로 빼냅니다. 주사기를 산-염기 기계에 넣고( 재료 표 참조) 관련 정보(ID, 시점 및 새끼 돼지의 온도)를 입력합니다.
- 첫 번째 헤파린 주사기로 빼낸 혈액을 동맥 카테터로 다시 밀어 넣습니다. 동맥 카테터를 헤파린 처리된 생리 식염수로 씻어내어 모든 혈액이 새끼 돼지의 순환계로 되돌아가도록 합니다.
- 소변의 치골 상 흡인으로 소변을 수집합니다.
- 랜드 마크를 찾으십시오 : 세 번째로 낮은 젖꼭지와 두 번째로 낮은 젖꼭지 사이의 영역, 배꼽 아래 약 2cm, 정중선에서 측면으로 몇 밀리미터.
- 23G 캐뉼라가 있는 10mL 주사기를 사용하십시오. 캐뉼라를 수직으로 약 1cm 전진시키고 주사기에 소변이 채워질 때까지 흡인합니다. 소변을 극저온 튜브에 넣고 액체 질소에서 급속 냉동합니다.
- 요추 천자로 뇌척수액을 수집합니다.
- 새끼 돼지를 옆으로 눕히고 뒷다리를 가슴쪽으로 당깁니다. 랜드 마크를 찾으십시오 : 새끼 돼지의 장골 볏 수준에서 척추 태그 사이.
- CSF가 나타날 때까지 척추 태그 사이의 약간 두개골 방향으로 21G 캐뉼라를 전진시킵니다. CSF를 미세 원심 분리기 튜브에 넣고 액체 질소에서 급속 동결합니다.
- 데이터 수집 및 분석 소프트웨어( 재료 표 참조)를 사용하여 연속 ECG 및 침습 동맥 혈압 데이터(6단계 및 7단계 참조)를 수집합니다. 상업적으로 이용 가능한 NIRS 기계로 NIRS(단계 7 참조)를 수행합니다( 재료 표 참조).
3. 준비 (시간 : 몇 주에서 몇 달, 필요한만큼)
- 동물 실험에 대한 윤리적 승인을 얻습니다.
- 농부에게 연락하여 새끼 돼지 선택 (연령 : 12-36 시간, 동등한 성별 분포, 체중 : 1.7-2.3 kg), 배달 날짜 및 운송 준비를 구성하십시오.
참고: 동일한 인종(이 연구에서는 노르웨이 랜드레이스, 듀록 및 요크셔가 혼합됨)과 농장에서 새끼 돼지를 선택하는 것이 이상적으로는 동일한 깔짚에서 좁은 연령 범위 내에서 생물학적 및 생리학적 차이를 줄이는 데 중요합니다. - 직원이 설정된 날짜에 사용할 수 있는지 확인하십시오.
- 필요한 모든 장비를 사용할 수 있고 모든 기기와 관찰 도구가 작동하는지 확인하십시오. 질식 가스(8% O2, 92%N2)의 유효 기간이 비어 있지 않은지 확인하십시오.
- 새끼 돼지를 수용 할 수 있도록 실험실과 모든 장비를 설치하십시오. 필요한 모든 장비를 보정하십시오.
- 무작위 대조 시험의 경우 표본 크기 추정을 수행하고 새끼 돼지의 무작위화를 준비합니다.
4. 새끼 돼지의 접수 (시간 : 새끼 돼지 수에 따라 10 분에서 2 시간까지)
- 실험 당일 농장에서 수술 시설로 국내 새끼 돼지를 수송하는 것을 조직하십시오. 새끼 돼지의 온도를 유지하기 위해 고운 나무 조각과 뜨거운 물병으로 용기 "바닥"을 덮으십시오. 공기 순환을 보장하기 위해 용기에 버 구멍을 만드십시오.
- 새끼 돼지의 나이와 체중에 대한 정보를 농부로부터 얻으십시오. 도착 시 체중을 확인하십시오.
- 새끼 돼지가 용기에서 평온하고 편안하게 있는 동안 새끼 돼지의 뒷다리에 맥박 산소 측정기(PO) 프로브(재료 표 참조)를 배치하여 SpO2 및 HR을 측정합니다.
- 모든 기구를 준비하고 수술대 위의 전기 난방 매트리스에 불을 켭니다.
- 팀의 모든 사람들이 마취 유도 및 외과 적 개입을 할 준비가 될 때까지 새끼 돼지를 용기에 넣으십시오.
5. 마취유도, 삽관, 기계환기 (소요시간: 15분)
- IV 접근 및 삽관을 위한 장비를 준비합니다.
- 마취 및 삽관 유도 중 산소 공급 및 HR 모니터링을 위해 뒷다리에 PO 프로브를 적용합니다.
- 포대기에 싸인 새끼 돼지를 가만히 잡고 있는지 확인하십시오. 두 사람이 말초 정맥 카테터를 귀 정맥에 삽입했는지 확인하십시오. 약 1mL의 생리 식염수로 카테터를 씻어내어 배치를 확인합니다. 테이프로 카테터를 고정합니다.
- 펜타닐과 펜토바르비탈의 일시 용량을 귀 정맥에 주입합니다(1.1단계에서 설명한 대로). 생리 식염수 1mL로 카테터를 세척합니다. 철수 반사를 평가하여 새끼 돼지가 마취되었는지 확인하십시오.
- 사람이 새끼 돼지를 앙와위 자세로 놓도록하십시오. 입을 벌리고 10cm x 10cm 거즈 면봉으로 혀를 빼냅니다. 후두를 일직선으로 유지하십시오.
- 두 사람이 후두경( 재료 표 참조)을 사용하여 혀를 들어 올리도록 합니다. 후두경을 전진시켜 후두개를 들어 올리고 성대를 시각화합니다. 성대를 통해 기관내관(ETT, 재료 표 참조)을 전진시킵니다.
