مقالة منهجية

القناة الإرجلية لتأسيس الدورة الدموية خارج الجسم في نموذج لحم الخنزير البالغ

DOI:

10.3791/69148

يناير 30, 2026

في هذه المقالة

ملخص

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تصف هذه المقالة تأسيس الدورة الدموية خارج الجسم عبر القناة الإربية وتشرح المزايا والعيوب المرتبطة بهذه التقنية.

الملخص

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نظرا لتشابه نسب الحجم، فإن نماذج خنازير الخنازير البالغة مناسبة لدراسات فسيولوجيا القلب والأوعية الدموية حول الدورة الدموية خارج الجسم. كمعيار، يتم تحديد العلاقة مع عملية تحويل مسار القلب والرئة (CBP) عن طريق فتح القص وقناة الأوعية الكبيرة. ومع ذلك، قد تظهر مشاكل أثناء التنفيذ المنهجي، مثل وجود جعدة صغيرة في الوضعية، أو الأوعية الوعائية التي يصعب رؤيتها، أو تشوهات وعائية مع شريان أبهر صغير. يمكن أن يؤدي تمزق الأبهر العلاجي إلى إنهاء التجربة. لذلك، هناك حاجة للوصول الآمن وأكثر عبر الأوعية الإربية. يستخدم جهاز القلب والرئة مع مجموعة قابلة للتخلص منها (أكسجين ألياف مجوفة بقدرة تروية تصل إلى 3.5 لتر/دقيقة) في تجربة التصوير الحي . في القناة الإربية، يتم تشريح الشريان الفخذي والوريد في الفخذ الأيمن. A 14-16 فرنسي (فرنسي). تستخدم قنية إدواردز هارتبورت وقنية فخذية من نوع 22-Fr. SAP في القنية. يتم إجراء القنعة باستخدام تقنية سيلدينجر. أدى التقنيب الأربي إلى تقليل عدد التجارب المجهضة في تجارب الكبيرة وسمح براحة أفضل للقلب أثناء التشريح. يمثل التقنب الإربي لتأسيس دوران خارج الجسم في تجربة نموذج حيواني كبير نهجا آمنا. ينتج عنه إصابة طفيفة في الشريان الأورطي وتحسين الرؤية في الصدر. بالإضافة إلى ذلك، يتيح هذا الوصول إجراء جراحة قلبية طفيفة التوغل. كما يركز البرنامج على الجوانب الأخلاقية للتجارب الحيوانية والنجاح التجريبي المرتبط بها.

المقدمة

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نماذج الخنازير في الجسم الحي مناسبة لدراسات فسيولوجيا القلب والأوعية الدموية والدورة الدموية بسبب خصائصها التشريحية والفسيولوجية المتشابهة. كما أن إنشاء الدورة الدموية خارج الجسم ليس مشكلة بسبب نسب الحجم والوزن. وهذا يعني أنه يمكن إجراء دراسات موسعة حول قضايا مختلفة بشكل حي. ينطبق هذا بشكل خاص على الدراسات حول استخدام جهاز القلب والرئة وإنشاء دائرة خارجية مرتبطةب 1,2. هدف الطريقة المعروضة هنا هو توفير منصة تجريبية للدوران خارج الجسم في الخنازير باستخدام الأوعية الحساسة. يوفر هذا نهجا أقل توغليا مقارنة بالقناة المركزية عبر استئصال القص الوسيط. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم التقنيب في الأوعية الحساسة بشكل متزايد لجراحة القلب قليلة التوغل والدعم الميكانيكي المؤقت للدوران3،4. لذا، يمكن أن تكون هذه الطريقة مفيدة للبحث الذي يركز تحديدا على هذه المجالات.

