麻酔をかけた成体ブタの肺動脈にオレイン酸を連続的に注入すると、急性呼吸不全が誘発され、急性呼吸代償不全時の制御実験が可能になります。
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この記事について
サマリー
要約
このプロトコルは、ヨークシャー豚に中央投与されたオレイン酸注入を利用した急性呼吸目迫モデルの概要を示しています。実験に先立ち、各ブタは全身麻酔、気管内挿管、および人工呼吸器を受け、両側頸静脈中心血管アクセスカテーテルを装備しました。オレイン酸は、専用の肺動脈カテーテルを介して0.2 mL / kg / hの速度で投与されました。注入は60〜120分間続き、呼吸困難を引き起こしました。実験全体を通して、心拍数、呼吸数、動脈血圧、中心静脈圧、肺動脈圧、肺毛細血管楔圧、呼気終末二酸化炭素、ピーク気道圧、プラトー圧などのさまざまなパラメータが監視されました。60分頃、部分動脈酸素圧(PaO2)と酸素飽和ヘモグロビン(SpO2)の画分の低下が観察されました。注入中に、肺動脈圧の急激な上昇を伴う周期的な血行動態の不安定性が発生した。注入後、肺実質の組織学的解析により、実質損傷と急性疾患の進行を示す変化が明らかになり、急性呼吸器代償不全のシミュレーションにおけるモデルの有効性が確認されました。
概要
トランスレーショナルリサーチにおけるブタモデルの利用は、ヒト医学の理解を深める上で非常に重要です1。ブタモデルは、その生理学的および解剖学的類似性により、ヒトとの比較により、複雑な疾患や治療介入を研究するための貴重なプラットフォームを提供します1。急性呼吸不全の文脈では、ブタモデルは、病態生理学的メカニズムを調査し、治療戦略を評価し、潜在的な介入を評価するユニークな機会を提供します1,2,3。ブタモデルでヒトの呼吸生理学とさまざまな刺激に対する応答の重要な側面を再現する能力により、ヒト試験に進む前に治療モダリティを包括的に評価することができます1,2,3。この研究パラダイムにより、研究者は前臨床研究と臨床応用の間のギャップを埋め、新しい治療法の開発を促進し、患者の転帰を改善することができます1。したがって、効率的で効果的、かつ再現性のある急性呼吸不全ブタ....
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プロトコル
このプロトコルは、ヴァンダービルト大学の施設内動物管理および使用委員会(プロトコルM1800176-00)から承認を受け、国立衛生研究所の実験動物の世話と使用に関するガイドラインを厳守しました。この実験では、体重約40〜45 kgの雄と雌のヨークシャー豚を使用しました。動物は商業的な供給源から入手しました( 資料の表を参照)。現在の慣行には、獲得した豚の既存の病状のスクリーニングは含まれていません。この慣行が意図した結果を妨害したり、マスクしたりする可能性があることは認識されていますが、ベンダーによると、その可能性は低いと考えられており、この制限は受け入れられています。
1.動物の調理
- 麻酔と換気
- ケタミン(2.2 mg / kg)/キシラジン(2.2 mg / kg)/テラゾール(4.4 mg / kg)の筋肉内注射でブタに麻酔をかけ、動物を手術台に仰臥位(横たわっている)に置きます。
- 吸入麻酔薬、1%イソフルランを開始して全身麻酔を維持します。
- 喉頭鏡を使用して口から声帯を露出させ、6.5 mmの気管内チューブで12 を挿管します( 材料の表を参照)。針を付けていないシリンジを使用....
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結果
初期の単発ブタのパイロットデータは、PaO2の変化に沿って、他の呼吸モニタリング指標(RRおよびSpO2)の変更前にRIVA-RIが増加したことを示しています(図3)。PaO2の低下は、このモデルが達成しようとしている「肯定的な」結果です。予備データでは、30分経過時点から疾患の進行に伴ってRIVA-RIが増加し、PaO2が減少することも示されています(図3、赤矢印)。PaO2は、患者の臨床状態に関係なく、酸素供給と消費のバランスを反映しているという事実に続発する呼吸器状態を監視する設定において最も関心のある血行動態パラメータです28,29。また、急性呼吸困難の診断と治療の実施も推進します30。どちらの値も、ブタモデルではSpO2
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ディスカッション
このプロトコルの重要な要素は、呼吸困難を誘発するためにオレイン酸の投与中のブタの血行動態状態を綿密に監視することである15。研究者にとって、血行動態モニタリングデバイスを適切に配置するために必要な時間をかけることが最も重要です。このモデルの1つの特定の欠点は、炎症および呼吸器系8,10,18の損傷の結果として生じる可能性のある血行動態の不安定性である。オレイン酸を肺動脈に直接投与すると、頸静脈/心房接合部での投与よりも不安定性が少なくなりますが、そのような不安定性の可能性は依然として認識されるべきです。.通常、手順の開始後約45〜60分で、MPAPの大幅な増加が発生します。したがって、ブタの呼吸不全を達成するためには、血行動態サポートを提供する必要があるかもしれません。通常、60 mmHg 未満の SBP および/または 50 bpm 未.......