알림: 커프가 있는 ETT를 사용하면 성대를 통한 ETT의 전진이 더 어려워질 수 있습니다. 삽관이 어려운 경우 새끼 돼지의 활력 징후를 관찰하는 것이 특히 중요합니다. 바이탈이 떨어지면 새끼 돼지의 주둥이에 마스크를 씌우고 마스크를 자체 팽창 백에 연결하고 바이탈이 정상화될 때까지 수동으로 새끼 돼지를 환기시킵니다. 그런 다음 삽관을 다시 시도하십시오. 여전히 어렵다면 펜토바르비탈을 추가로 투여하는 것이 좋습니다. 드문 경우(예: 상기도 기형)에는 기관절개술을 시행해야 합니다. 그러나 숙련 된 직원이 있으면 삽관은 일반적으로 쉽게 수행됩니다. - ETT를 자체 팽창 백( 재료 표 참조)에 연결하고 수동 환기를 시작합니다.
- 1) 환기 시 양측 및 대칭 흉부 상승, 2) 상복부를 통한 공기 유입 소리 없이 폐장에서 양측 및 대칭 호흡음, 3) SpO2 및 HR 반응, 4) ETT 내부의 응결로 올바른 ETT 배치를 확인합니다. 만료 된 CO2 는 의심스러운 경우 (반) 정량적으로 측정 할 수도 있습니다.
- ETT 커프를 팽창시킵니다. 세로로 반으로 쪼갠 테이프로 12-13cm (2kg 새끼 돼지의 경우)의 깊이에 ETT를 고정하십시오. 앞니 바로 말단에 있는 ETT 부분 주위에 테이프를 붙이고 주위를 계속 돌립니다.
- 새끼 돼지가 기계식 인공 호흡기에 연결된 외과 적 개입 테이블로 옮겨 질 때까지 수동으로 환기를 계속하십시오. 테이블에서 다음 설정으로 ETT를 기계식 인공호흡기(재료 표 참조)에 연결합니다: P Insp = 15-20cm H 2O, Peep = 5.0cm H2O, Flow Insp = 8.0L/min, Frequency = 30bpm 및 T Insp = 0.34초.
참고: 새끼 돼지에 SpO2가 <90%인 경우SpO2가 ≥90%가 될 때까지 PInsp와 빈도를 증가시킬 수 있습니다. 소생술 프로토콜이 다른FiO2s의 비교를 포함하지 않는 경우 보충 산소를 사용할 수 있습니다. - 직장 체온계를 놓고 새끼 돼지의 꼬리 주위에 수술 용 테이프로 고정하십시오.
- 따뜻한 담요/수건을 둥지처럼 감싸고, 새끼 돼지 아래 가열 매트리스의 온도를 조절하거나, 고무/라텍스 장갑에 뜨거운 수돗물을 채우고 새끼 돼지를 둘러싼 수건에 넣어 새끼 돼지의 온도(38.5-39.0 °C)를 유지합니다. 외과 적 개입 중 새끼 돼지의 온도를 관찰하고 필요에 따라 온도 안정화 조치를 수행하십시오.
6. 외과 개입 (시간 : 20 분)
- 필요한 모든 장비를 준비하고 모든 카테터를 생리 식염수로 채웁니다(그림 1). CRF에서 외과 적 개입이 시작되는 시간을 기록하십시오.
- 3-5개의 수술용 스폰지를 사용하여 5mg/mL 유색 클로르헥시딘으로 마취된 새끼 돼지의 피부를 소독합니다.
- 메스를 사용하여 새끼 돼지의 목 오른쪽에 2.5cm 길이의 피부 절개를하십시오.
- 눈꺼풀 견인기를 사용하여 절개 부위 양쪽의 피부를 수축시킵니다.
- 동맥 겸자를 사용하여 내부 경정맥을 해부하고 노출시킵니다(그림 2).
- 경정맥 아래에 두 개의 나일론 3-0 봉합사를 배치하여 안정적으로 유지합니다.
- 한 손에는 봉합사 중 하나를 잡고 다른 한 손에는 중심 정맥 카테터를 잡습니다(그림 3). 중심 정맥 카테터를 삽입하고 바늘을 빼냅니다.
- 카테터가 정맥 내부에 있는 부위의 정맥(및 카테터) 주위에 정맥을 고정하는 데 사용된 봉합사 중 하나를 묶습니다(그림 4).
알림: 고정 봉합사가 카테터 주위에 너무 단단히 묶여 있지 않은지, 매듭이 카테터의 말단 끝 부분에 근접해 있는지 확인하십시오. - 카테터의 올바른 배치를 확인하기 위해 생리 식염수 1mL로 씻어냅니다.
- 흡수성 4-0 봉합사로 피부를 닫으십시오.
- 펜타닐 50μg/kg/h와 균형 잡힌 탄수화물-전해질 용액(10mg/mL 포도당, 재료 표 참조)을 중심 정맥 카테터에 연결합니다.
- 메스를 사용하여 새끼 돼지의 목 왼쪽에 2.5cm 길이의 피부 절개를하십시오. 절개 부위를 목 오른쪽 절개 부위보다 약간 더 내측으로 만듭니다.
- 눈꺼풀 견인기를 사용하여 절개 부위 양쪽의 피부를 수축시킵니다.
- 그런 다음 동맥 겸자를 사용하여 총경동맥(흉쇄유돌근 내측)을 해부하고 노출시킵니다.
- 두 개의 나일론 3-0 봉합사를 총경동맥 아래에 놓아 안정적으로 유지합니다.
- 한 손에는 봉합사 중 하나를 잡고 다른 한 손에는 중앙 동맥 카테터를 잡습니다. 중앙 동맥 카테터를 삽입하고 바늘을 빼냅니다.
- 카테터가 동맥 내부에있는 영역에서 동맥 (및 카테터) 주위에 동맥을 고정하는 데 사용 된 봉합사 중 하나를 묶습니다.
알림: 고정 봉합사가 카테터 주위에 너무 단단히 묶여 있지 않은지, 매듭이 카테터의 말단 끝 부분에 근접해 있는지 확인하십시오. - 카테터의 올바른 배치를 확인하기 위해 생리 식염수 1mL로 씻어냅니다.
