طريقة موحدة لقياس المساحة الداخلية الرئة السطحية عن طريق استئصال رئوي الماوس وزرع الاصطناعية

الهدف العام من هذا الإجراء هو القياس الدقيق لمساحة السطح الداخلي لرئة الفأر بعد استئصال الرئة وزراعة بديل اصطناعي. وتساعد هذه الطريقة في تحليل الوظائف المورفولوجية والفسيولوجية للرئة في عملية تجديد الرئة البالغة المستحثة بالقوة الميكانيكية. وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية في التقدير الكمي الدقيق لمساحة السطح الداخلي للرئة، مما يساهم في زيادة موثوقية وقابلية تكرار تقييم حالة وظائف الرئة.

قم بتحضير الفأر للجراحة على منصة تنبيب بحيث يكون الجانب البطني متاحاً. ثم اسحب اللسان وافحص الأحبال الصوتية باستخدام منظار حنجرة للحيوانات الصغيرة يتوافق مع القسطرات الموجهة. بعد ذلك، أدخل برفق كانيولا تنبيب وريدية مقاس 20 gauge في القصبة الهوائية بزاوية داخلية.

بعد ذلك، ضع الفأر في وضعية الاستلقاء الجانبي الأيمن وقم بتوصيل القنية بجهاز تنفس اصطناعي. راقب الصدر للحكم على إدخال القنية في الرغامي. اضبط ضغط الشهيق على 12 centimeters of water واضبط معدل التنفس على 120 breaths per minute.

الآن، قم بتنظيف الجلد المكشوف بثلاث عمليات فرك متبادلة على الأقل باستخدام Betadine و70%ethanol. بعد ذلك، ابدأ الجراحة بعمل شق جراحي لفتح الصدر من الجهة الخلفية الجانبية (posterolateral thoracotomy) بطول يتراوح من سنتيمترين إلى ثلاثة سنتيمترات في المسافة الوربية الخامسة. قم باختراق العضلات باستخدام مقص Noyes الزنبركي.

بعد ذلك، قم بعمل شق بطول 1.5 سنتيمتر للكشف عن الرئة اليسرى. واستخدم جهاز كيّ عالي الحرارة لإيقاف النزيف عند الحاجة طوال فترة الجراحة. ثم، ارفع ثلث فص الرئة اليسرى من الصدر باستخدام ملاقط ذات طرف غير حاد، واستخدم مسحة قطنية لسحب الرئة اليسرى بالكامل.

الآن، حدد الشريان الرئوي والشعب الهوائية للفص الرئوي الأيسر، وقم بربط الشعب الهوائية والأوعية الدموية عند السرة بإحكام باستخدام خيط جراحي مبلل. بعد ذلك، استأصل الفص الرئوي الأيسر على مسافة تتراوح بين ثلاثة إلى أربعة مليمترات من موقع الربط، مع الحرص على عدم قطع الخيط، لأن ذلك قد يؤدي إلى حدوث استرواح صدري. وأخيراً، أغلق جدار الصدر باستخدام غرزة واحدة.

بعد ذلك، قم بخياطة طبقة العضلات ثم طبقة الجلد بالتتابع، باستخدام خمس إلى ست غرز متقطعة مع ترك فجوات تتراوح بين 3 إلى 4 مليمترات. تأكد من إبقاء إبرة الخياطة الجراحية بعيدة عن القلب، حيث أن ثقب القلب يؤدي إلى الوفاة.

وأخيراً، قم بتطهير المنطقة الجراحية باستخدام بوفيدون-أيودين. ثم، ضع الفأر على وسادة حرارية بدرجة 38 degrees Celsius. استمر في استخدام جهاز التنفس الاصطناعي حتى يعود التنفس التلقائي.

قم بإجراء العملية الموصوفة سابقاً، ولكن بمجرد إزالة الرئة، استعد لإدخال الطرف الاصطناعي. باستخدام ملقط غير حاد، أمسك بمركز الطرف الاصطناعي السيليكوني البيضاوي. بعد ذلك، وأثناء تثبيت الضلع باستخدام الملقط لكشف التجويف الصدري، أدخل الطرف الاصطناعي برفق شديد.

أدخل الطرف بزاوية 45 درجة بين المستوى الجبهي للبدلة الاصطناعية وسطح الصدر. وباستخدام ملقط غير حاد، تأكد من استقرار البدلة الاصطناعية بالكامل داخل تجويف الصدر الأيسر الفارغ. الآن، أغلق الصدر وراقب الفأر كما تم وصفه سابقًا.

