نموذج حيواني للأطفال للإنعاش القلبي الرئوي خارج الجسم بعد توقف الدورة الدموية لفترات طويلة
مايو 26, 2023
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.
تحسنت معدلات وفيات الأطفال الذين يعانون من عيوب خلقية في القلب بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة نظرا للتحسينات في جراحة القلب. ومع ذلك ، لا تزال الأمراض المصاحبة شائعة للغاية ، وهذا هو هدف مختبرنا. نهدف إلى التحقيق في هذه الأمراض المصاحبة ، والكشف عن الأسباب الكامنة ، وتطوير تدابير وقائية.
في الوقت الحالي ، نحن ندرس التشوهات العصبية التي تتطور بعد جراحة القلب. يقدم هذا البروتوكول نموذجا حيوانيا مجديا وقابلا للتكرار لمحاكاة جراحة القلب للأطفال. وبذلك، يمكن للباحثين استخدامه كقاعدة لاختبار العديد من الظروف التجريبية المختلفة ومجموعة واسعة من الفرضيات الأخرى.
تقنية القنية المحيطية للمجازة القلبية الرئوية الخنازير في نموذجنا عملية وفعالة من حيث التكلفة. علاوة على ذلك ، فإنه يسمح بطريقة أكثر موثوقية لتقييم نتائج ما بعد الجراحة من تقنية القنية المركزية التقليدية. تشجع مرونة نموذجنا العمل المستقبلي في دراسات أمراض القلب الخلقية والاعتلال المشترك.
على سبيل المثال ، يخطط مختبرنا حاليا لتوسيع هذا النموذج لدراسة المراقبة في الوقت الفعلي للمعلمات الدماغية مثل حالة الأوكسجين وتدفق الدم الدماغي.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
يصف هذا البروتوكول نموذجاً خنزيرياً حديث الولادة للتحويلة القلبية الرئوية (CPB) مع توقف الدورة الدموية وتوقف القلب، وذلك بهدف دراسة التلف الدماغي الشديد والمضاعفات المرتبطة بالتحويلة القلبية الرئوية.
المكونات الرئيسية للدراسة
مجال العلوم
- علم الأعصاب
- طب القلب
- النماذج الحيوانية
خلفية علمية
- تحسنت معدلات الوفيات بين الأطفال المصابين بعيوب القلب الخلقية، ولكن تظل الأمراض المصاحبة شائعة.
- يستقصي المختبر التشوهات العصبية التي تلي جراحة القلب.
- يوفر هذا البروتوكول نموذجاً قابلاً للتكرار لمحاكاة جراحة قلب الأطفال.
- يسمح هذا النموذج باختبار مختلف الظروف والفرضيات التجريبية.
الغرض من الدراسة
- تطوير نموذج حيواني قابل للتطبيق لدراسة تأثيرات جراحة القلب.
- تقييم النتائج بعد الجراحة بموثوقية أكبر من الطرق التقليدية.
- تسهيل الأبحاث المتعلقة بأمراض القلب الخلقية والأمراض المصاحبة المرتبطة بها.
الطرق المستخدمة
- يتم تخدير الخنازير حديثة الولادة ووضعها في الوضعية المناسبة للجراحة.
- يتم إجراء القسطرة الطرفية لإعداد عملية التروية القلبية الرئوية (CPB).
- يتم تحفيز التوقف القلبي باستخدام كلوريد البوتاسيوم.
- تشمل المتابعة بعد الجراحة تقييم المعايير الدماغية.
النتائج الرئيسية
- حققت عملية قسطرة الأوعية الدموية والدوران خارج الجسم (CPB) معدل نجاح بنسبة 92%.
- أظهرت صور الرنين المغناطيسي (MRIs) تلفاً دماغياً مبكراً في الحيوانات التي خضعت للدوران خارج الجسم (CPB) مع توقف القلب.
- حدد التصوير بموترة الانتشار (Diffusion tensor imaging) علامات الاحتشاء بشكل أكثر فعالية من الرنين المغناطيسي التقليدي.
الاستنتاجات
- يُعد هذا النموذج فعالاً لدراسة تأثيرات CPB على صحة الدماغ.
- يوفر هذا النموذج منصة للأبحاث المستقبلية حول أمراض القلب الخلقية.
- قد تساعد النتائج في تطوير تدابير وقائية للأمراض المصاحبة.