عند إنشاء دائرة خارج الجسم، يستخدم الشريان الأبهر والأذين كمعيار للقنية. يمكن أن يتعقد الوصول عبر الشريان الأورطي بشكل خاص بسبب تغيرات شكلية في نسيج الشريان الأبهري، أو شريان أبهر قصير صاعد، أو تضخم القلب في جليفة صغيرة، مما يعيق رؤية الشريان الأورطي (الشكل 1A-B). في الخنازير، غالبا ما يكون الشريان الأبهر صغيرا جدا وقصيرا ويقع ظهريا على الشريان الرئوي الرئيسي. قد يكون خطر تمزق الشريان الأبهر العلاجي نتيجة التلاعب أثناء القناة هو السبب. لذلك، هناك حاجة إلى وصول آمن آخر للشرايين والأوردة. يمكن الحصول على ذلك عن طريق تالقنب في الأوعية الفخذية. في الكبيرة (جنس الخنزير المنزلي)، تتراوح أقطار الأوعية الإربية بين 6 و8 مم (الشريان الفخذي الشائع) وبين 10 و12 مم (الوريد الفخذي). لضمان تدفق كمية كافية من الأعضاء في المختبر (40-60 كجم)، استخدم كانيولا الأب إدواردز 14-16 (الشكل 2A) للقنية الشريانية و22 قنية فر. سورين (الشكل 2B) للقنيةالوريدية 5.

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

البروتوكول

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت الموافقة على جميع تجارب الكبيرة على الخنازير (العمر 3-4 أشهر؛ الجنس: ذكر وأنثى؛ الوزن 40-60 كجم؛ الخنازير المنزلية)، بعد مراجعة شاملة، من قبل مجلس منطقة كارلسروه في 10 أكتوبر 2022، تحت رقم الملف 35.-9185.81/G-96/22. هذه إجراء نهائي؛ تم إعدام جميع في نهاية الإجراء.

1. التخدير وتحضير

  1. يتم دائما إجراء التحضير المسبق في كلية التدريس لدينا في منشأة البحوث الطبية الحيوية بين الكليات. قم بإعطاء المخبري مسبقا بكمية 0.075 مل/كغ من هيدروكلوريد ميدازولام (5 ملغ/مل) و0.225 مل/كغ كيتامين (100 ملغ/مل) قبل نقله إلى غرفة العمليات.
  2. ضع قسطرة وريدية ثابتة في وريد الأذن، لإعطاء مسكنات الألم بجرعة 0.56 ملغ/كجم وزن جسم / 0.5 ساعة بيريتراميد وحجم من ستيروفوندين 1/1.
  3. ثبت جميع الأطراف بضمادة شاش على طاولة العمليات.
  4. قم بتركيب تخطيط قلب كهربائي بخمسة أبطال على الصدر والبطن لتحليل الإيقاع، ومسبار درجة حرارة مستقيم، ومقياس أكسجين نبضي للمخاط الأنفي للمراقبة 6,7,8,9.

2. التنبيب والتهوية

  1. تأمين مجرى الهواء عن طريق التنبيب وبدء التهوية بالتحكم بالضغط.
  2. استخدم إعدادات التهوية التالية تحت التحكم في الضغط باستخدام جهاز التنفس الصناعي. الإعدادات الأولية هي كما يلي:
    FiO2 0.6-0.8
    معدل التنفس بين 12-18 دقيقة
    حجم التنفس الدقيقة حوالي 0.2 لتر/دقيقة/كجم
  3. باستخدام هذه الإعدادات، استهدف ثاني أكسيد الكربون2 بمقدار 35-40 ملم زئبق، وPaO2 بين 150-200 ملم زئبق، ومعدل أيض تنفسي طبيعي بدرجة حموضة بين 7.35-7.45. قيم التهوية بانتظام مع تحليل غازات الدم7،8،9.

