يصف هذا البروتوكول نموذج خنزير حديثي الولادة للمجازة القلبية الرئوية (CPB) ، مع توقف الدورة الدموية والقلب كأداة لدراسة تلف الدماغ الشديد والمضاعفات الأخرى الثانوية ل CPB.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يصف هذا البروتوكول نموذج خنزير حديثي الولادة للمجازة القلبية الرئوية (CPB) ، مع توقف الدورة الدموية والقلب كأداة لدراسة تلف الدماغ الشديد والمضاعفات الأخرى الثانوية ل CPB.
أمراض القلب الخلقية (CHD) هي التشوهات الخلقية الأكثر انتشارا ، حيث يتأثر حوالي مليون ولادة في جميع أنحاء العالم سنويا. يتطلب التحقيق الشامل لهذا المرض نماذج حيوانية مناسبة ومعتمدة. تستخدم الخنازير بشكل شائع في الأبحاث الانتقالية بسبب تشريحها وعلم وظائف الأعضاء المماثلين. يهدف هذا العمل إلى وصف والتحقق من صحة نموذج خنزير صغير لحديثي الولادة للمجازة القلبية الرئوية (CPB) مع الدورة الدموية والسكتة القلبية (CA) كأداة لدراسة تلف الدماغ الشديد والمضاعفات الأخرى لجراحة القلب. بالإضافة إلى تضمين قائمة بالمواد ، يوفر هذا العمل خارطة طريق للمحققين الآخرين لتخطيط وتنفيذ هذا البروتوكول. بعد أن أجرى الممارسون ذوو الخبرة العديد من التجارب ، أظهرت النتائج التمثيلية للنموذج معدل نجاح بنسبة 92٪ ، مع حالات فشل تعزى إلى حجم صغير من الخنزير الصغير وتشريح الأوعية المتغير. علاوة على ذلك ، سمح النموذج للممارسين بالاختيار من بين مجموعة متنوعة من الظروف التجريبية ، بما في ذلك الأوقات المتفاوتة في CA ، وتغيرات درجة الحرارة ، والتدخلات الدوائية. باختصار ، تستخدم هذه الطريقة المواد المتاحة بسهولة في معظم المستشفيات ، وهي موثوقة وقابلة للتكرار ، ويمكن استخدامها على نطاق واسع لتعزيز الأبحاث الانتقالية في الأطفال الذين يخضعون لجراحة القلب.
أمراض القلب الخلقية (CHD) هي التشوهات الخلقية الأكثر انتشارا ، حيث يتأثر حوالي مليون ولادة في جميع أنحاء العالمسنويا 1. على الرغم من أن التطورات الحديثة في جراحة القلب والصدر (CTS) وعلاج العناية المركزة قد حسنت معدلات الوفيات ، إلا أن الأمراض المصاحبة لا تزال شائعة للغاية2،3،4،5. تم الإبلاغ عن تشوهات النمو العصبي ، بما في ذلك الإعاقات المعرفية والحركية وكذلك صعوبات التعلم ، في حوالي 25٪ -50٪ من هؤلاء المرضى6،7،8. ثبت أن الجراحة خلال الأيام الأولى من الحياة ، وخاصة تلك التي تتطلب الدورة الدموية والسكتة القلبية (CA) ، تزيد من المراضة9. قد يكون للتغيرات الديناميكية الدموية أثناء الجراحة تأثير مهم على دماغ حديثي الولادة المعرضين للخطر. النماذج التجريبية ضرورية لفهم أصل هذه التشوهات بشكل أفضل والتحقيق في استراتيجيات الحماية العصبية لتحسين توقعات هؤلاء المرضى.
تم توثيق استخدام النماذج الحيوانية لدراسة هذه الفئة من السكان على نطاق واسع5،10،11،12،13،14. والجدير بالذكر أن الخنازير تقدم خيارا ممتازا ، نظرا للتقريب التقريبي في تشريح القلب (الشكل 1) ، والجينوم ، وعلم وظائف الأعضاء ، فضلا عن حجمها الأكبر نسبيا مقارنة بالنماذج الحيوانية الأخرى15 (الشكل 2). تم وصف استخدام نماذج الخنازير لدراسة آثار كل من المجازة القلبية الرئوية (CPB) و CA سابقا. هذه النماذج الحيوانية التجريبية مفيدة لدراسة التغيرات الديناميكية الدموية ومضاعفات أعضاء الأنسجة النهائية المرتبطةبها 14،16،17،18،19،20. تم تطوير هذه النماذج للسماح للباحثين بدراسة الظروف البشرية في بيئة خاضعة للرقابة ، مع المرونة لمجموعة متنوعة من الظروف التجريبية. تشير معظم الدراسات إلى استخدام القنية المركزية ، وهي تقنية تتطلب مهارات جراحية متقدمة ، وتتطلب استخداما أعلى للموارد ، وتجعل من الصعب ضمان البقاء على المدى الطويل. على الرغم من أن الدراسات السابقة قد وثقت استخدام الخنازير في دراسة CPB12،15 ، إلا أن القليل منهم اقترحوا تقنية القنية المحيطية.
