يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تبسيط توصيل الأدوية عبر القصبة الهوائية عبر الجلد في الأرنب المبتسر حديثي الولادة

2.1K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/61982

⸱

مارس 3, 2021

 ,  ,  , 
1Department of Development and Regeneration, KU Leuven

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

يسمح الحقن داخل القصبة الهوائية عبر الجلد بتوصيل الدواء داخل الرئة بشكل فعال أثناء التنفس التلقائي. يتم تحمل الحقن الفردية والمتعددة بشكل جيد دون أي تأثير على البقاء على قيد الحياة. هذه التقنية سهلة الأداء ويمكنها فحص تأثير المواد على نمو الرئة والوقاية من إصابة الرئة في الأرانب حديثي الولادة.

الملخص

يسمح توصيل الأدوية داخل القصبة الهوائية (IT) بالتوصيل المباشر للمواد الصيدلانية إلى الرئة ، مما يزيد من الفوائد الرئوية المحتملة ويقلل من التعرض للأدوية الجهازية. التقنية عبر الجلد بسيطة وتسمح بتوصيل مواد تكنولوجيا المعلومات إلى رئة الأرانب المولودة قبل الأوان بعد الولادة بوقت قصير. يتم تخدير الجراء حديثي الولادة باستخدام الأيزوفلوران المستنشق قبل وضعها في وضع ضعيف مع تمديد الرقبة. يتم تحديد الحنجرة وتثبيتها قبل وضع قسطرة عيار 26 (G) عبر الجلد في القصبة الهوائية. بعد قسطرة القصبة الهوائية ، يتم إدخال إبرة حادة 30 جم متصلة بحقنة هاميلتون في قسطرة تكنولوجيا المعلومات وتستخدم لتوصيل حجم دقيق إلى القصبة الهوائية أثناء التنفس التلقائي. بعد اكتمال حقن تكنولوجيا المعلومات ، يتم سحب الإبرة والقسطرة ، ويسمح للجرو بالتعافي من التخدير. يقوم حقن تكنولوجيا المعلومات عبر الجلد بتوصيل نسبة كبيرة من المادة المحقونة إلى الرئة ، مع بقاء الغالبية في الرئة بعد 3 ساعات من التدخل. يتم تحمل الحقن جيدا من يوم الولادة ويمكن تكرارها لعدة أيام متتالية دون التأثير على البقاء على قيد الحياة. يمكن استخدام هذه التقنية للتحقيق في تأثير العوامل الصيدلانية على نمو الرئة وفي الوقاية من إصابات الرئة الوليدية في الأرانب الخدجة.

المقدمة

يستمر المرض الرئوي الوليدي المزمن بعد الولادة المبكرة في الحدوث في عدد كبير من الرضع1. أدت رعاية حديثة الولدان المحسنة إلى زيادة كبيرة في البقاء على قيد الحياة وتقليل غالبية المضاعفات الهامة بعد الولادة المبتسرة. في حين أن المضاعفات العصبية والجهاز الهضمي والعيون قد انخفضت ، إلا أن مضاعفات الجهاز التنفسي لم تتغير إلى حد كبير على مدار العقدين الماضيين حيث أصيب ما يقرب من واحد من كل طفلين قبل 28 أسبوعا من الحمل بأمراض الرئة.

تلعب الخداج والالتهاب والضرر التأكسدي والإصابة المرتبطة بجهاز التنفس الصناعي دورا في الفيزيولوجيا المرضية ل CNLD ونتائج الجهاز التنفسي السيئة بعد الولادة المبكرة2،3،4. على الرغم من التقدم الكبير في رعاية حديثة الولدان ، إلا أن العلاج الفعال المحدود متاح لعلاج أو منع تطور CNLD5،6.