3. الحفاظ على التخدير

  1. حافظ على التخدير باستخدام سيفوفلوران 1.5٪ (يعطى عبر جهاز التنفس الصناعي) أو بروبوفول 1٪، 8 ملغ/كغ وزن جسم/ساعة. إذا كان عمق التخدير غير كاف، قم بزيادة جرعة سيفوفلوران إلى 2.0٪ أو أعط جرعة بروبوفول بمقدار 2-4 ملغ/كجم بوزن أسود. تشمل علامات عدم كفاية التخدير الاستيقاظ أثناء العملية، ردود الفعل المؤلمة، الحركة، تنفس بشكل متزامن، معدل ضربات القلب السريع، ارتفاع ضغط الدم الشرياني وغيرها. يستخدم ديكسبانثينول لمنع جفاف الملتحمة في العينين7،8،9،10.

4. قياس ضغط الشريان والوصول الوريدي المركزي الكبير

  1. لمراقبة الشرايين، افتح الفخذ الأيسر (الإجراء كما هو موضح في القسم 5.4)، كشف الشريان الفخذي، وإدخال قسطرة ضغط عن طريق ثقب. يتم عرض منحنى الضغط باستخدام محول ضغط.
  2. استهدف متوسط ضغط شريان (MAP) بين 50-60 ملم زئبق6. للحفاظ على MAP، أعط كمية كبيرة أو نورإبينفرين.
  3. تأمين الوصول إلى حجم اللومين الكبير خارجيا عن طريق تحضير الوريد الوداجي المفتوح. يحتوي هذا القسطرة على منفذين للحجم: أحدهما لاستبدال الحجم والآخر لمراقبة ضغط الأوردة المركزية (8-12 مم زئبق). يتم عرض هذا الضغط، بالإضافة إلى الضغط الشرياني عبر المحول.
  4. أدخل قسطرة عبر الإحليل لتقييم إخراج البول. وازن الحجم باستخدام كيس بول6.

