Name: אקס ויוו מודל ניסויי חזירי ללימוד והוראת מכניקת ריאות (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-04-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 9 s
Description: למדו מכניקת ריאות וניהול ונטילציה מכנית באמצעות מודל אקס ויוו מריאות חזיר. שיטה זו מאפשרת הדגמה חזותית של מניפולציות גיוס אלביאולרי ומשמשת ככלי הוראה יעיל למקצועות רפואה במשך חמישה ימים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מודים לכל העמיתים ואנשי המקצוע שתרמו ותמכו בבניית פרוטוקול מודל ריאות חזירי זה ex vivo .
למחקר זה לא היו מקורות מימון.

הפרוטוקול אושר על ידי ועדת האתיקה למחקר בבעלי חיים של המכון שלנו (פרוטוקול מס' 1610/2021).
1. הרדמה והכנת בעלי חיים
<ol><li>בתחילה, הניחו את בעל החיים על משקל ובדקו את המשקל כדי להתאים את התרופות וההרגעה הדרושות להליך.</li>
	<li>יש לתת קטמין 5 מ"ג/ק"ג ומידזולם 0.25 מ"ג/ק"ג תוך שרירית.</li>
	<li>נקבו את וריד האוזן השולי עם קטטר ורידי 20 גרם ותנו פרופופול תוך ורידי (5 מ"ג/ק"ג) להשראת הרדמה.</li>
	<li>יש לתת 3 מ"ל של הפרין תוך ורידי לתוך הגישה לווריד האוזן השולי כדי לסייע במיצוי לב ריאה וזילוח.</li>
	<li>לאחר ההרדמה, לבצע אינטובציה orotracheal עם צינורית orotracheal 6.5 מ"מ (OTC) ולתקן את OTC עם סרט דבק, משאיר אותו קבוע היטב כדי למנוע תזוזה במהלך ההליך. הערה: עומק הטשטוש נבדק על ידי ניטור פרמטרים המודינמיים ושימוש באנלייזר גזים, כגון לחץ עורקים ממוצע, קצב לב וריכוז איזופלורן שפג תוקפו.</li>
</ol>2. אוורור מכני תוך ניתוחי
<ol><li>חבר את בעל החיים באמצעות OTC ל- MV, תוך שמירה על הרגעה עם 1.5% איזופלורן ב -50% מחלק החמצן (FiO2) ופנטניל 10 מק"ג / ק"ג בולוס + 10 מק"ג / ק"ג / שעה עירוי רציף.<ol><li>הקש על מסך המאוורר המכני ובחר את מצב האוורור מבוקר עוצמת הקול (VCV), בחר בלחצן עוצמת הקול (טלוויזיה) וסובב את גלגל הגלילה עד שערך עוצמת הגאות יתאים ל- 8 מ"ל/ק"ג.</li>
		<li>הקש על מסך מכונת ההנשמה המכנית. בחר את FiO2 וסובב את גלגל הגלילה עד שתגיע לערך של 50%.</li>
		<li>הקש על מסך ההנשמה המכנית ובחר את קצב הנשימה (RR). סובב את הגלגל עד שהוא מגיע לערך האידיאלי לשמירה על CO2 שפג תוקפו של 35-45 מ"מ כספית שנמדד על ידי קפנוגרפיה המוצמדת למאוורר המכני. הערה: עומק הטשטוש נבדק על ידי ניטור פרמטרים המודינמיים ושימוש באנלייזר גזים כגון לחץ עורקים ממוצע, קצב לב וריכוז איזופלורן שפג תוקפו.</li>
	</ol></li>
</ol>3. דיסקציה של רקמות והחלפת OTC
<ol><li>בצע חתך עצם החזה המדיאלי מ -2 ס"מ מעל המנובריום ל -2 ס"מ מתחת לתהליך הקסיפואיד של עצם החזה כדי לגשת לחלל בית החזה. מקם את retractors צלעות, הרחבת שדה הראייה במהלך ההליך.</li>
	<li>השתמש באזמל כדי לבצע חתך קנה נשימה אופקי בגובה הסחוס הקריקואיד (רק בטבעות קנה הנשימה הראשונות) רחב מספיק כדי להציג צינורית קנה נשימה חדשה.</li>
	<li>יש לנפח את שרוול ה-OTC שנמצא בתוך דרכי הנשימה ולמשוך לאט כדי להסיר אותו. בינתיים, הכניסו את ה-OTC החדש לחתך שנעשה בקנה הנשימה לאחר הסרת ה-OTC הישן. דליפה עלולה להתרחש עקב השרוול מנופח, להפסיק בעת מיקום מחדש OTC החדש.</li>
	<li>ניפח את שרוול צינור קנה הנשימה החדש שהוחדר על ידי חיבור מזרק 20 מ"ל לבלון הטייס. המזרק מעביר אוויר בלחץ ומנפח את בלון הטייס ואת השרוול. ברגע שהשרוול מתנפח, מוציאים את המזרק.</li>
	<li>קשרו את צינורית קנה הנשימה החדשה ישירות לקנה הנשימה עם פוליאסטר 2-0 למניעת דליפה ותנועה תוך הכנסת הריאה לקופסת האוורור מפרספקס.</li>
	<li>עם אזמל, לנתח את הרקמות כדי להסיר את איברי cardiopulmonary מן בית החזה.</li>
</ol>4. המתת חסד של בעלי חיים
<ol><li>להגדיל את ריכוז isoflurane ל 5% ולנהל 10 מ"ל של 19.1% אשלגן כלורי. לאחר מכן, לבדוק את היעדר סימנים חיוניים. הערה: הליך זה בוצע בהתאם למדריך המכונים הלאומיים לבריאות לטיפול ושימוש בחיות מעבדה.</li>
</ol>5. מיצוי לב-ריאה
<ol><li>לאחר המתת חסד, לנתח את הרצועה הנשימתית כדי להסיר את הריאות.</li>
	<li>לאחר נתיחת הרקמות, הדקו את ה-OTC עם מלקחיים מתאימים של קלי במהלך סוף ההשראה, תוך שמירה על ריאות מנופחות.</li>
	<li>נתק את ה- OTC ממכונת ההנשמה המכנית, אך השאר אותו מהודק.</li>
	<li>חתך את עורק אבי העורקים, מקם את השואף בתוך חלל החזה כדי להסיר את הדם האקסטרווס, לשמור על הדמיה של החלל תוך סיום הנתיחות, ולשחרר את האיברים להסרה מחלל בית החזה. הערה: יש לשחרר בזהירות את הרצועה הריאה התחתונה כדי למנוע חתך ריאתי.</li>
	<li>מוציאים את הלב והריאה מכלוב הצלעות כשה-OTC מהודק, מבלי להפריד ביניהם, ומניחים אותם על מגש.</li>
</ol>6. הכנה לב-ריאה
<ol><li>כאשר הריאה מונחת על מגש, יש לסדר את עורק הריאה באמצעות צנתר חד-לומן גדול ולחבר אותו לעירוי שנקבע למתן רציף של 2,000 מ"ל של תמיסת מלח קרה 0.9% (SS) או עד שנוזל צלול זורם מאבי העורקים. הערה: SS צריך להינתן בקצב רגיל, להימנע מסחיטת שקית תוך ורידי (IV).</li>
	<li>לאחר ניקוי הזרימה, תפרו את עורק אבי העורקים עם פוליאסטר 2-0 ותנו עוד 100 מ"ל של 0.9% SS. סגרו את יציאת הצנתר החד-לומן מכיוון שהנוזל יישאר בפנים עד סוף הניסוי.</li>
	<li>שחררו את ה-OTC, שימו לב שהריאות יתנפחו ויישארו סגורות, מוכנות לקבל MV ואת ה-ARM.</li>
</ol>7. MV בתוך קופסת אקריליק
<ol><li>לאחר ההכנה, לפתוח את תיבת אקריליק ולמקם את הריאות אנכית בתוך הקופסה. מעבירים את ה-OTC דרך החור במכסה ומחברים את צינורית קנה הנשימה למכונת ההנשמה המכנית. הערה: ודא שצינורית קנה הנשימה מאובטחת היטב בקנה הנשימה.</li>
	<li>בחר בלחצן התחל אוורור .<ol><li>הקש על מסך ההנשמה המכנית ובחר את מכונת ההנשמה המכנית עבור VCV.</li>
		<li>הקש על מסך ההגדרות של מצב VCV ובחר בלחצן הטלוויזיה , סובב את הגלגל עד שיגיע לערך של 6 מ"ל / ק"ג. בצע את אותו הדבר כדי להתאים PEEP ל 5 ס"מ H2O, FiO2 עד 21%, RR ל 15 נשימות לדקה, וזמן הפסקה השראה ל -10%.</li>
	</ol></li>
</ol>8. ארם
<ol><li>כדי להתחיל את הגיוס, הגדל את PEEP מ- 5 ס"מ H2O ל- 6 ס"מ H2O ולאחר מכן הגדל אותו במרווחים שלב אחר שלב של 2 ס"מ H2O עד שהגיע ל- 14 ס"מ H2O.PEEP מוגדל באמצעות הלחצן על המסך מתחת לערך PEEP המוצג על המסך. סובב את הגלגל כדי להגדיל את הערך.<ol><li>עבור כל PEEP, רשום את לחץ השיא, לחץ הרמה, התאימות הדינמית וערכי ההתנגדות של דרכי הנשימה המוצגים במסך ההנשמה המכנית. רשום את לחץ הנהיגה, שהוא ערך לחץ הרמה פחות ערך PEEP שהותאם באותו זמן.</li>
	</ol></li>
	<li>לאחר הגעה לגובה14ס"מ H 2 O, הפחיתו את PEEP בגזרות שלב אחר שלב של 2 ס"מ H2O עד ההגעה לגובה 6 ס"מ H2O, ואז הפחיתו אותו ל-5 ס"מ H2O. PEEP מופחת באמצעות הלחצן שעל המסך מתחת לערך PEEP המוצג על המסך. סובב את הגלגל כדי להקטין את הערך.<ol><li>עבור כל PEEP, רשום את לחץ השיא, לחץ הרמה, התאימות הדינמית וערכי ההתנגדות של דרכי הנשימה המוצגים במסך ההנשמה המכנית. רשום את לחץ הנהיגה, שהוא ערך לחץ הרמה פחות ערך PEEP שהותאם באותו זמן. הערה: שמור על כל ערך PEEP למשך 10 דקות במהלך ההפרש הקבוע ולמשך 5 דקות בכל שלב במהלך הצו.</li>
	</ol></li>
</ol>9. תחזוקת לב ריאה
<ol><li>בסוף שלב הגיוס, מהדקים בעדינות את צינורית קנה הנשימה עם המהדק במהלך ההשראה, תוך שמירה על הריאות מנופחות. פתח את קופסת האקריליק.</li>
	<li>הסר את הריאות מקופסת האקריליק ומניחים אותן בזהירות במיכל זכוכית. הערה: ודא שצינורית קנה הנשימה מאובטחת היטב בקנה הנשימה.</li>
	<li>יוצקים 500 מ"ל של 0.9% SS.</li>
	<li>אחסנו אותו במקרר במיכל זכוכית עטוף פלסטיק בטמפרטורה של 2 עד 8 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות.</li>
	<li>חזור על השלבים 7, 8 ו- 9 במשך חמישה ימים רצופים.</li>
</ol><img alt="תרשים זרימה של מיצוי גוש לב-ריאה; הערכת מכניקת ריאות; תנאי אחסון/סביבה." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64850/64850fig01.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 1"> איור 1: תרשים זרימה של מחקר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64850/64850fig01large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>