هناك حاجة إلى مناهج وتدخلات جديدة لتطوير العلاج للوقاية من CNLD وعلاجه. يعد توصيل الدواء داخل الرئة تدخلا جذابا لإيصال الأدوية إلى الرئة ويمكن أن يغير مسار مرض الجهاز التنفسي عند الولدان. يتميز العلاج الدوائي داخل الرئة بميزة التوصيل المباشر للعوامل النشطة إلى الرئة ، وبالتالي تقليل تراكم الدواء في الأعضاء غير المستهدفة7،8 ، مما قد يحد من الآثار الجانبية الجهازية. على الرغم من أكثر من عقدين من استبدال الفاعل بالسطح داخل الرئة ، لم يتم التحقق من صحة أي أدوية إضافية داخل الرئة لتحسين نتائج الجهاز التنفسي لحديثي الولادة. في الآونة الأخيرة ، تم وصف العلاج المركب بالبوديزونيد والفاعل بالسطح لتحسين الحصائل الرئوية بعد الولادة المبتسرة عند الرضع الخاضعين للتهوية الميكانيكية9،10. ومع ذلك، لا يزال الكثير مجهولا عن الآثار الوظيفية والهيكلية للعلاج بالعقاقير بتكنولوجيا المعلومات، ولم يتم تحديد سوى عدد قليل من العلاجات الجديدة، ولا تزال قيمة إيصال الدواء داخل القصبة الهوائية في فترة الوليد غير مؤكدة. النماذج الحيوانية مطلوبة لتحديد الأدوية المحتملة والمساعدة في تطوير العلاج الذي تشتد الحاجة إليه ل CNLD.

يتم إجراء الدراسات التي أجريت على التي تفحص أمراض الرئة عند الأطفال حديثي الولادة بشكل شائع في نماذج الصغيرة مثل الفئرانوالفئران 11،12،13. يتمتع الأرنب بميزة إضافية تتمثل في الولادة المبكرة لتقليد بنية ووظيفة الرئة البشرية غير الناضجةعن كثب 14. أحد قيود الأرنب المبكر هو صعوبة الوصول إلى مجرى الهواء للسماح بتوصيل التدخلات داخل الرئة. في حين أن نماذج الأرانب والقوارض البالغة تسمح بالتنبيب الرغامي عبر الفم ، فإن هذه التقنيات صعبة في الجراء حديثي الولادة نظرا لصغر حجمها والتشريح الفريد لمجرى الهواء العلوي15،16. هناك حاجة إلى طرق بديلة للسماح بالوصول إلى القصبة الهوائية لتوصيل الأدوية في صغار الأرانب حديثي الولادة.

في هذه المخطوطة ، نصف استخدام فغر القصبة الهوائية بالإبرة عبر الجلد للسماح بالتنبيب الرغامي وتوصيل الدواء.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

بالنسبة لجميع التجارب التي تنطوي على حقن تكنولوجيا المعلومات ، تم طلب الإذن من لجنة أخلاقيات في KU Leuven ، وتم الالتزام بجميع إرشادات رعاية ورعايته في KU Leuven.

1. التحضير

  1. اجمع جميع المواد المطلوبة لإكمال حقن تكنولوجيا المعلومات (الجدول 1).
  2. تأكد من أن عادم غرفة التخدير مفتوح ومتصل بزبال لمنع تعريض الباحث للأيزوفلوران.

2. تسليم الجراء

ملاحظة: تم تسليم صغار الأرانب (الهجين العملاق الأبيض الفلمنكي النيوزيلندي) عن طريق بضع الرحم في اليوم 28 من الحمل (مدة 31 يوما) خلال المرحلة الكيسية من نمو الرئة كما وصفت سابقا مجموعتنا17. يمكن وضع الجراء في نورموكسيا لدراسة نمو الرئة بعد الولادة المبكرة ، أو فرط التأكسج لدراسة إصابة الرئة الحادة.

  1. سد مهدئ مع حقن عضلي 1 مل كيتامين (100 مجم / مل) و 1 مل زيلازين (2٪) يتم توصيله إلى عضلات الفخذ بحقنة 2 مل وإبرة 26 جم. بمجرد تخديره بعمق ، ضع السد في وضع ضعيف على طاولة العمليات. يتم تأكيد التخدير الكافي من خلال التنفس البطيء العميق ، وانخفاض قوة الفك ، وعدم الاستجابة لقرصة الأذن.
  2. حلق البطن المركزي باستخدام ماكينة حلاقة كهربائية وتعقيم المجال الجراحي بمحلول قائم على اليود.
  3. القتل الرحيم للسد ببلعة وريدية تبلغ 1 مل من T61 يتم تسليمها في الوريد الجانبي للأذن.
  4. قم على الفور بإجراء شق في البطن في خط الوسط عبر الجلد وغمد العضلات وعضلات البطن في تجويف البطن.
  5. مد الشق لكشف الرحم ثنائي القرن.
  6. قم بعمل شق في الرحم على الفور باستخدام مقص وقم بتسليم كل من الجراء عبر بضع الرحم. التسليم السريع للجراء ضروري لضمان البقاء على قيد الحياة.
  7. عند التسليم ، جفف كل جرو باستخدام منشفة ورقية ، فهذا يجفف ويحفز الجرو.
  8. ضع الجرو المجفف في الحاضنة الدافئة (36 درجة مئوية) والمرطبة (50٪ رطوبة نسبية).
  9. اترك 1 ساعة للتعافي والانتقال إلى البيئة خارج الرحم. يتم توزيع جميع الجراء الباقية بشكل عشوائي على مجموعات العلاج المحددة مسبقا.

