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방법 논문

기활성 제 고갈과 상해 환기 결과 급성 호흡 곤란 증후군의 재현 가능한 모델 (ARDS)

3K 조회수

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DOI:

10.3791/62327

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2021년 4월 7일

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* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

0.9% 식염수(35mL/kg 체중, 37°C)를 이용한 계면활성제 세척제와 낮은 PEEP를 이용한 높은 조수부량 환기의 조합은 적당한 환기유발폐손상(VILI)을 유발하여 실험적인 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)을 초래한다. 이 방법은 장기간 다양한 환기 전략의 효과를 연구할 수 있는 낮은/제한된 채용성을 가진 폐 손상 모델을 제공한다.

초록

급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 복잡한 병기 메커니즘을 연구하기 위해 다양한 동물 모델이 존재합니다. 이러한 모델에는 올레산의 펄모 동맥 주입, 내독소 또는 박테리아의 주입, 세칼 결속 및 천자, 다양한 폐렴 모델, 폐 허혈/재퍼퓨전 모델 및 물론 계면활성제 고갈 모델 등이 포함됩니다. 계면활성제 고갈은 폐 가스 교환 및 혈역학의 신속하고 재현 가능한 악화를 생성하며 0.9%의 식염수(35mL/kg 체중, 37°C)를 가진 반복적인 폐 용암을 사용하여 마취돼지에서 유도될 수 있다. 계면활성제 고갈 모델은 임상적으로 적용된 장치를 통해 표준 호흡기 및 혈역학 모니터링을 통해 조사를 지원합니다. 그러나 이 모델은 기도 압력이 높은 비교적 높은 채용 가능성과 환기로 인해 기동성 폐 영역을 재개함으로써 부상의 심각성을 즉시 줄일 수 있습니다. 따라서,이 모델은 높은 기도 압력을 사용하는 인공 호흡기 정권의 조사에 적합하지 않습니다. 계면활성제 고갈및 해로운 환기의 조합은 높은 조수 부피/낮은 양성 말기압(HIGH TV/저PEEP)을 결합하여 환기 유발 폐 손상(VILI)을 유발하여 그로 인한 폐 손상의 채용가능성을 감소시게 된다. 적시에 유도의 장점과 중환자실에 필적하는 환경에서 실험 연구를 수행 할 수있는 가능성이 보존됩니다.

서론

급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 사망률은 1967 년 Ashbough와 Petty에 의해 첫 번째 설명 이후 집중적인 연구에도 불구하고 40 %이상의 값으로 높게 유지됩니다2. 당연히, 새로운 치료 접근법의 조사는 윤리적 관심사 및 근본적인 병리, 주변 조건 및 공동 약물의 표준화의 부족으로 인해 클리닉에서 제한됩니다, 동물 모델은 표준화 된 조건에서 체계적인 연구를 가능하게하는 반면.

따라서, 실험적 ARDS는 큰 동물(예를 들어, 돼지) 또는 작은 동물(예를 들어, 설치류)에서 유도되어 올레산의 펄모 동맥 주입, 정맥 내(즉) 박테리아및 내독소의 주입, 또는 세칼 결합 및 천자(CLP) 모델의 주입과 같은 다양한 방법을 사용하여 유도되었다. 또한 화상및 연기 흡입 또는 폐 허혈/재퍼퓨전(I/R)으로 인한 직접적인 폐 손상(I/R)이3을사용한다. 직접 폐 손상의 1개의 자주 사용되는 모형은 기니피그4에서Lachmann 외에 의해 처음 기술된 바와 같이 폐 용암을 가진 계면활성제 고갈입니다.

계면활성제 고갈은 가스 교환....

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프로토콜

실험의학부, 샤리테 - 대학 의학, 베를린, 독일 (EN DIN ISO 9001:2000에 따라 인증) 실험 전에 독일 베를린에서 동물 연구를위한 연방 당국의 승인을 받았다 (G0229/18). 실험실 동물 관리의 원리는 모든 실험에서 사용되었으며 유럽 및 독일 실험실 동물 과학 협회의 지침에 따라 사용되었습니다.

1. 실험실 동물 및 동물 복지

  1. 30-40kg의 체중(bw)을 가진 3-4개월의 깊은 마취된 남성 돼지(독일 랜드레이스 × 대형 화이트)에서 모든 실험을 수행합니다.

2. 마취, 삽관 및 기계 환기

  1. 돼지의 전체 위장을 피하기 위해 마취 하기 전에 12 시간 동안 건조 식품을 제공 하지 마십시오. 스트레스를 최소화하기 위해 물과 밀짚/건초에 무료로 접근할 수 있습니다.
  2. 아자페론(3 mg/kg bw), 아트로핀(0.03 mg/kg bw), 케타민(25 mg/kg bw), 자일라진(3.5 mg/kg bw)을 결합하여 돼지의 목 근육에 투입하여 동물들이 여전히 스트레스를 최소화합니다.
    참고: 실험 전에 설탕 큐브 몇 개를 먹이고 훈련된 방식으로 설탕 큐브를 먹이면서 주사를 치면서 동물의 목을 애무하는 일일 훈련은 부드러운....

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결과

PAO2/FIO2-비율은모든 동물에서 계면활성제 세척 시 감소(도3). 결과 저혈증, hypercapnia 및 atelectasis폐 동맥 압력의 증가를 일으키는 원인이 되었습니다. 폐 용암의 세부 사항은 이미 다른 곳에서설명6.

계면활성제 고갈은PAO2/FIO2 비율이 5mbar의 PEEP를 5mbar의 PEEP로 기계적 환기에도 불구하고 100mmHg 이하로 유지될 때까지 반복되었다. 그 후, 높은 조수 볼륨, 낮은 PEEP, 거의 완전한 인플레이션 / 디플레이션과 환기가 VILI를 일으키는 원인이 되기 위해 2 시간 동안 시작되었다. 참고로, 가스 교환의 매개변수(산소 포화도,PaO2)는

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토론

이 문서는 반복되는 폐 용암및 환기에 의한 계면활성제 고갈, 낮은 PEEP 및 폐의 완전한 인플레이션/디플레이션을 결합한 돼지의 실험 적 ARDS 유도에 대해 설명합니다. 이 조합은 가스 교환의 재현 가능하고 유사한 악화와 그로 인한 혈역학적 타협을 일으키지만 폐의 채용 가능성을 제한합니다. 따라서,이 모델은 낮은 채용 가능성으로 임상 ARDS를 모방하고 새로운 환기 정권의 조사를 허용한다.

프로토콜에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 첫째, 반복된 라베지는 주요 관절통의 형성, 경피 부종 형성 및 폐포 모세관 막 두께의 증가를 포함하여 임상 (인간) ARDS의 조직 병리학적 특성의 일부를 초래한다. 높은 TV/낮은 PEEP 환기는 채용에 취약하지 않은 확산 폐포 출혈과 같은 일부 특성을 추가합니다. 그럼에도 불구하고, 히알린 막의 형성과 같은 인간의 ARDS의 중요한 특징은 몇 시간 내에 유도될 수 없으므로 이 모델2,

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공개 사항

모든 저자는 재정적 또는 기타 이해 상충을 공개하지 않습니다.

감사의 글

우리는 감사버짓 브란트의 우수한 기술 적 지원을 인정합니다. 이 연구는 독일 연방 교육 연구부 (FKZ 13GW0240A-D)의 보조금에 의해 지원되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
EveFritz Stephan GmbH비상 인공호흡기
챔버를 통한 흐름 서미스터Baxter93-505심박출량 측정을 위한
리더 Cath SetVygon1,15,805동맥 카테터
Mallinckrodt Tracheal Tube CuffedCovidien107-80  8.0 mm ID
MultiCath3Vygon1,57,3003 루멘 중앙 정맥 카테터, 20 cm 길이
Percutaneus 칼집 도입기 세트화살표SI-09600도입기 칼집 4-6 Fr., 10cm 길이
Swan-Ganz True Size 열 희석 카테터Edwards132F5폐동맥 카테터, 75cm 길이
요로 카테터
Vasofix Braunü을 필요로 하는 특정 모델 없음; le 20GB Braun4268113B말초 정맥 카테터
경계 I Edwards모니터

참고문헌

  1. 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).
  2. Ashbaugh, D. G., Bigelow, D. B., Petty, T. L., Levine, B. E.

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재인쇄 및 허가

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