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DOI: 10.3791/67168-v
Zihan Wang*1,2, Qiduo Yu*2, Xiaoyan Wang3, Yihong Ni2, Kunsong Su2, Jin Zhang2, Chaoyang Liang2, Fei Xiao2
1China-Japan Friendship Institute of Clinical Medicine, 2Department of Thoracic Surgery,China-Japan Friendship Hospital, 3Department of Biochemistry and Molecular & Cellular Biology,Georgetown University School of Medicine
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
目标是在大鼠中开发一种新的离体肺灌注 (EVLP) 模型,该模型可以在整个 EVLP 期间保持一致的肺功能 4 小时,并为行业提供实施细节,这将提供一种将 EVLP 应用于啮齿动物模型的可靠方法。
提高供体肺的质量是提高肺移植成功率的关键。我们希望建立一个简单且可重复的动物模型来研究离体肺充血的效果,提高供体肺的质量。EVLP 已被证明是提高供体肺质量的有效技术措施,但 EVLP 中仍有许多问题需要研究和澄清。
灌注条件仍需探索,EVLP 减轻缺血再灌注损伤的能力有待进一步验证。与其他技术和模型相比。我们的大鼠 EVLP 平台最简单、可作、可重复、成本低廉且更具成本效益,为 EVLP 相关研究提供了一个高效的研究平台。
应关注离体肺丰盛技术对边缘供体肺的治疗影响,这与中国的 DCD 相似。同时,这项技术可以为未来的研究提供平台。首先,将麻醉的大鼠仰卧在手术台上并用缝合线固定。
使用啮齿动物手术剪刀,沿着气管前的颈部中线做一个 2 到 3 厘米的纵向切口。切开皮肤并解剖气管前面的肌肉组织,以完全暴露气管。然后,使用注射器将每公斤肝素 1, 000 单位注射到尾静脉中,并等待 5 分钟,以确保血液充分肝素化。
释放气管后面的空间。将 3-0 缝合线穿过气管,打一个松散的结以备后用。在气管结上方 0.5 厘米处做一个 V 形切口。
将 14 号气管插管插入气管。拧紧缝合结以固定管子。将气管插管连接到呼吸机。
打开呼吸机开始肺部通气。每 5 分钟监测一次大鼠的生命体征并停止通气。使用以下参数确认大鼠心脏骤停后死亡后,以压力控制模式重新开始机械通气并通气 5 分钟。
夹住气管,将供体肺在室温下静置 1 小时的热缺血时间。接下来,为了收获肺部,将手术台调整到 45 度头部高和脚低的倾斜位置。使用剃须刀去除大鼠胸部和腹部中间的毛发。
用碘消毒手术区域 3 次,然后用手术毛巾覆盖。用啮齿动物手术剪刀沿腹部中线做一个 6 到 7 厘米的纵向切口。切开皮肤,打开腹壁到腹腔,露出器官。
使用注射器,将每公斤肝素 1, 000 单位注射到下腔静脉中,并等待 5 分钟以确保血液充分肝素化。然后,用剪刀剪断大鼠的下腔静脉并开始肺部机械通气。通气后,用镊子提起剑突,沿胸骨从下到上做一个纵向切口。
使用肋骨扩张器露出胸腔,然后取出胸腺组织,露出心脏及其下方的主要血管。释放大鼠的主动脉和肺动脉后面的空间。将 3-0 缝合线穿过肺动脉,打一个松散的结以备后用。
在右心室流出道的前表面做一个 2 到 3 毫米的 V 形切口。通过切口将肺动脉套管插入肺动脉,并拧紧预先缝合的缝合线以固定套管。切开大鼠心脏尖端,将止血钳插入左心室。
破坏左心室和心房之间的瓣膜,以确保左心房流出道畅通。接下来,将肺动脉套管连接到灌注回路,并使用 15 毫升低钾溶液以每分钟 0.6 至 1 毫升的流速冲洗残余血液。在心脏后面缝合并环绕心室。
将套管插入左心室的切口,并拧紧漂亮的缝合线以固定套管。现在,切掉气管插管上方的气管。提起气管,用剪刀将气管后面的结缔组织向下分离到隔膜。
然后,切断下腔静脉和横膈膜上方的主肺动脉。将心脏和肺分开。为了保持肺部充气,在吸气结束时立即夹住气管的下三分之一。
收集心脏和肺,并将它们放入低钾溶液中保存。将心脏和肺置于离体肺灌注或 EVLP 回路的指定位置,并将左心室插管连接到灌注回路。组装 EVLP 设置后,用足量的肺灌注修复溶液填充气泡捕集器,以防止气泡进入肺部。
将心肺装置放入器官腔室中,并将其连接到 EVLP 设备。然后,打开呼吸机和蠕动泵。以目标流速的 20% 开始肺灌注。
计算出目标流量后,在 1 小时内逐渐将流量增加到目标流量。将热交换器设置为 40 摄氏度,以保持 37.5 摄氏度的肺温。灌注 20 分钟后,取下气管夹,并使用以下参数开始机械通气。
然后,开始低氧气体的流动。为了维持灌注溶液,在通气期间,进入肺动脉的二氧化碳分压在 35 到 45 毫米之间同时。灌注期间,持续监测灌注液流速、动静脉压、气道峰压和肺功能参数。
DCD 供体肺的肺移植物氧合水平和血管阻力保持稳定,在 4 小时灌注期内无显著差异。在 4 小时灌注期间,DCD 供体肺的动态顺应性逐渐降低。在整个 4 小时的灌注过程中,DCD 供体肺灌注液中的葡萄糖水平稳步下降。
在 4 小时灌注期间,各组的电解质水平(包括钠和钾)保持一致。与其他组相比,DCD 供体组检测到的凋亡细胞数量显著增加,冷保存组显示比 EVLP 组更多的阳性细胞。与冷静态保存组和对照组相比,EVLP 组的肺损伤评分显著降低。
4 h低温静态保存组肺泡壁增厚和肺泡出血突出,而EVLP组保留正常的肺泡结构。
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