הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

הלם Hemorrhagic בלתי מבוקר מעוצב באמצעות laceration הכבד בעכברים עם ניטור ההודינמי בזמן אמת

8.5K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/55554

⸱

21 במאי 2017

 ,  ,  ,  ,  , 

במאמר זה

סיכום

דימום בלתי מבוקר, גורם חשוב לתמותה בקרב חולי טראומה, יכול להיות מעוצב באמצעות חתך כבד רגיל במודל Murine. מודל זה גורם איבוד דם עקבית, הישרדות, ומאפשר בדיקות סוכני המוסטטי. מאמר זה מספק את שלב אחר שלב תהליך לבצע מודל זה יקר.

תקציר

דימום בלתי מבוקר הוא גורם חשוב למותם של חולי טראומה. פיתחנו מודל Murine של דימום בלתי מבוקרת באמצעות laceration כבד המוביל איבוד דם עקבית, שינויים המודינמיים, והישרדות.

עכברים עוברים כריתה סטנדרטית של האונה השמאלית האמצעית של הכבד. הם מורשים לדמם ללא התערבות מכנית. סוכני Hemostatic יכול להיות מנוהל כטיפול מראש או טיפול הצלה בהתאם האינטרס של החוקר. בזמן הדימום, בזמן אמת ניטור המודינמי באמצעות קו עורק הירך השמאלית מבוצעת. עכברים הם הקריב אז, אובדן דם הוא לכמת, הדם נאסף לניתוח נוסף, ואיברים נקצרים לניתוח של פגיעה. עיצוב ניסיוני מתואר על מנת לאפשר בדיקה סימולטנית של בעלי חיים מרובים.

דימום כבד כמודל של דימום בלתי מבוקר קייםN הספרות, בעיקר במודלים של חולדות וחזירים. כמה מודלים אלה לנצל ניטור hemodynamic או לכמת אובדן דם אבל חוסר עקביות. המודל הנוכחי משלב כימות של איבוד דם, ניטור המודינמי בזמן אמת במודל Murine אשר מציע את היתרון של שימוש בקווים מהונדסים מנגנון תפוקה גבוהה כדי להמשיך לחקור את המנגנונים הפתופיזיולוגיים בדימום בלתי מבוקרת.

מבוא

טראומה היא הגורם המוביל למוות ולמוגבלות בקרב צעירים בעולם. דימום בלתי מבוקר נותר גורם מוביל לתמותה בקרב חולי טראומה קשים. 2 הטיפול בחולה הטראומה לדימום הוא פי שניים: שליטה בדימומים כירורגיים, החייאה והחלפת דם אבוד.

מודלים בבעלי חיים של הלם דימומי היו אבן הפינה במחקר הטראומה וניתן להשתמש בהם בהערכת הפתופיזיולוגיה וטיפול בהלם טראומטי / דימומי. 3 , 4 הלם במודלים של בעלי חיים ניתן להשיג באופן רחב על ידי שתי שיטות: דימום מבוקר ודימום בלתי מבוקרת. 5 , 6 מבוקר דימום מבוצע על ידי הסרת נפח קבוע של דם או על ידי הסרת דם כדי להשיג לחץ דם מסוים (לחץ קבוע). בזמן שמודלים SE שימושיים בהערכה של מנגנונים ושינויים החיסונית בהלם hemorrhagic, הם אינם ישימים לבדיקת סוכני המוסטטי ולא לחקות את התרחיש הקליני של דימום בעקבות טראומה. במובן זה, ביקשנו לפתח מודל של דימום בלתי מבוקר שיאפשר לנו לבדוק שינויים המוסטטיים וסוכני פרו-קרישה במודל מורין. הכבד הוא אופציה אטרקטיבית עבור דימום בלתי נשלט בחלקו בגלל אספקת הדם הכבד לכבד והוא אחד האיברים intrabdominal נפוץ הנפוץ ביותר הן טראומה בוטה וחודרת. לאור הרלוונטיות הקלינית הגבוהה, נעשה שימוש בכבד כמודל של דימום בלתי מבוקר, הנפוץ ביותר במודלים של חולדות וחזירים, אך לאחרונה גם בפרימטים. 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 מודלים Murine יש גם משולבים פגיעה בכבד, כגון מודל למחוץ או טראומה קהה; עם זאת, מודלים אלה אינם גורמים להלם hemorrhagic משני הפגיעה בכבד. 13 , 14

