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

מאמר שיטה

ממברנה בעיות ורידים-Veno חמצון בעכבר

12.4K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/58146

⸱

24 באוקטובר 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Cardiothoracic, Transplantation, and Vascular Surgery, Hannover Medical School, 2Department of Pneumology, Hannover Medical School

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

כאן אנו מציגים פרוטוקול המתאר את הטכניקה של חמצון ממברנה בעיות ורידים-veno (לאקמו) ב שאינם לצינורות, באופן ספונטני נשימה העכבר. מודל זה מאתר של לאקמו ניתן ליישם ביעילות מחקרים ניסיוניים של חריפה ומחלות ריאות בשלב הסופי.

תקציר

השימוש של קרום בעיות חמצון (לאקמו) גדל באופן משמעותי בשנים האחרונות. לאקמו הפך להיות טיפול יעיל ואמין עבור חריפה כמו גם מחלות ריאה בשלב הסופי. עם עליית הביקוש קליני, שימוש ממושך לאקמו, אופטימיזציה פרוצדורלי, למניעת נזק לאיבר מרובה הם חשיבות קריטית. המטרה של פרוטוקול זה היא להציג שיטה מפורטת של לאקמו veno-ורידים אי-לצינורות, נושם באופן ספונטני העכבר. פרוטוקול זה מדגים את העיצוב הטכני של לאקמו ושל פעולות כירורגיות. מודל לאקמו מאתר זה יקל על לימוד פתופיזיולוגיה הקשורים לאקמו (למשל, דלקת, דימום ואירועים תרומבואמבוליים). בשל השפע של עכברים מהונדסים, המנגנונים המולקולריים המעורבים סיבוכים הקשורים לאקמו גם יכול להיות גזור.

מבוא

ממברנה בעיות חמצון (לאקמו) היא מערכת תמיכת החיים הזמניים משתלט על הפונקציות של הריאות ועל הלב כדי לאפשר חילוף הגזים נאותה זלוף. היל ואח1 תיאר את השימוש הראשון לאקמו בחולים ב- 1972; עם זאת, זה רק הפך להיות בשימוש נרחב לאחר היישום המוצלח שלה במהלך ה שפעת H1N1 מגיפת 20092. היום, לאקמו באופן שגרתי משמש הליך מציל חיים בשלב הסופי לב, מחלות ריאה3. לאקמו Veno-ורידי הוא יותר ויותר מועסק כחלופה פולשנית אוורור מכני ער, הלא-לצינורות, נושם באופן ספונטני בחולים עם כשל נשימתי עקשן4.

למרות אימוצו הנרחב, סיבוכים מגוונות דווחו לאקמו5,6,7. סיבוכים יכולים להיחוות על ידי מטופלים לריאה כוללים דימום פקקת, אלח דם, טרומבוציטופניה, תקלות הקשורות להתקן, תסחיף אוויר. יתר על כן, תסמונת תגובה דלקתית מערכתית (אדונים) והתוצאה היא נזק לאיבר רב מתואר היטב הן מבחינה רפואית והן מחקרים ניסיוניים8,9. סיבוכים נוירולוגיים כגון אוטם מוחי מדווחים לעתים קרובות גם בחולים שעברו טיפול לאקמו לטווח ארוך. כדי לבלבל את העניינים, קשה לעתים להבחין בין אם סיבוכים נגרמות על ידי לאקמו עצמו או לנבוע הפרעות כבסיס המלווה חריפה ומחלות בשלב הסופי.

ללמוד באופן ספציפי את ההשפעות של לאקמו על אורגניזם בריא, ליצור מודל אמין בעל חיים ניסיוני. ישנם דיווחים מעטים על הביצועים של לאקמו על חיות קטנות ואינם מוגבלים כולם חולדות. נכון להיום, אין מודל העכבר של לאקמו תואר בספרות. בשל הזמינות של מספר גדול של זנים מהונדסים העכבר, הקמת מודל לאקמו העכבר יאפשר בהמשך חקירת המנגנון המולקולרי מעורב סיבוכים הקשורים לאקמו10,11.