<ol><li>Roberto, C., Carvalho, R., Toufen Jr, C., Franca, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+Ventilation%3A+Principles%2C+graphic+analysis+and+ventilation+modalities%5BTitle%5D)+AND+%22Jornal+Brasileiro+de+Pneumologia%22%5BJournal%5D)">Mechanical Ventilation: Principles, graphic analysis and ventilation modalities.</a> Jornal Brasileiro de Pneumologia. 33 (2), 54-55 (2007).</li>
<li>Barbas, C. S. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brazilian+recommendations+for+mechanical+ventilation+2013.+Part+I%5BTitle%5D)+AND+%22Revista+Brasileira+de+Terapia+Intensiva%22%5BJournal%5D)">Brazilian recommendations for mechanical ventilation 2013. Part I.</a> Revista Brasileira de Terapia Intensiva. 26 (2), 89-121 (2014).</li>
<li>Walter, J. M., Corbridge, T. C., Singer, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Invasive+mechanical+ventilation%5BTitle%5D)+AND+%22Southern+Medical+Journal%22%5BJournal%5D)">Invasive mechanical ventilation.</a> Southern Medical Journal. 111 (12), 746-753 (2018).</li>
<li>Faustino, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concepts+and+monitoring+of+pulmonary+mechanics+in+patients+under+ventilatory+support+in+the+intensive+care+unit%5BTitle%5D)+AND+%22Revista+Brasileira+de+Terapia+Intensiva%22%5BJournal%5D)">Concepts and monitoring of pulmonary mechanics in patients under ventilatory support in the intensive care unit.</a> Revista Brasileira de Terapia Intensiva. 19 (2), 161-169 (2007).</li>
<li>Holanda, M. A., Vasconcelos, R. S., Ferreira, J. C., Pinheiro, B. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patient-ventilator+asynchrony%5BTitle%5D)+AND+%22Jornal+Brasileiro+de+Pneumologia%22%5BJournal%5D)">Patient-ventilator asynchrony.</a> Jornal Brasileiro de Pneumologia. 44 (2), 321-333 (2018).</li>
<li>Rezoagli, E., Laffey, J. G., Bellani, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+lung+injury+severity+and+ventilation+intensity+during+mechanical+ventilation%5BTitle%5D)+AND+%22Seminars+in+Respiratory+and+Critical+Care+Medicine%22%5BJournal%5D)">Monitoring lung injury severity and ventilation intensity during mechanical ventilation.</a> Seminars in Respiratory and Critical Care Medicine. 43 (3), 346-368 (2022).</li>
<li>Tallo, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+self-perception+of+mechanical+ventilation+knowledge+among+Brazilian+final-year+medical+students%2C+residents%2C+and+emergency+physicians%5BTitle%5D)+AND+%22Clinics%22%5BJournal%5D)">Evaluation of self-perception of mechanical ventilation knowledge among Brazilian final-year medical students, residents, and emergency physicians.</a> Clinics. 72 (2), 65-70 (2017).</li>
<li>Schroedl, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+simulation-based+mastery+learning+on+resident+skill+managing+mechanical+ventilators%5BTitle%5D)+AND+%22American+Thoracic+Society+Scholar%22%5BJournal%5D)">Impact of simulation-based mastery learning on resident skill managing mechanical ventilators.</a> American Thoracic Society Scholar. 2 (1), 34-48 (2021).</li>
<li>Wilcox, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Academic+emergency+medicine+physicians%27+knowledge+of+mechanical+ventilation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Western+Journal+of+Emergency+Medicine%22%5BJournal%5D)">Academic emergency medicine physicians' knowledge of mechanical ventilation.</a> The Western Journal of Emergency Medicine. 17 (3), 271-279 (2016).</li>
<li>Cox, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effectiveness+of+medical+resident+education+in+mechanical+ventilation%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Respiratory+and+Critical+Care+Medicine%22%5BJournal%5D)">Effectiveness of medical resident education in mechanical ventilation.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 167 (1), 32-38 (2003).</li>
<li>Keegan, R., Henderson, T., Brown, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+the+virtual+ventilator%2C+a+screen-based+computer+simulation%2C+to+teach+the+principles+of+mechanical+ventilation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Veterinary+Medical+Education%22%5BJournal%5D)">Use of the virtual ventilator, a screen-based computer simulation, to teach the principles of mechanical ventilation.</a> Journal of Veterinary Medical Education. 36 (4), 436-443 (2009).</li>
<li>Spadaro, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulation+training+for+residents+focused+on+mechanical+ventilation%3A+A+randomized+trial+using+mannequin-based+versus+computer-based+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Simulation+in+Healthcare%22%5BJournal%5D)">Simulation training for residents focused on mechanical ventilation: A randomized trial using mannequin-based versus computer-based simulation.</a> Simulation in Healthcare. 12 (6), 349-355 (2017).</li>
<li>Chase, J. G., Yuta, T., Mulligan, K. J., Shaw, G. M., Horn, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+mechanical+lung+model+of+pulmonary+diseases+to+assist+with+teaching+and+training%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Pulmonary+Medicine%22%5BJournal%5D)">A novel mechanical lung model of pulmonary diseases to assist with teaching and training.</a> BMC Pulmonary Medicine. 6 (21), 1-11 (2006).</li>
<li>Kuebler, W. M., Mertens, M., Pries, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+two-component+simulation+model+to+teach+respiratory+mechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Physiology+Education%22%5BJournal%5D)">A two-component simulation model to teach respiratory mechanics.</a> Advances in Physiology Education. 31 (2), 218-222 (2007).</li>
<li>Heili-Frades, S., Peces-Barba, G., Rodríguez-Nieto, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+a+lung+simulator+for+learning+lung+mechanics+in+mechanical+ventilation%5BTitle%5D)+AND+%22Archivos+de+Bronconeumolog%C3%ADa%22%5BJournal%5D)">Design of a lung simulator for learning lung mechanics in mechanical ventilation.</a> Archivos de Bronconeumología. 43 (12), 674-679 (2007).</li>
<li>Ngo, C., Dahlmanns, S., Vollmer, T., Misgeld, B., Leonhardt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+object-oriented+computational+model+to+study+cardiopulmonary+hemodynamic+interactions+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Computer+Methods+and+Programs+in+Biomedicine%22%5BJournal%5D)">An object-oriented computational model to study cardiopulmonary hemodynamic interactions in humans.</a> Computer Methods and Programs in Biomedicine. 159, 167-183 (2018).</li>
<li>Lazzari, C. D., Genuini, I., Pisanelli, D. M., D'Ambrosi, A., Fedele, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactive+simulator+for+e-Learning+environments%3A+a+teaching+software+for+health+care+professionals%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Engineering+Online%22%5BJournal%5D)">Interactive simulator for e-Learning environments: a teaching software for health care professionals.</a> Biomedical Engineering Online. 13 (172), 1-18 (2014).</li>
<li>Perinel, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+an+ex+vivo+human-porcine+respiratory+model+for+preclinical+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Development of an ex vivo human-porcine respiratory model for preclinical studies.</a> Scientific Reports. 7, 1-6 (2017).</li>