- 흡수성 4-0 봉합사를 사용하여 카테터 날개를 피부에 고정하고 피부를 닫습니다.
- 침습적 동맥 혈압 모니터링( 재료 표 참조)에 연결하고 데이터 수집 및 분석 소프트웨어를 사용하여 기록을 시작합니다.
알림: 정확한 혈압 판독값을 얻으려면 침습적 동맥 BP 변환기가 심장 수준에서 보정되었는지 확인하십시오. - 투명한 드레싱으로 덮으십시오. 이제 중앙 동맥 카테터가 제자리에 있습니다.
- 수술이 끝난 시간을 CRF에 기록하십시오.
7. 안정화(시간: 최소 1시간, 그러나 수술 후 새끼 돼지를 안정시키고 직원이 질식 유도를 준비하는 데 필요한 만큼)
- 새끼 돼지를 ECG 모니터링 장비에 연결하십시오 ( 재료 표 참조).
- 전극을 배치하기 전에 필요에 따라 면도하고 머리카락을 제거하십시오. 흉부의 양쪽에 두 개의 전극을 배치합니다 - 각 상지의 내측에 있습니다. 세 번째 전극을 배꼽의 왼쪽에 놓습니다.
- 리드를 전극에 연결하고 데이터 수집 및 분석 소프트웨어를 사용하여 기록을 시작합니다.
- 새끼 돼지를 비침습적 CO 모니터링 장치에 연결합니다( 재료 표 참조).
- 전극을 배치하기 전에 필요에 따라 면도하고 머리카락을 제거하십시오( 재료 표 참조). 첫 번째 전극을 새끼 돼지의 머리 위, 눈 바로 뒤에, 두 번째 전극을 목 왼쪽에, 세 번째 전극을 복부 왼쪽에, 겨드랑이 중간에 배꼽 높이에, 네 번째 전극을 왼쪽 허벅지에 놓습니다.
- 장치에 관련 정보를 입력하고 녹음을 시작합니다. 제한된 내부 메모리로 인해 실험 기간에 따라 샘플링 속도를 조정하십시오.
- 새끼 돼지를 NIRS 모니터링에 연결합니다.
- 전극을 배치하기 전에 필요에 따라 면도하고 머리카락을 제거하십시오. NIRS 전극( 재료 표 참조)을 새끼 돼지의 머리 상단, 비침습적 CO 전극 뒤에 놓고 빛으로부터 보호하기 위해 불투명 테이프로 고정합니다.
- 해당되는 경우 새끼 돼지를 추가 모니터링 장비에 연결하고 이것이 실험 프로토콜의 일부인 경우 심 초음파를 수행합니다.
- 새끼 돼지를 편안한 자세로, 가급적이면 엎드린 자세로 놓으십시오.
- 측정 및 등록을 수행하고 안정화 기간 동안 CRF에 기록합니다(2단계 참조).
- 안정화 기간 동안 온도,SpO2, HR, BP 및 떨림에 대하여 자돈을 관찰한다. 인공호흡기 설정과 새끼 돼지의 체온을 조정하고 적절하게 추가 마취를 합니다.
8. 질식 및 심정지 유도(시간: 15-60분, 새끼 돼지에 따라 다름)
참고: 관련된 모든 인원은 질식을 유도하기 전에 자신의 역할을 알아야 합니다.
- 질식을 시작할 시간을 결정하고(안정화 기간 및 인력 가용성에 따라) 이를 CRF에 기록하십시오.
- CRF에 새끼 돼지의 생리 학적 측정 값을 기록하고 질식 유도 직전에 혈액 샘플을 채취하십시오.
- 질식이 시작되기 직전에 펜타닐 IV를 중지하십시오.
- 질식을 시작하려면 기계식 인공 호흡기의 산소 다이얼을 100 %로 돌리고 인공 호흡기의 산소 호스를 질식 가스 (8 % O 2, 92 % N2 )로 전환하십시오.
- 인공호흡기 속도를 분당 10회 줄입니다.
- 유도가 성공적인지 확인하기 위해 새끼 돼지의SpO2 가 떨어지고 있는지 확인하십시오.
- 질식 10분 후 인공호흡기 속도를 분당 10회 더 줄입니다.
- 질식 10분 후, 그 후 5분마다 산-염기 상태를 측정하고 CRF에 새끼 돼지의 생리학적 측정값을 기록합니다. 심장 마비가 발생할 때까지 계속하십시오.
- 질식 20분 후 인공호흡기 속도를 분당 10회 더 줄입니다.
- 질식 30분 후 동맥 겸자로 ETT를 고정합니다.
- MAP가 20mmHg 아래로 떨어지면 심장의 지속적인 청진을 시작합니다.
참고: 심정지는 청진 및/또는 동맥선 맥동의 상실에 의해 들리지 않는 심장 박동으로 정의됩니다. ECG에서 펄스가 없는 전기 활동(PEA)이 발생할 수 있습니다. - 그 사람이 마음을 청진하는지 확인하십시오. ETT cl을 제거하는 동안 심장 박동이 더 이상 들리지 않을 때(심정지) 큰 소리로 외치십시오.amp. 사람이 인공호흡기의 질식 가스 호스를 산소 배출구로 다시 전환하도록 하십시오. CRF에 심정지 시간을 기록하고 타이머를 시작합니다.
- 프로토콜에 의해 할당된 FiO2를 설정한다(본 연구에서, 새끼 돼지는 0.21 또는 1.0의FiO2를 받도록 무작위 배정되었다). 인공호흡기 설정을 다음과 같이 설정합니다: P Insp = 30cm H 2O, Peep = 5.0cmH2O, Flow Insp= 8.0L/min, Frequency = 40bpm, TInsp = 0.34초.
- 2.5단계에 설명된 대로 심정지 시점에서 혈액 샘플을 채취합니다.
