Perfusión pulmonar ex vivo: una técnica para la investigación pulmonar en un modelo de conejo

Un sistema de perfusión pulmonar ex vivo permite la recreación de la circulación sanguínea y la ventilación en pulmones humanos y animales aislados para evaluar su función. Comience con pulmones de conejo aislados con un corazón adherido sobre una gasa estéril. Inserte una cánula traqueal y ventile los pulmones mediante presión positiva para una actividad pulmonar continua.

Corte los ventrículos cardíacos e inserte cánulas en la arteria pulmonar y la aurícula izquierda. Asegure las cánulas con los tejidos vecinos para evitar la distensión durante la perfusión. Inyecte solución salina isotónica a través de las cánulas arteriales para eliminar la sangre residual. Ensamble los pulmones aislados en una cámara pulmonar conectando la cánula traqueal al sistema de ventilación y las cánulas arteriales al sistema de perfusión. Ambos sistemas están conectados a un sistema de adquisición de datos que mide diferentes parámetros fisiológicos.

Ahora, cambie la ventilación de presión positiva a negativa para garantizar una oxigenación y perfusión óptimas en los pulmones. Luego, perfunda lentamente los pulmones con perfusión artificial y aumente gradualmente hasta un caudal máximo. Modificar la presión arterial y venosa para lograr la ventilación de la zona tres, un estado fisiológico en el que tanto la presión arterial como la venosa son más altas que la presión alveolar, lo que hace que se abran los vasos pulmonares máximos. Esto permite la distribución adecuada de perfusión en los capilares pulmonares.

Recopile datos en tiempo real de los parámetros deseados para evaluar la función pulmonar.

Levante los pulmones aislados del tórax y colóquelos con cuidado sobre una gasa estéril en una placa de Petri. Para prevenir la atelectasia, ventile los pulmones mediante ventilación con presión positiva, con presión positiva al final de la espiración establecida en 2 centímetros de columna de agua. Cortar los ventrículos del corazón al nivel del surco auriculoventricular.

Después de abrir los dos ventrículos, introduzca la cánula de la arteria pulmonar a través de la arteria pulmonar derecha y la cánula de la aurícula izquierda a través de la válvula mitral, en la aurícula izquierda. Fije las cánulas con una sutura de seda 4-0, incluidos los tejidos circundantes en las ligaduras de la arteria pulmonar y la aurícula izquierda, para evitar la distensión estructural. Inyecte 250 mililitros de solución isotónica salina a través de las cánulas arteriales para eliminar la sangre restante del lecho vascular.

Para la configuración de perfusión, coloque los pulmones aislados con cuidado en la cámara pulmonar. Conecte la tráquea al transductor en la tapa de la cámara y conecte los vasos canulados al sistema de perfusión. Luego, cierre y asegure la cámara con el bloqueo giratorio. A continuación, coloque la tapa de la cámara y cambie la llave de paso para cambiar de ventilación de presión positiva a negativa. Perfundir los pulmones con 200 mililitros de perfusión artificial sin sangre, comenzando con el flujo a 3 mL/min/kg.

Luego, lentamente, aumente el flujo durante 5 minutos a 5 ml / min / kg, y durante los próximos 5 minutos, deje que el flujo alcance los 8 ml / min / kg, seguido de un flujo máximo de 10 ml / min / kg durante 5 minutos. Ventilar los pulmones con aire humidificado a una frecuencia de 30 latidos por minuto, un volumen corriente de 10 mL//kg y una presión al final de la espiración de 2 centímetros de columna de agua.

Para lograr las condiciones de la zona tres, espere de 10 a 15 minutos para obtener un equilibrio caracterizado por un estado isogravimétrico, asegurando que la presión venosa sea estable durante todo el registro. Asegúrese de que el peso del pulmón permanezca constante y que las presiones arterial y de la aurícula izquierda sean estables para lograr las condiciones de la zona tres para abrir un número máximo de vasos pulmonares y mantener el contenido del lecho microvascular durante el experimento.

Para el control electrónico y el procesamiento de señales, asegúrese de que el flujo respiratorio, los cambios de peso, la presión microvascular, el volumen corriente, la resistencia vascular, entre otros, se registren en una unidad electrónica central múltiple, que integra las señales provenientes de los transductores y las muestra en el sistema de evaluación.