5. الإجراءات الجراحية

  1. قبل بدء الإجراء الجراحي، ضع علامة على المناطق التي سيتم إجرائها (طرق الوصول الموحدة في جراحة القلب) باستخدام قلم غير قابل للذوبان في الماء (دليل الشق؛ الشكل 3). غط جميع المناطق غير ذات الصلة بستائر جراحية زرقاء.
  2. جهز طاولة العمليات بجميع الأدوات (الشكل 4).
  3. فتح عظم القص الوسيط
    1. قم بإجراء شق جلدي طولي فوق خط منتصف القص، ثم قسم الطبقات تحت الجلد، وعضلة الصدر، والغشاء القصي باستخدام الكي الكهربائي.
    2. كشف خط منتصف عظم القص لعملية فتح عظمة القص الوسطى. تأكد من أن الحفرة الوداجية وعملية الزيفويد محددة جيدا، وقم بتشريح سطح الخلف القصي بشكل مباشر باستخدام إصبع.
    3. بعد ذلك، قسم عظمة القص طوليا بمنشار عظم القص. تأكد من حدوث التوتر الدموي باستخدام الكلي الكهربائي على الشغاق ووضع شمع العظام. أدخل مسحب القص.
    4. كشف الأنسجة الدهنية الأساسية والغدة الزعترية. افتح التامور طوليا وضع غرز تثبيت التامور (ميرسيلين 0) لإنشاء بئر تاموري.
    5. افحص الوضعية والقلب بعناية. تتم الخطوات الأخيرة بعد التقنية الإربية. أولا، تحرك الشريان الأبهر الصاعد والشريان الرئوي وضع خياطة كيس (بولي بروبيلين 4,0 RB-1) لقناة القلب.
    6. قم بتشريح الشريان الأبهر بشكل محيطي في المنطقة التي سيتم تثبيتها11.
  4. تحضير الأوعية الإربية
    1. قم بإجراء شق طولي على الجلد (الإربي) وقطع نسيج الجلد الدهني باستخدام الكي الكهربائي (الشكل 5A-H). قم بتوسيع الأنسجة باستخدام مسحب أنسجة.
    2. قم بتشريح العضلة العضلية واللفافة المقرب للعضلة الفخذية باستخدام مقص تشريح لكشف الشريان الفخذي والوريد بين العضلات. ثم قم بتدوير الأوعية بشريط مطاطي أحمر وأزرق.
    3. لتثبيت القنية داخل الوعاء، لف خيطا حريريا حول الوعاء وتثبيته بحزام ضاغط12.
  5. موقع القنبية: لفهم أفضل لموقع القنية داخل الأوعية الدموية، ضع القنيولات الوريدية والشريينية على التجريبي (انظر الرسم البياني التوضيحي، الشكل 6)12.
  6. القنوات الوريدية
    1. استخدم قنية 22 Fr. Seldinger ومجموعة ثقب لتلقي الوريد الفخذي. تتكون مجموعة الثقب من سلك طوله 180 سم، وقناة ثقب، وموسعات (الشكل 7A).
    2. يظهر المخطط في الشكل 8A-E 12. ضع خياطة كيس باستخدام بولي بروبيلين 5.0 RP-2 وثقب الوريد بأنبوب ثقب 18 GA.
    3. أدخل السلك في الوعاء (الوريد الفخذي) عبر القنية باستخدام أداة الإدخال. تأكد من أن السلك يمكن دفعه ذهابا وإيابا بشكل فضفاض.
    4. ادفع السلك إلى الوريد الأجوف العلوي. يمكن فحص الوضعية عن طريق اللمس أو تخطيط صدى القلب.
    5. أزل القنية واضغط موقع الثقب بخفة باستخدام شاش (تجنب فقدان الدم). قم بتوسيع موقع الثقب بعناية باستخدام الموسعات المختلفة (ابدأ بالأصغر)؛ يجب أن يبقى السلك مشدودا طوال الوقت.
    6. ضع الخيط على القنية وادفع السلك السفلي المشدود داخل الوعاء حتى مستوى الأذين، ثم لف خيط كيس التبغ. عندما يكون الصدر مفتوحا، يجب فحص موقع الوريد الأجوف العلوي. هذا ضروري لتصريف الدم الوريدي من الوريد الأجوف العلوي والسفلي ولتخفيف القلب بشكل كاف.
    7. ثبت القنية في خياطة كيس التبغ باستخدام الحرير. اسحب السلك ومدخل القنية بحذر، ثم تهوي بدم أندرج، ثم أثبت بمشبك أنبوبي. ثم أوصل القناة بموصل 1/2 بوصة وأنبوب 3x32 بحجم نصف بوصة في CPB.
  7. التقنية الشريانية
    1. استخدم قنية الأب سيلدينجر 14-16 ومجموعة ثقب لتثبيت الشريان الفخذي. يتكون الأخير من سلك طوله 100 سم، وقناة ثقب، وموسعات (الشكل 7B).
    2. الإجراء هو نفسه كما في التقنية الوردية12. جهز خيوط الحقيبة (4-0 بولي بروبيلين RB-1) وأدخل قنية الثقب.
    3. أدخل السلك فوق القنية وأخرج القنية. قم بتوسيع موقع الثقب باستخدام الموسعات الفردية (12 Fr. و14 Fr.) وأدخل القنية الشريانية 16 Fr.
    4. قم بإزالة السلك والمدخل، وقم بالتفريغ بالتفريغ بالتفريغ بالتعزيز، ثم ثبت الجهاز. ثم قم بتوصيل القنية بالموصل 3/8" وأنبوب 3×32 بحجم 3/8 بوصة في جهاز القلب والرئة وثبته على النسيج.
  8. الاتصال بعملية تحويل مسار القلب والرئة
    1. بعد توصيل تحويل مسار القلب والرئة إلى الأوعية الإربية، ابدأ الدائرة خارج الجسم (الشكل 9A والفيديو 1). نظرا للفرق الصغير في الارتفاع بين القنية الوريدية والخزان، غالبا ما يحتاج التصريف الوريدي إلى دعم الشفط النشط. هذا الشفط يتراوح بين -60 إلى -80 مم زئبق ويتم تولده بواسطة مضخة دحرجة. تصور الشفط بقياس الضغط على الأنبوب الوريدي باستخدام محول ضغط13، 14، 15.