בהתבסס על המודל שלנו מאתר שתואר לעיל של לב-ריאה (משטרת שיקאגו)12, פיתחנו שיטה יציב של לאקמו veno-ורידים בשאינם-לצינורות, נושם באופן ספונטני עכברים. המעגל לאקמו (איור 1), המכיל יצוא תזרים קנולות, משאבת סחרור, oxygenator, ו מאגר האוויר-השמנה, דומה למודל שתואר לעיל שלנו של משטרת שיקאגו מאתר12 למעט שיש לקרקע קטן יותר נפח (0.5 מ"ל). פרוטוקול זה מדגים את טכניקות מפורט פיזיולוגיים ניטור, בדיקות גזים דם מעורב בהליך לאקמו מוצלח.

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

פרוטוקול

הניסויים בוצעו על זכר עכברים C57BL/6, בגיל 12 שבועות. מחקר זה נערך בהתאם להנחיות של החוק הגרמני חיה תחת פרוטוקול TSA 16/2250.

1. חומרי הכנה

הערה: כל הפעולות מבוצעות בתנאים נקי, שאינו סטרילי. בתנאים סטריליים ידרש אם החיה היא כדי להיות שרד במשככי.

  1. להציג את 3 fenestrations לתוך צינור פוליאוריתן 2-Fr באמצעות סכין כירורגית תחת מיקרוסקופ עם 16 X הגדלה.
    הערה: כל fenestrations חייבת להיות ממוקמת בשליש הדיסטלי של הצינורית כדי להבטיח ניקוז דם אופטימלי.
  2. להכין את הפתרון לקרקע (טבלת חומרים). כוללים 30 IU/mL הפארין ו 2.5% v/v של פתרון 8.4% של NaHCO3. להכניס למקרר פתרון זה ב 4 ° C עד שזה מוכן לשימוש. פריים המעגל עם 500 uL של פתרון לקרקע.
  3. למקם את הצינורית יצוא הפתרון לקרקע ולמלא את מכונת לאקמו על ידי מיתוג את משאבת סחרור. ממשיכים לזרום הפתרון לקרקע דרך המחשב עבור הבא 30 דקות בקצב הזרימה של 1 מ"ל לדקה.
  4. לתת חצי ליטר/דקה של חמצן 100% oxygenator.

2. הרדמה

  1. המקום בעל החיים תא אינדוקציה ממולא בתערובת איזופלוריין/חמצן 2.5% v/v. מספקים חצי ליטר/דקה של חמצן 100% מכשיר אידוי. לפני הניתוח, בדוק שכי הרדמה מלאה מושגת על ידי בדיקות רפלקסים נסיגה וכאב פדלים. החל ג'ל לאזור העיניים כדי למנוע נזק ייבוש.
  2. השתמש כרית חימום לשמירה על טמפרטורת הגוף ב 37 º C.
  3. לבצע הרדמה מסיכת אינהלציה באמצעות מכשיר אידוי של איזופלוריין, להזריק 5 מ"ג/ק"ג carprofen subcutaneously.
  4. באופן קבוע להתבונן נשימה ספונטנית ולהתאים את הריכוז של איזופלוריין כך שיהיה בין 1.3 ל- 2.5%.