<li>Aboelnazar, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negative+pressure+ventilation+decreases+inflammation+and+lung+edema+during+normothermic+ex-vivo+lung+perfusion%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+and+Lung+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Negative pressure ventilation decreases inflammation and lung edema during normothermic ex-vivo lung perfusion.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 37 (4), 520-530 (2018).</li>
<li>Sattari, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Introducing+a+custom-designed+volume-pressure+machine+for+novel+measurements+of+whole+lung+organ+viscoelasticity+and+direct+comparisons+between+positive-+and+negative-pressure+ventilation%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Bioengineering+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Introducing a custom-designed volume-pressure machine for novel measurements of whole lung organ viscoelasticity and direct comparisons between positive- and negative-pressure ventilation.</a> Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 8, 1-12 (2020).</li>
<li>Sattari, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positive-+and+negative-pressure+ventilation+characterized+by+local+and+global+pulmonary+mechanics%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Respiratory+and+Critical+Care+Medicine%22%5BJournal%5D)">Positive- and negative-pressure ventilation characterized by local and global pulmonary mechanics.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 207 (5), 577-586 (2023).</li>
<li>Montigaud, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+an+ex+vivo+preclinical+respiratory+model+of+idiopathic+pulmonary+fibrosis+for+aerosol+regional+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Development of an ex vivo preclinical respiratory model of idiopathic pulmonary fibrosis for aerosol regional studies.</a> Scientific Reports. 9 (1), 17949(2019).</li>
<li>Montigaud, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerosol+delivery+during+invasive+mechanical+ventilation%3A+development+of+a+preclinical+ex+vivo+respiratory+model+for+aerosol+regional+deposition%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Aerosol delivery during invasive mechanical ventilation: development of a preclinical ex vivo respiratory model for aerosol regional deposition.</a> Scientific Reports. 9 (1), 17930(2019).</li>
<li>Montigaud, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+an+ex+vivo+respiratory+pediatric+model+of+bronchopulmonary+dysplasia+for+aerosol+deposition+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Development of an ex vivo respiratory pediatric model of bronchopulmonary dysplasia for aerosol deposition studies.</a> Scientific Reports. 9 (1), 5720(2019).</li>
<li>Buchko, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+low-cost+perfusate+alternative+for+ex+vivo.+lung+perfusion%5BTitle%5D)+AND+%22transplantation+proceedings%22%5BJournal%5D)">A low-cost perfusate alternative for ex vivo. lung perfusion.</a> transplantation proceedings. 52 (10), 2941-2946 (2020).</li>
<li>Kondo, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+an+effective+method+utilizing+fibrin+glue+to+repair+pleural+defects+in+an+ex-vivo+pig+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiothoracic+Surgery%22%5BJournal%5D)">Development of an effective method utilizing fibrin glue to repair pleural defects in an ex-vivo pig model.</a> Journal of Cardiothoracic Surgery. 15 (1), 110(2020).</li>
<li>Gasek, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+alginate+and+gelatin-based+pleural+and+tracheal+sealants%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Development of alginate and gelatin-based pleural and tracheal sealants.</a> Acta Biomaterialia. 131, 222-235 (2021).</li>
<li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+individualized+positive+end-expiratory+pressure+combined+with+recruitment+maneuver+on+intraoperative+ventilation+during+abdominal+surgery%3A+a+systematic+review+and+network+meta-analysis+of+randomized+controlled+trials%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Anesthesia%22%5BJournal%5D)">Effects of individualized positive end-expiratory pressure combined with recruitment maneuver on intraoperative ventilation during abdominal surgery: a systematic review and network meta-analysis of randomized controlled trials.</a> Journal of Anesthesia. 36 (2), 303-315 (2022).</li>
<li>Hu, M. C., Yang, Y. L., Chen, T. T., Lee, C. I., Tam, K. W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recruitment+maneuvers+to+reduce+pulmonary+atelectasis+after+cardiac+surgery%3A+A+meta-analysis+of+randomized+trials%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Thoracic+and+Cardiovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">Recruitment maneuvers to reduce pulmonary atelectasis after cardiac surgery: A meta-analysis of randomized trials.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 164 (1), 171-181 (2020).</li>
<li>Hu, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recruitment+maneuvers+in+patients+undergoing+thoracic+surgery%3A+a+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22General+Thoracic+and+Cardiovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">Recruitment maneuvers in patients undergoing thoracic surgery: a meta-analysis.</a> General Thoracic and Cardiovascular Surgery. 69 (12), 1553-1559 (2021).</li>
<li>Zeng, C., Lagier, D., Lee, J. W., Melo, M. F. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perioperative+pulmonary+atelectasis%3A+Part+I.+Biology+and+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Perioperative pulmonary atelectasis: Part I. Biology and mechanisms.</a> Anesthesiology. 136 (1), 181-205 (2022).</li>
<li>Niman, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lung+recruitment+after+cardiac+arrest+during+procurement+of+atelectatic+donor+lungs+is+a+protective+measure+in+lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Thoracic+Disease%22%5BJournal%5D)">Lung recruitment after cardiac arrest during procurement of atelectatic donor lungs is a protective measure in lung transplantation.</a> Journal of Thoracic Disease. 14 (8), 2802-2811 (2022).</li>
<li>Calvo, R. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+the+efficacy+of+two+alveolar+recruitment+maneuvers+in+improving+the+lung+mechanics+and+the+degree+of+atelectasis+in+anesthetized+healthy+sheep%5BTitle%5D)+AND+%22Research+in+Veterinary+Science%22%5BJournal%5D)">Comparison of the efficacy of two alveolar recruitment maneuvers in improving the lung mechanics and the degree of atelectasis in anesthetized healthy sheep.</a> Research in Veterinary Science. 150 (5), 164-169 (2022).</li>
<li>Pensier, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+lung+recruitment+maneuver+on+oxygenation%2C+physiological+parameters+and+mortality+in+acute+respiratory+distress+syndrome+patients%3A+a+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Intensive+Care+Medicine%22%5BJournal%5D)">Effect of lung recruitment maneuver on oxygenation, physiological parameters and mortality in acute respiratory distress syndrome patients: a systematic review and meta-analysis.</a> Intensive Care Medicine. 45 (12), 1691-1702 (2019).</li>
<li>Mariano, C. A., Sattari, S., Quiros, K. A. M., Nelson, T. M., Eskandari, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Examining+lung+mechanical+strains+as+influenced+by+breathing+volumes+and+rates+using+experimental+digital+image+correlation%5BTitle%5D)+AND+%22Respiratory+Research%22%5BJournal%5D)">Examining lung mechanical strains as influenced by breathing volumes and rates using experimental digital image correlation.</a> Respiratory Research. 23 (1), 92(2022).</li>
</ol>

