2025年7月18日
この研究では、人工呼吸器 (MV) のラット モデルに合わせた構造化抜管アプローチを提案しています。このアプローチは、抜管関連の合併症を最小限に抑えながら、MVから自発呼吸へのスムーズな移行を促進します。ウィーニング、気道管理、抜管後のケアの標準化により、実験的研究の信頼性と再現性が向上します。
人工呼吸器は命を救うものですが、脳を引き起こし、怪我で死に至る可能性があります。ラットの抜管モデルの開発を目指しています。このモデルは、この損傷をよりよく研究するために臨床離乳をシミュレートします。
現在、ほとんどの人工呼吸器モデルは短期的な効果のみに注目し、主に気管切開を使用しているため、臨床的関連性は制限されています。気管切開は換気を早めますが、上気道をバイパスするため、肺感染症のリスクが高まり、脳のシグナル伝達が妨げられます。これにより、怪我と回復を正確に研究することが困難になります。
私たちは、明確で段階的な抜管プロトコルを作成することで、ラットモデルのギャップを埋めています。臨床実践に従い、合併症を軽減し、換気後のラットのより安全な回復を助けます。この抜管モデルを使用して、人工呼吸器による脳と横隔膜の損傷の根底にある分子メカニズムと、それらの潜在的な回復に関与する生物学的経路を調査することを目指しています。
まず、人工呼吸器を準備し、酸素濃度を調整します。挿管装置を準備し、麻酔をかけたラットを挿管のために配置します。鉗子を使用して、ラットの舌を右の口腔隅に向かってそっと引っ張ります。
挿管装置を舌の付け根に挿入し、喉頭蓋に向かって進めます。次に、デバイスの先端を持ち上げて声門を露出させ、吸入中に気管内チューブを気管に挿入します。チューブが所定の位置に配置されたら、ラットを人工呼吸器に接続します。
次に、ラットの体重と実験要件に基づいて人工呼吸器のパラメータを設定します。麻酔を維持するために、シリンジポンプを使用してプロポフォールを継続的に注入します。呼吸の安定性を確保するために、処置全体を通してラットの血中ガスレベルを監視します。
離乳の場合は、シリンジポンプ設定を使用してプロポフォール注入速度を50%減らし、鎮静レベルが低下するまで約10分間待ちます。ラットを人工呼吸器から1〜2分間外して、離乳の準備ができているかどうかを評価します。この期間中、呼吸数が毎分60〜70回の呼吸であることを確認し、少なくとも1ミリメートルの胸部変位を確認し、動脈血ガス値とpHレベルが許容範囲内にあることを確認します。
すべてのパラメータが満たされている場合は、人工呼吸器を外します。ラットの抜管準備をするには、特注のフェイスマスクを使用して適切な酸素供給を確保します。次に、ラットの肌の色を観察して酸素化を評価します。
自作の吸引装置を使用して、毎秒約2ミリリットルの速度で3〜4秒間吸引を行い、気道分泌物を除去します。次に、両手のテクニックを使用して、左手の人差し指と親指でラットの頭を安定させます。次に、右手の人差し指と親指で気管内チューブをそっと取り外します。
チューブを取り外したら、プロポフォールの注入を中止します。抜管後のラットのバイタルサインを監視し、カスタムフェイスマスクを使用して必要に応じて酸素供給を継続します。20匹のラットに適用された構造化されたプロトコルでは、すべての抜管が成功し、抜管後約48.5分で完全な回復が達成されました。
離乳段階が近づいている間、平均酸素分圧は87.6ミリメートル水銀柱、二酸化炭素分圧は43.2ミリメートル水銀柱、pHは7.421でした。抜管段階または抜管後のケア期間中の合併症は報告されませんでした。
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本研究では、人工呼吸器(MV)からの臨床的な離脱を模倣するため、ラットにおける構造化された抜管モデルを構築しました。本モデルは、抜管に関連する合併症の理解を深め、実験研究の信頼性を向上させることを目的としています。
齧歯類モデルにおける標準化された抜管プロトコルは、人工呼吸器誘発性肺傷害および集中治療後症候群(PICS)に関するトランスレーショナルリサーチにおいて不可欠です。この体系的なアプローチにより、機械換気後の傷害および回復の根底にある生物学的メカニズムの再現性のある調査が可能になります。信頼性の高い抜管モデルは、前臨床研究の段階において、予測の確実性を高め、メカニズムに関するリスク低減を支援します。
この体系的な抜管プロトコルは、呼吸器ケアおよび神経集中治療研究における初期探索、リード化合物の同定、および前臨床検証の各フェーズで利用可能なげっ歯類モデルを構築します。