החדרת חומצה אולאית ברציפות לעורק הריאה של חזיר בוגר מורדם גורמת לכשל נשימתי חריף, ומאפשרת ניסויים מבוקרים במהלך פירוק נשימתי חריף.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
החדרת חומצה אולאית ברציפות לעורק הריאה של חזיר בוגר מורדם גורמת לכשל נשימתי חריף, ומאפשרת ניסויים מבוקרים במהלך פירוק נשימתי חריף.
פרוטוקול זה מתאר מודל מצוקה נשימתית חריפה המשתמש בעירוי חומצה אולאית הניתן באופן מרכזי בחזירי יורקשייר. לפני הניסויים, כל חזיר עבר הרדמה כללית, אינטובציה אנדוטרכאלית והנשמה מכנית, והיה מצויד בצנתרים דו-צדדיים לגישה וסקולרית מרכזית של הוורידים. חומצה אולאית ניתנה באמצעות צנתר ייעודי לעורק הריאה בקצב של 0.2 מ"ל/ק"ג/שעה. העירוי נמשך 60-120 דקות וגרם למצוקה נשימתית. במהלך הניסוי נוטרו פרמטרים שונים הכוללים קצב לב, קצב נשימה, לחץ דם עורקי, לחץ ורידי מרכזי, לחץ עורקי ריאה, לחץ טריז נימי ריאתי, פחמן דו חמצני בסוף הגאות, לחצי שיא בדרכי הנשימה ולחצי מישור. בסביבות 60 הדקות נצפו ירידות בלחץ חמצן עורקי חלקי (PaO2) ושבריר של המוגלובין רווי חמצן (SpO2). אי יציבות המודינמית תקופתית, המלווה בעליות חריפות בלחץ עורקי הריאה, התרחשה במהלך העירוי. ניתוח היסטולוגי לאחר עירוי של פרנכימת הריאה גילה שינויים המעידים על נזק פרנכימלי ותהליכי מחלה חריפים, המאשרים את יעילות המודל בהדמיית פירוק נשימתי חריף.
השימוש במודלים חזיריים במחקר תרגומי הוא בעל חשיבות רבה לקידום הבנתנו את הרפואה האנושית1. מודלים חזיריים, בשל הדמיון הפיזיולוגי והאנטומי שלהם לבני אדם, מספקים פלטפורמה רבת ערך לחקר מחלות מורכבות והתערבויות טיפוליות1. בהקשר של כשל נשימתי חריף, מודלים חזיריים מציעים הזדמנות ייחודית לחקור את המנגנונים הפתופיזיולוגיים, להעריך אסטרטגיות טיפול ולהעריך התערבויות אפשריות 1,2,3. היכולת לשכפל היבטים מרכזיים של הפיזיולוגיה הנשימתית האנושית ותגובות לגירויים שונים במודלים חזיריים מאפשרת הערכה מקיפה של שיטות טיפוליות לפני התקדמות לניסויים בבני אדם 1,2,3. פרדיגמת מחקר זו מאפשרת לחוקרים לגשר על הפער בין מחקרים פרה-קליניים לבין יישום קליני, להקל על פיתוח טיפולים חדשניים ולשפר את תוצאות המטופלים1. לפיכך, ביסוס מודל יעיל, יעיל וניתן לשחזור של כשל נשימתי חריף משמש כלי מכריע בקידום הידע על מחלות נשימה ובהנחיית פיתוח התערבויות יעילות ברפואת האדם1.
מצוקה נשימתית, מצב רפואי קריטי, עדה להתקדמות מוגבלת באבחונו וניהולו בשלושת העשורים האחרונים4. מדדי ההערכה והטריאז' הנהוגים כיום, הכוללים סימפטומים סובייקטיביים, ממצאי בדיקה גופנית, SpO2 וקצב נשימה, מציגים לעתים קרובות מגבלות בגילוי מצבי ריאות חריפים בשלב מוקדם 5,6,7. חוסר התאמה זה לא רק פוגע במיון יעיל ובהקצאת משאבים, אלא גם אינו מספק ניטור יעיל וכמותי של התקדמות המחלה והתגובה לטיפול בחולים עם מחלות ריאה כרוניות. הנוף המתפתח של מצבים נשימתיים כרוניים, כגון לונג קוביד, יחד עם העומס של אי ספיקה נשימתית חריפה על משאבי בתי החולים, מדגיש את הצורך הדחוף להרחיב את המחקר התרגומי ולטפח חדשנות בניהול מחלות נשימה.
עירוי ישיר של חומצה אולאית למחזור הדם של חזיר הוכר כשיטה חזקה לגרימת מצוקה נשימתית חריפה8. חומצה אולאית, חומצת שומן חד בלתי רוויה, הוכיחה את יכולתה לגרום לפגיעה ריאתית משמעותית ולפגוע בתפקוד הנשימה כאשר היא מוחדרת למחזור הדם הריאתי8. עם העירוי, חומצה אולאית מעוררת vasoconstriction, וכתוצאה מכך לחץ עורקי ריאתי מוגבר והתנגדות, המוביל חילופי גז לקוי חמצון9. יתר על כן, חומצה אולאית מקדמת הפעלה של מסלולים דלקתיים, כולל שחרור מתווכים פרו-דלקתיים וגיוס תאים חיסוניים, התורמים להתפתחות פגיעה ריאתית ומצוקה נשימתית10. כל זה גורם להיפוקסמיה קשה, עלייה בלחצים עורקי ריאתיים, והצטברות של מי ריאה חוץ-וסקולריים11. הערכה היסטולוגית של פרנכימת הריאה הראתה פגיעה שלא ניתן להבדיל בינה לבין מצוקה נשימתית חריפה בבני אדם9.