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開示事項
呼吸器の非侵襲的静脈波形解析に関連する知的財産に関する暫定特許が著者(BA、CB、KH)によって出願されました。
謝辞
著者は、ホセ・A・ディアス博士、ジェイミー・アドコック博士、メアリー・スーザン・フルツ、およびヴァンダービルト大学医療センターのSRライト研究所の支援とサポートに感謝します。この研究は、国立衛生研究所(BA;R01HL148244)。内容は著者の単独の責任であり、必ずしも国立衛生研究所の公式見解を表すものではありません。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 1% イソフルラン | プライマル、マサチューセッツ州ボストン、米国 | 26675-46-7 | https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/792632?gclid=Cj0KCQjw9fqnBhDSARIsAHl cQYS_W-q6tS2s6LQw2Qn7Roa3T GIpTLPf52351vrhgp44foEcRozPqt YaAtvfEALw_wcB |
| 動脈カテーテル | メリット メディカル、サウス ジョーダン、ユタ州、米国 | MAK401 | MAK ミニ アクセス キット 4F |
| 血圧アンプ | ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA | FE117 https://www.adinstruments.com/products/bp-blood-pressure-amp | |
| Central Venous Catheter | Arrow International, Cleveland, OH, USA | AK-09800 | 8.5 Fr. x 4" (10 cm) Arrow-Flex |
| Disposable Pressure Transducers | AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA | 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 |
| ケリーはさみ | MPMメディカルサプライ、フリーホールド、ニュージャージー州07728 | 104-5516 | https://www.mpmmedicalsupply.com/products/kelly-scissors |
| Kendall 930 FoamElectrodes | Covidien、マンスフィールド、マサチューセッツ州、米国 | 22935 | https://www.cardinalhealth.com/en/product-solutions/medical/patient-monitoring/electrocardiography/monitoring-ecg-electrodes/radiolucent-electrodes/kendall-930-series-radiolucent-foam-electrodes.html |
| ケタミン塩酸塩100 mg / mL、注射液、10 mL | Patterson Veterinary、Loveland、CO 80538 | 07-894-8462 | https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078948462?omni=ketamine |
| LabChart 8ソフトウェア | ADインスツルメンツ、コロラドスプリングス、コロラド州、米国 | N / A | |
| https://www.adinstruments.com/products/labchart Lahey Retractor | BOSS Instruments LTD、Gordonsville、VA 22942 | 18-1210 | |
| https://bossinstruments.com/product/7-3-4-lahey-thyroid-retractor-6mmx28mm/ オレイン酸 | Sigma-Aldrich, Merck, Darmstadt, Germany | O1008 | https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/sial/o1008?gclid=CjwKCAjwzJmlBhBBEiwAEJy Lu2047wRpXqF_Z2BegUyhgZJ _WygsWfErhgrGCIyMp8PxwNH sTZ8qARoCl1QQAvD_BwE&gcl src=aw.ds |
| Peripheral IV Catheter Angiocath 18-24 G 1.16 inch | McKesson, Irving, TX, USA | 329830 | https://mms.mckesson.com/product/329830/Becton-Dickinson-381144 |
| Piezoelectrode | MuRata Manuractoring Co, Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, Japan | 7BB-12-9 | |
| https://www.murata.com/en-us/products/productdetail?partno=7BB-12-9 PlasmaLyte | Baxter International,米国イリノイ州ディアフィールド | 2B2544X | https://www.ciamedical.com/baxter-2b2544x-each-solution-plasma-lyte-a-inj-ph-7-4-1000ml |
| 肺動脈カテーテル | Edwards Life Sciences, Irvine, CA | 131F7 | Swan Ganz 7F x 110cm |
| 標準気管内チューブ | Teleflex、モリスビル、ノースカロライナ州27560 | 5-10313 | https://www.teleflex.com/usa/en/product-areas/anesthesia/airway-management/endotracheal-tubes/standard-tubes/index.html |
| SurgiVet Clearviewフォーリーカテーテル、8 Fr、55 cmシリコン | ペン獣医供給株式会社、ウェストレンダリング、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 |
| テラゾール(チレタミンHClおよびゾラゼパムHCl)、注射液、5 mL | Patterson Veterinary、Loveland、CO 80538 | 07-801-4969 | https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078014969?omni=telazol |
| Welch Allyn E-MacIntosh標準喉頭鏡ブレード | MFIMedical、サンディエゴ、CA 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 |
| キシラジンHCl 100 mg/mL、注射液、50 mL | Patterson Veterinary, Loveland, CO 80538 | 07-894-5244 | https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078945244 |
| Yorkshire Pigs | Oak Hill Genetics, Ewing, IL, USA | 138274 | Female/Male Swine- Yorkshire/Landrace81-100ポンド |
参考文献
- Judge, E. P., et al. Anatomy and bronchoscopy of the porcine lung. A model for translational respiratory medicine. Am J Respir Cell Mol Biol. 51 (3), 334-343 (2014).
- Anna Bassols, C. P., et al. The pig as an a....
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