המחברים מצהירים כי אין ניגודי עניינים.

הפרוטוקול המתואר שימושי לייצור מודל ריאות חזירי ex vivo תחת MV בלחץ חיובי. ניתן להשתמש בו ללימוד והוראת מכניקת ריאות באמצעות משוב חזותי מהריאות במהלך גיוס וניתוח העקומות והערכים המוקרנים על מסך המכשיר. כדי להשיג תוצאה זו, נדרשים מחקרי פיילוט כדי להבין את התנהגות הריאות מחוץ לכלוב הצלעות ולזהות את הצורך בהסתגלות.
זיהינו שהנקודה הקריטית היא היווצרות בועות, פיסטולות ונגעים בצדר שהודגמו בעת חיבור מכונת ההנשמה המכנית, עם הבדל בין טלוויזיה שפג תוקפה לבין שינויים בעקומת עוצמת הקול. לפיכך, אחד משינויי הפרוטוקול הראשונים היה להשתמש בפתח כירורגי רחב של בית החזה, עם חתך בסרעפת בתחילת ההליך במהלך הדיסקציה של איברי הלב ריאה, אשר יכול לשפר את הדמיה של מבנים ולעזור שחרור זהיר של רצועת הריאה התחתונה, שמירה על שלמות הריאות. יתר על כן, ניפוח ידני של ריאות הטייס לאחר ניתוח המבנים הראה כי אינפלציה זו חורגת מגבולות הלחץ ותורמת להיווצרות שלפוחיות ופיסטולות. כמה מחקרים באמצעות ריאות ex vivo הציגו את האפשרות של שימוש דבק פיברין עבור דליפות, עם תוצאות חיוביות; למרות שלא השתמשנו בגישה זו במחקר, היא יכולה להיות חלופה לשיפור מודל26,27. נקודה רלוונטית נוספת היא שהריאות הוסרו ונופחו לחלוטין במחקר הפיילוט, מה שהשאיר אותן קורסות לחלוטין מהכנת איברים ועד להתחלת MV, מה שהקשה על פתיחת הריאות ל-MV והגדיל את האפשרות להיווצרות פיסטולה. לכן, התחלנו להדק את ה-OTC ולשמור על הריאות מנופחות במהלך הדיסקציה עד למתן ה-SS. לאחר מכן, ה-OTC שוחרר, נופח וחיבר את הריאות למכונת ההנשמה המכנית כדי להפעיל את ה-ARM, ובוצע ניתוח של מכניקת הריאות כדי להדגים את עקומת ההיסטרזיס הריאתי. זה לא פגע בגיוס ריאות או בניתוח מכניקת הריאות מכיוון שלחולים מורדמים יש אטלקטזיס וירידה בהיענות הריאות אפילו במהלך MV 28,29,30,31.
במחקר הפיילוט נעשה שימוש ב-PEEP ראשוני של 5 ס"מ H2O והוגדל במרווחים של 5 ס"מ H2O עד 25 ס"מ H2O32,33. עם זאת, לחצי השיא והרמה הגיעו לערכים גדולים מ 40 ו 30 ס"מ H2O, בהתאמה, עם היווצרות פיסטולה. לפיכך, בוצעה עלייה הדרגתית במרווחים של 2 ס"מ H2O כדי לנתח טוב יותר את התנהגות הלחצים לאורך זמן ולהבין את גבולות PEEP במודל הריאות ex vivo שלנו. לא היה הבדל בתמותה בין אינפלציה מתמשכת לאינפלציה מצטברת, אך אינפלציה מצטברת היא הנפוצה ביותר ויכולה להקל על ניתוח הדרגתי של מכניקת ריאות34. באשר לשימוש בלחץ שלילי20,21, המודל נבדק רק תחת לחץ חיובי מכיוון שחולים על MV נתונים ללחץ חיובי. איננו פוסלים שימוש בלחץ שלילי בעתיד, אך הוא ידרוש שינויים במקרה אקרילי.
הספרות מציגה כמה דגמים שיוצרו עם ריאה בדיקה, בוכנות ודגם ex vivo 13,14 שהונחו בקופסאות אטומות הרמטית שדימו את כלוב הצלעות. המודל שלנו הוצב בקופסת אקריליק קונבנציונלית, אשר, למרות הפחתת האפשרות של הפעלת לחץ שלילי, יכול להקל על הייצור של הדגם. מודל נוסף שהופק עבור מחקרים פרה-קליניים18 דומה לשלנו, אך הריאות מוקמו אופקית בעוד שלנו נשמרו אנכית, וקיבלו את פעולת הכבידה ללא תמיכה של האיברים וכלוב הצלעות. ריאות אלה שימשו במהלך ניסויים בתוך 48 שעות לאחר המתת חסד 18,19,20,21,35. המודל שלנו שימש בסך הכל 120 שעות, נשמר בטמפרטורה של 2-8 מעלות צלזיוס במהלך 24 שעות של הניסוי, מראה את התוצאות החיוביות המתוארות בסעיף התוצאות המייצגות.
הפער בהוראה ובהכשרה לא טופל ברגע ראשון זה, אך המודל יעיל לניתוח מכניקת ריאות ויכול לשמש כלי למחקר ולהוראה. בנוסף, לא שאפנו לחקור פתרונות זילוח, אך באותו אופן שבו החדרנו SS בשלב 6.1, ניתן להשתמש בפתרונות זילוח ושימור, מה שפותח אפשרויות חדשות למחקרים עם אותו מודל שהוצג.
טכניקה זו יש כמה מגבלות: 1) ידע של אנטומיה של בעלי חיים כדי להבטיח כי הריאות מוסרות כראוי; 2) המודל לא הוערך מעבר לחמישה ימים; 3) נראה כי המודל מתאים לאוורור הוראה אך לא נבדק בהקשר של הוראה; 4) זהו מודל של בעלי חיים, ולכן חשוב לשקול את מגבלות התחולה שלו בבני אדם.