تقنية القنية المحيطية الجديدة هذه أسهل وأقل عدوانية وأكثر جدوى عند مقارنتها بالدراسات المنشورة الأخرى19. علاوة على ذلك ، فإن التحقق من صحة هذه التقنية في الأطفال حديثي الولادة الصغيرة أمر جديد ويجب النظر في استخدامه من قبل جميع الباحثين المهتمين باستخدام نموذج حيواني لدراسة أمراض القلب التاجية والأمراض المصاحبة المرتبطة بها. إنه مناسب بشكل خاص للأفراد الذين لديهم إمكانية الوصول إلى مختبر مجهز بالإمدادات والموارد والموظفين ذوي الخبرة في إجراء تجارب النماذج الحيوانية.
باختصار ، الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو وصف والتحقق من صحة نموذج خنزير صغير لحديثي الولادة من CPB مع CA. يهدف البروتوكول إلى دراسة تلف الدماغ الشديد والمضاعفات المحتملة الأخرى لجراحة CPB في بيئة خاضعة للرقابة مع ظروف تجريبية مختلفة. توفر هذه الطريقة نموذجا قابلا للتعميم وموثوقا وعالي الجودة ، والذي يمكن استخدامه لمجموعة متنوعة من البروتوكولات التجريبية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على الإجراء الحالي من قبل لجنة أخلاقيات التجارب على (CEEA) التابعة لمركز الطب المقارن والصورة الحيوية في كاتالونيا (CEEA-CMCiB). كما أذنت حكومة كاتالونيا بالبروتوكول التجريبي (رقم 11652) ورقم تعريف الملف FUE-2022-02381434 ومعرف QBXQ3RY3J. قام الممارسون ذوو الخبرة ، بما في ذلك الأطباء البيطريون المعتمدون الذين يقدمون الإشراف والمساعدة ، بإجراء جميع التجارب. تم استخدام الخنازير (Sus scrofa domestica) ، التي يبلغ عمرها 4-6 أيام ، ويزن 2.5-3.5 كجم ، في هذه الدراسة. وبذلت محاولة لتحقيق التوازن بين التوزيع الجنساني لتجنب التحيزات ذات الصلة.
1. التخدير والتنبيب والوصول
2. إعداد دائرة CPB وفتيلة
3. الجراحة وبدء CPB
ملاحظة: يصور الشكل التكميلي 1 المواد الجراحية اللازمة لوضع القنية.
4. الدورة الدموية والسكتة القلبية (كاليفورنيا)
5. الإنعاش القلبي الرئوي خارج الجسم (eCPR)
6. رعاية ما بعد الجراحة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
خلال فترة 6 أشهر ، تم تنفيذ البروتوكول الكامل 12 مرة من قبل فريق متعدد التخصصات من أطباء الرعاية الحرجة للأطفال وأطباء القلب للأطفال والأطباء البيطريين والفنيين (الشكل التكميلي 2 والشكل التكميلي 3).