3. التخدير

  1. غمر غرفة الحث بالأيزوفلوران (2.5٪ ، 2.5 الحد الأدنى للتركيز السنخي (MAC) ، 2 لتر / دقيقة)
  2. ضع الجراء في غرفة الحث حتى يتم تحقيق مستوى كاف من التخدير (انخفاض الحركة العفوية ، تناقص رد فعل القدم للمنبهات المؤلمة ، انخفاض معدل التنفس).
    ملاحظة: عيون جرو الأرنب ليست مفتوحة في اليوم 28 من عمر الحمل (كما في هذه التجربة) ، وبالتالي ، لا يلزم مرهم موضعي للعين لمنع جفاف القرنية. في حالة إجراء حقن تكنولوجيا المعلومات في وقت لاحق من الحياة ، يجب وضع مرهم الموضوع على العيون المفتوحة.

4. تحديد المواقع للحقن داخل القصبة الهوائية

  1. ضع الجرو على مرحلة التركيب ، مع الاستلقاء مع تمديد الرقبة ، وإدخال الأنف في مخروط الأنف لتوفير تخدير مستمر.
  2. كبح جماح الجرو باستخدام شريط لاصق غير مطاطي لربط الكفوف بمرحلة التركيب.
  3. تحديد حلقات الغضروف القصبة الهوائية والحنجرية ، والتي يمكن رؤيتها كبنية خط وسط داكنة تحت الجلد في القصبة الهوائية العلوية المتفوقة على مدخل الصدر.
  4. تعقيم الجلد فوق القصبة الهوائية بمحلول كحول (80٪ محلول إيثانول)
  5. أمسك الحنجرة وثبتها باستخدام ملقط أليس باليد غير المهيمنة للمشغل.

5. إجراء الحقن داخل القصبة الهوائية (الشكل 1)

  1. استعد لقنية القصبة الهوائية باستخدام قنية الوريد 26 جم (يفضل القيام بها باليد المهيمنة) مع تثبيت القصبة الهوائية باستخدام ملقط أليس.
    ملاحظة: لضمان عقم الإجراء ، استخدم قنية معقمة جديدة لكل جرو.
  2. اخترق الجلد بالقنية بزاوية 45 درجة على الجلد على مستوى غضروف الغدة الدرقية.
  3. قم بتقدم القنية ببطء حتى يتم تقشير القصبة الهوائية ، ويتم الشعور ب "عطاء" دقيق حيث تخترق الإبرة القصبة الهوائية وتدخل تجويف مجرى الهواء.
  4. بمجرد أن تصبح القنية مع النمط في تجويف القصبة الهوائية ، توقف عن تقدم القنية وقم بدفع القنية البلاستيكية فوق النمط إلى القصبة الهوائية أثناء تثبيت النمط ثابتا. لا تقم بدفع القنية البلاستيكية >10 مم أو يتم تنبيب القصبات الهوائية الرئيسية اليسرى أو اليمنى بشكل انتقائي لخطر ذلك.
  5. اسحب القنية من القنية تاركا غمد القنية البلاستيكية في القصبة الهوائية.
  6. تأكد من موضع تكنولوجيا المعلومات للقنية عن طريق حقن كمية صغيرة من المحلول الملحي العادي (0.9٪ كلوريد الصوديوم ، 5 ميكرولتر) في القنية باستخدام حقنة هاميلتون وإبرة حادة 30 جم. بمجرد حقن المحلول الملحي في القنية ، قم بإزالة حقنة هاميلتون والإبرة. مراقبة مستوى سائل الهواء داخل القنية البلاستيكية. تؤكد حركة مستوى الهواء والماء في القنية مع التنفس التلقائي وضع القنية داخل مجرى الهواء.
  7. ارسم الكمية المطلوبة من المادة في حقنة هاميلتون باستخدام إبرة الطرف الحاد 30 جم.
  8. أدخل الإبرة ذات الرأس الحادة 30 جم (متصلة بحقنة هاميلتون) في القنية البلاستيكية (في القصبة الهوائية) ، وقم بحقن المادة ببطء في القصبة الهوائية على مدى 5-10 ثوان.
  9. قم بإزالة إبرة حقنة هاميلتون من القنية البلاستيكية والقنية البلاستيكية من القصبة الهوائية.

