Halogenierte Wirkstoffabgabe im Schweinemodell des akuten Atemnotsyndroms über ein Gerät vom Typ Intensivstation

Dieses Modell kann dazu beitragen, den Mechanismus der Lungenschädigung besser zu verstehen und halogenierte Wirkstoffe als potenzielle neue Therapie für das akute Atemnotsyndrom zu testen. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass die Inhalationsanästhetika durch ein ästhetisch konservierendes Gerät verabreicht werden, wie es bei Patienten auf der Intensivstation verwendet wird. Unsere Technik verwendet ein klinisch relevantes Gerät zur Verabreichung einer inhalativen Sedierung auf der Intensivstation, was translationale Möglichkeiten für die Untersuchung der Auswirkungen von Halogenstoffen beim akuten Atemnotsyndrom ermöglicht.

Nachdem bei einem zwei bis vier Monate alten, 10 bis 15 Kilogramm schweren, weißen männlichen Ferkel bestätigt wurde, das an Land aufgezogen wurde, verwenden Sie eine chirurgische Freilegung der rechten Vena jugularis interna und die Seldinger-Methode, um einen Katheter mit drei Lumen in das Gefäß für den zentralvenösen Zugang einzuführen. Machen Sie einen Hautschnitt in der Mittellinie an der ventralen Seite des Halses, zwei Zentimeter lateral von der Luftröhre. Und verwenden Sie eine chirurgische Zange, um das Gewebe zu präparieren.

Nachdem Sie mit einer 18-Gauge-Nadel eine Punktion in die Vena jugularis interna in kranial-kaudaler Richtung vorgenommen haben, führen Sie ein 60 Zentimeter langes Stück J-Führungsdraht mit einem Durchmesser von 0,81 Millimetern durch die Nadel und ersetzen Sie die Nadel schnell, aber vorsichtig durch einen Venenkatheter mit drei Linien entlang des Führungsdrahts. Entfernen Sie dann den Führungsdraht, während Sie den Katheter an Ort und Stelle halten. Nehmen Sie mit der rechten Vordergliedmaße des Ferkels in Verlängerung einen Hautschnitt in der rechten Leistengegend des Ferkels vor und verwenden Sie eine chirurgische Zange, um das Unterhaut- und Muskelgewebe zu präparieren.

Verwenden Sie dann die chirurgische Freilegung der rechten Oberschenkelarterie und die Seldinger-Methode, um einen 20 Zentimeter langen Thermodilutionskatheter mit 35 französischen Wurzeln als arteriellen Zugang einzuführen. Bei säureinduzierten akuten Lungenverletzungen messen Sie anhand eines anatomischen Orientierungspunkts des letzten Segments des Brustbeins den Abstand zwischen der Spitze des Endotrachealtubus und der Carina des Ferkels. Markieren Sie diesen Abstand mit einem schwarzen Stift auf einem Absaugkatheter der Größe 14 und führen Sie den Katheter durch den Endotrachealtubus bis zum Orientierungspunkt ein.

Geben Sie dann drei Minuten lang vorsichtig vier Milligramm 0,05 molare Salzwasserstoff durch den Saugkatheter, bevor Sie den Katheter entfernen. Stellen Sie nach dem Entfernen des Katheters ein Beatmungsgerät für die Intensivpflege so ein, dass es eine volumenkontrollierte Beatmung bei einem Atemzugvolumen von sechs Milligramm pro Kilogramm, einem positiven Endexspirationsdruck von fünf Zentimetern Wasser und einem eingeatmeten Sauerstoffanteil von 40 % liefert. Befestigen Sie anschließend den entsprechenden Fülladapter an einer 250-Milliliter-Flasche des gewünschten halogenierten Wirkstoffs. Und befestigen Sie eine 60-Milliliter-Spritze an den Adapter.

Drehen Sie die Flasche auf den Kopf und ziehen Sie den Kolben ein, um die Spritze mit dem Mittel zu füllen. Drehen Sie die Flasche aufrecht und entfernen Sie die Spritze. Platzieren Sie einen Aktivkohlefilter in der Nähe des Ventilators.

Entfernen Sie die Schutzkappe vom Aktivkohlefilter und verbinden Sie den Filter mit einem flexiblen Schlauch mit dem Exspirationsventil des Ventilators. Schließen Sie eine Ionomermembran-Trocknerleitung an die Gasentnahmeöffnung eines Anästhesiekonserviergeräts an. Verbinden Sie die andere Seite der Gasentnahmeleitung mit dem Gasanalysator und führen Sie das Anästhesiekonservierungsgerät zwischen dem Y-Stück des Beatmungskreislaufs und dem Endotrachealtubus ein.

Stellen Sie sicher, dass das Anästhesiekonservierungsgerät mit der schwarzen Seite nach oben zeigt und zum Ferkel hin geneigt ist, und geben Sie eine inhalative Sedierung durch das Anästhesiekonservierungsgerät ab. Legen Sie die Spritze in die Spritzenpumpe und verbinden Sie die Narkoseleitung mit der Spritze. Grundieren Sie die Wirkstofflinie mit einem Bolus von 1,5 Millilitern des halogenierten Mittels.