9. 심폐소생술(CPR)(시간: 0-15분)
참고: 심폐소생술은 ILCOR(International Liaison Committee on Resuscitation) 지침28에 따라 수행할 수 있으며, 연구 목적에 따라 3:1 흉부 압박 대 환기 비율 또는 흉부 압박 대 환기 비율이 다릅니다.
- ILCOR에서 권장하는 3:1 CPR을 사용하는 경우 다음 단계를 수행하십시오.
- 심장 마비 후 30 초 동안 새끼 돼지를 기계적으로 환기시킵니다. 그런 다음 흉부 압박을 시작하고 3:1 흉부 압박 대 환기 비율을 목표로 합니다.
알림: 인공호흡기가 사람이 아닌 인공호흡을 수행하기 때문에 흉부 압박과 인공호흡이 때때로 동시/조정되지 않을 수 있습니다. - 흉부 전후 직경의 1/3 깊이까지 가슴을 압박하고 가슴 반동을 완전히 허용하고 두 엄지 손가락으로 손을 감싸는 기술을 사용합니다. 수축기 동맥압 ≥20mmHg를 생성하는 것을 목표로 합니다.
- 흉부 압박 30초 후 아드레날린(0.02-0.03 mg/kg) IV를 투여한 다음 CPR 3분마다(최대 4회 투여). 각 아드레날린 투여 후 1mL의 생리 식염수로 씻어냅니다.
- 심장 마비 후 30 초 동안 새끼 돼지를 기계적으로 환기시킵니다. 그런 다음 흉부 압박을 시작하고 3:1 흉부 압박 대 환기 비율을 목표로 합니다.
- 동맥 혈압 추적 및 ECG를 관찰하여 ROSC를 결정하고 심장 청진으로 확인합니다. ROSC의 정의는 안정적이고 비보조 HR≥100bpm입니다.
- ROSC까지 또는 최대 15분 동안 소생술을 계속합니다. 심폐소생술이 15분 이내에 성공하지 못하면 소생술 노력을 중단하고 사망 시간을 기록하고 CRF에 기록하십시오.
- 소생술 노력이 성공하면 ROSC 시간, 심폐소생술 기간(초) 및 투여된 아드레날린 투여 횟수를 CRF에 기록하십시오.
- ROSC 후 가능한 한 빨리 혈액 샘플과 CRF 등록을 채취하고 2단계에서 설명한 대로 등록을 9.5시간(570분) 더 계속합니다.
10. ROSC 후 관찰(시간: 9.5시간)
- 펜타닐 IV 주입을 초기에 25μg/kg/h로 재도입하고 임상 효과/요구 사항에 따라 적정합니다.
참고: 질식 중 및 질식 후 대사율이 감소하므로 펜타닐 IV의 용량이 낮아집니다. 그러나 일부 새끼 돼지는 더 높은 주입 속도가 필요할 수 있으므로 새끼 돼지의 활력과 반사 신경을 관찰하는 것이 중요합니다. - 조심스럽게 새끼 돼지를 9.5 시간 동안 모니터하십시오. SpO 2 ≥90%를 유지하고 정상 혈압(온도 조정 CO 2 분압 2 (pCO2) 5-7.5kPa)을 유지하기 위해 필요에 따라 기계식 인공호흡기 설정을 조정합니다.
- 새끼 돼지의 체온을 38.5-39.0 °C로 유지하고 지시에 따라 온도 보정 조치를 취하십시오.
참고: 새끼 돼지는 질식 중과 후에 저체온증에 걸리는 경향이 있습니다. - 채취ampCRF에서 지시한 대로 미리 결정된 시점에서 샘플 및 CRF 등록(2단계).
- ROSC 후 관찰 9.5시간에서 새끼 돼지를 안락사시킵니다(단계 11).
참고: 일부 새끼 돼지는 ROSC 후 관찰의 전체 9.5시간에서 생존하지 못할 수 있습니다. 새끼 돼지가 심각한 고통과 악화 된 상태의 징후를 보이면 조기에 안락사를 시행하십시오.
11. 안락사 (소요시간: 10분)
- 필요한 수술 장비, 조직 샘플을 보관할 바이알, 샘플을 급속 냉동하기 위한 액체 질소로 해부 테이블을 준비합니다.
- 2단계에서 설명한 대로 연구 종료(570분) 샘플을 수집합니다.
- IV 펜토바르비탈 150mg/kg을 투여합니다. 해부를 수행하고, 장기 샘플을 표시된 극저온 튜브에 넣고, 액체 질소에서 급속 동결합니다. 원하는 경우 포르말린에 1 개의 두뇌 절반을 보관하십시오.
- 실험의 샘플(전혈, 혈장, 소변, CSF 및 장기 샘플)을 -80°C 냉동고에 넣거나 계획된 분석에 따라 다른 방식으로 보관하십시오.
그림 1: 수술 도구가 있는 멸균 테이블. 수술 도구는 목 수술을 시작하기 전에 멸균 테이블에 준비되고 보관됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 내부 경정맥. 내부 경정맥은 해부되어 노출된 후입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 중심 정맥 카테터 삽입. 봉합사 실은 중심 정맥 카테터를 삽입하기 직전에 고정됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: 중심 정맥 카테터를 고정하기 위한 봉합사. 봉합사는 정맥 내부에 카테터를 고정하기 위해 정맥(및 카테터) 주위에 묶입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
Representative Results
새끼 돼지를 계장화하고 안정화한 후 데이터 수집 및 분석 소프트웨어를 사용하여 ECG 및 BP 측정값을 지속적으로 수집합니다. 질식 중 혈역학적 변화는 소프트웨어에서 쉽게 볼 수 있습니다(그림 5). 혈압은 혈압 = 0일 때 심정지가 발생할 때까지 질식 중에 점진적으로 떨어집니다. ROSC에 도달하면 BP가 증가하고 일정 시간이 지나면 다시 정상화됩니다. 혈압 및 심전도 데이터는 상이한 유형의 분석, 예를 들어, 심폐소생술 중 관상동맥 관류압의 계산, 질식 전, 도중 및/또는 후의 혈압 및 심전도 리듬 및 형태의 변화에 사용될 수 있다.