הנשמה מכנית (MV) נמצאת בשימוש נרחב ביחידות טיפול נמרץ (יחידות טיפול נמרץ) ובמרכזים כירורגיים. הניטור שלה חיוני כדי לסייע בזיהוי אסינכרוניות ולמנוע פציעות לכל החולים, במיוחד כאשר לחולה יש פציעות ריאה חמורות 1,2,3,4,5,6. ניטור מכניקה נשימתית יכול גם לתרום להבנה הקלינית של התקדמות המחלה ויישומים טיפוליים, כגון שימוש בלחץ חיובי סופי (PEEP) או תמרון גיוס מכתשית (ARM). עם זאת, השימוש בטכניקות אלה דורש הבנה מיומנת של עקומות ומכניקת ריאות בסיסית 3,4.
סטודנטים, תושבים ואנשי מקצוע בתחום הרפואה חשים חוסר ביטחון לגבי ניהול MV, החל מהפעלת מכונת ההנשמה והתאמות ראשוניות וכלה בניטור מישורים ולחצי נהיגה, וחוסר ביטחון זה קשור לחוסר ידע והכשרה מוקדמת מספקת 7,8,9,10. ראינו שאנשי מקצוע שהשתתפו בסימולציות והשתמשו במודל ריאות דיווחו על ביטחון רב יותר, הבנה של הפרמטרים והבנה של מרכיבי מכניקת הריאות 8,11,12.
מודלים ללימוד ואימון MV עם ריאות בדיקה, מפוח ובוכנות יכולים לדמות לחצים ונפחים שונים, כמו גם תנאי מכניקת ריאות שונים 13,14,15. מודלים חישוביים ותוכנה תורמים גם לחקר אינטראקציה לב-ריאה על ידי יצירת סימולציות שניתן להשתמש בהן כדי ללמד את עקרונות MV11 לאנשי מקצוע בתחום הבריאות16,17.
בעוד מודלים חישוביים עשויים להציג קשיים בייצוג היסטרזיס ריאתי16, מודלים עם ריאות בדיקהומפוח 13,14,15 יכולים לייצר עקומות נפח לחץ הדומות לעקומה הפיזיולוגית ולהדגים דינמיקה ריאתית. כיתרון, הריאה החזירית ex vivo מציגה אנטומיה דומה לבני אדם18, מייצרת גם עקומות MV, היסטרזיס ריאתי, ומספקת משוב חזותי של הריאות בתוך קופסת האקריליק במהלך ניתוח מכניקת הריאות. מודלים חזותיים חשובים ויכולים לעזור להבין רכיבים ומושגים שקשה לדמיין. לפיכך, מודלים ריאות ex vivo מייצגים דרך מעשית של הוראה.
מחקרים עם ריאות חזיריות ex vivo, כגון אלה על MV עם לחץ חיובי ושלילי 19,20,21, ניתוח של פיזור אירוסולים 22,23, סימולציות ילדים24, וזילוח ריאות25 יכולים לשפר את הידע על MV. מחקרים אחרונים שניתחו מודלים בלחץ חיובי ושלילי הראו כי אוורור בלחץ חיובי יכול להוביל לגיוס פתאומי עם עיוות מקומי גדול יותר, התנפחות גדולה יותר, הבדלי עקומת היסטרזיס ונגעים אפשריים ברקמה בהשוואה ללחץ לחץ שלילי 19,20,21. עם זאת, מודלים של לחץ חיובי נחוצים מכיוון שהמטופלים נמצאים תחת לחץ חיובי במהלך לחץ MV 19,20,21. פיתוח מודל ריאות למחקרים פרה-קליניים פותח אפשרויות למחקר ויישומים חדשים, כולל הוראה והכשרה של MV.
כאן, אנו מציגים מודל ריאות חזירי ex vivo למטרות לימוד והכשרה. המטרה העיקרית שלנו היא לתאר את השלבים ליצירת מודל ריאות חזירי זה ex vivo תחת MV בלחץ חיובי. זה יכול לשמש בעתיד כדי ללמוד וללמד מכניקת ריאות.

<table><tbody><tr>תמיסת <td></td><td></td><td>מלח 0.9%</td><td>2500 מ"ל</td></tr><tr><td>מכונת הרדמה - פרימוס</td><td>דרייגר</td><td>REF 8603800-18</td><td>תחנת עבודה להרדמה המשמשת בהליך</td></tr><tr><td>שואב</td><td></td><td></td><td>לשאיבת דם מבית החזה</td></tr><tr><td>מוניטור ליד המיטה - היקף חיים</td><td>Nihon Kohden</td><td>BSM-7363</td><td>מוניטור רב פרמטרי המשמש במהלך ההליך</td></tr><tr><td>מלקחיים לרקמות בוני</td><td></td><td></td><td>כל מלקחיים לרקמות מתאים</td></tr><tr><td>סקלפר חד פעמי, #23</td><td></td><td></td><td>כל סקלפר מתאים</td></tr><tr><td>מחטי מזרק חד פעמיות, 18G x 1 1/2 אינץ', 23G x 1 אינץ'</td> <td>BD</td><td>302814</td><td></td></tr><tr><td>מזרקים חד פעמיים זמינים באופן נרחב, 10 מ"ל</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>יחידה אלקטרוכירורגית זמינה - SS-501</td><td>WEM</td><td></td><td>לחיתוך וקרישה במהלך חתך בית החזה</td></tr><tr><td>פנטניל</td><td></td><td></td><td>10 מק"ג/ק"ג בולוס + 10 מק"ג/ק"ג/שעה עירוי רציף</td></tr><tr><td>מפסק</td><td></td><td></td><td>פינוצ'יטו כל מפסק פינוצ'יטו מתאים</td></tr> ערכת <tr><td></td><td></td>עירוי הפרין <td></td><td></td> 3 מ"ל</tr><tr><td></td><td>כל ערכת עירוי מתאימה איזופלורן</td>1.5% קלי מלקחיים מעוקלים <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>כל מלקחיים קלי מתאים</td></tr><tr><td>קטמין</td><td></td><td></td><td>5 מ"ג/ק"ג</td></tr><tr><td>תמיסת</td><td></td><td></td> רינגר חלב <td>500 מ"ל</td></tr><tr><td>מאוורר מכני - סרוו I</td><td>Maquet</td><td>REF 6449701</td><td>מאוורר מכני המשמש בהליך</td></tr><tr><td>מספריים מצנבאום (ישר ומעוקל)</td><td></td><td></td> <td>כל מספריים מצנבאום מתאימים</td></tr><tr><td>מידזולם</td><td></td><td></td><td>0.25 מ"ג/ק"ג</td></tr><tr><td>צינורית אינטובציה של Orotracheal, #6.5</td><td>Rusch</td><td>112282</td><td></td>פרספקס</tr><tr><td></td><td></td><td></td> זמין באופן נרחב <td>קופסת פרספקס בהתאמה אישית: 30x45x60 ס"מ</td></tr><tr><td>תפר פוליאסטר, 2-0</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>כוריד</td><td></td><td></td> אשלגן זמין <td>באופן נרחב 10 מ"ל, 19.1% אשלגן כלורי.</td></tr><tr><td>פרופופול</td><td></td><td></td><td>5 מ"ג/ק"ג</td></tr><tr>צנתר <td></td><td></td> ורידי<td>תלת כיווני</td><td>זמין באופן נרחב</td></tr><tr><td>, G20 x 1 אינץ'</td> <td>BD</td><td>38183314</td><td>זמין באופן נרחב</td></tr></tbody></table>

