离体肺灌注:一种用于兔模型肺部研究的技术

0 次观看5:30 分钟 • July 8th, 2025

离体肺灌注系统可重建离体人或动物肺的血液循环和通气,以评估其功能。从置于无菌纱布上的带心兔肺开始,插入气管插管,并通过正压通气维持肺的持续活动。

剪下心脏心室,并将导管插入肺动脉和左心房。利用邻近组织固定导管,以防止灌注过程中导管扩张。通过动脉导管注入等渗盐水,以冲洗残留血液。将分离的肺组织装入肺腔,将气管导管连接至通气系统,动脉导管连接至灌注系统。两个系统均连接至数据采集系统,用于测量不同的生理参数。

现在,将通气方式从正压切换为负压,以确保肺部最佳的氧合与灌注。随后,用人工灌注液缓慢灌注肺脏,并逐步提高至最大流速。调节动脉压和静脉压,以实现三区通气状态——这是一种生理状态,动脉压和静脉压均高于肺泡压,促使肺部血管最大程度开放。这有助于灌注液在肺毛细血管中的均匀分布。

采集所需参数的实时数据以评估肺功能。 

将分离的肺从胸腔中取出,并小心地将其放置在培养皿中的无菌纱布上。为防止肺不张,需采用正压通气方式对肺进行通气,呼气末正压设置为2厘米水柱。在房室沟水平处剪下心室。

打开两个心室后,将肺动脉插管经右肺动脉插入,将左心房插管经二尖瓣插入左心房。使用4-0丝线缝合固定插管,结扎时应包括肺动脉和左心房周围的组织,以避免结构扩张。通过动脉插管注入250毫升生理盐水溶液,以冲洗血管床中残留的血液。

进行灌注装置设置时,将分离的肺小心放入肺腔内。将气管连接到腔盖上的换能器,并将插管的血管连接至灌注系统。然后,关闭并用旋转锁固定腔室。接着,安装腔室盖,并切换三通阀,由正压通气转为负压通气。使用200毫升无血人工灌注液对肺进行灌注,初始灌注流速为3 mL/min/kg。

然后,在5分钟内缓慢将流速逐步增加至5 mL/min/kg,随后5分钟内使流速达到8 mL/min/kg,再以最大流速10 mL/min/kg维持5分钟。使用加湿的空气以每分钟30次的频率对肺脏进行通气,潮气量为10 mL/kg,呼气末正压为2厘米水柱。

为达到第三区条件,需等待10至15分钟,以获得等重力状态为特征的平衡,确保在整个记录过程中静脉压保持稳定。应确保肺脏重量恒定,且动脉压和左心房压稳定,以实现第三区条件,从而最大限度地开放肺血管,并在实验期间维持微血管床的内容。

对于电子控制和信号处理,应确保呼吸流量、重量变化、微血管压力、潮气量、血管阻力等信号被记录在多功能中央电子单元上,该单元可整合来自换能器的信号,并将其显示在评估系统中。