심장 박출량과 심장 지수는 임피던스 심장 조영술(비침습적 심박출량 측정)21로 지속적으로 모니터링됩니다. 심장 손상을 연구하기 위해 산화 스트레스와 혐기성 대사의 심근 마커를 측정한다19. 또한, 심장 트로포닌 T를 포함한 심장 효소는 혈장에서 측정될 수 있다(결과는 아직 발표되지 않음).
질식은 새끼 돼지의 생리를 변화시킵니다. 도 6은 HR (도 6A), MAP (도 6B), pH (도 6C),pCO2 (도 6D), 염기 과잉 (도 6E) 및 젖산염 (도 6F)이 실험 전반에 걸쳐 어떻게 변화하는지에 대한 예를 보여준다. 예상대로 질식 동안 MAP, pH 및 염기 과잉이 감소하는 반면pCO2 및 젖산은 증가합니다(혼합 호흡기 및 대사성 산증). 실험이 끝날 무렵 값이 정규화됩니다.
역사적으로, 실험은 기관 절개술 된 새끼 돼지 11,13,15,16,19 (즉, 누출없는기도)로 수행되었다. 외과적 스트레스를 제한하기 위해 2019년 실험에서 새끼 돼지에게 수갑이 채워지지 않은 ETT를 기관내 삽관했습니다. 이들 실험21에서, 현저하게 낮은 ROSC 비율이 관찰되었다. 따라서 최근 실험에서 우리는 커프가 없는 ETT와 커프가 없는 ETT를 사용하여 ROSC 비율을 비교했습니다. 커프가 없는 ETT를 사용할 때 7/19 새끼 돼지가 ROSC를 달성했고, 커프가 있는 ETT를 사용할 때 5/5 새끼 돼지가 ROSC를 달성했습니다(p = 0.012)(미공개 결과). 이 발견은 이 모델에서 누출 없는 기도의 중요성을 뒷받침합니다.
그림 5: 데이터 수집 및 분석 소프트웨어를 사용한 연속 데이터 샘플링. 데이터 수집 및 분석 소프트웨어에서 연속 데이터 샘플링이 어떻게 보이는지에 대한 예입니다. (a) 전체 실험에 대한 BP. (B) BP와 ECG의 비트 투 비트 복합체. 실험의 상이한 부분은 패널 (A)에 표시된다: 1) 질식 시작, 2) 심정지 및 심폐소생술, 3) ROSC. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 6: 실험 전반에 걸친 심혈관 및 대사 변수의 변화. 실험 전반에 걸쳐 다양한 변수가 어떻게 변하는지 보여줍니다. 표시된 6개의 시점은 다음과 같습니다: 저산소증 시작 직전(기준선), 저산소증 10분, 심정지, ROSC, ROSC 후 120분 및 연구 종료 시점(ROSC 후 570분). (A) 심박수(HR), (B) 평균 동맥압(MAP), (C) pH, (D) CO2 분압(pCO2), (E) 염기 과잉 및 (F) 젖산염. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
Discussion
이 새끼 돼지 모델은 시간이 많이 걸리고 기술적으로 까다로우며 몇 가지 중요한 단계가 있습니다. 합리적인 생존율을 보장하기 위해서는 약물, 외과적 개입 및 심정지 유도 방법의 균형이 잘 맞아야 합니다. 프로토콜은 비교적 긴 기간이고 몇 가지 중요한 단계를 포함하기 때문에 실험을 수행하려면 철저한 준비와 전담 팀이 잘 작동해야 하며 실험은 대규모 동물 연구 경험이 있는 시설에서 수행되어야 합니다. 우리 연구팀은 1-3 마리의 새끼 돼지에 대한 실험을 병행하여 수행했습니다. 실험 중에는 항상 최소 2명이 참석하는 것이 좋으며, 동시에 3마리의 새끼 돼지로 실험을 진행하는 경우 최소 3명이 참석하는 것이 좋습니다.
실험에서 특히 중요하고 기술적으로 어려운 부분은 다음과 같습니다 : 1) 모든 장비가 작동하고 모든 데이터 샘플링 도구를 사용할 수 있고 작동하며 보정되었는지 확인합니다. 2) 특히 질식 전과 심폐소생술 중 좋고 만족스러운 기계적 환기; 3) 외과 적 개입; 4) 질식의 유도; 5) 심정지 확인; 6) 심폐소생술; 7) 특히 심정지 및 ROSC와 같은 시간이 중요한 지점에서 표본 샘플링. 프로토콜에서 가장 중요한 단계는 질식 유도 및 심정지 확인입니다. 제1 실험에서,CO2를 질식 가스에 첨가하여 주산기 질식 10,11,13,14,15,16,20의 혼합된 호흡기 및 대사성 산증을 밀접하게 모방하였다. 그러나,CO2 가스를 이용할 수 없었던 이후의 실험 7,21,22에서, 20-30분 후에 ETT의 클램핑에 뒤이은 기계적 환기율의 감소가 또한 혼합된 호흡기 및 대사성 산증을 초래하는 것으로 관찰되었다. 심정지 시 높은CO2 수치는 임상 상황을 모방하는 데 중요할 뿐만 아니라 ROSC에도 영향을 미칠 수 있습니다. 그 이유는 심장 마비가 특정 pH에서 발생하는 것으로 보이며 pH가 젖산과 CO2 모두에 의존하기 때문일 수 있습니다. 고칼슘혈증은 젖산증보다 더 쉽게 역전되기 때문에 주로 호흡기 대 대사성 산증에 따라 새끼 돼지가 질식에서 얼마나 빨리 회복되는지가 결정될 수 있습니다. 주산기 질식 또는 HIE의 다른 새끼 돼지 모델은 일반적으로 MAP 값 또는 질식 기간에 따라 심정지 전에 재산소화/소생술을 시작하는 경우가 많습니다(예: 질식 29 45분, 질식 30 2시간, MAP 20mmHg 31, MAP 30-35mmHg 30, MAP 70% 기준선29,32 미만). 이 모델의 장점은 심정지를 유도하여 심정지 전, 도중, 직후에 신생아 심폐소생술 및 샘플 데이터를 연구할 수 있다는 것입니다. 특히, 심정지 동안 새끼 돼지의 상당 부분이 PEA 7,33을 갖는다는 우연한 발견은 주산기 분야 34를 넘어 모델의 적용 가능성을 증가시킬 수 있습니다.
