0.9%生理液量(35mL/kg体重、37°C)を用いた界面活性剤洗浄と、中程度の人工呼吸器誘発肺傷害(VILI)を引き起こす低いPEEPによる高潮量換気の組み合わせは、実験的急性呼吸窮迫症候群(ARDS)をもたらす。この方法は、長期にわたる様々な換気戦略の効果を研究するための低/限られた採用能力を有する肺損傷のモデルを提供する。
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方法論記事
傷害性換気と組み合わせた界面活性剤の枯渇は急性呼吸窮迫症候群(ARDS)の再現可能なモデルをもたらす
* These authors contributed equally
この記事について
サマリー
要約
急性呼吸窮迫症候群(ARDS)の複雑な病態機構を研究するために、様々な動物モデルが存在する。これらのモデルには、オレイン酸の肺動脈注入、内毒素または細菌の注入、cecalライゲーションおよび穿刺、様々な肺炎モデル、肺虚血/再灌流モデル、そしてもちろん界面活性剤枯渇モデルなどが含まれる。サーファクタントの枯渇は、肺ガス交換と血液力学の急速で再現性の悪化を生じ、0.9%の生理食動物(35 mL/kg体重、37°C)で繰り返される肺洗浄を使用して麻酔豚で誘導することができます。界面活性剤の枯渇モデルは臨床応用された装置の標準的な呼吸および血行力学的モニタリングと調査を支える。しかし、このモデルは比較的高い採用可能性に苦しんでおり、高い気道圧力で換気を行うことで、直ちに局所肺領域を再開することで怪我の重症度を軽減することができます。したがって、このモデルは、高気道圧力を使用する人工呼吸器のレジームの調査には適していません。界面活性剤の枯渇と高潮量/低陽性終気流圧(高いTv/低PEEP)との有害換気の組み合わせにより、人工呼吸器による肺損傷(VILI)を引き起こすことにより、肺損傷の採用性が低下します。タイムリーな誘導の利点と集中治療室に匹敵する設定で実験研究を行う可能性は保存されます。
概要
急性呼吸窮迫症候群(ARDS)の死亡率は、1967年のAshboughとPettyによる最初の記述以来、集中的な研究にもかかわらず、40%1を超える値で高いままである2。当然のことながら、新しい治療アプローチの調査は、倫理的な懸念と基礎となる病理、周囲の状態、および共同薬の標準化の欠如のためにクリニックで制限されていますが、動物モデルは標準化された条件下で体系的な研究を可能にします。
したがって、実験的なARDSは、オレイン酸の肺動脈注入、細菌および内毒素の静脈内注入、またはセプシス誘発性ARDSを引き起こすcecalライゲーションおよび穿刺(CLP)モデルのような様々な方法を用いて、大型動物(例えば、ブタ)または小動物(例えば、げっ歯類)に誘導された。また、火傷や煙の吸入や肺虚血/再灌流(I/R)による直接肺損傷が3.直接肺損傷の1つの頻繁に使用されるモデルは、モルモット4で最初に述べられているように肺洗浄による界面活性剤の枯渇である。
界面活性剤の枯渇は、ガス交換およびヘモダイナミクス5において急速に妥協をもたらす非常に再現性の高い方法である。大きな利点は、臨床的に使用される機械式....
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プロトコル
実験は、実験に先立って、ドイツ・ベルリンの大学医学部(EN DIN ISO 9001:2000に準拠)で実施され、実験前にドイツ・ベルリンの動物研究に関して連邦当局によって承認されました(G0229/18)。実験動物の治療の原則は、すべての実験で使用され、実験動物科学の欧州およびドイツ協会のガイドラインに従っています.
