优化气管阻塞治疗肺发育不全所需的阻塞压力与持续时间,对于改善疗效至关重要 在子宫内 先天性膈疝(CDH)的矫正治疗。本研究报道了一种在闭塞和非闭塞的胎羊CDH外科模型中连续测量气管压力的新方法。
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优化气管阻塞治疗肺发育不全所需的阻塞压力与持续时间,对于改善疗效至关重要 在子宫内 先天性膈疝(CDH)的矫正治疗。本研究报道了一种在闭塞和非闭塞的胎羊CDH外科模型中连续测量气管压力的新方法。
正常的in utero肺部发育和生长依赖于气道腔隙的扩张以及肺液向羊膜腔的受控流出。患有先天性膈疝(CDH)的婴儿由于胃肠道(在最严重的情况下还包括肝脏)占据了胸腔,导致肺发育不全。气囊气管阻塞可减轻CDH胎儿肺发育不全的严重程度,但会增加早产风险。明确改善气管阻塞所致肺发育不全所需的最优阻塞压力和持续时间,对于改进CDH的in utero矫正治疗至关重要。本研究报道了一种在未阻塞和阻塞的CDH胎羊手术模型中连续测量气管内压和羊膜腔压力的新方法。妊娠期美利奴母羊接受了两次可恢复性子宫切开术:第一次在妊娠约80天时进行,以建立CDH模型;第二次在妊娠约101天时进行,以阻塞胎儿气管并植入气管内和羊膜腔压力测量装置。羔羊在约142天时分娩,压力测量装置被取出并清洗。采用6小时时间窗对数据进行下载和滤波处理,并计算跨呼吸道压力。
正常的肺发育和生长依赖于肺泡腔隙在胎儿肺液作用下的扩张,以及肺液向羊膜腔的受控外流1,2,3,4,5胎儿肺液的产生及上呼吸道阻力形成一种 在子宫内 胸内压1. 从历史上看, 在子宫内 通过穿过腹壁插入胎儿气管的导管,利用外部压力传感器获取胎儿气道压力的测量值5,6,7,8,9,10,11,12,13使用这些导管和体外传感器(位于测量部位远端)可能会衰减压力信号,并需要限制母羊的活动,以实现持续测量或在妊娠期间不同时间点获取测量数据。本研究旨在建立一种可在不受限的妊娠动物中连续监测胎儿气管内压和羊膜腔压力的方法。对胎儿气管内压和羊膜腔压力进行连续测量,将全面揭示这些压力在妊娠全过程中的日间变化规律。
先天性膈疝(CDH)患儿由于胃、肠管,以及在最严重情况下肝脏疝入胸腔,导致肺发育不全。气管闭锁(气管狭窄)婴儿中观察到的肺过度发育现象,凸显了产前治疗CDH中采用治疗性气管阻塞的潜在价值。14使用气管内球囊进行气管阻塞可减轻先天性膈疝胎儿肺发育不全的严重程度,但会增加早产风险。15,16,17如果在出生前未移除球囊,则存在额外的误吸或窒息风险。因此,目前的气管阻塞方案要求在出生前进行第二次胎儿手术,以移除球囊阻塞17最佳的气管阻塞压力和持续时间以改善肺发育不全尚不明确,但这一知识对于优化治疗方案至关重要 在子宫内 CDH的矫正治疗
我们采用具有手术诱导的膈疝且气管结扎或未结扎的胎羊对该方法进行了测试。
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本方案遵循澳大利亚国家卫生与医学研究委员会《动物用于科学研究的护理与使用澳大利亚规范》18。西澳大利亚大学动物伦理委员会已前瞻性批准本方案(RA3/100/1596)。实验绵羊来源于西澳大利亚大学(UWA)Ridgefield 农场(2018–2020 年)。在手术干预前 2–3 周,将绵羊转移至经 AAALAC 认证的 UWA 大动物设施。手术前,绵羊最初饲养于室内共用的高架地板圈栏中,围手术期则转入单个圈栏。根据体重计算所需矿物质含量,为绵羊提供颗粒饲料、燕麦粗粉、羽扇豆及矿物质混合物。饲养环境室温控制在 20.5–21.5 °C,光照周期维持在 12 小时光照 : 12 小时黑暗。术后期间,每天两次评估疼痛状况和整体健康状况,持续 7 天,之后每日评估一次直至研究结束。监测的术后指标包括疼痛表现、眼眶收缩、呼吸努力程度、体温、心率、手术部位情况、食欲和饮水量、活动能力、跛行、被毛状态、粪便性状、早产迹象、精神状态以及妊娠毒血症征象。各项参数的评分将根据需要触发相应的干预措施。
注意:需要进行两次恢复性外科手术:母羊的术前准备、手术入路与关闭以及术后恢复在两次手术中相同。第一次手术是在胎羊中创建膈疝。第二次手术用于放置胎儿干预装置和压力监测设备。研究设计要求进行两次存活手术,以便在创建膈疝后,使腹腔内容物移入胸腔,从而在后续干预手术前形成肺发育不全。
1. 胎羊膈疝的外科手术建立
2. 胎儿介入及压力监测装置的放置
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对28只胎羊(14只未阻塞组和14只球囊阻塞组)进行了先天性膈疝造模及压力测量装置植入手术。其中15只胎羊(6只未阻塞组和9只球囊阻塞组)存活至接近足月(妊娠142天;足月约147天)。在8只胎羊(4只未阻塞组和4只球囊阻塞组)中成功完成了为期14天的压力测量记录。
在完成手术方案后,对两组胎羊的压力测量数据进行了分析。该装置中的两个压力传感器可对羊水压力和胎儿气管内压力进行连续且同步的采样。同时测量羊水压力和气管内压力,可校正因母羊运动及腹腔/子宫压力变化所引起的胎儿肺部压力波动。胎儿气管内压力与羊水压力之间的差值即为跨呼吸道压力。与气管未闭塞的动物相比,闭塞胎儿气管可导致更高的跨呼吸道压力(图3)。
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胎儿肺液在妊娠期间充满潜在的气道腔隙,对正常肺发育至关重要1改变正常的肺液量和压力会影响胎儿肺的生长:结扎或缩窄胎儿气管可导致肺部增生;相反,羊水过少和长期引流肺液则会引起肺发育不全20,21,22,23气管阻塞在改善肺发育不全方面是有效的15,16,17 动物和人类研究表明,由于较年轻的胎儿具有更长的扩张时间以及更高的胸壁顺应性,因此在妊娠早期阻塞气管会带来更大的益处。17,24,
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作者声明不存在任何利益冲突。
