May 5th, 2011
Ein Mausmodell für Ventilator induzierte Lungenschädigung ist ein wichtiges Instrument, um eine akute Lungenversagen Studie In vivo. Hier berichten wir über eine einfach anwendbare In situ Modell für den akuten Lungenversagen mit Hochdruck-Beatmung zu akutes Versagen der Lunge auslösen.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, bei Mäusen mit einem Beatmungsgerät eine Lungenschädigung zu induzieren. Dies wird durch die Durchführung eines Luftröhrenschnitts und die Verabreichung einer mechanischen Hochdruckbeatmung erreicht. Als nächstes wird ein Katheter an der Halsschlagader eingeführt, um hämodynamische Parameter zu messen.
Nachdem das Tier lange genug am Beatmungsgerät war, um eine Lungenverletzung herbeizuführen, werden arterielle Blutproben und bronchoalveoläre Spülflüssigkeit entnommen. Der letzte Schritt des Verfahrens ist die Entnahme von Lungengewebe für die weitere Analyse. Letztlich können Ergebnisse erzielt werden, die Veränderungen der entnommenen Proben mit der Dauer der mechanischen Beatmung korrelieren.
Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden wie der LPS-Inhalation besteht darin, dass sie eine akute Lungenverletzung induziert, die allen Hauptmerkmalen des akuten Atemnotsyndroms beim Menschen ähnelt. Platzieren Sie zunächst eine anästhesierte Maus in Rückenlage auf einem temperaturgesteuerten, beheizten Tisch, schlingen Sie Nahtmaterial um jede Extremität und kleben Sie dann die Nähte mit dem Tisch zusammen. Befestigen Sie als Nächstes den Kopf, indem Sie eine Naht unter die oberen Zähne führen.
Verabreichen Sie einen Kochsalzlösungsbolus von 500 Mikrolitern und führen Sie eine rektale Sonde ein, die an einen thermischen Feedback-Controller angeschlossen ist, um sicherzustellen, dass die Körpertemperatur bei 37 Grad Celsius bleibt. Nach der Zubereitung kann die Maus mit Mineralöl bedeckt werden, um die Exposition gegenüber Allergenen aus dem Haar zu verringern. Decken Sie das Tier schließlich mit handelsüblicher Futterfolie ab, um die Körpertemperatur zu halten.
Um die Luftröhre freizulegen, machen Sie einen Schnitt entlang des Halses und stumpfen Sie den umgebenden Muskel und das Bindegewebe ab. Legen Sie zwei 10 Zentimeter lange chirurgische Nähte im Abstand von etwa einem Zentimeter unter die Luftröhre. Verwenden Sie zuerst mc und eine Vanna-Schere, um die Luftröhre zwischen zwei Knorpelringen, etwa drei bis vier Millimeter unterhalb des Kehlkopfes, vorsichtig einzuschneiden.
Um die Intubation abzuschließen, führen Sie die Spitze einer stumpfen Polyethylenkanüle in einem Winkel von 85 Grad in die Luftröhre ein. Kippen Sie dann die Kanüle so, dass sie in einer Linie mit dem Tracheallumen liegt. Schieben Sie den Tubus langsam vor, bis die Spitze in der Thoraxöffnung verschwunden ist.
Fixieren Sie den Schlauch mit den beiden chirurgischen Nähten, die zuvor unter der Luftröhre platziert wurden. Schließen Sie zuletzt den Schlauch an das Beatmungsgerät an. Die Lungenschädigung wird mit einem Servo 900 C von Siemens induziert.
Stellen Sie mit einer druckkontrollierten Beatmungstechnik den Spitzenwert des Inspirationsdrucks auf 45 Millibar mit einer Frequenz von 80 Atemzügen pro Minute und einen positiven Endexspirationsdruck von null bis drei Millibar mit einem fraktionierten eingeatmeten Sauerstoff gleich eins ein, das Verhältnis von Inspiration zu Exspiration beträgt eins zu eins. Sobald das Tier erfolgreich an das Beatmungsgerät angeschlossen wurde, wird ein Katheter in die Halsschlagader eingeführt, um den Blutdruck und die Herzfrequenz zu messen. Ein längeres Stück Arterie wird freigelegt, wenn der Arm zuerst an der Seite des Körpers befestigt wird.
Beginnen Sie mit einer stumpfen Präparierung der paratrachealen Muskeln, um die Halsschlagader freizulegen, sobald sie isoliert ist, und nicht eine Naht am proximalen Ende der Arterie, und sichern Sie sie mit einer Klemme oder einem Klebeband. Legen Sie eine zweite Naht etwa einen Zentimeter von der ersten entfernt und binden Sie sie, aber ziehen Sie die Naht nicht um die Arterie fest. Präparieren Sie die Arterie bis zum äußersten distalen Ende und platzieren Sie eine kleine Klemme, um Blutverlust zu vermeiden.