מודלים עכברוש וחזירי של דימום כבד בלתי מבוקרת, בעוד ערך להסתכל על שיטות החייאה ניטור ההמודינמיקה, הם פחות יתרון מאשר מודל Murine מסיבות שונות כגון עלות, מספר בעלי חיים מנוצל, וחשוב יחסית חסרים קווי מהונדס זמין לניתוח של איתותים תאיים ומולקולריים ספציפיים. המודל הנוכחי Murine מניות הדמיון חשוב מודלים קיימים של דימום כבד כולל סטנדרטי כבד laceration, כימות דם לכמת, ניטור hemodynamic, ואת היכולת לבצע ניתוח הישרדות. מודלים קיימים רבים משלבים רק חלק מהיבטים אלה בעוד המודל שלנו פותח כדי למדוד רבים של varia physiologicBles בו זמנית ובעכברים מרובים. כמו כן, פיתוח של מודל Murine פותח את הדלת לחקירות מעבר החייאה לתוך מנגנוני פתופיזיולוגיה יותר בדימום בלתי מבוקרת עם פוטנציאל של עלות, יעיל תפוקה גבוהה מודל באמצעות טכניקות מולקולריות מתקדמות.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

עכברים שוכנו בהתאם לאוניברסיטת פיטסבורג (פיטסבורג, פנסילבניה, ארה"ב) ומכונים לאומיים לבריאות (NIH, Bethesda, MD, USA) בקווים מנחים לטיפול בבעלי חיים בתנאים ללא פתוגן ללא תשלום עם מחזורי 12 שעות כהה ובהירים וגישה חופשית ל הזנה רגילה ומים. כל הניסויים בבעלי חיים אושרו ונערכו בהתאם להנחיות שנקבעו על ידי ועדת המחקר והטיפול בבעלי חיים באוניברסיטת פיטסבורג.

1. שדה כירורגי ואת הגדרת מכשיר

  1. לעקר את כל כלי ניתוח, תפר, גזה, applicators קצה כותנה, צינורות, ומחברים צינורות לפני ההליך.
    1. לעקר כלי ניתוח, תפר, גזה, ו כותנה קצה applicators ב החיטוי. מעקרים צינורות וצינורות מחברים עם תחמוצת אתילן.
  2. שדה כירורגי
    1. הפעל את מחזור מים במחזור חימום להגדיר 37 מעלות צלזיוס. מקום כירורגיהפנקס כחול כסוף על גבי זה ולאחר מכן וילון סטרילי על גבי כרית כרית כירורגית.
    2. פתח את כל המכשירים מעוקרים על העטיפה סטרילית. השתמש כפפות סטריליות כדי למנוע שבירת סטריליות במהלך שלב זה.
    3. ממלאים קערה נירוסטה עם אתנול 70% ולהניח בצד. זה ישמש לניקוי מכשירים בין בעלי חיים.
    4. הפעל את מעכב microbead ולאפשר לחום עד 150 מעלות צלזיוס. זה ישמש גם כדי לנקות מכשירים בין בעלי חיים. אם ביצוע ניתוח על יותר מ 5 עכברים, הקפד לשנות מכשירים סט סטרילי חדש.
  3. הגדרת מתמר
    1. חבר מתמר סטרילי, PE-50 צינורות, שתי מחטים 23G, ו זכר זכר luer, ו שסתום תלת כיווני. 6
    2. כייל ואפס את המתמר לפי הוראות היצרן.