מאמר זה מפרט שיטה של מתן ישיר של חומצה אולאית לעורק הריאה כדי לגרום למצוקה נשימתית חריפה, תוך הימנעות מפשרה המודינמית חמורה שאינה ניתנת לטיפול. השיטה המתוארת צפויה להיות כלי רב ערך עבור חוקרים עתידיים לחקור את המנגנונים הפתופיזיולוגיים הבסיסיים של כשל נשימתי חריף ולהעריך התערבויות וחידושים טיפוליים פוטנציאליים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול קיבל את אישור הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת ונדרבילט (פרוטוקול M1800176-00) ודבק בקפדנות בהנחיות המכון הלאומי לבריאות לטיפול ושימוש בחיות מעבדה. חזירי יורקשייר זכרים ונקבות, במשקל של כ-40-45 ק"ג, שימשו בניסוי זה. בעלי החיים התקבלו ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים). הפרקטיקה הנוכחית אינה כוללת בדיקות סקר למצבים רפואיים קיימים בחזיר הנרכש. למרות שידוע כי נוהג זה עלול להפריע או להסוות את התוצאות המיועדות, הוא נחשב בלתי סביר על פי הספק, והגבלה זו מתקבלת.
1. הכנת בעלי חיים
2. עירוי חומצה אולאית
3. ניתוח צורת גל ורידי והליך ניהול מכונות הנשמה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
נתוני פיילוט מוקדמים של חזיר בודד מראים עלייה ב-RIVA-RI לפני שינויים באמצעי ניטור נשימתיים אחרים (RR ו-SpO2), בהתאם לשינויים ב-PaO2 (איור 3). הירידה ב-PaO2 היא התוצאה ה"חיובית" שהמודל הזה מתכוון להשיג. נתונים ראשוניים מראים גם כי RIVA-RI עולה ו-PaO2 יורד עם התקדמות המחלה החל מ-30 דקות (איור 3; חץ אדום). PaO2 הוא הפרמטר ההמודינמי המעניין ביותר בהגדרת ניטור המצב הנשימתי משני לעובדה שהוא משקף את האיזון בין אספק...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מרכיב המפתח בפרוטוקול זה הוא לעקוב מקרוב אחר מצבו ההמודינמי של החזיר במהלך מתן חומצה אולאית כדי לגרום למצוקה נשימתית15. יש חשיבות עליונה לחוקרים לקחת את הזמן הדרוש כדי למקם כראוי את מכשירי הניטור ההמודינמיים. חסרון ספציפי אחד של מודל זה הוא חוסר יציבות המודינמי פוטנציאלי שעלול להיווצר כתוצאה מדלקת ופגיעה בכלי הדם הנשימתיים 8,10,18. למרות שמתן ישיר של חומצה אולאית לעורק הר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פטנט זמני על קניין רוחני הקשור לניתוח צורת גל ורידי נשימתי לא פולשני הוגש על ידי המחברים (BA, CB ו- KH).
המחברים רוצים להודות לד"ר חוסה א. דיאז, ג'יימי אדקוק, מרי סוזן פולץ ומעבדת האור S.R. במרכז הרפואי של אוניברסיטת ונדרבילט על עזרתם ותמיכתם. עבודה זו נתמכה על ידי מענק מהמכון הלאומי ללב, ריאות ודם של המכונים הלאומיים לבריאות (BA; R01HL148244). התוכן הוא באחריותם הבלעדית של המחברים ואינו מייצג בהכרח את הדעות הרשמיות של המכונים הלאומיים לבריאות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1% Isoflurane | Primal, בוסטון, מסצ'וסטס, ארה"ב | 26675-46-7 | https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/792632?gclid=Cj0KCQjw9fqnBhDSARIsAHl cQYS_W-q6tS2s6LQw2Qn7Roa3T GIpTLPf52351vrhgp44foEcRozPqt YaAtvfEALw_wcB |
| צנתר עורקי | Merit Medical, דרום ג'ורדן, יוטה, ארה"ב | MAK401 | MAK Mini Access Kit 4F |
| לחץ דם Amp | AD מכשירים, קולורדו ספרינגס, קולורדו, ארה"ב | FE117 | https://www.adinstruments.com/products/bp-blood-pressure-amp |
| צנתר ורידי מרכזי | חץ בינלאומי, קליבלנד, אוהיו, ארה"ב | AK-09800 | 8.5 Fr. x 4 אינץ' (10 ס"מ) |
| מתמרי לחץ חד פעמיים | AD Instruments, קולורדו ספרינגס, קולורדו, ארה"ב | MLT0670 | https://www.adinstruments.com/products/disposable-bp-transducers |
