我们介绍一种 离体 用于教学演示肺部力学和肺泡复张操作的猪肺模型。该肺脏可使用超过一天（最长可达五天），且肺部力学参数变化极小。
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摘要
摘要
机械通气被广泛使用，需要具备特定的知识才能理解与管理。该领域的卫生专业人员可能由于培训和教学方法不足而感到信心不足且缺乏相关知识。因此，本文旨在概述生成 离体 猪肺模型可用于未来肺力学的研究与教学。为构建该模型，根据动物研究伦理委员会的指导原则，谨慎地从胸腔中取出五对猪肺，并通过气管插管连接至机械通气机。随后对这些肺实施肺泡募集手法。记录呼吸力学参数，并在操作过程中使用摄像机拍摄肺部视频。该过程连续重复五天。未使用时，肺组织均保存于冷藏环境中。模型在每日实施肺泡募集手法后表现出不同的肺力学特征，其变化不受天数影响，仅与操作本身相关。因此，我们得出结论： 离体 肺模型能够提供对肺部力学及其效应的更好理解，甚至可以通过全过程各阶段的视觉反馈来阐明肺泡复张操作。
引言
机械通气（MV）在重症监护室（ICUs）和外科中心被广泛应用。对其进行监测至关重要，有助于识别人机不同步现象并预防所有患者发生损伤，尤其是对于存在严重肺损伤的患者1,2,3,4,5,6。监测呼吸力学参数还有助于临床医生理解疾病的进展过程以及治疗措施的应用，例如呼气末正压（PEEP）或肺泡复张手法（ARM）。然而，这些技术的应用需要熟练掌握呼吸波形图和基本的肺力学知识3,4。
医学生、住院医师和医疗专业人员在机械通气管理方面感到缺乏信心，从启动呼吸机和初始参数调节，到监测平台压和驱动压，均存在此类问题，而这种不安全感与知识不足及缺乏充分的前期培训密切相关7,8,9,....
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方案
本实验方案已获本机构动物研究伦理委员会批准（方案编号：1610/2021）。
1. 麻醉与动物准备
- 首先，将动物置于电子秤上测量体重，以调整手术所需药物及镇静剂的剂量。
- 按5 mg/kg剂量肌肉注射氯胺酮，按0.25 mg/kg剂量肌肉注射咪达唑仑。
- 使用20 G静脉导管穿刺耳缘静脉，并静脉注射丙泊酚（5 mg/kg）以诱导麻醉。
- 通过耳缘静脉通路静脉注射3 mL肝素，以辅助心肺器官的摘取与灌注。
- 麻醉后，使用6.5 mm的口鼻气管导管（OTC）进行气管插管，并用胶带固定导管，确保牢固固定，防止术中移位。
注意：通过监测血流动力学参数及使用气体分析仪（如平均动脉压、心率以及吸入/呼出异氟烷浓度）来评估镇静深度。
2. 术中机械通气
- 通过OTC将动物连接至呼吸机，使用1.5%异氟烷（氧气吸入浓度（FiO2）为50%）维持镇静，并给予芬太尼10 mcg/kg推注，随后以10 mcg/kg/h持续输注。
- 点击呼吸机屏幕，选择容量控制通气（VCV）模式，点击潮气量（TV）按钮，旋转滚轮直至潮气量值达到8 mL/kg。
- 点击呼吸机屏幕，选择FiO....
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结果
我们使用了五只体重在23.4–26.9 kg之间的雌性猪，并按照所述方案进行心肺组织摘取及肺力学分析。本模型旨在通过分析直接从机械呼吸机屏幕采集的峰压、平台压、阻力、驱动压和动态顺应性等变量，用于肺力学研究。模型流程图见图1。
肺脏连续五天进行分析，重复执行方案中第7.2、8.1、8.2、9.1、9.2和9.3步骤所描述的全部过程。我们试图展示肺部参数在肺复张前后的变化情况，并验证复张效果的持续性 离体 疾病确立期的肺部模型
所有变量在肺复张操作前与操作后之间均观察到显著差异（p < 0.05）。操作后，峰压、平台压（图2）和驱动压（图3）均下降（p = 0.0005），而动态顺应性升高（p = 0.0007）（图4），表明塌陷的肺泡被打开且肺区域面积增加。复张后气道.......