אקס ויוו מודל ניסויי חזירי ללימוד והוראת מכניקת ריאות

Ex Vivo Porcine Experimental Model for Studying and Teaching Lung Mechanics

אוורור מכני נמצא בשימוש נרחב ודורש ידע ספציפי להבנה וניהול. אנשי מקצוע בתחום זה עשויים להרגיש חוסר ביטחון וחוסר ידע בגלל שיטות הכשרה והוראה לא מספקות. לכן, מטרת מאמר זה היא לתאר את השלבים הכרוכים ביצירת מודל ריאות חזירי ex vivo שישמש בעתיד, ללמוד וללמד מכניקת ריאות. כדי ליצור את המודל, חמש ריאות חזיריות הוצאו בזהירות מבית החזה בהתאם להנחיות ועדת האתיקה למחקר בבעלי חיים בזהירות נאותה וחוברו למכונת ההנשמה המכנית דרך צינורית קנה הנשימה. ריאות אלה היו נתונות אז לתמרון גיוס הנאדיות. נרשמו פרמטרים של מכניקת הנשימה, ומצלמות וידאו שימשו להשגת סרטונים של הריאות בתהליך זה. תהליך זה חזר על עצמו במשך חמישה ימים רצופים. כאשר לא נעשה בהם שימוש, הריאות נשמרו בקירור. המודל הראה מכניקת ריאות שונה לאחר תמרון גיוס הנאדיות מדי יום; לא להיות מושפע מהימים, רק מהתמרון. לכן, אנו מסיקים כי מודל הריאות ex vivo יכול לספק הבנה טובה יותר של מכניקת הריאות והשפעותיה, ואף של תמרון גיוס הנאדיות באמצעות משוב חזותי בכל שלבי התהליך.

השתמשנו בחמש נקבות חזירות במשקל של בין 23.4-26.9 ק"ג ועקבנו אחר הפרוטוקול המתואר למיצוי לב-ריאה וניתוח מכניקת ריאות. הכוונה שלנו היא שהמודל שימושי לחקר מכניקת הריאות על ידי ניתוח לחץ שיא, לחץ מישורי, התנגדות, לחץ נהיגה ומשתני תאימות דינמיים שנאספו ישירות ממסך ההנשמה המכנית. תרשים הזרימה של המודל מוצג באיור 1.
הריאות נותחו במשך חמישה ימים רצופים, וחזרו על כל התהליך המתואר בפריטים 7.2, 8.1, 8.2, 9.1, 9.2 ו-9.3 לפרוטוקול. ניסינו להראות כיצד משתני ריאות התנהגו לפני ואחרי הגיוס ולוודא את עמידות מודל הריאות ex vivo בתקופה שנקבעה.
הבדלים מובהקים (p &lt; 0.05) נצפו עבור כל המשתנים בין לפני ואחרי ARM. לחץ השיא, לחץ המישור (איור 2) ולחץ הנהיגה (איור 3) ירדו לאחר התמרון (p = 0.0005), בעוד שהתאימות הדינמית (p = 0.0007) עלתה (איור 4), מה שמדגים קריסה פתוחה של נאדיות ועלייה באזור הריאות. גם ההתנגדות (איור 5) עלתה לאחר הגיוס (p=0.0348). אף אחד מהמשתנים לא הושפע באופן משמעותי מהיום.
בהתבסס על התוצאות האלה, הראינו שהמודל יעיל בהדגמת שינויים במכניקת הריאות החזותית באמצעות ARM (איור 6) ובלימוד והוראה של מכניקת ריאות (איור 7). בנוסף, הראינו כי ניתן להשתמש במודל לפחות חמישה ימים רצופים. מכיוון שלא הערכנו את המודל מעבר לתקופה זו, איננו יכולים לאשר את עמידותו הסופית של מודל הריאה.
<img alt="גרפים של לחץ שיא ומישור, cmH2O לעומת ימים, השוואה p=0.0005, ניתוח נשימתי." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64850/64850fig02.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 2"> איור 2: לחצים. (A) לחץ שיא. ה-Ppeak שקדם ל-ARM נע בין 21 ±-3.2 ל-23 ±-2.3 ס"מ H2O, בעוד שה-Ppeak שלאחר ARM נע בין 9 ±-0.6 ל-12.6 ±-1.4 cmH2O בחמש הריאות. הניתוח הסטטיסטי הדו-כיווני של ANOVA שימש לחישוב ערך p של 0.0005, שנחשב משמעותי. (B) לחץ מישורי. המישור שקדם ל-ARM נע בין 21 ±-3.2 ל-22 ±-2.3 ס"מ H2O, בעוד שה-Pplateau שלאחר ARM נע בין 8.8 ±-0.4 ל-11.6 ±-1.6 cmH2O בחמש הריאות. הניתוח הסטטיסטי הדו-כיווני של ANOVA שימש לחישוב ערך p של 0.0005, שנחשב משמעותי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64850/64850fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="תרשים לחץ נהיגה במשך 5 ימים; cmH2O לעומת ימים; נתונים סטטיסטיים עם ערך p 0.0005." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64850/64850fig03.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 3"> איור 3: לחץ נהיגה. לחץ הנהיגה שלפני ARM נע בין 16 ±-3.2 ל-17 ±-2.3 ס"מ2 O,בעוד לחץ הנהיגה שלאחר ARM נע בין 3.8 ±-0.4 ל-6.6 ±-1.6 ס"מ2 Oבחמש הריאות. הניתוח הסטטיסטי הדו-כיווני של ANOVA שימש לחישוב ערך p של 0.0005, שנחשב משמעותי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64850/64850fig03large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="גרף תאימות דינמי; mL/cmH2O לעומת ימים; תוצאה סטטיסטית p=0.0007; ניתוח נתונים." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64850/64850fig04.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 4"> איור 4: תאימות דינמית. התאימות הדינמית לפני ARM נעה בין 9.1 ±-1.2 ל-10.2 ±-2.6 מ"ל/סמ"ש2O, בעוד שהתאימות הדינמית שלאחר ARM נעה בין 23.6 ±-3.5 ל-43.8 ±-11.3 מ"ל/סמ"ש2O בחמש הריאות. הניתוח הסטטיסטי הדו-כיווני של ANOVA שימש לחישוב ערך p של 0.0007, שנחשב משמעותי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64850/64850fig04large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="שינוי התנגדות במשך 5 ימים; גרף קו; מדידות לפני ואחרי ARM; ניתוח ערך p." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64850/64850fig05v2.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 5"> איור 5: התנגדות. ההתנגדות שלפני ARM נעה בין 1.4 ±-1.0 ל-7 ±-3.2 ס"מ ג'2O/L/seg, בעוד שההתנגדות שלאחר ARM נעה בין 2.4 ±-0.4 ל-6.6 ±-5.1 ס"מ H2O/L/seg בחמש הריאות. הניתוח הסטטיסטי הדו-כיווני של ANOVA שימש לחישוב ערך p של 0.0348, שנחשב משמעותי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64850/64850fig05largev2.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="ניסוי השוואתי של ניפוח ריאות; שישה שלבים; מחקר נשימתי; ניתוח אנטומי." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64850/64850fig06.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 6"> איור 6: מודל ריאות. (A) ריאה עם PEEP של 5 ס"מ. (B) ריאה עם PEEP של 6 ס"מ. (C) ריאה עם PEEP של 8 ס"מ. (D) ריאה עם PEEP של 10 ס"מ. (E) ריאה עם PEEP של 12 ס"מ. (F) ריאה עם PEEP של 14 ס"מ. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64850/64850fig06large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="מסך ניטור מאוורר עם עקומות נפח-לחץ, גרף קצב נשימה, נתוני נפח גאות ושפל." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64850/64850fig07.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 7"> איור 7. תרשימי אוורור מכניים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64850/64850fig07large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>

אנו מציגים מודל ריאות חזיר ex vivo להדגמת מכניקת ריאות ותמרוני גיוס נאדיות למטרות הוראה. ניתן להשתמש בריאות במשך יותר מיום אחד (עד חמישה ימים) עם שינויים מינימליים במשתנים מכניקת הריאות.

Mechanical ventilation is widely used and requires specific knowledge for understanding and management. Health professionals in this field may feel ...