3. ניתוח

  1. לחשוף ומוחלף על שמאל באמצעות חתך לרוחב העור של 4 מ מ בעזרת מספריים בסדר בצד שמאל של הצוואר. יחד עם הכנה בוטה וחד באמצעות מטליות מיקרו-מלקחיים וכותנה, השתמש קרישה דו קוטבי של כלי קטן.
  2. ברגע ומוחלף על שמאל חשוף, מאתרים ומפסיקים את החלק הדיסטלי באמצעות תפרים משי של 8-0 עם העזרה של מיקרו-מלקחיים.
  3. המקום קשר slip, בסוף הווריד הפרוקסימלית. פצעים וחתכים בקיר הקדמי של בעזרת מיקרו-מספריים.
  4. כדי להשיג heparinization מלאה, להזריק הפארין 2.5 IU/g לתוך ומוחלף על דרך braunula 26 גרם.
  5. להעלות בצידי הראש בלוח בעלי חיים על ידי 30° כדי למנוע איבוד דם מוגברת מן הווריד של במהלך החדרת הצינורית.
  6. הכנס בצינורית (פו) פוליאורתן 2-Fr לתוך החלק הפרוקסימלית של ומוחלף על, סיבוב מעט תוך כדי לדחוף את זה עד לעומק של 4 ס מ; תוך כדי כך, ניתן להגיע ההסתעפות iliac של הכלילי (IVC).
  7. אבטח את הצינורית עם 8-0 קשרים משי באמצעות microforceps.
  8. לחשוף ומוחלף על נכון באמצעות השלבים המתוארים בפרק 3.1, 3.2, ו- 3.3.
  9. נקרר ומוחלף על נכון. עם בצינורית PU 1-Fr והעברתו בעדינות 5 מ מ לעבר הכיוון של העלייה הימנית.
  10. חזור על שלב 3.7.
  11. Catheterize עורק הירך השמאלי עם עוד 1-Fr פו בצינורית ולהשתמש בו עבור ניטור כמו גם לקיחת דמים עבור בדיקות גזים בדם (הבי) לחץ פולשני.
  12. הכנס מחטים רל (א) מחובר התקן רכישת נתונים subcutaneously שתי forelimbs וכן בית החזה הקיר השמאלי.
  13. הוספת מד חום לרקטום מחובר התקן רכישת נתונים.

4. Veno-ורידים ממברנה בעיות חמצון וניתוח גז דם

הערה: לקבלת תיאור סכמטי של המעגל לאקמו מלאה, ראה איור 1.

  1. ליזום לאקמו על החיה על-ידי הפעלת המשאבה עם שיעור זרימת הראשונית של 0.1 מ"ל לדקה התאמת קצב הזרימה של המשאבה בתוך הבא 2 דקות ל 3-5 mL/min.
  2. במקרה של יניקה אוויר ב הצינורית יצוא דרך האתר תעלות, יצמצמו את הזרם ולהוסיף 0.1 מ"ל של פתרון לקרקע המעגל באמצעות מאגר אוויר-השמנה.
  3. תחת זרם יציב, נמשיך לעקוב בזמן אמת במצב של כל הפרמטרים החיוניים דרך המכשיר רכישת נתונים.
  4. כל הזמן להתבונן זרם אחורי מ ניקוז ורידי ונטר לרמת הדם בתוך המאגר אוויר-הצייד.
  5. לאסוף דם מדליף מפצעי לתוך מזרק 1 סמ ק עם קצה andreturn branula 24 G המעגל לאקמו באמצעות המאגר אוויר-השמנה.
  6. והבי, השתמש מחסנית דגימה דם כדי לאסוף כ 75 µL של דם עורקי בנקודות בפעם הבאה ולא מהמיקומים הבאים:
    1. 10 דקות לאחר אתחול של לאקמו, לאסוף דם של IVC דרך צינור נוסף שנבנה בשנת לפני oxygenator, דרך צינור נוסף דומה לאחר oxygenator (בקרה), ומן ישירות עורק הירך.
    2. 30 דקות לאחר אתחול של לאקמו, לאסוף דם בעורק הירך.
  7. תן אוטם 0.1 נוסף של פתרון לקרקע כדי לפצות על אובדן נוזלים intravasal כל 45 min דרך האוויר-הצייד או הצנתר בעורק הירך או על-ידי מציצת בועות אוויר דרך הצינורית המנקזים הדם.
  8. והבי, השתמש מחסנית דגימה דם כדי לאסוף כ 75 µL של דם עורקים:
    1. h 1 לאחר אתחול של לאקמו של עורק הירך.
    2. שעתיים אחרי אתחול של לאקמו, לאסוף דם של IVC דרך צינור נוסף שנבנה בשנת לפני oxygenator, דרך צינור נוסף דומה לאחר oxygenator (בקרה), ומן ישירות עורק הירך.
  9. לאחר 2 h, להפחית את קצב הזרימה על המשאבה בהדרגה (במשך 5 דקות), ובכך לעצור לאקמו.
  10. להמשיך להקליט פרמטרים חיוניים עבור עוד 10 דקות.
  11. לסיים את הניסוי על-ידי exsanguinating החיה קצירת את הדם ואת האיברים.