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讨论
所述方案适用于制备一种 离体 在正压机械通气下的猪肺模型。该模型可通过肺复张过程中肺部的视觉反馈，以及设备屏幕上显示的曲线和数值分析，用于肺力学的研究与教学。为实现这一目标，需开展预实验以了解肺脏在胸廓外的行为特征，并评估是否需要进行模型改良。
我们发现，关键问题在于连接机械呼吸机时，胸膜出现气泡、瘘管和病变，表现为吸入与呼出潮气量之间的差异以及容积曲线的改变。因此，首个方案改进措施是在手术开始时，于解剖心肺器官过程中采用广泛的胸腔外科切口，并切开膈肌，以改善结构的可视化程度，有助于仔细松解下肺韧带，同时保持肺组织的完整性。此外，在结构解剖完成后对试验肺进行手动充气发现，该操作的充气压力超过安全限值，易导致水疱和瘘管的形成。一些使用 离体 肺部表现出使用纤维蛋白胶处理漏气的可能性，并取得了积极效果；尽管我们在本研究中未采用该方法，但它可能是一种改进模型的替代方案26,27另一个需要注意的问题是，在预实验中，肺脏被取出后完全放气，从.......
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披露
作者声明无利益冲突。
致谢
感谢所有为本ex vivo猪肺模型方案的建立提供贡献与支持的同事和专业人士。
本研究未获得任何资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 0.9% 氯化钠溶液 | 2500ml | ||
| 麻醉机 - Primus | Drager | REF 8603800-18 | 本操作中使用的麻醉工作站 |
| 吸引器 | 用于胸腔血液吸引 | ||
| 床旁监护仪 - Life Scope | Nihon Kohden | BSM-7363 | 操作过程中使用的多参数监护仪 |
| Bonney 组织钳 | 任何类型的组织钳均可使用 | ||
| 一次性手术刀片，#23 | 任何类型的手术刀片均可使用 | ||
| 一次性注射器针头，18G x 1 1/2", 23G x 1" | BD | 302814 | 广泛可得 |
| 一次性注射器，10ml | 广泛可得 | ||
| 电外科装置 - SS-501 | WEM | 用于胸腔切口时的切割与凝固 | |
| 芬太尼 | 10 mcg/kg 快速推注 + 10 mcg/kg/小时持续输注 | ||
| Finochietto 胸腔牵开器 | 任何类型的 Finochietto 胸腔牵开器均可使用 | ||
| 肝素 | 3ml | ||
| 输液器 | 任何类型的输液器均可使用 | ||
| 异氟烷 | 1.5% | ||
| Kelly 弯血管钳 | 任何类型的 Kelly 血管钳均可使用 | ||
| 氯胺酮 | 5mg/kg | ||
| 乳酸林格液 | 500ml | ||
| 机械通气机 - Servo I | Maquet | REF 6449701 | 本操作中使用的机械通气机 |
| Metzenbaum 剪刀（直型和弯型） | 任何类型的 Metzenbaum 剪刀均可使用 | ||
| 咪达唑仑 | 0.25mg/kg | ||
| 经口气管插管导管，#6.5 | Rusch | 112282 | 广泛可得 |
| 有机玻璃 | 定制有机玻璃箱：30x45x60cm | ||
| 聚酯缝线，2-0 | 广泛可得 | ||
| 氯化钾 | 10 ml，19.1% 氯化钾 | ||
| 丙泊酚 | 5mg/kg | ||
| 三通旋塞阀 | 广泛可得 | ||
| 静脉导管，G20 x 1" | BD | 38183314 | 广泛可得 |
参考文献
- Roberto, C., Carvalho, R., Toufen Jr, C., Franca, S. A. Mechanical Ventilation: Principles, graphic analysis and ventilation modalities. Jornal Brasileiro de Pneumologia. 33 (2), 54-55 (2007).
- Barbas, C. S. V., et al.
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