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

النتائج

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التغيير في نوع القنبة لتأسيس الدورة الدموية خارج الجسم، من القناة المركزية للصدر إلى الكانبوليشن الإربي، لم يؤد إلى تمزق الأبهر العلاجي في التجارب الحيوانية (الجدول 1). خلفية هذا هو دراسة حيوانية أجريت فيها عملية جراحية على 18 خنزيرا لكل مجموعة. في أول 15 إجراء، أصيب ستة خنازير بتمزق الأبهر العلاجي بعد القناة المركزية، ولهذا تم إيقاف التجربة. بلغت نسبة الوفيات 40٪. في الإجراءات ال 21 المتبقية، تم وضع اتصال جهاز القلب والرئة عبر الفخذ دون أي توقف إضافي بسبب التمزق.

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

المناقشة

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

جراحة القلب التجريبية أصبحت لا غنى عنها اليوم. تشمل الأهداف المحتملة تقييم وظيفة مضخة البطين الأيسر تحت إعطاء أدوية مختلفة وخصائصها الدوائية، وتحسين الإجراءات الجراحية، وتحسين التروية في الدورة الدموية خارج الجسم. نماذج الخنازير البالغة مناسبة جدا لهذا الغرض بسبب خصائصها القلبية والفسيولوجية.

في الدورة الدموية خارج الجسم باستخدام آلة القلب والرئة، يلعب تحسين التنفيذ المنهجي دورا مهما إلى جانب أه...

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

الإفصاحات

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أعلن المؤلفون أو المؤلفون عدم وجود تضارب محتمل في المصالح فيما يتعلق بالبحث أو التأليف أو نشر هذا المقال.

شكر وتقدير

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد دعم هذا العمل مجموعة أبحاث أندرياس موبيوس، تأثير سيفوفلوران bs. بروبوفول في تحويل مسار القلب والرئة على الدورة الدموية الدقيقة للأعضاء الطرفية ووظيفة القلب والرئة في تجارب الخنازير (35-9185.81/G-96/22).

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

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
ديكسبان ثينول 5٪بايرPZN AT-2424276التخدير
مجموعة HLM ثلاثية AF KinderاليوروسيتسAG71155مجموعة أجهزة القلب الرئة ذات الاستخدام الواحد
الكيتامين 5 ملغ/ملفايزر01395650 PZNالتخدير
ميرسيلين 0إثيكونR844غرز البقاء التامورية
ميدازولام 5 ملغ / 5 ملهاميلن05918501 PZNالتخدير
Perkutanes Einfü HRKIT 100 سمماكيهPIK 100مجموعة الثقب الشرياني
بيريتراميد، 15 ملغ/ملبيرامال01312724 PZNالتخدير
بولي بروبيلين 4,0 RB-1 (برولين)إثيكون8710Hدرزة كيس التبغ على الوعاء
قنية تروية شريانية بوتيسايت 16 فر.إدواردزFLK0012القناة الإربية الشريانية
بروبوفول 1٪ 200 ملغ/20 ملفريسينيوس كابي18116200 PZNالتخدير
RAP قنية فيمورال وريدية 22 سنة Fr. ليفانوفا200-100الكانيولا الإربية الوريدية
مجموعة ريفاس أكسس مزدوجة اللومين 180 سمالحياة الحرةFLK0012مجموعة ثقب وريدي
سيده 75 سمريسورباG850Nلتثبيت القنية حول الوعاء
سيفوفلوران 100٪ /V/V) 250 ملسيفوران03796821 PZNالتخدير
سيليكون لوبس 2.5 مم أزرقسيراغ فيسنرSL27لتحضير الوريد
سيلكون-لوبز 2.5 مم أحمرسيراغ فيسنرSL26لتحضير الشريان
ستيروفوندين ISO 1/1 E ISOب/براون01078955 PZNالحجم
مجموعة الرباط الضاربة 7 Fr. ميدترونيك79005لتثبيت القنية على الوعاء