2. נוגד הכבד נוהל כירורגי

  1. הרדמה השראה ומיצוב
    1. להזריק pentobarbital נתרן intraperitoneally במינון של 70 מ"ג / ק"ג. הרדמה צריכה להיכנס לתוקף בין 5-10 דקות; להעריך את עומק ההרדמה עם קמצוץ הבוהן. אם העכבר יש תגובה על קמצוץ הבוהן, זמן נוסף או הרדמה נדרשת. אם יש צורך בהרדמה נוספת במהלך ההליך, סודיום pentobarbital נתרן. אין לתת תוספי בכמויות גדולות יותר מ 0.05 מ"ל כדי למנוע מנת יתר.
    2. לאחר העכבר הוא לגמרי תחת הרדמה, מיקום השכיבה העכבר על לוח כירורגי. לאבטח את כל ארבעת הגפיים של העכבר על הלוח עם קלטת.
    3. לגלח את הבטן ואת מפרקים דו צדדיים עם סכין גילוח.
    4. משרים גזה סטרילית עם betadine ולהחיל על הבטן במפשעה דו צדדית לניתוח. עבור ניסויים הישרדות, הכנה את הבטן והמפשעים עם betadine ואחריו אתנול עבור סך של שלושה מחזורי הכנה.
    5. הכנס בדיקה טמפרטורה רקטלית לפקח על טמפרטורת הליבה לאורך כל התהליך. שמור את cטמפרטורת עפרות בין 35-37 ° C.
  2. עורק הירך ו cannulation ורידים
    1. עבור קטטר ורידי הגדרת: מילוי צינורות PE-10, מחט 30 G, ו שסתום תלת כיווני עם פתרון רינגר של הנקה משקית IV.
    2. עבור קטטר עורקי הגדרת: מילוי צינורות PE-10 ו 30G מחט עם מלוחים heparinized (דילול 1:10 של 1000 הפרין U). Heparin- מלוחים נדרש כדי למנוע קרישה.
    3. מניחים את העכבר תחת מיקרוסקופ לנתח.
    4. בצע חתך אורך 4-5 מ"מ מעל שריר המפשעה באמצעות מספריים איריס כירורגית. באמצעות מלקחיים דומון לתפוס את רקמת השומן מחובר השריר אדוקטור ולמשוך רוחבית לחשיפה נקייה של צרור הירך. אין לנתח דרך רקמת השומן כמו זה יוביל נזק וסקולרי.
    5. בזהירות לנתח את העצב הרחק עורק וריד עם מלקחיים דומון. יש משטח שומן צמוד העצב. תפוס את זה עם אחד דומון forcepד למשוך בצדדי; זה מושך את העצב הרחק עורק יצירת מטוס לנתיחה. עם אחרים דומון forcep בוטה לנתח את רקמת החיבור בין העצב לבין העורק.
      1. לא לתפוס את העצב במהלך חלק זה של דיסקציה.
    6. לולאה שלושה 6-0 תפרים משי סביב העורק והוריד הפרוקסימלי כדי femoris profunda להמריא.
      1. מקום תפר 1 הפרוקסימלי ביותר ולהשאיר חופשיים.
      2. מקום תפר 2 ביותר distally ולקשור מיד.
      3. מקום תפר 3 בין תפר 1 ו 2 ולהשאיר רופף.
    7. הפוך arteriotomy על פני הגחון של כלי השיט. שימוש במספריים כלי הדם מומלץ לעשות את arteriotomy כדי למנוע transection של כלי השיט.
    8. הכנס את צנתר משולשת לתוך העורק. מיד לקשור תפר 1 ו -2 כדי לאבטח את הקטטר במקום.
    9. חבר את הקטטר משולשת אל המתמר ולאסוף נתונים לחץ דם בסיסית.
