Establecimiento de un nuevo sistema de perfusión pulmonar ex vivo para pulmones de rata después de la muerte circulatoria

Mejorar la calidad de los pulmones de los donantes es la clave para mejorar la tasa de éxito del trasplante de pulmón. Esperamos establecer un modelo animal simple y reproducible para estudiar el efecto de la profusión pulmonar ex vivo, mejorando la calidad de los pulmones de los donantes. Se ha demostrado que la EVLP es una medida técnica eficaz para mejorar la calidad de los pulmones del donante, pero todavía hay muchos problemas en la EVLP que deben estudiarse y aclararse.

Las condiciones de perfusión aún deben explorarse y la capacidad de la EVLP para atenuar la lesión por isquemia-reperfusión debe verificarse más a fondo. En comparación con otras técnicas y modelos. nuestra plataforma rat EVLP es más simple, operable, reproducible, económica y mucho más rentable, lo que proporciona una plataforma de investigación eficiente para la investigación relacionada con EVLP.

Se debe prestar atención al impacto terapéutico de la tecnología de profusión pulmonar ex vivo en los pulmones de donantes marginales, que es similar a la DCD en China. Al mismo tiempo, esta tecnología puede proporcionar una plataforma para futuras investigaciones. Para comenzar, coloque la rata anestesiada en decúbito supino sobre una mesa de operaciones y asegúrela con suturas.

Con unas tijeras quirúrgicas para roedores, haga una incisión longitudinal de dos a tres centímetros a lo largo de la línea media del cuello delante de la tráquea. Corta la piel y disecciona el tejido muscular delante de la tráquea para exponer completamente la tráquea. A continuación, con una jeringa, inyectar 1.000 unidades por kilogramo de heparina en la vena de la cola y esperar cinco minutos para asegurar una heparinización adecuada de la sangre.

Libera el espacio detrás de la tráquea. Pase una sutura 3-0 a través de la tráquea y haga un nudo suelto para su uso posterior. Haz una incisión en forma de V de 0,5 centímetros por encima del nudo en la tráquea.

Inserte un tubo traqueal de calibre 14 en la tráquea. Apriete el nudo de sutura para asegurar el tubo. Conecte el tubo traqueal al ventilador.

Encienda el ventilador para comenzar la ventilación de los pulmones. Controle los signos vitales de la rata cada cinco minutos y detenga la ventilación. Después de confirmar la muerte de la rata después de un paro cardíaco utilizando los siguientes parámetros, reinicie la ventilación mecánica en modo controlado por presión y ventile durante cinco minutos.

Pinzar la tráquea y hacer descansar el pulmón del donante a temperatura ambiente durante una hora de tiempo isquémico caliente. A continuación, para extraer el pulmón, ajuste la mesa de operaciones a una posición inclinada de 45 grados a la altura de la cabeza y los pies bajos. Con una afeitadora de cabello, retira el vello de la mitad del pecho y el abdomen de la rata.

Desinfecte el área quirúrgica con yodo tres veces y cúbrala con una toalla quirúrgica. Haga una incisión longitudinal de seis a siete centímetros a lo largo de la línea media del abdomen con tijeras quirúrgicas para roedores. Corta la piel, abre la pared abdominal a la cavidad abdominal y expone los órganos.

Con una jeringa, inyectar 1.000 unidades por kilogramo de heparina en la vena cava inferior y esperar cinco minutos para asegurar una heparinización adecuada de la sangre. Luego, use unas tijeras para cortar la vena cava inferior de la rata e iniciar la ventilación mecánica de los pulmones. Después de la ventilación, use fórceps para levantar la apófisis xifoides y haga una incisión longitudinal a lo largo del esternón de abajo hacia arriba.

Use un separador de costillas para exponer la cavidad torácica, luego, extraiga el tejido del timo para exponer el corazón y los vasos sanguíneos principales debajo de él. Libera la aorta de la rata y el espacio detrás de la arteria pulmonar. Pase una sutura 3-0 a través de la arteria pulmonar y haga un nudo suelto para su uso posterior.

