この記事は、突然の心停止と従来の心肺蘇生のエピソードをシミュレートする、胸部圧迫、換気、および電気ショックの送達による電気的に誘発された心室細動と蘇生のラットモデルについて説明しています。このモデルにより、心停止の病態生理学に関する洞察を収集し、新しい蘇生戦略を探求することができます。
方法論記事
この記事は、突然の心停止と従来の心肺蘇生のエピソードをシミュレートする、胸部圧迫、換気、および電気ショックの送達による電気的に誘発された心室細動と蘇生のラットモデルについて説明しています。このモデルにより、心停止の病態生理学に関する洞察を収集し、新しい蘇生戦略を探求することができます。
電気的に誘発された心室細動とそれに続く心臓蘇生のラットモデルが、人間の心肺蘇生法の基本要素を組み込んだ閉鎖胸部技術を用いて、ここに記述されています。このモデルは1988年に開発され、生理学や病態生理学、蘇生可能性の決定要因、薬理学的介入、さらには細胞療法の効果など、蘇生の無数の側面を調査する約70の査読付き出版物で使用されてきました。このプレゼンテーションで取り上げられるモデルには、(1)大動脈および右心房圧を測定するための血管カテーテル法、熱希釈による心拍出量の測定、および心室細動を電気的に誘発するための血管カテーテル法が含まれます。(2)酸素富化ガスによる陽圧換気のための気管挿管と呼気終末CO2の評価。介入の典型的なシーケンスには、(1) 心室細動の電気的誘導、(2) 酸素富化ガスを供給する陽圧換気と併用する機械式ピストン装置を使用した胸骨圧迫、(3) 心室細動を終了させ、心臓活動を再確立するための電気ショック、(4) 蘇生後の血行動態および代謝機能の評価、および (5) 臓器機能の生存と回復の評価。血行動態、代謝、および組織測定を含むがこれらに限定されない測定の堅牢なインベントリが利用可能です。このモデルは、新しい蘇生の概念を開発し、心停止と蘇生のより大規模で翻訳的に関連性の高い動物モデルでテストする前に、新しい治療介入を検討するのに非常に効果的でした。
36万米国1内の個人と、より多くの世界的に2に近い、毎年突然の心停止のエピソードに苦しむ。人生を復元しようとすると、心臓の活動が再確立することがなく、重要な器官への損傷が、防止最小化、または逆転されていることだけでなく、必要とする。現在の心肺蘇生法は、約30%の初期蘇生率をもたらす。しかし、生存退院はわずか5%1です。心筋機能障害、神経機能障害、全身性炎症、併発疾患、または循環の最初のリターンにもかかわらず、死亡する患者の大きな割合を蘇生後のアカウントを発生するそれらの組み合わせ。したがって、基礎となる病態生理学および新規蘇生のより深い理解のアプローチが緊急に初期蘇生無傷臓器機能とその後の生存率を増加させるために必要とされる。
動物のモード彼らは人間の3で試験することができる前に、心停止のLSは心停止と蘇生の病態生理学上の洞察を提供し、新たな介入を概念化し、テストするための実用的な手段を提供することで、新たな蘇生治療の開発において重要な役割を果たしている。ここで説明し、閉じた胸の心肺蘇生(CPR)のラットモデルは、重要な役割を果たしてきました。後半教授マックスハリーワイル医学博士の研究室で4を 、彼女の共同研究者-当時の研究員-モデルは、アイリーン·フォン·プランタによって1988年に開発されました健康科学大学(2004年の医学と科学の名前を変更したロザリンド·フランクリン大学)で、かつ広範囲に教授ワイルとその研修生の仲間たちによって主に蘇生の分野で使用されてきた。
モデルは、従来のCPR技術によって試み蘇生で突然の心停止のエピソードをシミュレートし、したがって、入会さを含み付随して酸素富化ガスで陽圧換気を提供しながら、空気圧で駆動されるピストン装置による右心室心内膜と、閉じた胸のCPRの提供への電流を提供することにより、心室細動(VF)のイオン。 VFの終了は、電気ショックの経胸壁配信することによって達成される。ラットモデルは、堅牢へのアクセス権を持つ、よく標準化された再現可能、かつ効率的な方法で新しい研究概念の探査を可能に小さい動物( 例えば 、マウス)で開発された大型動物( 例えば 、豚)とモデルで開発されたモデルとの間のバランスを打つ適切な測定の目録。モデルは、新しい概念を探求し、より高価な、しかしより大きな翻訳への影響であるより大きな動物モデルで試験を実施する前に、交絡因子の影響を調べるために、研究の初期段階で、特に有用である。