6. التعافي من الإجراء

  1. حرر الجرو من مرحلة التركيب وحفز التنفس بالتحفيز اللمسي للجرو.
  2. أعد الجرو إلى قفص منفصل عن قفص الجراء غير المخدر في الحاضنة الدافئة (36 درجة مئوية) والمرطبة (50٪ الرطوبة النسبية) ؛ ضعه في وضع رأسي 30 درجة حتى يتعافى بشكل كاف من التخدير وقادر على الحفاظ على الاستلقاء القصي. لا تترك الجراء دون رقابة حتى يتعافوا من التخدير.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

تم نشر النتائج التمثيلية لتقنية حقن تكنولوجيا المعلومات عبر الجلد يوميا واحد ومتكرر وتظهر أن البقاء على قيد الحياة لم يتأثر بحقن تكنولوجيا المعلومات (الحقن الفردية أو المتعددة) ، كما أن حقن تكنولوجيا المعلومات مع الدواء الوهمي (المحلول الملحي) لم يغير وظائف الرئة أو بنية الرئة مقارنة بالضوابط18.

بالإضافة إلى ذلك ، قمنا بالتحقق من صحة هذه التقنية في سلسلة من التجارب التي بحثت في التوصيل الرئوي لتكنولوجيا المعلومات التي يتم توصيل محلول ملحي طبيعي وخافض للتوتر السطحي باستخ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

يجب اتباع العديد من الخطوات الحاسمة لإجراء حقن تكنولوجيا المعلومات بنجاح. عند إجراؤها بشكل صحيح ، تسمح طريقة حقن تكنولوجيا المعلومات عبر الجلد بتوصيل الأدوية الرئوية بشكل فعال وموثوق به في الأرنب الخديج. يعد التحكم في درجة الحرارة أمرا مهما لأن الجراء حديثي الولادة يصبحون بسهولة منخفضي الحرارة ، مما قد يؤثر سلبا على البقاء على قيد الحياة. قبل وضع الجراء في غرفة الحث ، يجب التأكد من التحكم في درجة الحرارة للحفاظ على الظروف الحرارية المعيارية. يضمن وضع التسخين غير اللامع تحت غرفة الحث بقاء...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.

شكر وتقدير

تم دعم هذا البحث بمنحة C2 من KU Leuven (C24 / 18/101) ومنحة بحثية من مؤسسة الأبحاث - فلاندرز (FWO G0C4419N). يتم دعم A.G. من قبل برنامج Erasmus + التابع للمفوضية الأوروبية (2013-0040). Y.R. حاصل على زمالة FWO-SB (مؤسسة الأبحاث - فلاندرز ، 1S71619N). لم تشارك أي من هيئات التمويل في تصميم الدراسة وفي جمع البيانات وتحليلها وتفسيرها.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
<قوي >تخدير < / قوي >
تسخين غير لامع لمنع التبريد أثناء التخدير1
مبخر إيزوفلوران مع إمداد1
إيزوفلوران (Iso-Vet ؛ 1000 مجم / جم)Dechra Veterinary Products NV ، بلجيكا2٪ عند 2 لتر / دقيقة
غرفة تحريض زجاجي زجاجية مع العادم والزبالفي المنزل المبني1
<قوي>تحديد المواقع للحقن < / قوي >
مرحلة التركيبداخليا (مصنوع من الستايروفوم للسماح بتحديد1
مخروط أنف متصل بدائرة1
نظام1
شريط لكبح الأطرافأي1 لفة
< قوية > حقن داخل القصبة الهوائية < / قوي >
ملقطأليس 1
قسطرة قياس 26 بطول 19 ممBD Biosciences3913491
حقنة هاميلتون (10 & micro ؛ ل مع إبرة حادة 20 مم 30شركة هاميلتون7638-011
مادة صيدلانية من اختيارهاوفقا للبروتوكول
محلول ملحي (0.9٪ كلوريد الصوديوم)5 وميكرو ؛ ل لكل
<قوي > إسكان حيواني < / قوي >
حاضنة يتم التحكم في درجة حرارتهاOkolab Srl. حاضنة قفص مصممة حسب الطلب. بدلا من ذلك ، يمكن استخدام
الأكسجين المواقع المرنة التخدير الزبال أنسجة قياس حاضنات الأقفاص المدمجة