Hacer una incisión en forma de V de dos a tres milímetros en la superficie anterior del tracto de salida del ventrículo derecho. Inserte una cánula de la arteria pulmonar en la arteria pulmonar a través de la incisión y apriete la sutura preestablecida para asegurar la cánula. Corta la punta del corazón de rata e inserta pinzas hemostáticas en el ventrículo izquierdo.

Interrumpir las válvulas entre el ventrículo izquierdo y la aurícula para asegurarse de que el tracto de salida de la aurícula izquierda esté despejado. A continuación, conecte la cánula de la arteria pulmonar al circuito de perfusión y utilice 15 mililitros de solución baja en potasio para eliminar la sangre residual a un caudal de 0,6 a un mililitro por minuto. Coloque una sutura detrás del corazón y rodee el ventrículo.

Inserte la cánula a través de la incisión en el ventrículo izquierdo y apriete la sutura bonita para asegurar la cánula. Ahora, corte la tráquea por encima del tubo traqueal. Levante la tráquea y use unas tijeras para separar el tejido conectivo detrás de la tráquea hacia el diafragma.

Luego, corte la vena cava inferior y la arteria pulmonar principal por encima del diafragma. Separe el corazón y los pulmones. Para mantener los pulmones inflados, pinza inmediatamente el tercio inferior de la tráquea al final de la inhalación.

Recoja el corazón y los pulmones y colóquelos en una solución baja en potasio para su conservación. Coloque el corazón y los pulmones en la posición designada para la perfusión pulmonar ex vivo, o circuito EVLP, y conecte la cánula del ventrículo izquierdo al circuito de perfusión. Después de ensamblar la configuración EVLP, llene la trampa de burbujas con una cantidad suficiente de solución reparadora de perfusión pulmonar para evitar que las burbujas ingresen a los pulmones.

Coloque la unidad cardiopulmonar en la cámara del órgano y conéctela al dispositivo EVLP. Luego, encienda el ventilador y la bomba peristáltica. Iniciar la perfusión pulmonar al 20% del caudal objetivo.

Después de calcular el caudal objetivo, aumente gradualmente el caudal hasta el caudal objetivo en una hora. Ajuste el intercambiador de calor a 40 grados centígrados para mantener una temperatura pulmonar de 37,5 grados centígrados. Transcurridos 20 minutos de perfusión, retirar la pinza endotraqueal y, siguiendo los siguientes parámetros, iniciar la ventilación mecánica.

Luego, inicie el flujo de gas hipóxico. Para mantener la solución de perfusión, la presión parcial del dióxido de carbono que ingresa a la arteria pulmonar es de entre 35 y 45 milímetros simultáneamente durante la ventilación. Durante la perfusión, controle constantemente el caudal de la solución de perfusión, la presión arteriovenosa, la presión máxima de las vías respiratorias y los parámetros de la función pulmonar.

Los niveles de oxigenación del injerto pulmonar y la resistencia vascular en los pulmones de donantes con DCD se mantuvieron estables, sin diferencias significativas durante el período de perfusión de cuatro horas. La distensibilidad dinámica de los pulmones del donante de DCD disminuyó gradualmente durante el período de perfusión de cuatro horas. Los niveles de glucosa en la perfusión de los pulmones de donantes de DCD disminuyeron constantemente a lo largo de las cuatro horas de perfusión.

Los niveles de electrolitos, incluidos el sodio y el potasio, se mantuvieron constantes en todos los grupos durante las cuatro horas de perfusión. Se detectó un número significativamente mayor de células apoptóticas en el grupo de donantes de DCD en comparación con otros grupos, y el grupo de conservación en frío mostró más células positivas que el grupo de EVLP. La puntuación de lesión pulmonar fue significativamente más baja en el grupo de EVLP en comparación con los grupos de control y preservación estática fría.

El engrosamiento de la pared alveolar y la hemorragia alveolar fueron prominentes en el grupo de preservación estática fría de cuatro horas, mientras que la estructura alveolar normal se conservó en el grupo EVLP.