すべての査読論文として報告するためのMedlineの検索それが最初に1988年4年に出版されたので、心停止のメカニズムと、閉じた胸の蘇生のいくつかのフォームとしてVFを持つimilarラットモデルは、モデルを使用して69追加のオリジナルの研究の合計を明らかにした。研究分野は、蘇生5-17の病態生理学的な側面が含まれ、成果18-30に影響を与える因子、血管収縮剤31-43、緩衝剤を検査薬理学的介入の役割44、強心薬45、心筋梗塞または脳保護を46から70に向けた薬剤とともに、間葉系幹細胞が71~73の効果。
この資料に記載されたモデルとプロトコルは、現在、蘇生研究所で使用されています。しかし、個々の研究者との研究の目標に利用可能な機能に基づいてモデルを「カスタマイズ」するために、複数の機会があります。
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注:プロトコルは、医学と科学のロザリンド·フランクリン大学の施設内動物管理使用委員会によって承認された。すべての手順は、米国学術研究会議によって公開実験動物の管理と使用に関する指針に従った。
1。実験のセットアップと麻酔
2.血管カニューレ挿入
2.1)下行胸部大動脈にT型熱電対カテーテルを前進させるための大腿動脈を左
2.2)右心房にPE25カテーテルを前進させるための大腿静脈を左
下行胸部大動脈にPE25カテーテルを前進させるため2.3)右大腿動脈
2。右心房に3Fポリウレタン小児静脈カテーテルを前進させるための4)右外頸静脈
3.気管挿管
3.1)気管暴露
3.2)気管挿管
5.実験プロトコール
心室細動の5.1)の誘導(VF)
5.2)胸部圧迫および陽圧換気
注:この出版物で紹介胸圧縮機は、カスタムメイドの空気圧で駆動され、電子制御式のピストンデバイスである。人工呼吸器は、市販の装置である。
5.3)除細動
5.4)ポスト蘇生
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ここで説明するラットモデルは、最近、胸部圧迫および蘇生後61中の心筋血行動態機能上の筋細胞のナトリウム-水素交換体アイソフォーム1(NHE-1)の2つの阻害剤の効果を比較した。これは、以前にNHE-1阻害剤はナトリウムによって誘発される細胞質ゾルおよびミトコンドリアのカルシウム過負荷を制限することによって、心筋再潅流傷害を減衰し、それによって、胸部圧迫中に左心室伸展性を維持する助けと蘇生後の心筋機能不全12を減衰させることが報告された。本研究では、広範囲に、過去に調査されたNHE-1阻害剤カリポリド(1ミリグラム/ kg)を、10匹ずつの3群における新しい化合AVE4454B(1mg / kg)およびビヒクル対照と比較した、すべての電気ショックを配信する前に胸部圧迫の8分に続いて未処理VFの10分に供した。いずれかの化合物または車両制御は、への投与のために無作為化したすぐに割り当てにブラインドの研究者らとの胸部圧迫を開始する前に、右心房。 NHE-1阻害剤の効果は、個々に分析し( すなわち 、対照に対する)を合わせた。 図6に示すように、NH...
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プロトコルにおける重要なステップ
プロトコルの重要なステップがあります。マスターした場合、準備とプロトコルは、簡潔に以下のように進みます。外科的準備は、単一または少数の試み(S)の後に成功した気管挿管に続いて、最小または無血管攣縮をトリガーし、意図したとおりにカテーテル先端を配置する小さな切開を通じて急速にカテーテルを進め、迅速です。このように、基準値内のベースライン測定( 表1)とVFの誘導初期ペントバルビタール投与から≈90分で準備を完了する。 VFは、導自発的にインスタンスの> 95%で途切れ電気刺激の3分後にVF持続に至るすべてのインスタンスに誘導される。胸部圧迫、大動脈拡張期血圧の間≥24ミリメートルHgのと呼気終末CO 2のHgが17ミリメートルの圧迫深度を超えることなく、生成され≥10ミリメートル深さと胸腔内臓器を傷つけることなく。 ( 図3に示すように、 例えば 、)除細動プロトコルの実装を容易にし、胸部圧迫の<5秒の中断で発生...
