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방법 논문

초음파 평가를 위한 염소 중증 폭발성 폐손상 모델 개발

71 조회수

DOI:

10.3791/70656

2026년 5월 29일

이 논문에서

요약

이 연구는 염소에서 4.5 MPa의 구동 압력에서 심각한 폭발성 폐손상 모델을 성공적으로 확립하여 상당한 부상과 41.67%의 사망률을 발생시켰습니다. 폐 초음파 점수는 손상을 동적으로 평가하여 전통적인 지표와 연관하여 진단 가치를 입증했습니다. 이 재현 가능한 모델은 급성 폐 손상의 진단과 치료법을 발전시킵니다.

초록

폭발성 폐 손상(BLI)은 특히 군사 및 산업 환경에서 심각한 폐 손상과 높은 이환율을 일으켜 출혈과 호흡부전의 잠재적 위험을 초래하며, 진단과 치료의 개선이 필요함을 강조합니다. 이 연구는 염소에서 표준화된 중증 BLI 모델을 개발하여 동적 평가를 위한 현장 초음파의 정확성과 타당성을 평가하는 것을 목표로 했습니다. 염소는 생물학적 충격관(BST-I.)을 사용하여 각각 4.0 MPa(n = 4), 4.5 MPa(n = 12), 5.0 MPa(n = 4)의 구동 압력에서 통제된 폭발 과압을 가했습니다. 최고 과압과 같은 주요 매개변수가 기록되었습니다. 기본 부상 전 0시간과 부상 후 0.5시간, 3시간, 6시간, 9시간, 12시간 동안 활력 징후, 폐 초음파 점수(LUS), 산소 공급지수(PaO₂/FiO₂), 혈관외 폐수(EVLW)를 모니터링하였다. 0시간 및 12시간 시점의 흉부 컴퓨터 단층촬영(CT)은 폐 손상 비율을 정량화했으며, 안락사 후 대검사는 폐출혈 및 손상 점수를 평가했습니다. 4.5 MPa에서 최고 과압은 396.92 kPa였으며, 부상 후 사망률은 41.67%였으나, 4.0 MPa에서는 사망률이 0%였습니다. LUS는 시간이 지남에 따라 증가하여 PaO₂/FiO₂와 음의 상관관계를 보였고, 3시간, 6시간, 9시간의 EVLW와는 양의 상관관계를, 12시간에는 폐 손상 비율과도 양의 상관관계를 보였습니다. 4.5 MPa군의 총 폐손상 면적 비율은 42.14%로 심각한 손상을 나타냈고, 4.0 MPa는 중등도 손상을 보였다. 4.5 MPa 모델은 중증 부상 연구에 적합했으며, 4.0 MPa는 중간 정도의 부상만 유발했고, 5.0 MPa는 100% 사망률을 기록했습니다. 폭발성 폐 손상의 재현 가능한 염소 모델이 확립되어 LUS를 활용해 비침습적으로 폐 손상을 시간에 따라 평가하여 급성 폐 손상을 모니터링하고 치료 전략을 탐색하는 기초를 제공하였습니다.

서론

군사 또는 민간 환경에서의 폭발 노출은 여전히 이환율과 사망률에 주요 원인으로 작용하며, 폐 손상이 결과 결정요인 1. 현대 증거에 따르면 폐타박상은 폐렴 및 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)과 같은 심각한 호흡기 합병증의 중요한 위험 요인으로, 이는 환자들의 예후에 큰 영향을 미친다2. 따라서 폐 손상의 범위에 대한 신속하고 정확한 평가는 임상 관리를 안내하고 생존율을 높이는 데 필수적입니다.

컴퓨터 단층촬영(CT)은 폭발성 폐 손상(BLI)의 심각도를 평가하는 데 효과적입니다. 하지만 이온화 방사선에 노출되어야 하며, 대규모 인명 피해나 제한된 의료 자원이 있는 상황에서는 비현실적일 수 있습니다. 고막 천공의 임상 검사는 폐 폭발 손상의 잠재적 표지판으로 연구되었으나, 연구에 따르면 고립된 고막 천공은 은폐 폭발 손상이나 예후가 좋지 않다는 신뢰할 만한 지표가 아니므로 추가 검사의 필요성을 배제하지않는다고 합니다. 폭발 피해자의 임상 증상은 매우 다양합니다; 일부 환자는 급성 증상을 보이지만, 다른 환자들은 12....