    10. חזור על שלבים 2.2.4 - 2.2.6 על המפשעה ההפוכה. קנוט את הווריד הירך באופן דומה לעורק. ביצוע venotomy על פני הגחון של כלי ואחריו הכנסת catheter. קטטר זה יכול להיות מנוצל עבור נוזל או סמים הממשל.
  3. כבד כרס
    1. שקול מראש צינור המכיל 0.5 מ"ל של PBS, שלושה משולשים הקליטה, ואחד שוקל סירה לכל עכבר.
    2. הפוך חתך הגחון laparotomy קו האמצע מתחיל ב xiphoid תהליך הארכת caudally כדי לאפשר חשיפה של הכבד לחלוטין.
    3. הכנס משולש קליטה אחד בבטן כנגד דופן הבטן הימנית. חזור על הצד השמאלי.
      1. ודא משולש הקליטה הוא הרחק מהכבד, כדי למנוע אפקט האריזה האריזה לאחר הכבד הוא lacerated.
    4. בזהירות לתפוס את האונה השמאלית האמצעית של הכבד ו lacerate 75% של האונה עם מספריים איריס כירורגית. מניחים את הלסתD בתוך צינור המכיל PBS.
    5. סגור את דופן הבטן עם סיכות באמצעות המוליך מצרך. לתפוס את העור והשריר יחד ולירות את מצרך. לעשות את זה מהר ככל האפשר לאחר laceration הכבד, כדי למנוע אובדן דם מחוץ הבטן. בניסויי הישרדות, הבטן סגורה בשתי שכבות. תפר absorbable לרוץ על השריר ואחריו שכבת ריצה של תפר שאינו absorbable לעור מספק סגירה נאותה.
    6. עבור עכברים כי הם timePoints הישרדות יותר מ -30 דקות את צנתרים הירך יש להסיר, עורק ווריד קשור עם תפר 3 משלב 2.2.6. מפשעים דו-צדדיים סגורים בשתי שכבות כמתואר בשלב הקודם.
    7. לאחר זמן מסוים של עניין עבור דימום (30 דקות עד 72 שעות), להסיר את מצרך. הסר את משולשי הקליטה והכניסו מראש שקילה לשקול סירות. השתמש משולשים קליטה נוספת כדי לספוג את כל הדם לא נספג.
    8. שקילה מסנני שקילה כדי לחשב אובדן דם סה"כ.
  4. טיפול לאחר הניתוח
    1. השאירו עכברים שיש להקריב ב 30 דקות על הלוח כירורגית תחת ניטור מתמיד תחת הרדמה מלאה עד מועד ההקרבה. עכברים מורדמים עם שילוב של לנקב לב ומנת יתר של isoflurane בשאיפה.
    2. עכברים מקום כי הם זמן הישרדות זמן בכלוב התאוששות על גבי משטח חימום מים במחזור. כל הזמן לפקח על העכברים במהלך ההתאוששות ולא לעזוב ללא השגחה עד שהם להחזיר את ההכרה כדי לשמור על שכיבה השכיבה. החזירו את העכבר לכלוב כלוב עם עכברים אחרים רק פעם אחת יש התאושש מהרדמה.
    3. ניהול שלאחר ניתוח ניתוחי עם 0.1 מ"ג / ק"ג buprenex באמצעות הזרקה תת עורית פעם להתעורר מן הרדמה כל 12 שעות לאחר זמן ההקרבה.
    4. אפשר עכברים גישה חופשית למזון ומים לאחר שהם חזרו שלהםכלובים רגילים שלאחר הניתוח.
    5. בזמן ההקרבה לעכברים הישרדות, הרדמה מושגת עם isoflurane בשאיפה. לאחר הדם תחת הרדמה נאסף באמצעות לנקב לב לב ימין, אובדן דם נרשם כמתואר לעיל ולבסוף המתת חסד הוא מבוטח עם מנת יתר של isoflurane.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