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

תוצאות

פרוטוקול זה מתאר את השיטה של לאקמו veno-ורידים בעכבר. מודל זה הוא אמין לשחזור, בהשוואה להמודל שתואר לעיל שלנו של משטרת שיקאגו עם הנשימה, הדם מעצר12,13, כל דבר אחר פחות טכנית להקים.

לאקמו זרימה במערכת ורידית נשמר בין 1.5 ו 5 mL/min. הלחץ בעורקים רשע נשמר בין 70 ו 85 מ מ כספית על-ידי הוספת פתרון לקרקע נוספת לתוך המעגל לאקמו. בדרך כלל, הוספת 0.1 מ"ל של פתרון לקרקע כדי המעגל...

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

דיון

בעבר, אנחנו תיאר דגם מוצלח של משטרת שיקאגו12,העכבר13. כדי ליישם מודל כזה חריפה או הפרעות ריאות בשלב הסופי פיתחנו מעגל לאקמו veno-ורידית קלה לשימוש עבור עכברים. שונה למודל של משטרת שיקאגו, veno-ורידים לאקמו אינו מחייב ניתוחים מסובכים כגון sternotomy ומחבר חובק למעקה של אבי העורקים, ובכך להקטין את הסיכון של הפצע מדמם בחיה heparinized באופן מלא. כדי להימנע אמבוליזציה של oxygenator עם קרישי דם, 2.5 IU של הפארין לק"ג ניתנת כל בעל חיים. מינון זה היה מבוסס על מדידות הקו...

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

גילויים

המחברים אין לחשוף.

תודות

פרויקט זה נתמך על ידי מענק 311 KFO פתוח.

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

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
SterofundinB.Braun Petzold GmbHPZN:8609189ב-1:1 עם Tetraspan
Tetraspan 6% SolutionB. Braun Melsungen AGPZN: 05565416ב-1:1 עם Sterofundin
Heparin Natrium 25.000Ratiopharm GmbHPZN:IU למ"ל של תחול
NaHCO3 8,4% תמיסהB. Braun Melsungen AGPZN: 1579775-3% בתמיסת הכנה
קרפרופןZoetis Inc., ארה"בPZN:002896155 מ"ג/ק"ג/BW
1 Fr PU קטטרInstechlabs INC., ארה"בC10PU-MCA1301עורק קרוטיד
2 Fr PUקטטר Instechlabs INC., ארה"בC20PU-MJV1302וריד צוואר
8-0 תפר משי קלועAshaway Line & חוטים ושות', ארה"ב75290קשירה
IsofluranePiramal טיפול קריטי GmbHPZN:9714675נרקוזה
מספריים קפיצים - 6 מ"מ להביםFine Science Tools GmbH15020-15מכשירים
מספריים קפיציים - 2 מ"מ להביםFine Science Tools GmbH15000-03מכשירים
Halsted-Mosquito HemostatFine Science Tools GmbH13009-12מכשירים
Dumont #55 מלקחייםFine Science Tools GmbH11295-51מכשירים
Castroviejo מחזיק מחט מיקרו - 9 ס"מFine Science Tools GmbH12060-02מכשירים
Micro SerrefinesFine Science Tools GmbH18555-01מכשירים
בולדוג SerrefineFine Science Tools GmbH18050-28מכשירים
Isoflurane Vaporizer Drager 19.1ד"ר&אומל; gerwerk AG & Co. KGaAהרדמה 1,3 -2,5%
מכשיר אקוויזיציה נתונים רב ערוצי עם תוכנת ISOHEARTהוגו זקס אלקטרוניק GmbH, גרמניהלחץ פולשני, א.ק.ג, t ° C
מכשיר נייד STATמעבדות אבוט, לייק בלוף, אילינוי, ארה"בניתוח גזי דם
מחסניות STAT CG4+ ו-CG8+מעבדות אבוט, לייק בלוף, אילינוי, ארה"בניתוח גזי דם
C57Bl/6 עכברים, זכר, 30 גרם, בני 14שבועות מעבדותשוכנו שבוע לפני
3029843-2,5 צ'ארלס ריבר