يوضح الشكل 1 والشكل 2 التشريح المتوقع للحيوانات المستخدمة في هذا البروتوكول. كان متوسط عمر الخنازير المدرجة 4.8 أيام (4-6 أيام) ووزنها في المتوسط 2,814 جم (2,400-3,140 جم). وكان ما مجموعه 42 في المائة من ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يشيع استخدام المجازة القلبية الرئوية أثناء جراحة القلب للبالغين والأطفال وحديثي الولادة. يعتمد على دائرة آلية خارج الجسم وأكسجين غشائي يعملان معا لأكسجة الدم وتوفير الاستقرار الرئوي والقلبي. أظهرت الدراسات السابقة أن CPB قد يؤثر سلبا على العديد من أجهزة الأعضاء (الكلوية والدماغية والرئوية والقلبية والمعدية المعوية) في كل من المرضى والمرضى الأصحاء سابقا22،23،24. من المحتمل أن يكون هذا مدفوعا بمجموعة متنوعة من العوامل ، بما في ذلك...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تلقى هذا المشروع تمويلا من برنامج البحث والابتكار Horizon 2020 التابع للاتحاد الأوروبي بموجب اتفاقية المنحة رقم 101017113 ، ومعهد Salud Carlos III (PI20/00298) ، و Beca Carmen de Torres (Fundació Sant Joan de Déu) ، وبرنامج Vanderbilt Medical Scholars. نشكر جميع موظفي CMCiB ، بما في ذلك جوردي جريفولز وماريا ديل مار أريفالو وخوان ريكاردو غونزاليس وسارة كابديفيلا وجوزيب بويج وجيما كريستينا مونتي روبي). كما نتقدم بشكر خاص إلى أبريل كوليل كامبروبي والدكتور سيرجي سيزار دياز لمساعدتهما في الرسومات التشريحية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 1.5٪ سيفوفلوران | Zoetis | 20070289 | |
| أنبوب القصبة الهوائية 2.5 مم | هنري شاين | 988-1782 | |
| 3 قسطرة Fr للوصول إلى الشرايين الطرفية | Prodimed | 3872.1 | |
| 4 قسطرة Fr للوصول الوريدي المحيطي | Prodimed | 3872.13 | |
| 6 قنية الشرايين الشريانية للأطفال ECMO الفرنسية | Medtronic | 77206 | |
| 8 قنية وريدية للأطفال ECMO الفرنسية | Medtronic | 68112 | |
| الأدرينالين | ب براون | 469801-1119 | |
| ملقط Adson | Allgaier instruments | 08-030-130 | يمكن استبدال أي علامة تجارية BP |
| cuff ؛ | ميندراي | ||
| بوبرينورفين (0.01 مجم / كجم) | ريختر فارما | # 9004114000537 | |
| غلوكونات الكالسيوم (2.25 مليمول / 10 مل) | ب براون | 570-12606194-1119 | |
| ديكسميديتوميدين (0.5-2.0 & ميكرو; جم / كجم / دقيقة) | Orion farma | GTN 064321000017253 | |
| Dolethol | vetoquinol | # 3605870004904 | |
| الدوبامين | الحكمة | A044098010 | |
| الفنتانيل (25-200 & micro; جم / كجم / دقيقة) | Kern Pharma | 756650.2H | |
| فصيلة دم خنزير متبرع طازج O Any | ؛ | ||
| مبادل حراري | Maquet Gmbh & Co | MCP70107.2130 | |
| الهيبارين (1350 UI) | ROVI | 641641.1 | |
| ضام إيروين | Aesculap | BV104R | يمكن استبدال أي علامة تجارية |
| بالكيتامين (20 مجم / كجم) | ريختر فارما | #9004114000452 | |
| زيوت التشحيم | أي زيوت تشحيم | ||
| ميدازولام (0.3 مجم / كجم) | سيرا باميس | 619627.4 | |
| ملقط البعوض | Aesculap | BH109R | يمكن استبدال أي علامة تجارية |
| ملقط إبرة | Aesculap | BM016R | يمكن استبدال أي علامة تجارية |
| عادي & nbsp ؛ محلول ملحي (0.9٪) | B Braun Fisiovet | 5/469827/0610 | يمكن استبدال أي علامة تجارية |
| مشابك بلاستيكية للأنابيب | Achim Schulz-Lauterbach | DBGM | يمكن استبدال أي علامة تجارية |
| كلوريد البوتاسيوم (9 مكافئ مليك) | B براون | 3545156 | |
| بروبوفول (0.5 مجم / كجم) | Zoetis | 579742.7 | |
| Quadrox غشاء Oxygenator ؛ | ماكيت جي إم بي إتش & Co | BE-HMOSD 300000 | |
| ميزان حرارة المستقيم | أي | ||
| نظام ECMO لوحدة التحكم RotaFlow | ماكيت جي إم بي إتش & Co | MCP00703177 | نظام ECMO لحديثي الولادة |
| مشرط | Aesculap | BB074R | يمكن استبدال أي علامة تجارية |
| بيكربونات الصوديوم (1 م) | Fresenius Kabi | 634477.4 OH | |
| مقص جراحي | Talmed Inox | 112 | يمكن استبدال أي علامة تجارية |
| بخيطة (3/0 بولي قابل للامتصاص) | B Braun Novosyn (R) | 0068030N1 | استبدال أي علامة تجارية |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.