מודל laceration הכבד גורם לאיבוד דם לשחזור ועקבית בעכברים. איור 1 א מדגים את המשקל העקב של הכבד lacerated כי ניתן להשיג עם סטיית תקן של 0.02 גרם בלבד. עקביות זו במשקל הכבד lacerated מאפשר את היכולת לשכפל את המודל בין עכברים ב שונים ניסיוני הגדרת קופצים כגון פרוטוקולים resuscitative שונים. כמו כן, המשקל לשחזור של הכבד lacerated, עם שגיאת תקן של 0.01 גרם מספק מודל סטנדרטי יותר עבור דימום בלתי מבוקרת כי הוא לעתים קרובות קשה להשיג במוד...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

מודל lureration הכבד Murine המתואר כאן מספק מודל אמין, עקבית של דימום בלתי מבוקרת. מודל זה הוא פשוט לביצוע אבל יש צעדים חשובים הדורשים שיקול דעת קפדני. החלק הכי מאתגר מבחינה טכנית של המודל הוא cannulation של כלי הירך עבור ניטור המודינמי ו נוזל / סמים הממשל. יש להקפיד במהלך דיסקציה של העצב ואת arteriotomy / venotomy. חשוב לא לגעת בעצב במהלך דיסקציה של כלי כדי למנוע נזק עצבי וכתוצאה מכך שיתוק אפשרי, במיוחד עבור מודלים הישרדות. Arteriotomy ו venotomy דורשים טיפול עדין של כלי השיט. אנ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין אינטרסים פיננסיים מתחרים להצהיר.

תודות

עבודתו של כתב היד הזה נתמכה על ידי מימון ד"ר ניל על ידי המכון לרפואה כלי דם תוכנית פיילוט בהמוסטאזיס וביולוגיה של כלי הדם (P3HVB) ואת מלגת מחקר AAST. עבודה זו נתמכת על ידי מכוני הבריאות הלאומיים של ארה"ב 1 R35 GM119526-01 ו- UM1HL120877-01.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
SS / 45 dumontsFine Science Tools11203-25
מספריים כירורגייםFine Science Tools14068-12
המוסטטיםFine Science Tools13009-12
מיקרו-מספרייםFine ScienceTools 15000-08
0.8 מ"מ מלקחיים מעוקליםFine ScienceTools 11009-13
סליל תפר 6-0Fine Science Tools18020-60
תפר 4-0 משי עם מחטOwens MinorK188H
גזה 4 x 4ניתן לרכוש דרך כל ספק
ניתן לרכוש מוליך כותנהדרך כל ספק
מחט 30 Gדרך כל ספק
23 G מחטניתן לרכוש דרך כל ספק
מזרק 10 סמ"קניתן לרכוש דרך כל ספק
ניתן לרכוש צינור חרוטי 50 סמ"קדרך כל ספק
מזרק 1 סמ"ק עם מחט 25Gפישר סיינטיפיק14-826-88
פוליאתילן 10 צינורות 100' (PE-10)פישר סיינטיפיק14-170-12P
צינורות פוליאתילן 50 100 '(PE-50)פישר סיינטיפיק14-170-12B
תלת כיווני פקקפישר סיינטיפיקNC9779127
כרית כחולה כירורגיתפישר סיינטיפיק50-7105
חבישות שדה סטריליותפישר סיינטיפיקNC9517505
גלילי קלטת 1 אינץ'תאגיד אקספרסMMM26001
צנצנות פה רחבות צד ישרVWR159000-058
מגש נירוסטה 8 "x 11"VWR62687-049
זכר-זכר מנעול לור תלת כיווניVWR20068-909
נרתיק עיקור 3 "x 8"VWR24008
נרתיק עיקור 5 "x 10"VWR24010
משולשי ספיגהFine Science Tools18105-03
קליפס פצע 7 מ"מFisher ScientificE0522687
1,000 מהדקי פצע 7 מ"מFisher ScientificE0522687
betadine (4 oz)ניתן לרכוש דרך כל ספק
ניתן לרכוש כפפות סטריליותדרך כל ספק
eppendorfs ניתן לרכוש דרך כל ספק
1/2 סמ"ק מזרק אינסולין Lo-DoseFisher Scientific12-826-79
סירת משקל קטנהדרך כל ספק
ניתן לרכוש טבעות חלבדרך כל ספק
תמיסת מלח Hepranized (.1 µL; hep + 9.9 µL; NaCl)ניתן לרכוש דרך כל ספק
של מי מלח חוצץ פוספט ניתן לרכוש דרך כל ספק
Pentobarbital ניתן לרכוש דרך כל ספק
מיקרוסקופ Wild M650 עם מעמד זרועLeica
Digi-Med BPA-400 אנלייזר ואינטגרטור מערכותMicro-MedSYS-400
TXD-310 (מתמר Digi-Med) מחשב Micro-MedTXD-300
מעקר מכשירי מיקרו-חרוזים
קוצץ Oster A5 עם גודל 40 להבVWR10749-020
כרית חימום במחזור 18 x 26הרווארדpy872-5272
מדחום פי הטבעתקנט סיינטיפיקRET-3
עולמיעולמיניתן לרכושעולמיגלובליגלובליעולמיעולמיעולמיעולמיניתן לרכושעולמיגלובליעולמיגלובליגלובלי של Dell VWR 11156-002