المراجع

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hubert, M. B., Salazkin, I., Desjardins, J., Blaise, G. Cardiopulmonary bypass surgery in swine: a research model. J Exp Anim Sci. 42 (3), 135-149 (2003).
  2. Mickelson, H. E., et al. Swine as a Model for Cardiovascular Research: Improved Cardiopulmonary Bypass Techniques. J Invest Surg. 3 (3), 253-260 (1990).
  3. Glower, D. D., et al. Comparison of direct aortic and femoral cannulation for port-access cardiac operations. Ann Thorac Surg. 68, (1999).
  4. Bastopcu, M., Senay, S., Güllü, A., Kocyigit, M., Alhan, C. Percutaneous cannulation for cardiopulmonary bypass in robotic mitral valve surgery with zero groin complications. J Card Surg. 37 (2), (2022).
  5. Neuzil, P., et al. Direct comparison of percutaneous circulatory support systems during specific haemodynamic conditions. Eur Heart J Suppl. 5 (6), 1202-1206 (2010).
  6. Larsen, R. Anesthesia during operations using a heart-lung machine. Anesthesia Intens Care Med Cardiac Thorac Vasc Surg. , (2017).
  7. Regulation on the protection of animals used for experimental or other scientific purposes (Animal Welfare Experimental Animals Regulation - TierSchVersV). , https://www.gesetze-im-internet.de/tierschversv/BJNR312600013.html (2025).
  8. Hubrecht, R. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , Eighth Edition 2011, National Research Council of the National Academies. Washington DC, USA. (2011).
  9. du Sert, N. P., et al. Reporting animal research: Explanation and elaboration for the arrive guidelines 2.0. PLoS Biol. 18 (7), 3000411(2020).
  10. Kardioanästhesie, DGAI. , https://www.dgai.de/aktuelles-2/342-ai-02-2016-verbaende-empfehlungen-kardioanaesthesie/file.html (2019).
  11. Ferguson, M. K. Chapter 1 Incisions. Thorac Surg Atlas. , (2024).
  12. Sicim, H., Çaynak, B., Sicim, H., Çaynak, B. Open Seldinger Technique in Peripheral Cannulation Strategy for Minimally Invasive Cardiac Surgery. J Updates Cardiovasc Med. 12 (4), 133-141 (2024).
  13. Sreshta, E. G., Miller, T. M., McQuitty, A. L. Cardiopulmonary Bypass. Critical Care Obstetrics. , Seventh Edition, (2024).
  14. Colangelo, N., et al. Vacuum-assisted venous drainage in extrathoracic cardiopulmonary bypass management during minimally invasive cardiac surgery. Perfusion. 21 (6), 361-365 (2006).
  15. Ulrich, C., et al. Optimizing the venous drainage in minimized extracorporeal circulation system (MECC) at the Coswig Heart Center. Kardiotechnik. 19 (4), 94-97 (2010).
  16. Chapler, C. K., Cain, S. M. The physiologic reserve in oxygen carrying capacity: Studies in experimental hemodilution. Can J Physiol Pharmacol. 64 (1), 7-12 (1986).
  17. Dabadie, P., Erny, P., Destribats, B. Hemodilution and tissue oxygenation. Ann Fr Anesth Reanim. 5 (3), 204-210 (1986).
  18. Tiedge, S. Pediatric perfusion in Germany 4.0 “Hardware. Deutsche Gesell Perfusiol Tech Med. 30 (1), 008-025 (2021).

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

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة