우리는 흡입 집중 치료 포화에 사용되는 장치를 통해 할로겐화 제, 이소플루란 및 세보플루란으로 체레이션을 받는 돼지에서 염산 유발 급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 모델을 설명합니다. 이 모형은 폐 상해 및 수리에 할로겐화한 에이전트의 생물학 기계장치를 조사하기 위하여 이용될 수 있습니다.
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우리는 흡입 집중 치료 포화에 사용되는 장치를 통해 할로겐화 제, 이소플루란 및 세보플루란으로 체레이션을 받는 돼지에서 염산 유발 급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 모델을 설명합니다. 이 모형은 폐 상해 및 수리에 할로겐화한 에이전트의 생물학 기계장치를 조사하기 위하여 이용될 수 있습니다.
급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)은 중증 환자의 저혈 호흡 부전 및 사망의 일반적인 원인이며 효과적인 치료법을 찾아야할 필요성이 있습니다. 전임상 연구에 따르면 흡입한 할로겐화 제는 ARDS의 동물 모델에 유익한 효과가 있을 수 있습니다. 현대 중환자실(ICU) 인공호흡기를 사용하여 할로겐화 한 에이전트를 투여하는 새로운 장치의 개발은 ICU 환자에게 할로겐화 한 제제의 분배를 크게 단순화시켰습니다. 이전 실험 및 임상 연구는 폐 폐포 상피 손상 및 염증, ARDS 동안 확산 폐포 손상의 두 병원 생리적 랜드 마크, 등 할로겐 휘발성의 잠재적 인 이점을 제안하기 때문에, 우리는 폐 손상및 수리에 할로겐화 제의 효과의 메커니즘을 이해하기 위해 동물 모델을 설계. 전신 마취, 기관 삽관 및 기계적 환기의 개시 후, ARDS는 염산내 주입을 통해 돼지에서 유도되었다. 그 후, 돼지는 ICU 형 장치를 사용하여 흡입된 세보플루란 또는 이소플루란으로 진정되었고, 동물들은 4시간 동안 폐 보호 기계 환기로 환기되었다. 연구 기간 동안 혈액 및 폐포 샘플은 동맥 산소화, 폐포 모세관 막의 투과성, 폐포 유체 클리어런스 및 폐 염증을 평가하기 위해 수집되었습니다. 기계적 환기 파라미터도 실험 전반에 걸쳐 수집되었다. 이 모델은 변경 된 폐포 모세관 투과성으로 동맥 산소의 현저한 감소를 유도했지만 재현 할 수 있으며 빠른 발병, 시간이 지남에 따라 좋은 안정성 및 치명적인 합병증이 특징입니다.
우리는 임상 ARDS의 생리적, 생물학적 및 병리학적 특징의 대부분을 재현하는 산 포부의 돼지 모델을 개발했으며, 흡입된 ICU 체조에 사용되는 장치를 통해 전달된 할로겐화 제의 잠재적인 폐 보호 효과에 대한 이해를 증진시키는 데 도움이 될 것입니다.
급성 호흡 곤란 증후군(ARDS)은 중증 환자에서 저산소 호흡 부전 및 사망의 일반적인 원인1이다. 확산폐포상피상피성 및 내피손상이 모두 특징이며, 투과성 및 폐부종, 변경된 폐포유체 통관(AFC), 및 악화된 호흡 곤란2로이어진다. ALVeolar 부종의 재흡수 및 ARDS에서 의 회수는 AFC를 개선하는 치료가 유용 할 수 있음을 시사 폐포를 통해 상피 유체 수송을 필요로3,4. 폐 보호 환기 및 정맥 내 유체 요법을 위한 제한적인 전략이 결과2,5를개선하는 데 유익한 것으로 입증되었지만, 여전히 높은 사망률 및 이환율6과관련이 있다. 따라서 증후군에 대한 효과적인 치료법을 개발하고 그러한 치료법이 효과가있는 정확한 메커니즘을 더 잘 이해할 필요가 있습니다.
이소플루란이나 세보플루란과 같은 할로겐 마취제는 수술실에서 전신 마취에 널리 사용되어 왔습니다. Sevoflurane는 흉부 수술을 받고 ARDS7과같은 수술 후 폐 합병증의 감소와 함께 흉부 수술을 받은 환자의 폐에 염증 감소와 관련이 있습니다. 유사한 결과는 심장 수술 후 환자의 메타 분석에서 발견되었습니다8. 할로겐화 휘발성 물질은 또한 기관지 확장 효과가9,10 및 심장8,11 및 신장12,13,14와같은 여러 장기를 보호하는 일부 특성을 가질 수 있습니다. 최근에는 중환자실(ICU)에서 진정제로 흡입된 마취제의 임상 사용에 대한 관심이 높아지고 있다. 동물과 인간 연구 모두 간15,뇌16또는 심장11의장기간 허혈 전에 할로겐화 한 에이전트로 전처리의 보호 효과를 지원합니다. 할로겐화 한 에이전트는 또한 중요 한 아픈 환자의 체 이션에 대 한 다른 정 맥 에이전트에 비해 잠재적인 약물 동 역학 및 약물 역학 이점을 가지고, 행동의 급속 한 발병을 포함 하 여 및 조직에 작은 축적으로 인해 빠른 오프셋. 흡입할할로겐화제는 심장 수술을 받는 환자의 정맥 내 침전과 비교하여 삽관 시간을감소시다(17). 몇몇 연구는 ICU 환자의 포화에서 할로겐화제의 안전성과 효능을지원한다 18,19,20. ARDS의 실험 모델에서 흡입된 세보플루란은 가스교환(21,22)을개선하고, 폐포부종(21,22)을감소시키고, 폐및 전신염증(23)을모두 감쇠시킨다. 이소플루란은 또한 폐포-모세관 장벽의 무결성을 유지함으로써 부상 후 폐 수리를 개선하며, 키 타이트 접합단백질(24,25,26)의발현을 조절할 수 있다. 또한, 이소플루란으로 배양되고 처리된 마우스 대식세포는이소플루란(27)으로치료되지 않은 대식세포보다 호중구에 더 나은 식세포 효과를 가졌다.
그러나, 휘발성 마취제의 폐 보호 특성을 차지하는 정확한 생물학적 경로 및 메커니즘은 현재까지 크게 알려지지 않았으며, 추가 조사가필요하다(18). 추가 연구 결과는 또한 폐 상해에 sevoflurane의 정확한 효력을 조사하고 실험적인 기록이 환자에게 번역될 수 있는지 확인하기 위하여 보증됩니다. 우리 팀에서 첫 번째 무작위 대조시험은 ARDS를 가진 환자에서 흡입한 sevoflurane의 투여가 고급 당화 끝 제품 (sRAGE)28에 대한 플라즈마 및 폐포 용해 수용체에 의해 평가된 바와 같이, 프로 염증성 사이토카인과 폐 상피 손상 마커의 산소 화 개선 및 감소 된 수준과 연관되었다는 것을 발견했습니다 28 . sRAGE는 이제 폐포 타입-1 세포 상해 및 폐포 염증의 핵심 중재자의 마커로 고려되기 때문에, 이 결과는 폐경포 상피 상해21,29,30에세보플루란의 몇몇 유익한 효력을 건의할 수 있었습니다.
흡입된 ICU 식재를 위한 할로겐화제의 사용은 오랫동안 수술실 마취 인공호흡기와 가스 기화기를 ICU에 배치해야 했습니다. 그 이후, 현대 중환자실기를 사용한 사용에 적합한 마취 반사경은 ICU31에서특정 용도로 개발되었다. 이 장치는 호흡기 회로의 Y-피스와 엔트라큐어 튜브 사이에 삽입 된 수정 된 열 및 수분 교환 필터를 갖추고 있습니다. 그들은 할로겐화 제의 투여를 허용, 이소플루란과 세보플루란이 가장 자주 사용되는, 그들은 다공성 폴리 프로필렌 증발기 막대로 구성, 있는 액체 에이전트, 특정 주사기 펌프에 의해 전달, 방출된다. 할로겐화제는 장치에 포함된 반사 매체에 의해 만료되는 동안 흡수되며 다음 영감 중에 방출되어 만료된 할로겐화제(31,32)의약 90%를 재순환할 수 있다. 최근에는 소형형 이 장치는 50mL의 기악공간으로 개발되어 ARDS 환자에서 초보호 환기 시 200mL31의낮은 조력부로 사용하기에 더욱 적합하게 되었다. 이러한 소형화 장치는 ARDS의 실험용 새끼 돼지 모델에서 연구된 적이 없습니다.
이전 연구는 ARDS 도중 폐경포 염증 및 상해에 있는 할로겐성 휘발성의 유망한 역할을 지원하기 때문에, 우리는 폐 상해에 할로겐화한 에이전트의 효력의 기계장치의 번역이해를 달성하기 위하여 실험적인 동물 모형을 디자인하고33,34,35. 본 연구에서는, 흡입된 체온이 마취 보존 장치, ICU 형 장치의 소형 버전을 사용하여 전달될 수 있는 돼지에서 염산(HCl)유도 ARDS의 모델을 개발했습니다. ARDS의 이 큰 동물 모형은 흡입한 할로겐화한 에이전트의 잠재적인 폐 보호 효력의 우리의 이해를 더 하기 위하여 이용될 수 있었습니다.
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연구 프로토콜은 프랑스 미니스티에르 드 l'Education Nationale의 동물 윤리위원회에 의해 승인되었다, 드 l'Enseignement Supérieur et de la Recherche (승인 번호 01505.03) preclinicaltrials.eu 등록되기 전에(전 임상 등록 식별자 PCTE00000129). 모든 절차는 동물 연구에 따라 센터 인터내셔널 드 Chirurgie 내도스코피크, 대학 클레르몽 오베르뉴, 클레르몽페란드, 프랑스, 동물 연구에 따라 수행되었다 : 비보 실험 (도착) 가이드 라인36에서보고.