수년에 걸쳐 이 모델은 진정제 및 외과적 개입에 대한 새끼 돼지 노출을 최소화하고 데이터 샘플링 및 등록을 개선하기 위해 개선되었습니다. 이전 프로토콜 10,11,13,14,15,16,20에는 세보플루란을 사용한 마취 유도가 포함되었습니다. 현재 프로토콜은 귀 정맥 및 IV 약물을 통해 IV 접근을 직접 설정하는 것을 포함하기 때문에 이제 포기되었습니다. 이것은 훈련된 제공자가 말초 정맥 카테터를 삽입하기 전에 새끼 돼지를 수건으로 감싸는 것만으로도 새끼 돼지의 고통을 피할 수 있기 때문에 가능합니다. 미다졸람은 첫 번째 실험 프로토콜에도 사용되었습니다. 그러나 대부분의 부검을 수행한 연구원(R.S.)의 주관적인 평가는 미다졸람을 연속 주입으로 사용할 경우 부검 중 뇌 상태가 더 나빠졌다는 것이었습니다. 따라서 우리는 이제 마취를 유지하기 위해 펜타닐 IV만 사용합니다. Midazolam은 새끼 돼지가 고통의 징후를 보이고 펜타닐 및/또는 펜토바르비탈이 효과를 나타내지 않는 경우 일시 용량으로 사용할 수 있습니다. 그러나 우리는 그것을 관리 할 필요가 거의 없었습니다.
다른 개선의 관점에서, 이전 실험에서, 새끼 돼지는 성문하 절개를 통해 배치된 단단히 고정된 기관내 튜브로 기관절개술을 받았습니다. 이 절차는 누출 없는 기도를 제공하지만 새끼 돼지에게 외과적 스트레스를 유발합니다. 반면에, 새끼 돼지의 상부 기도가 더 크기 때문에 기관내 삽관은 커프가 없는 ETT를 사용할 때 상당한 누출과 관련이 있습니다. 따라서 우리는 커프가 있는 ETT를 사용하기 시작했으며, 그 결과 기관절개술을 받은 새끼 돼지를 사용한 실험에 필적하는 누출이 없고 ROSC 비율이 훨씬 더 높았습니다. 또한 데이터 샘플링과 관련하여 일부 조정이 이루어졌습니다. 이전의 실험들 중 일부(7,19,22,33,35,36)는 좌측 총경동맥 주위에 배치된 유동 탐침의 사용을 포함하였다. 이 유량 프로브는 지난 몇 년 동안 오슬로에 있는 우리 연구소에서 쉽게 구할 수 없었습니다. 에드먼턴에 있는 우리 연구실은 여전히 경동맥 흐름 프로브를 사용하고 있으며, 이를 사용하면 모델에 귀중한 추가 혈역학 데이터를 제공할 수 있습니다. 이전의 몇 가지 실험에서는 경동맥 중 하나를 통해 좌심실을 전진시켜 좌심실에 배치된 압력-부피 카테터를 사용하는 것도 포함되었습니다. 흉부 압박의 투여는 압력-부피 카테터 등록을 혼란스럽게 하고 어떤 경우에는 카테터 파손 및 파손을 유발하기도 했습니다. 따라서, 그 사용은 체포 모델에서 포기되었다. 최근에는 비침습적 CO 모니터가 프로토콜에 추가되었으며 ECG 형태 및 PEA에 대한 귀중한 정보를 제공할 수 있으므로 심정지 및 CPR 중 ECG 신호를 최적화하는 데 중점을 두고 있습니다. 마지막으로, 4시간이 너무 짧아서 조직병리학적 변화, 세포 사멸 및 일부 바이오마커의 변화를 감지할 수 없기 때문에 ROSC 후 관찰 시간이 4시간에서 9.5시간으로 연장되었습니다.
이 모델의 가장 중요한 한계 중 하나와 일반적으로 번역 모델로 자돈을 사용하는 것은 분만실 CPR과 달리 출생 후 심폐 전이가 이미 새끼 돼지에서 발생했다는 것입니다. 새끼 돼지가 질식한 신생아의 경우처럼 태아 심혈관 션트가 열려 있고 폐압이 높을 가능성은 거의 없습니다. 이 새끼 돼지 질식 모델의 이전 버전(심정지가 아님)을 사용한 Fugelseth et al.37의 연구에서는 질식 중에 새끼 돼지에서 혈관 션트가 다시 열릴 가능성이 있음을 보여주었지만 환기 및 혈역학적 지원에 대한 반응은 다를 수 있습니다. 따라서 생리학적 측정이 항상 전환기 인간 신생아를 대표하는 것은 아닙니다. 새끼 돼지와 신생아 사이의 일부 해부학적 차이도 존재하는데, 예를 들어 새끼 돼지의 더 큰 상부 기도는 ETT 누출(커프가 있는 ETT를 사용하는 것이 중요하다는 의미)과 더 높은 기저 온도를 유발합니다.