Und stellen Sie die Pumpe auf die entsprechende anfängliche Pumprate ein, auf drei Milliliter Isofluran pro Stunde oder fünf Milliliter Sevofluran pro Stunde. Vergewissern Sie sich, dass der Gasanalysator eine abgelaufene Halogenmittelfraktion oder einen gleichwertigen minimalen Alveolarkonzentrationswert größer als Null anzeigt, wodurch bei Bedarf ein zusätzlicher Bolus von 300 Mikrolitern Halogenmittel bereitgestellt wird. Stellen Sie dann die Spritzenpumpe nach Bedarf ein, um die geeignete Konzentration in Abhängigkeit vom winzigen Volumen und der Zielkonzentration zu erreichen, und verabreichen Sie während des gesamten Experiments weiterhin die entsprechenden Anästhesiefraktionen.

Verwenden Sie den externen Monitor, um Herzfrequenz-, Blutdruck- und periphere Sauerstoffsättigungsmessungen zu erfassen und das Atemzugvolumen, die Atemfrequenz, den eingestellten und automatisch positiven Endexspirationsdruck, die Compliance des Atmungssystems, den Atemwegswiderstand, den inspiratorischen Plateaudruck, den maximalen inspiratorischen Druck und den vom Beatmungsgerät gemessenen Antriebsdruck aufzuzeichnen. Verwenden Sie die Stickstoffwaschmethode, um die funktionelle Restkapazität der Lunge zu berechnen. Und verwenden Sie den thermischen Indikator, um das extravaskuläre Wasservolumen der Lunge, den Herzindex und den systemischen Gefäßwiderstand zu messen.

Um die Netto-Clearance-Rate der Alveolarflüssigkeit zu messen, führen Sie einen weichen 14 französischen Saugkatheter durch den Endotrachealtubus in eine verkeilte Position im distalen Bronchus ein und saugen Sie sanft daran, um eine unbestrittene Lungenödem-Flüssigkeitsprobe zu entnehmen. Bei vielen Proben aus bronchoalveolärer Lavage sind 50 Milliliter einer 0,9%igen Natriumchloridlösung in den Absaugkatheter zu träufeln. Und sammeln Sie das resultierende Volumen der Spülung.

Für die Blutgasanalyse sammeln Sie arterielle Blutgase über den arteriellen Zugang in einer voreingestellten Drei-Milliliter-Spritze mit einer Leur-Lock-Spitze an der Grundlinie. Und verwenden Sie einen Point-of-Care-Blutgasanalysator, um das akute Atemnotsyndrom, den Partialdruck des arteriellen Sauerstoffverhältnisses, den Partialdruck des Kohlendioxids, den pH-Wert, das Serumlaktat und den Serumkreatininspiegel sofort zu messen. Am Ende des Experiments wird das gesamte Lungengewebe in alkoholacetisiertes Formalin für die makro- und histologische Gewebeanalyse gewonnen.

In diesem repräsentativen Experiment zeigte eine zweiseitige Varianzanalyse mit wiederholten Messungen eine signifikante Wechselwirkung zwischen der Gruppe mit einem nachteiligen Effekt von Chlorwasserstoff-induziertem ARDS auf das akute Atemnotsyndrom (Partialdruck des arteriellen Sauerstoffverhältnisses) im Vergleich zu Scheintieren ohne ARDS. Ein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen wurde in den unverdünnten Lungenödemflüssigkeitsspiegeln des Gesamtproteins vier Stunden nach mechanischer Beatmung festgestellt, wobei ein Zusammenhang zwischen Chlorwasserstoff-induziertem ARDS und erhöhten bronchoalveolären Proteinspiegeln im Vergleich zu den bei Scheintieren beobachteten beobachtet wurde. Die bidirektionale Analyse der Varianz mit wiederholten Messungen ergab auch eine signifikante Wechselwirkung zwischen Chlorwasserstoff-induziertem ARDS und erhöhtem extravaskulärem Lungenwasser im Vergleich zu Scheintieren.

Das Herzzeitvolumen zeigte einen erhöhten Trend bei säuregeschädigten Tieren, während die systemischen Gefäßwiderstandswerte in der Chlorwasserstoff-induzierten ARDS-Gruppe etwas niedriger waren. Vier Stunden nach der Verletzung können makroskopische Lungenschäden, einschließlich sichtbarer Blutungen und Stauungen, in den roten Bereichen der Lunge beobachtet werden, die von Chlorwasserstoff-induzierten ARDS-Tieren entnommen wurden, die im unbehandelten Lungengewebe von Ferkeln fehlen. Die histologische Analyse zeigt eine größere Zellularität in säuregeschädigten Lungengewebeschnitten mit mehr Bereichen mit Atelektase und erhöhter Alveolarstörung, hyalinen Membranen, Proteintrümmern, Blutungen und Alveolarwandverdickungen.

Diese Störungen sind in Scheinproben nicht vorhanden. Zusätzlich zur Verabreichung halogenierter flüchtiger Bestandteile könnte dieses Modell des säureinduzierten ARDS nützlich sein, um spezifische Signalwege von Interesse zu untersuchen, wie z. B. solche, die an der Schädigung und Reparatur von Lungenepithelien beteiligt sind.