1. 동물 제제 및 마취
2. 산으로 인한 급성 폐 부상
주의: 이 단계에서 장갑과 안경을 사용하여 피부 또는 눈과 산이 접촉할 위험을 방지하십시오)
3. 기계 환기
4. 할로겐 마취제
참고: 산으로 인한 폐 손상이 발생하면 할로겐 마취제(세보플루란 또는 이소플루란)를 사용하여 식기 착전을 시작합니다. 그런 다음 propofol을 사용한 정맥 내 침전을 중단해야 합니다.
5. 측정
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이 실험을 위해, 25마리의 새끼돼지는 치료되지 않은 군(SHAM 군)에 있는 돼지 12개와 산성 부상군(HCl 단)에 있는 13마리의 돼지를 2개의 그룹으로 마취하고 분할하였다. 실험이 끝나기 전에 새끼 돼지가 죽지 않았습니다. 분산(RM-ANOVA)의 양방향 반복 측정 분석은 AO 2/FiO2에HCl 유도 ARDS의 해로운 효과와 함께 그룹 상호작용(P <10-4)에의해 상당한 시간을 나타내며, ARDS가 없는 가짜 동물에 비해(도 3). 기계적 환기의 4 시간 후에 측정된 총 단백질의 희석되지 않은 폐 부종 유체 수준에서 중요한 그룹 간 차이가 지적되었다(P <10-4). HCl 유도 ARDS는 샴동물(도 4)에비해 BAL 단백질 증가와 연관되었다. 양방향 RM-ANOVA는 HCl 유도 ARDS와 그룹 상호작용(P <10-4)에
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이 문서는 마취 보존 장치를 사용하여 전달된 세보플루란 또는 이소플루란과 같은 할로겐휘발성의 폐 보호 효과를 조사하기 위해 돼지에 HCl의 내내 주입에 의해 유도된 ARDS의 재현 가능한 실험 모델을 설명합니다.
이 연구의 주요 목표는 휘발성 에이전트가 ICU 환자에 사용된 것과 같은 마취 보존 장치에 의해 전달될 수 있는 ARDS의 실험 모형을 개발하는 것이었습니다. 할로겐화 제의 일부 효과는 이전에 동물 모델에서 연구되었지만, 우리의 모델의 강점은 이러한 효과에 대한 우리의 이해를 높이기 위해 임상적으로 관련이있는 번역 모델이라는 것입니다. 이 모형의 또 다른 이점은 상당한 폐 상해가 시간이 지남에 따라 낮은 사망률을 가진 마우스 보다는 더 큰 동물에서 유도될 수 있다는 것입니다. 실제로, ARDS의 동물 모델의 선택에 중요한 고려 사항은51을해결해야 실험 적 질문이어야합니다. 마우스 모델에서 정맥 내...
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저자는 공개 할 것이 없습니다.
저자는 그레드, 유니버시테 클레르몽 오베르뉴, 센터 인터내셔널 드 키루기 엔도스코피크(프랑스 클레르몽 페랑의 모든)의 직원들에게 감사를 표하고 싶습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 기관 삽관 | |||
| 기관내관 6mm | Covidien | 18860 | |
| Animal preparation | |||
| Central venous catheter 3-lumens catheter (7 French - 16 cm) | Arrow | CV-12703 | |
| 맥박 윤곽 심박출량 모니터 PiCCO 카테터(3-5 프랑스어 - 20cm) | Getinge Pulsion Medical System | 카테터 | |
| 따뜻한 담요 WarmTouch5300 | MedTronic | 5300 | |
| Monitoring | |||
| 외부 모니터 IntelliVue MP40 | Phillips | MNT 142 | |
| 현장 진료 혈액 가스 분석기 Epoc® 혈액 분석 시스템 | Siemens | 20093 | |
| 펄스 윤곽 심출력 모니터 PiCCO 장치 PulsioFlex 모니터 | Getinge Pulsion 의료 시스템 | PulsioFlex | |
| Mechanical ventilation | |||
| Ventilator Engströ m Carestation | General | Electrics Engströ m | |
| 할로겐화 마취제 | |||
| Anaconda 주사기 | SedanaMedical | 26022 | |
| 마취 보존 장치 AnaConDa-S | SedanaMedical | 26050 | |
| 숯 필터 FlurAbsorb | SedanaMedical | 26096 | |
| 충전 어댑터들 | SedanaMedical | 26042 | |
| 이오노머 멤브레인 건조기 라인 Nafion | SedanaMedical | 26053 | |
| Products | |||
| Propofol | Mylan | 66617123 | |
| Isoflurane | Virbac | QN01AB06 | |
| Cisatracurium | Mylan | ||
| 펜토바르비탈 | PanPharma | 68942457 | |
| Sevoflurane | Abbvie | N01AB08 | |
| Sufentanil | Mylan | 62404996 |
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