אוורור מכני נמצא בשימוש נרחב בכשל נשימתי, מחליף באופן חלקי או מלא אוורור ספונטני. ניהולה דורש ידע ומומחיות מוקדמים. עם זאת, כמה מחקרים מראים כי אנשי מקצוע מרגישים חוסר ביטחון בניהול שלה.כל טענה, חוסר הכשרה או ידע מוקדם. המודלים הניסיוניים באים להקל על המושגים של אוורור מכני והדמיה של מכניקת הריאות עם משוב חזותי. בתחילה השיג את משקל בעל החיים כדי להתאים את התרופות ואת הרגעה הדרושים להליך.יש לתת קטמין חמישה מיליגרם לקילוגרם, ונקודת מידזולאם 25 מיליגרם לקילוגרם תוך שרירית. לאחר מכן נקבו את וריד האוזן השולי עם קטטר ורידי 20 גרם ותנו פרופופול תוך ורידי, חמישה מיליגרם לקילוגרם להשראת הרדמה. מתן שלושה מיליליטר של הפרין תוך ורידי עד שמונה מיצוי בלוקים לב-ריאה וזילוח.לאחר ההרדמה, לבצע אינטובציה orotracheal עם צינורית 6.5 מ"מ. צינורית קנה הנשימה חייבת להיות מקובעת היטב כדי למנוע תזוזה במהלך ההליך. לאחר ההכנה, יש לחבר את ה-NMO באמצעות צינורית לאוורור מכני, ולתחזק את חומר ההרדמה של NMO עם איזופלואור של 1.5% ב-50% של חמצן.ופנטניל, 10 מיקרוגרם לקילוגרם בולוס, בתוספת 10 מיקרוגרם לקילוגרם לשעה עירוי רציף. הערכת עומק הטשטוש מתבצעת על בסיס ניטור פרמטרים המודינמיים ושימוש באנלייזר גז. התאם את המאוורר המכני לדגם מבוקר נפח עם נפח גאות של שמונה מיליליטר לקילוגרם.מצב האוורור והגדרות אחרות נבחרים במסך המאוורר המכני. יש להתאים את קצב הנשימה כדי לשמור על CO2 סופי של 35 עד 45 מילימטרים של כספית. בצע חתך עצם החזה גדול מספיק כדי לגשת לחלל בית החזה, שני סנטימטרים מעל manubrium עד שני סנטימטרים מתחת לתהליך xifoide של עצם החזה, ולמקם את retractors הצלעות, הרחבת שדה הראייה במהלך ההליך.בצע חתך קנה הנשימה אופקי באמצעות אזמל. החתך חייב להיות גדול מספיק כדי להציג צינורית קנה נשימה חדשה, הסרת צינור קנה הנשימה. לנפח את השרוול של צינורית קנה הנשימה שזה עתה הוצגה.חברו את צינורית קנה הנשימה החדשה ישירות לקנה הנשימה. צינורית קנה הנשימה אינה נתפרת, אלא רק קשורה, כדי למנוע דליפות ותנועה במהלך מיקום הריאות בקופסת האוורור. עם אזמל לנתח את הרקמות כדי להסיר את בלוק cardiopulmonary מן בית החזה.בסוף, להגדיל את ריכוז isoflourane ל 5% ולנהל 10 מיליליטר של אשלגן כלורי. לאחר דיסקציה של רקמות, הדקו את צינורית האורוטרצ'אל עם מלקחיים מתאימים של קאלי במהלך סוף ההשראה, תוך שמירה על הריאה מנופחת. נתק את מכונת ההנשמה המכנית.חתך את עורק אבי העורקים, ולמקם את השואף בתוך חלל החזה כדי להסיר דם אקסטרווס, ולשמור על הדמיה של החלל. הרצועה הריאה התחתונה צריכה להשתחרר בזהירות כדי למנוע חתך ריאתי. הסר את בלוק cardiopulmonary מן הכלוב הצלעות עם צינורית orotracheal מהודק, ומניחים אותו על מגש.לערבב את עורק הריאה עם צנתר לומן יחיד גדול ונשא, ולחבר אותו לעירוי שנקבע למתן רציף של 2000 מיליליטר של קוד 9% תמיסת מלח עד שנוזל צלול זורם מאבי העורקים. תמיסת המלח צריכה להינתן בקצב נורמלי. הימנעות מסחיטת שקית העירוי.לאחר ניקוי הזרימה, לתפור את עורק אבי העורקים ולנהל עוד מאה מיליליטר של תמיסת מלח. תמיסת המלח נשארת בתוך הריאות עד סוף הניסוי. לאחר הכנת הריאות, מקמו אותן אנכית בתוך קופסת האקריליק וחברו את צינורית קנה הנשימה למכונת ההנשמה המכנית.ודא שצינורית קנה הנשימה מאובטחת היטב בקנה הנשימה. התאם את מכונת ההנשמה המכנית למצב מבוקר עוצמת קול באמצעות הפרמטרים הבאים. נפח טאו, שישה מיליליטר לקילוגרם.מציצים, חמישה סנטימטרים של מים. חלק השראה של חמצן, 21% קצב נשימה, 15. זמן הפסקה מעורר השראה, 10% הגדרות נבחרות במסך ההנשמה המכנית.כדי להתחיל לגייס להגדיל PEEP מחמישה לשישה סנטימטרים של מים, ולאחר מכן להגדיל אותו במרווחים צעד אחר צעד של שני סנטימטרים של מים, עד להגיע 14 ס"מ של מים. PEEP מוגבר באמצעות הלחצן שעל המסך במאוורר המכני. כל ערך PEEP נשמר במשך 10 דקות תוך רישום מכניקת ריאות.לאחר הגעה ל-14 סנטימטרים של מים, הפחיתו את PEEP צעד אחר צעד בגזרות של שני סנטימטרים של מים עד להגעה לשישה סנטימטרים של מים, ולאחר מכן הפחיתו אותו לחמישה סנטימטרים של מים. במהלך ירידה זו, ערך PEEP נשמר במשך חמש דקות, תוך רישום מכניקת ריאות. בסוף שלב הגיוס, מהדקים בעדינות את צינורית קנה הנשימה עם המהדק במהלך ההשראה, תוך שמירה על הריאות מנופחות.פתח את קופסת האקריליק. הסר את הריאות מקופסת האקריליק ומניחים אותן בזהירות במיכל זכוכית. לאחר הכנסת הריאות למיכל הזכוכית, ודא שהמהדק סגור היטב, ושפך 500 מיליליטר של תמיסת מלח 9%.אחסנו את הריאות במקרר במיכל זכוכית עטוף פלסטיק בטמפרטורה של שתיים עד שמונה מעלות צלזיוס למשך 24 שעות. חזור על התהליך לאוורור מכני, ותמרון הגיוס הסגלגל במשך חמישה ימים רצופים. לאחר כל פעם שהתהליך הושלם, הניחו את הריאות במיכל הזכוכית ואחסנו אותו במקרר.אנו מנתחים את הריאות במשך חמישה ימים רצופים, וחוזרים על התהליך כולו כמתואר בתרשים הזרימה. הצלחנו להראות כיצד משתני הריאה התנהגו לפני ואחרי הגיוס, ולבסס את עמידותו של מודל הריאות ex vivo בתקופת המחקר. ראינו הבדלים משמעותיים בין כל המשתנים לפני ואחרי תמרוני הגיוס.לחץ שיא, לחץ מישורי ולחץ נהיגה ירדו לאחר התמרון, בעוד שההיענות הדינמית עלתה, והדגימה פתיחה של הנאדיות שקרסו, ועלייה באזור הריאות. התנגדות דרכי הנשימה עלתה גם היא לאחר הגיוס. אנו מראים כי המודל יעיל בהדגמת שינויים חזותיים במכניקת הריאות באמצעות תמרון גיוס מכתשית, ויעילותו ללימוד והוראה של מכניקת ריאות.בנוסף, אנו מראים כי ניתן להשתמש במודל לפחות חמישה ימים רצופים. במחקר הפיילוט התחלנו עם PEEP של חמישה סנטימטרים של מים, והגדלנו אותו בחמישה סנטימטרים של תוספות מים עד 25 סנטימטרים. עם זאת, לחצי השיא והרמה מגיעים לערכים גדולים מ-40 ו-30 סנטימטרים של מים בהתאמה, עם היווצרות פיסטולה.לכן, בחרנו לבצע העלאה הדרגתית במרווחים של שני סנטימטרים כדי לספק ניתוח טוב יותר של התנהגות הלחצים לאורך זמן, ולהבין את מגבלות PEEP במודל רישום ex-vivo שלך. אין הבדל בין אינפלציה מתמשכת או מצטברת ביחס לתמותה, אך בנוסף להיותה האינפלציה המצטברת הנפוצה ביותר יכולה להקל על ניתוח הדרגתי של מכניקת הריאות. נעשו מחקרים שהשתמשו במודלים של XV על פני C עם לחץ חיובי ושלילי עם יוזמות שונות, כגון פיתוח מודל דומה של מחקרים פרה-קליניים, אימות התפלגות אירוסולים והקמת סימולציות ילדים.למרות המטרות השונות, מחקרים כאלה פותחים אפשרויות למחקר החדש שלנו, ומסייעים ליישומים עבור מודל הלמידה שלנו. למרות שמחקרים הוכיחו כי השימוש באוורור לחץ חיובי במודל נפח XV יכול להוביל לגיוס פתאומי, עם עיוות מקומי גדול יותר מאשר אוורור בלחץ שלילי. יש צורך ליצור מודלים של לחץ חיובי מכיוון שהמטופלים שלנו בדרך כלל נכנעים ללחץ חיובי במהלך הנשמה מכנית, מכיוון שיש לנו קודם כל ידע באנטומיה של בעלי חיים כדי שניתן יהיה להסיר את הרגליים כראוי.שנית, המודל לא הוערך מעבר לחמישה ימים. שלישית, המודל הזה, מתאים רק להוראת אוורור. ולבסוף, כדי לתרגם את תוצאותיו לכל בני האדם, חשוב לשקול את מגבלות המודל של בעלי חיים.מודל הריאות X vivo הוא בר קיימא וניתן לשחזור, הוא יכול להגיש לתמרוני גיוס עם הדמיה של משתנים מכניים ריאתיים. המודל מספק מבט חדש על הריאה תחת אוורור מכני, ומקל על הוראת מושגים אלה באמצעות משוב חזותי.