이러한 한계에도 불구하고, 전 세계 연구 커뮤니티에서는 새끼 돼지를 주산기 질식의 번역 모델로 사용하는 오랜 전통이 있습니다. 돼지는 해부학, 생리학, 조직학, 생화학, 염증38 면에서 인간과 유사하며, 만삭 출생 체중(1.5-2.5kg)이 낮은 것을 제외하면 신생아 새끼 돼지와 크기가 매우 유사하다. 크기와 해부학은 인간 신생아와 비교할 수 있는 생물학적 표본의 계측, 모니터링, 이미징 및 수집을 가능하게 합니다. 이 모델은 또한 흉부 압박이 인간 신생아에서와 같은 방식으로 수행되기 쉽고, 돼지는 관상 동맥 혈액 분포, 전도계로의 혈액 공급, 심근의 조직학적 외관, 허혈성 손상에 대한 생화학적 및 대사 반응을 포함하여 인간과 유사한 심장 해부학적 및 생리학적 특성을 가지고 있기 때문에 소생술 연구를 가능하게 한다(40). 또 다른 중요한 요인은 갓 태어난 새끼 돼지가 인간 신생아와 비슷한 주산기 뇌 발달을 가지고 있다는 것입니다(41), 질식은 질식한 신생아와 유사한 고칼슘혈증 및 혼합 호흡기 및 대사성 산증과 함께 생화학적 반응을 일으킵니다.
결론적으로, 이 주산기 질식 모델은 기술적으로 어렵고 시간이 많이 걸립니다. 그러나 주산기 질식 중 생리학적 및 혈역학적 변화에 대한 귀중한 정보를 제공하고, 신생아 소생술 연구를 허용하며, 심정지 전, 도중 및 후의 생리학적 변화에 대한 귀중한 정보를 제공하며, 이는 주산기 이외의 다른 의학 연구 분야에서도 흥미로울 수 있습니다.
Disclosures
저자는 이 기사와 관련하여 공개할 이해 상충이 없습니다.
Acknowledgments
우리 시설에서 주산기 질식 및 심정지에 대한 이 새끼 돼지 모델을 설정, 개발 및 개선하는 데 도움을 준 모든 연구원과 연구원에게 감사드립니다. 노르웨이 오슬로 대학교 외과 연구소 및 비교 의학 연구소의 동물 연구 시설 직원과 캐나다 에드먼턴 앨버타 대학교의 연구 기술자에게 수년 동안 협력해 주신 데 대해 감사드립니다. 이 출판물에 대한 경제적 지원에 대해 오슬로 대학의 의대생 연구 프로그램, 노르웨이 연구 위원회, 노르웨이 SIDS 및 사산 학회에 감사드립니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Acid-base machine (ABL 800 Flex) | Radiometer Medical ApS, Brønshøj, Denmark | 989-963 | |
| AcqKnowledge 4.0 software for PC | Biopac Systems Inc., Goleta, CA, USA | ACK100W | |
| Adhesive aperture drape | OneMed Group Oy, Helsinki, Finland | 1505-01 | |
| Adrenaline (1 mg/mL) | Takeda AS, Asker, Norway | Vnr 00 58 50 | Dilute 1:10 in normal saline to 0.1 mg/mL |
| Arterial cannula 20 G 1,10 mm x 45 mm | Becton Dickinson Infusion Therapy, Helsingborg, Sweden | 682245 | |
| Arterial forceps | Any | ||
| Asphyxia gas, 8% oxygen in nitrogen | Linde Gas AS (AGA AS), Oslo, Norway | 110093 | |
| Benelyte, 500 mL | Fresenius Kabi, Norge AS, Halden, Norway | 79011 | |
| Biopac ECG and invasive blood pressure modules, Model MP 150 | Biopac Systems Inc., Goleta, CA 93117, USA | ECG100C, MP150WSW | |
| Box of cardboard for sample storage | Syhehuspartner HF, Oslo, Norway | 2000076 | |
| Cannula , 23G x 1 1/4"- Nr.14 | Beckton Dickinson S.A., Fraga, Spain | 300700 | |
| Cannula, 18G x 2" | Beckton Dickinson S.A., Fraga, Spain | 301900 | |
| Cannula, 21G x 1 1/2"- Nr.2 | Beckton Dickinson S.A., Fraga, Spain | 304432 | |
| Centrifuge (Megafuge 1.0R) | Heraeus instruments, Kendro Laboratory Products GmbH, Hanau, Germany | 75003060 | |
| Chlorhexidin colored 5 mg/mL | Fresenius Kabi Norge AS, Halden, Norway | 00 73 24 | |
| Combi-Stopper | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 4495101 | |
| CRF form | Self-made | ||
| Desmarres eyelid retractor 13 cm x 18 mm | Any | ||
| Digital Thermometer ama-digit ad 15 th | Amarell, Kreuzwertheim, Germany | 9243101 | |
| ECG electrodes, Skintact | Leonhard Lang, Innsbruck, Austria | FS-TC1 /10 | |
| Electric heating mattress | Any | ||
| Extension set | Codan Medizinische Geräte GmbH & Co KG, Lensahn, Germany | 71.4021 | |
| Fentanyl (50 µg/mL) | Hameln, Saksa, Germany | 00 70 16 | |
| Fine wood chips | Any | ||
| Finnpipette F1, 100-1000 µL | VWR, PA, USA | 613-5550 | |
| Fully equipped surgical room | |||
| Gas hose | Any | ||
| Gauze swabs 5 cm x 5 cm | Bastos Viegas,.a., Penafiel, Portugal | ||
| Heparin, heparinnatium 5000 IE/a.e./mL | LEO Pharma AS, Ballerup, Denmark | 46 43 27 | |
| HighClean Nonwoven Swabs, 10 cm x 10 cm | Selefa, OneMed Group Ay, Helsinki, Finland | 223003 | |
| ICON | Osypka Medical GmbH, Berlin, Germany | Portable non-invasive cardiometer | |
| ICON electrodes/ECG electrodes, Ambu WhiteSensor WSP25 | Ambu A/S, Ballerup, Denmark | WsP25-00-S/50 | |
| Infusomat Space medical pump | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 8713050 | |
| Invasive blood pressure monitoring system | Codan pvb Critical Care GmbH, Forstinning, Germany | 74.6604 | |
| Laryngoscope SunMed Greenlinen blade No 2 | KaWe Medical, Asperg, Germany | ||
| Leoni plus mechanical ventilator | Löwenstein Medical SE & Co. KG, Bad Ems, Germany | ||
| Liquid nitrogen 230 L | Linde Gas AS (AGA AS), Oslo, Norway | 102730 | |
| Microcentrifuge tubes, 1.5 ml | Forsyningssenteret, Trondheim, Norway | 72.690.001 | |
| Microcuff endotracheal tube, size 3.5 | Avanos, GA, USA | 35162 | |
| Needle holder | Any | ||
| Neoflon, peripheral venous catheter, 24 G 0.7 mm x 19 mm | Becton Dickinson Infusion Therapy AB, Helsingborg, Sweden | 391350 | |
| Neonatal piglets 12-36 h of age | As young as possible | ||