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프로토콜

이 원고에 상세히 소개된 모든 실험 방법론은 제3군의과대학 실험동물복지윤리위원회(SCXK (Yu) 2017-0002)의 승인을 받았습니다. 더불어, 모든 동물 관련 절차는 승인 위원회가 정한 동물 사용 지침을 엄격히 준수하였습니다.

1. 실험 동물

  1. 건강한 염소, 3–6개월 된 암컷, 약 15kg 체중을 준비하세요.

2. 부상 플랫폼

  1. 생물학적 충격관(큰 튜브)(BST-I.)으로 폐 폭발 손상을 일으키는 것은, 길이 39.4m(그림 1)이며 두 개의 반강성 알루미늄 필름으로 구동 구간과 실험 구간으로 나누어 각각 4.0 MPa, 4.5 MPa, 5.0 MPa 구동 압력을 사용합니다.

3. 동물 준비

  1. 동물들을 24시간 단식시키고 실험 전 8시간 동안 물을 끊으세요.
  2. 무게를 재고 기록하세요.
  3. 마취를 주입할 때 미다졸람을 사용하....

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결과

4.5 MPa 그룹에서 측정된 손상 매개변수는 다음과 같습니다: 최고 과압 396.92 ± 23.11 kPa, 상승 시간 9.41 ± 0.32 ms, 양의 상 지속 시간 51.57 ± 1.39 ms, 양의 상 임펄스 5884.26 ± 231.44 kPa.ms. 충격파의 압력-시간 프로파일은 그림 5에 나타난다. 4.0 MPa 코호트에서는 부상 직후와 12시간 시점 모두 사망률이 0%였습니다. 4.5 MPa 그룹에서는 부상 직후 사망률이 16.67%(2/12)였으며, 12시간경에는 41.67%(5/12)로 증가했습니다. 5.0 MPa 그룹은 부상 직후 사망률이 100%(4/4)였습니다. 4.0 MPa와 4.5 MPa군의 심박수(HR), 호흡수(RR), 평균 동맥압(MAP)의 동적 변화는 그림 6표 1에 나타난다.

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토론

폭발성 폐 손상은 폭발성 폭발에 노출되어 발생하는 심각한 상태입니다. 폐 실질 손상, 치포 출혈, 염증 및 응고 장애가 특징이며, 높은 사망률로 ARDS로 자주 진행됩니다11, 12, 13. 현재 진단 방법으로는 상세한 형태학적 평가를 위한 CT 3,14와 호흡역학 평가를 위한 식도 압력 측정과 같은 기법이 포함됩니다. 그러나 CT는 고정 장비 의존, 이온화 방사선 노출, 특히 병원 전 또는 자원이 제한된 환경에서 즉각적인 현장 평가에 적용 가능성이 제한적이라는 주목할 만한 한계가 있습니다16. 반면, LUS는 휴대.......

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공개 사항

모든 저자는 이해 상충이 없음을 선언했습니다.

감사의 글

이 작업은 국방과학기술우수청년상(2023-JCJQ-ZQ-001), 국방생명공학우수청년상(01-SWKJYCJJ06), 충칭우수청년기금(CSTB2022NSCQ-JQX0017), 군사임상중점전문건설사업의 지원을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
64단면 CT 스캐너GE 라이트스피드, 미국5133730-3
베이비로그 8000Drä 독일https://www.draeger.com/en_in/Products/Babylog-8000-plus
생물학적 충격관 (큰 것) (BST-I)다핑 병원, 육군 의과대학BST-I
CG4+ 테스트 카트리지애벗, 미국CG4+
이중 내강 중심정맥 카테터브라운, 독일듀오 V730
전기 흡입 장치강쑤 위월 의료장비 및 서플라이 주식회사7A-23D
기관내관탬파, 항저우ETT6014C
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참고문헌

  1. Rendeki, S., Molnár, T. F. Pulmonary contusion. J Thorac Dis. 11 (2), S141-S151 (2019).
  2. Lee, N. H., et al. Prediction of respiratory complications by quantifying lung contusion volume using chest computed tomography in patients with chest trauma. S....

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