لهذا الإجراء، قم بتجميع أنبوب نفخ مخصص يتكون من مكبس مأخوذ من ماصة سيرولوجية سعة 10 ملليلتر، وأنبوب مرن بطول 40 سنتيمتر مع محول إبرة، وصمام للتحكم في معدل التدفق، وإبرة قياس 18. بمجرد التجميع، قم بتثبيت الماصة على لوحة جانبية باستخدام شريط لاصق. يجب أن تكون المسافة بين الجزء العلوي من الماصة وسطح المنضدة 30 سنتيمتر على الأقل.

بعد القتل الرحيم للفأر عن طريق حقن المخدر، قم بتثبيته على لوح معقم وافتح الصدر بعناية لاستئصال عظم القص وكشف فصوص الرئة. بعد ذلك، قم بكشف القصبة الهوائية. ثم املأ أنبوب النفخ بـ 4%PFA المحضر حديثاً وأزل جميع الفقاعات من الأنبوب.

بعد ذلك، أدخل الإبرة في الرغامي. ولتجنب التسرب، قم بتثبيت الرغامي باستخدام مشابك الأوعية الدموية. الآن، قم بنفخ الرئة بالمثبت عند ضغط عبر رئوي ثابت قدره 25 centimeters of water.

تُحضن الرئتان في درجة حرارة الغرفة لمدة ساعتين لضمان التمدد الكامل. بعد النفخ، يتم تسجيل حجم إزاحة المثبت. الآن، يتم ربط القصبة الهوائية وتشريح الرئتين برفق لاستخراجهما سليمتين من الأنسجة الضامة المحيطة.

استخدم المقص وكن حذراً للغاية. بعد ذلك، قم بحضن الرئتين في أنبوب مخروطي سعة 50 milliliter مملوء بـ 4%PFA لمدة 12 ساعة عند درجة حرارة أربع درجات Celsius مع الرج الخفيف على هزاز. ثم انتقل إلى مرحلتي المعالجة والتصبيغ كما هو موضح في البروتوكول النصي.

لتقدير مؤشر سمك الغشاء المبطن (MLI) كمياً، استخدم صور العامل المستخدم في المقاطع التي جُمعت تحت المجهر ذي المجال المضيء بتكبير 20x. من ثلاثة مقاطع رئة مختلفة، اختر عشوائياً ما مجموعه 15 مجالاً غير متداخل، بحيث تكون مساحة كل منها حوالي مليمتر مربع واحد، ثم قم بتحديدها. استخدم فقط المناطق التي تخلو من الشرايين والأوردة، والمجاري التنفسية الرئيسية، والقنوات السنخية.

لغرض التحليل، قم برسم شبكة بمقاس 10 في 10 فوق كل منطقة مختارة باستخدام أداة المسطرة. وبذلك تكون الخطوط الشبكية متباعدة بنحو 100 ميكرون. بعد ذلك، يتم تحديد نقطة التقاطع على طول الخط باعتبارها المسافة الفاصلة بين اثنين من ظهارات السنخ المتجاورة.

على سبيل المثال، توضح الأسهم ذات الرأسين الأطوال. قم بحساب كل هذه الأطوال على طول كل خط من خطوط الشبكة، ويكون مؤشر MLI هو القيمة المتوسطة لأطوال التقاطعات. وباستخدام البروتوكولات الموصوفة، تمت مقارنة الفئران المعالجة بـ PNX مع الفئران التي زُرعت فيها بدلات تعويضية.

كانت الفئران المستخدمة من ذكور سلالة CD-1 بعمر ثمانية أسابيع، حيث تم استئصال فصوص الرئة اليسرى لديها. وتماثل البدلة التعويضية في الحجم والشكل فص الرئة اليسرى، وقد أُدخلت في الصدر بعد إزالة فص الرئة اليسرى. وبعد 14 يوماً من الجراحة، استُخدم أنبوب نفخ مُصنع خصيصاً لتحديد الحجم الداخلي للرئة اليمنى المتبقية.

كان متوسط حجم الرئة اليمنى في الفئران الخمس المعالجة بـ PNX حوالي 1.4 milliliters، وهو ما كان أكبر بشكل ملحوظ مقارنة بـ 1.05 milliliters للفئران الخمس التي زُرعت فيها البدائل الاصطناعية. كما كانت قيم MLI في الرئات اليمنى المتبقية أكبر بشكل ملحوظ أيضاً. وباستخدام هذه المعايير، تم حساب مساحة السطح الداخلي للرئة، ووُجد أنها أصغر بشكل ملحوظ في الفئران التي زُرعت فيها البدائل الاصطناعية.

بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية حساب مساحة سطح الرئة الداخلية لنموذج الفئران الخاص بتجديد السنخ الناجم عن القوة الميكانيكية.