Schneiden Sie mit einer Mikroschere eine kleine diagonale Öffnung in die Arterie oberhalb der zweiten Naht. Halten Sie die Öffnung mit einer feinen Pinzette fest, während Sie den Katheter einführen, und ziehen Sie den Knoten fest, um ihn an Ort und Stelle zu halten. Lösen Sie anschließend die Klemme und schieben Sie den Katheter vor. Weiter.
Schieben Sie den Katheter über die zweite Naht hinaus. Befestigen Sie den Katheter mit mehreren Knoten und Klebeband. Sobald der Katheter eingesetzt ist, infundieren Sie normale Kochsalzlösung mit einer Geschwindigkeit von 0,1 Millilitern pro Stunde und verbinden Sie sie mit dem Blutdruckmessgerät.
Befestigen Sie zum Schluss Klemmen an den Extremitäten, um die Herzfrequenz zu überwachen. Nach dreistündiger mechanischer Beatmung werden Proben entnommen, um das Ausmaß der Lungenverletzung zu messen. Entnehmen Sie zunächst Proben aus dem Katheter der Halsschlagader für die Blutgasanalyse.
Entfernen Sie nach der Vertiefung des Anästhesieniveaus den Anschluss vom Beatmungsgerät und führen Sie eine Spritze ein, die mit einem Milliliter phosphatgepufferter Kochsalzlösung gefüllt ist. Tauchen Sie die Spritze ein und warten Sie drei Sekunden, bevor Sie die bronchoalveoläre Spülflüssigkeit wieder in die Spritze einfüllen. Zu beachten ist, dass das wiedergewonnene Volumen deutlich unter einem Milliliter liegen sollte. Blitz.
Frieren Sie die bronchoalveoläre Spülflüssigkeit in flüssigem Stickstoff ein und lagern Sie sie bei minus 80 Grad Celsius Um die Lunge zu isolieren, machen Sie zunächst einen Schnitt direkt unter dem Brustbein. Halten Sie das Brustbein mit einer Pinzette fest und verlängern Sie den Schnitt entlang des Brustkorbs. Schneiden Sie anschließend das Zwerchfell an den Rändern und weg von den Rippen ab, um einen freien Blick in die untere Öffnung des Brustkorbs freizugeben.
Heben Sie das Brustbein mit einer Pinzette an und öffnen Sie den Brustkorb mit langen Schnitten rechts und links, wobei Sie die Schnitte so seitlich wie möglich halten, damit die komplette vordere Thoraxwand nach oben gedreht werden kann. Verbinden Sie eine 27-einhalb-Gauge-Nadel mit einer Spritze, die mit fünf Millilitern PBS gefüllt ist. Führen Sie die Nadel in die rechte Herzkammer ein und spülen Sie den Blutkreislauf aus, bis die Lunge vollständig weiß wird.
Ist dies nicht der Fall, vergewissern Sie sich, dass die Nadelspitze richtig in der rechten Herzkammer platziert ist und positionieren Sie sie gegebenenfalls neu. Schneiden Sie die Lunge heraus und blockieren Sie, indem Sie das Herz hochziehen und die Luftröhre durchtrennen. Verwenden Sie Taschentücher, um Blut aufzusaugen, das Ihre Sicht behindert.
Ziehen Sie das Herz in Richtung Bauch und schneiden Sie vorsichtig entlang der Wirbelsäule, um alle Brustorgane zu mobilisieren. Schneiden Sie die Aorta auf und legen Sie die Thoraxorgane auf einen sauberen Operationstisch. Schneiden Sie das Herz ab und reinigen Sie alle größeren Gefäße von der Probe.
Stellen Sie sicher, dass kein Thymusgewebe mehr an der Lunge haftet. Trennen Sie die Lungenlappen, legen Sie sie in einzelne Röhrchen, schnappen Sie ein, frieren Sie ein und lagern Sie sie bei minus 80 Grad Celsius. Für weitere Analysen.
Wie hier zu sehen, steigt der Proteingehalt in der bronchoalveolären Lavageflüssigkeit mit der Dauer der Beatmung an. Die relative Änderung des Proteingehalts wird normalisiert auf null Stunden Beatmung dargestellt, um das Ausmaß der Lungenverletzung zu beurteilen. Eliza für Albumin und Myla-Peroxidase werden durchgeführt und die Entzündungszellen in der BL-Flüssigkeit quantifiziert.
Diese Studie präsentiert ein murines Modell für beatmungsinduzierte Lungenverletzung, ein wesentliches Werkzeug zur Untersuchung akuter Lungenverletzungen in vivo. Das Modell verwendet mechanisch-hochdruckige Beatmung, um akutes Lungenversagen zu induzieren und charakterisiert dabei Merkmale des akuten Atemnotsyndroms beim Menschen.