מקורות

  1. Chang, R., Cardenas, J. C., Wade, C. E., Holcomb, J. B. Advances in the understanding of trauma-induced coagulopathy. Blood. 128 (8), 1043-1049 (2016).
  2. Kutcher, M. E., et al. A paradigm shift in trauma resuscitation: evaluation of evolving massive transfusion practices. JAMA surgery. 148 (9), 834-840 (2013).
  3. Tsukamoto, T., Pape, H. C. Animal Models for Trauma Research. Shock. 31 (1), 3-10 (2009).
  4. Darwiche, S. S., et al. Pseudofracture: an acute peripheral tissue trauma model. J Vis Exp. (50), (2011).
  5. Lomas-Niera, J. L., Perl, M., Chung, C. -S., Ayala, A. Shock and Hemorrhage: an Overview of Animal Models. Shock. 24, Suppl 1. 33-39 (2005).
  6. Kohut, L. K., Darwiche, S. S., Brumfield, J. M., Frank, A. M., Billiar, T. R. Fixed volume or fixed pressure: a murine model of hemorrhagic shock. J Vis Exp. (52), (2011).
  7. Matsuoka, T., Hildreth, J., Wisner, D. H. Liver injury as a model of uncontrolled hemorrhagic shock: resuscitation with different hypertonic regimens. J Trauma. 39 (4), 674-680 (1995).
  8. Komachi, T., et al. Adhesive and Robust Multilayered Poly(lactic acid) Nanosheets for Hemostatic Dressing in Liver Injury Model. J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. , (2016).
  9. Orfanos, N. F., et al. The effects of antioxidants on a porcine model of liver hemorrhage. J Trauma Acute Care Surg. 80 (6), 964-971 (2016).
  10. Morgan, C. E., Prakash, V. S., Vercammen, J. M., Pritts, T., Kibbe, M. R. Development and validation of 4 different rat models of uncontrolled hemorrhage. JAMA Surgery. 150 (4), 316-324 (2015).
  11. Rosselli, D. D., Brainard, B. M., Schmiedt, C. W. Efficacy of a topical bovine-derived thrombin solution as a hemostatic agent in a rodent model of hepatic injury. Can J Vet Res. 14 (14), 303-308 (2015).
  12. Sheppard, F. R., et al. Development of a Nonhuman Primate (Rhesus Macaque) Model of Uncontrolled Traumatic Liver Hemorrhage. Shock. 44, 114-122 (2015).
  13. Nemzek-Hamlin, J. A., Hwang, H., Hampel, J. A., Yu, B., Raghavendran, K. Development of a murine model of blunt hepatic trauma. Comp Med. 63 (5), 398-408 (2013).
  14. Vogel, S., et al. Platelet-derived HMGB1 is a critical mediator of thrombosis. J Clin Invest. 125 (12), (2015).
  15. Modery-Pawlowski, C. L., Tian, L. L., Ravikumar, M., Wong, T. L., Sen Gupta, A. In vitro and in vivo hemostatic capabilities of a functionally integrated platelet-mimetic liposomal nanoconstruct. Biomaterials. 34 (12), 3031-3041 (2013).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

מודל עכבריכימות איבוד דםקו עורקי פמורליחומרי המסטזהפרקטיקות החייאהעכברים טרנסגנייםמודל בעל תפוקה גבוהה