מקורות

  1. Hill, J. D., et al. Prolonged Extracorporeal Oxygenation for Acute Post-Traumatic Respiratory Failure (Shock-Lung Syndrome). New England Journal of Medicine. 286 (12), 629-634 (1972).
  2. Noah, M. A., et al. Referral to an Extracorporeal Membrane Oxygenation Center and Mortality Among Patients With Severe 2009 Influenza A(H1N1). Journal of the American Medical Association. 306 (15), 1659(2011).
  3. Maslach-Hubbard, A., Bratton, S. L. Extracorporeal membrane oxygenation for pediatric respiratory failure: History, development and current status. World Journal of Critical. Care Medicine. 2 (4), 29-39 (2013).
  4. Langer, T., et al. "Awake" extracorporeal membrane oxygenation (ECMO): pathophysiology, technical considerations, and clinical pioneering. Critical Care. 20 (1), 150(2016).
  5. Esper, S. A. Extracorporeal Membrane Oxygenation. Advances in Anesthesia. 35 (1), 119-143 (2017).
  6. Millar, J. E., Fanning, J. P., McDonald, C. I., McAuley, D. F., Fraser, J. F. The inflammatory response to extracorporeal membrane oxygenation (ECMO): a review of the pathophysiology. Critical Care. 20 (1), 387(2016).
  7. Lubnow, M., et al. Technical complications during veno-venous extracorporeal membrane oxygenation and their relevance predicting a system-exchange--retrospective analysis of 265 cases. Public Library of Science One. 9 (12), e112316(2014).
  8. Passmore, M. R., et al. Inflammation and lung injury in an ovine model of extracorporeal membrane oxygenation support. American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 311 (6), L1202-L1212 (2016).
  9. Vaquer, S., de Haro, C., Peruga, P., Oliva, J. C., Artigas, A. Systematic review and meta-analysis of complications and mortality of veno-venous extracorporeal membrane oxygenation for refractory acute respiratory distress syndrome. Annals of Intensive Care. 7 (1), 51(2017).
  10. Houser, S. R., et al. Animal Models of Heart Failure A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation Research. 111 (1), 131-150 (2012).
  11. Russell, J. C., Proctor, S. D. Small animal models of cardiovascular disease: tools for the study of the roles of metabolic syndrome, dyslipidemia, and atherosclerosis. Cardiovascular Pathology. 15 (6), 318-330 (2006).
  12. Madrahimov, N., et al. Novel mouse model of cardiopulmonary bypass. European Journal of Cardio-thoracic Surgery. 53 (1), 186-193 (2017).
  13. Madrahimov, N., et al. Cardiopulmonary Bypass in a Mouse Model: A Novel Approach. J. Journal of Visualized Experiments. (127), (2017).

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

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

ECMOECMO
ממברנה בעיות ורידים-Veno חמצון בעכבר
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.