المراجع

  1. Stoll, B. J., et al. Trends in care practices, morbidity, and mortality of extremely preterm Neonates, 1993-2012. JAMA - Journal of the American Medical Association. 314 (10), 1039-1051 (2015).
  2. Thekkeveedu, R. K., Guaman, M. C., Shivanna, B. Bronchopulmonary dysplasia A review of pathogenesis and pathophysiology. Respiratory Medicine. 132, 170-177 (2017).
  3. Coalson, J. J. Pathology of bronchopulmonary dysplasia. Seminars in Perinatology. 30 (4), 179-184 (2006).
  4. Leroy, S., et al. A time-based analysis of inflammation in infants at risk of bronchopulmonary dysplasia. Journal of Pediatrics. 192, 60-65 (2018).
  5. Schmidt, B., Roberts, R., Millar, D., Kirpalani, H. Evidence-based neonatal drug therapy for prevention of bronchopulmonary dysplasia in very-low-birth-weight infants. Neonatology. 93 (4), 284-287 (2008).
  6. Poets, C. F., Lorenz, L. Prevention of bronchopulmonary dysplasia in extremely low gestational age neonates current evidence. Archives of Disease in Childhood. Fetal and Neonatal Edition. 103 (3), 285-291 (2018).
  7. Garbuzenko, O. B., et al. Intratracheal versus intravenous liposomal delivery of siRNA, antisense oligonucleotides and anticancer drug. Pharmaceutical Research. 26 (2), 382-394 (2009).
  8. Stocco, F. G., et al. Comparative pharmacokinetic and electrocardiographic effects of intratracheal and intravenous administration of flecainide in anesthetized pigs. Journal of Cardiovascular Pharmacology. 72 (3), 129-135 (2018).
  9. Yeh, T. F., et al. Intratracheal administration of budesonide/surfactant to prevent bronchopulmonary dysplasia. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 193 (1), 86-95 (2016).
  10. Kothe, T. B., et al. Surfactant and budesonide for respiratory distress syndrome: an observational study. Pediatric Research. 87 (5), 940-945 (2019).
  11. Lignelli, E., Palumbo, F., Myti, D., Morty, R. E. Recent advances in our understanding of the mechanisms of lung alveolarization and bronchopulmonary dysplasia. American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 317 (6), 832-887 (2019).
  12. Berger, J., Bhandari, V. Animal models of bronchopulmonary dysplasia. The term mouse models. American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 307 (12), 936-947 (2018).
  13. O'Reilly, M., Thébaud, B. Animal models of bronchopulmonary dysplasia. The term rat models. American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 307 (12), 948-958 (2014).
  14. Salaets, T., Gie, A., Tack, B., Deprest, J., Toelen, J. Modelling Bronchopulmonary Dysplasia in Animals: Arguments for the Preterm Rabbit Model. Current Pharmaceutical Design. 23 (38), 5887-5901 (2017).
  15. Su, C. S., et al. Efficacious and safe orotracheal intubation for laboratory mice using slim torqueable guidewire-based technique: Comparisons between a modified and a conventional method. BMC Anesthesiology. 16 (1), 1-7 (2016).
  16. Vandivort, T. C., An, D., Parks, W. C. An improved method for rapid intubation of the trachea in mice. Journal of Visualized Experiments. 2016 (108), 1-5 (2016).
  17. Jiménez, J., et al. Progressive vascular functional and structural damage in a bronchopulmonary dysplasia model in preterm rabbits exposed to hyperoxia. International Journal of Molecular Sciences. 17 (10), 1776(2016).
  18. Salaets, T., et al. Local pulmonary drug delivery in the preterm rabbit: Feasibility and efficacy of daily intratracheal injections. American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 316 (4), 589-597 (2019).
  19. Bianco, F., et al. From bench to bedside: In vitro and in vivo evaluation of a neonate-focused nebulized surfactant delivery strategy. Respiratory Research. 20 (1), 134(2019).
  20. Kelly, H. W. Potential adverse effects of the inhaled corticosteroids. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 112 (3), 467-478 (2003).
  21. Gie, A. G., et al. Intratracheal budesonide/surfactant attenuates hyperoxia-induced lung injury in preterm rabbits. American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 319 (6), 949-956 (2020).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

تم نشر هذه المقالة

الفيديو قريباً

تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.