1. 実験動物及び動物福祉
- 体重(bw)30~40kgの深麻酔をした雄豚(ドイツ陸地×大白)の3~4ヶ月ですべての実験を行います。
2. 麻酔、挿管、および機械的換気
- 豚の完全な胃を避けるために麻酔の前に12時間乾燥食品を提供しないでください。ストレスを最小限に抑えるために水とわら/干し草への自由なアクセスを許可します。
- アザペロン(3mg/kg bw)、アトロピン(0.03mg/kg bw)、ケタミン(25mg/kg bw)、キシラジン(3.5mg/kg bw)を豚の首筋に組み合わせた筋肉注射を用いたプレメディケーションは、動物がストレスを最小限に抑えるために住宅施設に保管されている。
注:実験の前にいくつかの砂糖キューブを供給しながら、動物の首をかわいがって、訓練された方法で糖キューブを供給しながら注入を適用する毎日のトレーニングは、滑らかな前投薬を容易にし、さらにストレスを軽減します。- 動物を担架に乗せ、十....
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結果
PaO2/FIO2-全ての動物の界面活性剤洗浄中に比が低下した(図3)。結果として生じる低酸素血症、高カプ症、およびアテレタシスは肺動脈圧の増加を引き起こした。肺洗浄の詳細は、すでに他の6に記載されています。
界面活性剤の枯渇は、少なくとも5 mbarのPEEPでの機械換気にもかかわらず、PaO2/FIO2比が100 mmHg以下になるまで繰り返した。その後、大潮量、低いPEEP、ほぼ完全なインフレ/デフレが2時間続き、VILIを引き起こすために換気が開始されました。なお、ガス交換のパラメータ(酸素飽和、PaO2)は、循環的な採用による高い潮量で換気中に改善され得るが、mPAPは通常、高胸腔圧および高カプニアのために上昇したままである(図3.......
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ディスカッション
本稿では、繰り返し肺洗浄による界面活性剤の枯渇と高潮量、低いPEEP、肺の完全な膨張/デフレを組み合わせた豚における実験的ARDSの誘導について説明する。この組み合わせは、ガス交換の再現性と同等の悪化と結果として生じる血力学的妥協を引き起こすが、肺の採用可能性を制限する。したがって、このモデルは低い採用率の臨床ARDSを模倣し、新しい換気の体制の調査を可能にする。
プロトコルにはいくつかの制限があります。まず、反復洗浄は、主要なアテダシスの形成、血管内浮腫形成、および肺胞毛細血管膜の厚さの増加を含む、臨床的(ヒト)ARDSの組織病理学的特性の一部をもたらす。高いTV/低PEEP換気は、採用に対して脆弱ではないびまん性肺出血などのいくつかの特性を追加します。それにもかかわらず、ヒアリン膜の形成のようなヒトARDSの重要な特徴は、数時間以内に誘導することができず、したがってこのモデル2、3では欠けている。第二に、肺の構造的損傷は、数時間またはおそらく数日にわたって不可逆.......
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開示事項
すべての著者は、金銭的またはその他の利益相反を開示しません。
謝辞
私たちは、ビルギット・ブラントの優れた技術支援を感謝しています。この研究は、ドイツ連邦教育研究省(FKZ 13GW0240A-D)の助成金によって支えられた。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| イブ | ・フリッツ・シュテファンGmbH | 緊急人工呼吸器 | |
| フロースルーチャンバーサーミスタ | バク | スター93-505 | 心拍出量測定用 |
| リーダー キャスセット | ヴァイゴン | 1,15,805 | 動脈カテーテル |
| マリンクロット 気管チューブ カフ付き | Covidien | 107-80 | 内径8.0 mm |
| MultiCath3 | Vygon | 1,57,300 | 3ルーメン中心静脈カテーテル、長さ20cm |
| 経皮シースイントロデューサーセット | 矢印 | SI-09600 | 肺動脈カテーテル用イントロデューサーシース 4-6 Fr.、長さ10 cm |
| Swan-Ganz True Size Thermodilution Catheter | Edwards | 132F5 | 肺動脈カテーテル、長さ75cm |
| 尿道カテーテル | 特定のモデルは | ||
| Vasofix Braunüを必要としませんでした。le 20G | B Braun | 4268113B | 末梢静脈カテーテル |
| Vigilance I | Edwards | モニター |
参考文献
- Bellani, G., et al. Epidemiology, patterns of care, and mortality for patients with acute respiratory distress syndrome in intensive care units in 50 countries. JAMA. 315 (8), 788-800 (2016).
- Ashbaugh, D. G., Bigelow, D. B., Petty, T. L., Levine, B. E.
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再版と許可