الأسئلة الشائعة
الأهمية التنفيذية في المجال الصناعي
تُعد نماذج الحيوانات المعتمدة للأطفال أمراً بالغ الأهمية للحد من المخاطر في الأبحاث الانتقالية المتعلقة بأمراض القلب الخلقية، ولا سيما لفهم المضاعفات العصبية التي تلي جراحة القلب. يتيح نموذج الخنازير حديثي الولادة هذا لعملية الإنعاش القلبي الرئوي خارج الجسم بعد توقف الدورة الدموية لفترة طويلة اختبار الفرضيات بدقة، ويدعم الثقة التنبؤية في استراتيجيات الحماية العصبية قبل السريرية. وبفضل قابليته للتكرار والتكيف، يمثل هذا النموذج أداة أساسية لفرز المحافظ البحثية والحد من المخاطر الميكانيكية في مجال البحث والتطوير الخاص بأمراض قلب الأطفال.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الأدوية الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- يُتيح استقصاء فرضيات الحماية العصبية في سياق سريري مناسب للأطفال.
- يدعم الحد من المخاطر الميكانيكية من خلال نمذجة الأمراض المصاحبة المرتبطة بجراحة القلب.
- يسهل التحقق الوظيفي من الأهداف الخاصة بالتدخلات الرامية إلى تقليل إصابات الدماغ.
الفحص وتطوير المقايسة
- يوفر منصة موحدة وقابلة للتكرار لتقييم العوامل المرشحة للحماية العصبية.
- يدعم التقييم الكمي لإصابات الدماغ باستخدام أنماط التصوير المتقدمة.
- يمكّن من تطوير اختبارات لمراقبة المعايير الدماغية والنتائج بعد الجراحة.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- يتماشى مع الفسيولوجيا الخاصة بالأطفال ذات الصلة بالمرض من أجل اكتشاف المؤشرات الحيوية الانتقالية.
- يضمن الاستمرارية بدءاً من مرحلة الاكتشاف وصولاً إلى التحقق قبل السريري من استراتيجيات الحماية العصبية.
- يدعم قرارات التقدم المعدلة حسب المخاطر فيما يتعلق بتدخلات جراحة قلب الأطفال.
تكامل مسار العمل وسير العمل
يربط هذا النموذج بين مرحلة الاكتشاف المبكر والتحقق قبل السريري، مما يدعم الأبحاث القائمة على الفرضيات والقياس الكمي للنتائج في سياقات جراحة القلب لدى الأطفال.
- بيولوجيا الاكتشاف: تتيح الاختبار الدقيق لآليات الحماية العصبية والمراضة المشتركة بعد التوقف القلبي.
- الفحص: توفر ظروفاً قابلة للتكرار لتقييم فعالية التدخلات وسلامتها.
- التحليلات: تقدم مخرجات كمية للتصوير بالرنين المغناطيسي وتصوير موتر الانتشار لإجراء التحليل المقارن.
- الأبحاث الانتقالية: تحافظ على الصلة بالمرض وتدعم مواءمة المؤشرات الحيوية لمجتمعات الأطفال.
- إعادة الاستخدام المؤسسي: توفر منصة مرنة وقابلة للتطبيق على نطاق واسع لمختلف الظروف التجريبية والدراسات المستقبلية.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تزيد من الثقة التنبؤية وتقلل من الغموض الآلي في أبحاث الحماية العصبية لدى الأطفال.
- القيمة التشغيلية: توحد الإجراءات لضمان قابلية التكرار والتوسع عبر الفرق البحثية.
- القيمة الاستراتيجية: توجه قرارات المضي قدماً أو التوقف وتعزز كفاءة رأس المال في مراحل البحث والتطوير المبكرة الخاصة بالأطفال.
- التأثير على المحفظة: تدعم تحديد الأولويات المعدلة حسب المخاطر للتدخلات القلبية والعصبية الواقية.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في جراحة حيوانات الأطفال وتقنيات المجازة القلبية الرئوية.
- يتطلب الوصول إلى بنية تحتية متقدمة للتصوير من أجل التقييم الكمي لإصابات الدماغ.
- يستلزم توحيد المعايير بين الفرق لضمان قابلية تكرار البروتوكول ومقارنة البيانات.
- قابل للتكيف مع ظروف تجريبية مختلفة، بما في ذلك درجة الحرارة والتدخلات الدوائية.
- تشمل القيود التباين التشريحي وقيود الحجم في خنازير حديثة الولادة.