| Edwards Lifesciences Triple Stage Venous Cannulas | Edwards Life Sciences, Irvine, CA | TF293702 | https://www.graylinemedical.com/products/edwards-lifesciences-triple-stage-venous-cannulas-venous-dual-stage-cannula-tf293702?variant=31851942576185&gad=1& gclid=Cj0KCQiAr8eqBhD3ARIsAIe -buNdmkzavUBaIx-1be7boWn2kW hbUR6QCjaobB08uuK9qJW66JvY TM4aAufGEALw_wcB |
| קלי מספריים | MPM אספקה רפואית, פריהולד, ניו ג'רזי 07728 | 104-5516 | https://www.mpmmedicalsupply.com/products/kelly-scissors |
| קנדל 930 קצף אלקטרודות | Covidien, מנספילד, MA, ארה"ב | 22935 | https://www.cardinalhealth.com/en/product-solutions/medical/patient-monitoring/electrocardiography/monitoring-ecg-electrodes/radiolucent-electrodes/kendall-930-series-radiolucent-foam-electrodes.html |
| קטמין הידרוכלוריד 100 מ"ג/מ"ל, תמיסה להזרקה, 10 מ"ל | פטרסון וטרינריה, לאבלנד, CO 80538 | 07-894-8462 | |
| https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078948462?omni=ketamine LabChart 8 תוכנה | AD Instruments, קולורדו ספרינגס, קולורדו, ארה"ב | N/A | |
| Lahey Retractor | BOSS Instruments LTD, גורדונסוויל, וירג'יניה 22942 | 18-1210 | https://bossinstruments.com/product/7-3-4-lahey-thyroid-retractor-6mmx28mm/ |
| חומצה אולאית | Sigma-Aldrich, Merck, דרמשטאדט, גרמניה | O1008 | https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/sial/o1008?gclid=CjwKCAjwzJmlBhBBEiwAEJy Lu2047wRpXqF_Z2BegUyhgZJ _WygsWfErhgrGCIyMp8PxwNH sTZ8qARoCl1QQAvD_BwE& gcl src=aw.ds |
| קטטר IV היקפי אנגיוקט 18-24 G 1.16 אינץ' | McKesson, אירווינג, טקסס, ארה"ב | 329830 | https://mms.mckesson.com/product/329830/Becton-Dickinson-381144 |
| Piezoelectrode | MuRata Manuractoring Co, Ltd., Nagaokakyo, קיוטו, יפן | 7BB-12-9 | https://www.murata.com/en-us/products/productdetail?partno=7BB-12-9 |
| PlasmaLyte | Baxter International, דירפילד, אילינוי, ארה"ב | 2B2544X | https://www.ciamedical.com/baxter-2b2544x-each-solution-plasma-lyte-a-inj-ph-7-4-1000ml |
| קטטר עורק הריאה | אדוארדס מדעי החיים, אירווין, קליפורניה | 131F7 | ברבור גאנז 7F x 110 ס"מ |
| צינורות אנדוטרכיאליים סטנדרטיים | טלפלקס, מוריסוויל, NC 27560 | 5-10313 | https://www.teleflex.com/usa/en/product-areas/anesthesia/airway-management/endotracheal-tubes/standard-tubes/index.html |
| SurgiVet Clearview Foley קטטר, 8 Fr, 55 ס"מ סיליקון | פן אספקה וטרינרית, בע"מ, עיבוד מערב, PN 13971 | SVCFC1030 | |
| https://www.pennvet.com/customer/portal/catalog/home?urile=wcm:path%3APennVet+Catalog/Super+Sku+Catalog/SS0672/Surgivet+Clearview+Silicone+Foley+Catheters טלזול (טילטמין הידרוכלוריד וזולזפם הידרוכלוריד), תמיסה להזרקה, 5 מ"ל | פטרסון וטרינרי, לאבלנד, CO 80538 | 07-801-4969 | https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078014969?omni=telazol |
| להב לרינגוסקופ סטנדרטי Welch Allyn E-MacIntosh | MFIMedical, סן דייגו, קליפורניה 92131 | WLA-69242 | https://mfimedical.com/products/welch-allyn-e-macintosh-standard-laryngoscope-blade?variant=12965771870285¤cy = USD& utm_medium=product_sync & utm_source=google& utm_content =sag_organic& utm_campaign=sag _organic& gclid=Cj0KCQiAr8eqBhD 3ARIsAIe-buMhpgM96qRXkCUKA 6Mhmdat0p93JbecCGTaLStexhV pkUVa9VkWUzgaAr-iEALw_wcB |
| קסילזין הידרוכלוריד 100 מ"ג/מ"ל, תמיסה להזרקה, 50 מ"ל | פטרסון וטרינרי, לאבלנד, CO 80538 | 07-894-5244 | |
| https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078945244 Yorkshire Pigs | Oak Hill Genetics, יואינג, אילינוי, ארה"ב | 138274 | חזירים נקבה/זכר - יורקשייר/לנדרייס 81-100 פאונד |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.