ex-vivo-porcine-experimental-model-for-studying-teaching-lung

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

סרטון זה מתאר את הפרוטוקול לפיתוח מודל ריאות חזיר ex vivo של ביופילם חיידקי על רקמת סימפונות נגועה. ביופילמים הם אגרגטים חיידקיים המשובצים במטריצה הנצמדת למשטח. מודל זה משמש לחקר הרגישות האנטיביוטית של חיידקים בשלבים שונים של היווצרות ביופילם.

מודל ריאות חזיר Ex vivo של ביופילם: טכניקה לפיתוח מודל ריאות לחקר ביופילמים חיידקיים על רקמת ברונכיולר חזיר

מאמר זה מתאר טכניקות bronchoscopic בריאת השור תחת תנאי ניסוי, כלומר חיסון מודרך bronchoscopically, שטיפה ברונכואלוואולרית, צחצוח הסימפונות, וביופסית ריאות transbronchial.

ברונכוסקופיה מודרכת מבחינה ויזואלית, Intrabronchial הרכבת חיסון ו: ריאות שור במחקר ביו<em&gt; בVivo</em&gt; טכניקות דגימה

Ex-Vivo ריאות זלוף (EVLP) אפשר השתלת ריאות בבני אדם להפוך לזמינה יותר בכך שיאפשר את היכולת להעריך איברים ולהרחיב את המאגר התורם. כאן אנו מתארים את הפיתוח של תכנית EVLP חולדה וחידודים המאפשרים למודל לשחזור להתרחבות עתידית.

שיטה של ​​מבודד<em&gt; Ex Vivo</em&gt; ריאות זלוף במודל עכברוש: ​​לקחים מפיתוח תכנית EVLP עכברוש

פרוטוקול זה מתאר מודל חזירי צעיר של השתלת ריאה שמאלית אורתוטופית המיועד לשימוש במחקר ESLP. דגש נעשה על טכניקות הרדמה וכירורגיה, כמו גם צעדים קריטיים ופתרון בעיות.

השתלה אורתוטופית ריאה שמאלית במודל חזיר צעיר עבור ESLP

ריאות Ex vivo שימושיות עבור מגוון ניסויים לאיסוף נתונים פיזיולוגיים תוך התעלמות מהמשתנים המבלבלים של ניסויי in vivo. הגדרות מסחריות הן לעתים קרובות יקרות ומוגבלות בסוגי הנתונים שהן יכולות לאסוף. אנו מתארים שיטה לבניית מערך מודולרי לחלוטין, הניתן להתאמה לעיצובי לימוד שונים.

תכנון ויישום של מודל זילוח ריאות Rat Ex Vivo

אנו מציגים שיטה להרכבת שסתום אבי העורקים החזירי על משכפל פולסים כדי לבדוק את תכונותיו ההידרודינמיות. שיטה זו יכולה לשמש כדי לקבוע את השינוי בהידרודינמיקה לאחר יישום של הליך ניסיוני או מכשיר רפואי חדשני לפני השימוש במודל של בעלי חיים גדולים.

מודל חזירי Ex Vivo לבדיקות הידרודינמיות של פרוצדורות ניסיוניות של מסתם אבי העורקים ומכשירים רפואיים חדשניים

כאן, אנו מתארים את השלבים הדרושים להקמת מודל EVLP של חולדות ומראים את הפרופיל הדלקתי הקשור לריאות המועברות. המטרה היא להפיץ ידע וחוויות על מודל EVLP של חולדות, ולאפשר הבנה אינטגרלית של התגובות הביולוגיות הקשורות לטכניקה מהפכנית זו.

הקמת מודל חולדה לזלוף ריאות ex vivo לתובנות תרגומיות בהשתלת ריאות

פרוטוקול זה מתאר את הטכניקה הכירורגית המשמשת למיקום צנתר תרמודיל דרך הווריד הצווארי בחזירים כדי להעריך את תפוקת הלב ולהבטיח זילוח ריאות נאות במהלך זילוח ריאות ex vivo (EVLP).

קביעת תפוקת הלב במודל חזירי לזילוח ריאתי Ex Vivo

המטרה היא לפתח מודל חדש של זלוף ריאות ex vivo (EVLP) בחולדות שיכול לשמור על תפקוד ריאות עקבי במשך 4 שעות לאורך EVLP ולספק לתעשייה פרטי יישום שיציע שיטה יציבה ליישום EVLP על מודלים של מכרסמים.

הקמת מערכת זילוף ריאות ex vivo חדשה לריאות חולדות לאחר מוות במחזור הדם

מחקר זה מציג מודל חזירי של תסחיף ריאתי (PE) באמצעות תסחיפים אוטולוגיים גדולים המשכפלים PE חריף בסיכון בינוני. המודל מתאים היטב להערכת פתופיזיולוגיה ותגובות לטיפול.

מודל חזירי של תסחיף ריאתי אוטולוגי חריף

למדו מכניקת ריאות וניהול ונטילציה מכנית באמצעות מודל אקס ויוו מריאות חזיר. שיטה זו מאפשרת הדגמה חזותית של מניפולציות גיוס אלביאולרי ומשמשת ככלי הוראה יעיל למקצועות רפואה במשך חמישה ימים.

אקס ויוו מודל ניסויי חזירי ללימוד והוראת מכניקת ריאות

גלה סרטונים נוספים