作者感谢简·崔(University of Western Australia)、艾伦·威廉姆斯(University of Western Australia)和维娜·库鲁普(University of Western Australia)提供的手术协助,以及西澳大利亚大学动物护理服务部门工作人员对动物饲养的悉心照料。本研究由珀斯儿童研究基金(Telethon Perth Children's Research Fund)、国家健康与医学研究委员会基金 RF 1077691(JJP)、大都会健康与医学研究基础设施基金(西澳大利亚政府)以及澳大利亚国际研究培训计划(MD)提供资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 1.59 毫米(外径,OD)至 3.18 毫米(OD)连接器 | Qosina | 11913 | |
| 3.18 毫米(OD)至 3.18 毫米(OD)连接器 | Qosina | 11684 | |
| 70% 酒精 | Henry Schein | 1127067 | |
| 可吸收性聚甘醇酸酯单丝缝线 3-0 | Riverpoint Medical | Q316 | |
| 可吸收性聚二氧杂环己酮单丝缝线 1 | Riverpoint Medical | D879 | |
| 可吸收性聚乳酸-910编织缝线 2-0 | Riverpoint Medical | V317 | |
| 可吸收性聚二氧杂环己酮单丝缝线 5-0 | Riverpoint Medical | D303 | |
| 乙酰丙嗪 | Ceva Animal Health | APVMA 编号: 36680 | |
| Babcock 子宫钳,6.25 英寸 | Roboz | RS-8022 | |
| 倍他米松 | Merck Sharp & Dohme | Aust R 18777 | |
| 刀片,10 号 | Becton Dickinson | 371110 | |
| 刀片,15 号 | Becton Dickinson | 371115 | |
| 布比卡因 | Pfizer Australia Pty Ltd | AUST R 11312 | |
| 头孢唑林 | AFT pharmaceuticals | AUST R 171582 | |
| 氯己定 | Henry Schein | 0404-0175-02 | |
| 气管插管(8.0 号) | Jorgen Kruuse | 272411 | |
| 波茨-史密斯镊子 | Roboz | RS-5314 | |
| 碘溶液(10%) | Henry Schein | 6907281 | |
| 异氟烷 | Piramal Critical Care | APVMA 编号: 53120/112272 M. L. 编号: 220/AP/MD/96/B&F/R | |
| 氯胺酮 | Ceva Animal Health | APVMA 37711/58317 KETALAB04 | |
| 哈特曼氏液 | Baxter | AUST R 48510 | |
| 止血钳,蚊式弯头精细钳 | Roboz | RS-7271 | |
| 醋酸甲羟孕酮 | Pfizer Australia Pty Ltd | AUST R 12300 | |
| 美洛昔康 | Ilium | APVMA 批准编号: 62535/127884 LI0119V1 | |
| Methocel | Colorcon | ID34435 | |
| Microcuff 气管插管(3.0 号) | Halyard | 35111 | |
| 咪达唑仑 | Mylan | AUST R 160205 | |
| 吗啡 | Pfizer Australia Pty Ltd | AUST R 101240 | |
| 针头,22 G | Becton Dickinson | 305155 | |
| 针头,27 G | Becton Dickinson | 305109 | |
| 不可吸收性尼龙单丝缝线 4-0 | Riverpoint Medical | 662BL | |
| 不可吸收性聚丙烯单丝缝线 2-0 | Riverpoint Medical | P8411 | |
| OpSite 透明敷料膜 | Smith and Nephew | 66000040 | |
| 土霉素 | Norbrook | APVMA 批准编号: 53087/49616 | |
| 戊巴比妥钠 300 mg/mL | Jurox | APVMA 36208 | |
| 过氧乙酸/过氧化氢 | Medivators Inc | 货号: 78401-649 | |
| 哌拉西林/他唑巴坦 | Sandoz Pty Ltd | AUST R 140840 | |
| 梅岑鲍姆手术剪,7 英寸直剪 | Roboz | RS-6955SC | |
| 万纳斯剪,0.15 毫米尖端宽度 | Roboz | RS-5618 | |
| 硅胶管(内径 1.59 毫米) | Qosina | T2013 | |
| 吸痰导管(5 法国) | Covidien | 30500 | |
| 注射器,1 mL | Becton Dickinson | 309659 | |
| 注射器,10 mL | Becton Dickinson | 309604 | |
| 注射器,60 mL | Becton Dickinson | 309654 | |
| 遥测设备 | 米兰理工大学 | - | 非商业供应 |
| 硫喷妥钠 | Jurox Pty Ltd | APVMA 编号: 51520/5g/0809 | |
| 透皮芬太尼贴剂 | Janssen-Cilag Pty Ltd | AUST R 112371 |
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