| NIRS electrodes, FORE-SIGHT Single Non-Adhesive Sensor Kit Small | Cas Medical systems Inc., Branford Connecticut, USA | 01-07-2000 | |
| NIRS machine, FORE-SIGHT Universal, Cerebral Oximeter MC-202, Benchtop regional oximeter FORE-SIGHT | Cas Medical systems Inc., Branford Connecticut, USA | 01-06-2020 | May also use INVOS, Covidien |
| Normal saline, NaCl 9 mg/mL, 500 mL. | Fresenius Kabi Norge AS, Halden, Norway | Vare nr. 141387 | Unmixed |
| Normal saline, NaCl 9 mg/mL, 500 mL. | Fresenius Kabi Norge AS, Halden, Norway | 141388 | For IV blood pressure monitoring, add heparin (0.2 ml heparin 5000 IE/a.e./mL in 500 mL of 0.9% NaCl) |
| Nunc Cryogenic Tubes 1.8 mL | VWR, PA, USA | 479-6847 | |
| Original Perfusor Line, I Standard PE | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 8723060 | |
| Oxygen saturation monitor, MasimoSET, Rad 5 | Masimo, Neuchâtel, Switzerland | 9196 | |
| Oxygen saturation monitor, OxiMax N-65 | Covidien LP (formerly Nellcor Puritan Bennett Inc.), Boulder, CO, USA | N65-PDN1 | |
| Pentobarbital (100 mg/mL) | Norges Apotekerforening, Oslo, Norway | Pnr 811602 | |
| Pipette tips | VWR, PA, USA | 732-2383 | |
| Plastic container with holes | Any | Has to allow for circulation of air | |
| Printer labels B-492, hvit, 25 mm x 9 mm, 3000 labels | VWR, PA, USA | BRDY805911 | For nunc tubes |
| Razor, single use disposable | Any | ||
| Rubber gloves | Any | ||
| Rubber hot water bottles | Any | ||
| Self-inflating silicone pediatric bag 500 ml | Laerdal Medical, Stavanger, Norway | 86005000 | |
| Smallbore T-Port Extension Set | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 471954 | |
| Sterile surgical gloves latex, Sempermed supreme | Semperit Technische Produkte Ges.m.b.H., Vienna, Austria | size 7: 822751701 | Different sizes |
| Stethoscope | Any | ||
| Stopcocks, 3-way, Discofix | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 16494C | |
| Stylet size 3.5 | Any | ||
| SunMed Greenlinen laryngoscope blade No 2 | KaWe Medical, Asperg, Germany | ||
| Surgical blade, size 15 | Swann Morton LTD, Sheffield England | 205 | |
| Surgical forceps | Any | ||
| Surgical scissors | Any | ||
| Surgical sponges, sterile | Mölnlycke Health Care, Göteborg, Sweden | C0130-3025 | |
| Surgical swabs | Mölnlycke Health Care, Göteborg, Sweden | 159860-00 | |
| Surgical tape Micropore 2.5 cm x 9.1 m | 3M Norge AS, Lillestrøm, Norway | 153.5 | |
| Suture, Monsoft Monofilament Nylon 3-0 | Covidien LP (formerly Nellcor Puritan Bennett Inc.), Boulder, CO, USA | SN653 | |
| Suture, Polysorb Braided Absorbable | Covidien LP (formerly Nellcor Puritan Bennett Inc.), Boulder, CO, USA | GL884 | |
| Syringe 0.01-1 mL Omnifix F Luer Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 9161406V | Used for acid base blood sampling. Flush with heparin |
| Syringe 10 mL Omnifix Luer Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 4616103V | |
| Syringe 2.5 mL BD Plastipak | Beckton Dickinson S.A., Madrid, Spain | 300185 | Used for blood sampling. Flush with heparinized NaCl |
| Syringe 20 mL Omnifix Luer Loc Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 4617207V | |
| Syringe 20 mL Omnifix Luer Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 4616200V | |
| Syringe 5 mL Omnifix Luer Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 4616057V | |
| Syringe 50 mL Omnifix Luer Lock Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 4617509F | |
| Syringe 50 mL Omnifix Luer Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 4616502F | |
| Table drape sheet, asap drytop | Asap Norway AS, Skien, Norway | 83010705 | |
| Tape Tensoplast 2.5 cm x 4.5 m | BSN Medical, Essity Medical Solutions, Charlotte, NC, USA | 66005305, 72067-00 | |
| Timer | Any | ||
| Towels | Any | ||
| Transparent IV-fixation | Mediplast AB, Malmö, Sweden | 60902106 | |
| Ultrasound gel | Optimu Medical Solutions Ltd. Leeds, UK | 1157 | |
| Ultrasound machine, LOGIQ e | GE Healthcare, GE Medical Systems, WI, USA | 5417728-100 | |
| Utility drape, sterile | OneMed Group Oy, Helsinki, Finland | 1415-01 | |
| Vacuette K3E K3EEDTA 2mL | Greiner Bio-One GmbH, Kremsmünster, Austria | 454222 | |
| Venflon Pro Safety 22 G 0.9 mm x 25 mm | Becton Dickinson Infusion Therapy, Helsingborg, Sweden | 393222 | |
| Ventilation mask made to fit tightly around a piglet snout | Any | Typically cone shaped | |
| Weight | Any |
References
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