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著者らは開示するものは何もない。
著者は、カリフォルニア州ランチョミラージュのワイル救命救急医学研究所のワンチュン・タン博士、MCCM、FCCP、FAHAおよびイエナ・カフーン博士に対し、蘇生プロトコルの概要に貢献し、げっ歯類の外科医(LL)の訓練に貢献したことに感謝したいと思います。この記事の準備は、米国海軍退役SKCロバート・W・プライ氏を偲ぶモニカ・プライ氏による心臓病とパーキンソン病の研究に対する寄付と、ロザリンド・フランクリン医科科学大学医学部からの裁量基金によって部分的に支援されました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ナトリウムペントバルビタール | シグマアルドリッチ | P3761 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/p3761?lang=en®ion=US |
| 直腸サーミスタBIOPAC | システム、INC | TSD202A | http://www.biopac.com/fast-response-thermistor |
| 針電極バイオポーラ同心25mmTP | BIOPACシステム、INC | EL451 | http://www.biopac.com/needle-electrode-concentric-25mm |
| PE25ポリエチレンチューブ | Solomon Scientific | BPE-T25 | http://www.solsci.com/products/polyethylene-pe-tubing |
| 26GA メス ルアー スタブ アダプター | Access Technologies | LSA-26 | http://www.norfolkaccess.com/needles.html |
| Stopcocks with luer connections; 3-way; オス ロック、非滅菌 | Cole-Parmer | UX-30600-02 | http://www.coleparmer.com/Product/Large_bore_3_way _male_lock_stopcocks _10_pack_Non_sterile/EW-30600-23 |
| TruWave 使い捨て圧力トランスデューサ | Edwards Lifesciences | PX600I | http://www.edwards.com/products/pressuremonitoring/Pages/truwavemodels.aspx?truwave=1 |
| T型熱電対 | Physitemp Instruments | IT-18 | http://www.physitemp.com/products/probesandwire/flexprobes.html |
| 小児中心静脈カテーテル | クックメディカル | C-PUM-301J | |
| https://www.cookmedical.com/product/-/catalog/display?ds=cc_pum1lp_webds Abbocath-T 鎖骨下静脈カテーテル (14 g x 5 1/2インチ) | Hospira | 453527 | http://www.hospira.com/products_and_services/iv_sets/045350427 |
| Novametrix Medical Systems, Infrared CO2 monitor | Soma Technology, Inc. | 7100 CO2スモーク | http://www.somatechnology.com/MedicalProducts/novametrix_respironics_co2smo_ 7100.asp |
| ハーバード モデル 683 小動物用人工呼吸器 | ハーバード 装置 | 555282 | http://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/haisku2_10001_11051_44453_-1_ HAI_ProductDetail_N_37322_37323 |
| ダブルフレキシブル先端ワイヤーガイド | クックメディカル | C-DOC-15-40-0-2 | https://www.cookmedical.com/product/-/catalog/display?ds=cc_doc_webds |
| 高精度 AC LVDT 変位センサー | オメガエンジニアリング | LD320-25 | http://www.omega.com/pptst/LD320.html |
| HeartStart XL 除細動器/モニター | フィリップスメディカルシステムズ | M4735A | |
| http://www.healthcare.philips.com/main/products/resuscitation/products/xl/ Graefe micro解剖鉗子4インチ | Roboz | RS-5135 | http://shopping.roboz.com/Surgical-Instrument-Online-Shopping?search=RS-5135 |
| Graefe マイクロ解剖鉗子 4 インチ、歯付き | Roboz | RS-5157 | http://shopping.roboz.com/Surgical-Instrument-Online-Shopping?search=RS-5157 |
| 極細マイクロ解剖はさみ4インチ | Roboz | RS-5882 | |
| http://shopping.roboz.com/micro-scissors-micro-forceps-groups/micro-dissecting-scissors/Micro-Dissecting-Scissors-4-Straight-Sharp-Sharp Heiss組織リトラクター | Fine Science Tools | 17011-10 | http://www.finescience.com/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=321&CategoryId=134& lang=ja-US |
| Crile curve tip hemostats | Fine Science Tools | 13005-14 | |
| http://www.finescience.com/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=372 Visistat スキンステープラー | テレフレックスインコーポレイテッド | 528135 | |
| http://www.teleflexsurgicalcatalog.com/weck/products/9936 編組シルク縫合糸、3-0 | ハーバード装置 | 517706 | http://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/haisku2_10001_11051_43051_-1_ HAI_ProductDetail_N_37916_37936 |
| ベタジン溶液 | バトラーシャイン | 3660 | https://www.henryscheinvet.com/ |
| 滅菌生理食塩水、250ml袋 | ッシャー50-700-069 | ||
| http://www.fishersci.com/ecomm/servlet/itemdetail?catnum=50700069&storeId=10652 ヘパリンナトリウム注射、USP | フレゼニウスカビ | 504201 | http://fkusa-products-catalog.com/files/assets/basic-html/page25.html |
| Loxicom (メロキシカム) | Butler Schein | 045-321 | |
| https://www.henryscheinvet.com/ 小動物用熱希釈心拍出量コンピュータ | N/A | N/A | ナショナルインスツルメンツのハードウェアとLabVIEWソフトウェアを使用して蘇生研究所でカスタム開発された |
| アナログ-デジタルデータ集録および解析システム | N/A | N | /A ナショナルインスツルメンツのハードウェアとLabVIEWソフトウェアを使用してResuscitation Instituteでカスタム開発 |
| 小動物の胸骨圧迫用の空気圧駆動および電子制御ピストン装置 | N/A | N/A | Weil Institute of Critical Care Medicineでカスタム開発 |
| 60 Hz交流発電機 | N/A | /A | Weil Institute of Critical Careでカスタム開発薬 |
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