Wentylacja mechaniczna (MV) jest szeroko stosowana na oddziałach intensywnej terapii (OIOM) i centrach chirurgicznych. Jego monitorowanie jest niezbędne, aby pomóc w rozpoznawaniu asynchroniczności i zapobieganiu urazom u wszystkich pacjentów, zwłaszcza gdy pacjent ma poważne urazy płuc1,2,3,4,5,6. Monitorowanie mechaniki oddechowej może również przyczynić się do klinicznego zrozumienia progresji choroby i zastosowań terapeutycznych, takich jak zastosowanie dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego (PEEP) lub manewru rekrutacji pęcherzyków płucnych (ARM). Jednak stosowanie tych technik wymaga biegłego zrozumienia krzywych i podstawowej mechaniki płuc3,4.
Studenci, rezydenci i pracownicy służby zdrowia czują się niepewnie w kwestii zarządzania MV, począwszy od włączenia respiratora i początkowych dostosowań, a skończywszy na monitorowaniu stabilizacji i ciśnienia jazdy, a ta niepewność jest związana z brakiem wiedzy i odpowiedniego wcześniejszego szkolenia7,8,9,10. Zaobserwowaliśmy, że profesjonaliści, którzy uczestniczyli w symulacjach i korzystali z modelu płuc, zgłaszali większą pewność siebie, zrozumienie parametrów i zrozumienie składników mechaniki płuc8,11,12.
Modele do nauki i treningu MV z testowymi płucami, miechami i tłokami mogą symulować różne ciśnienia i objętości, a także różne warunki mechaniki płuc13,14,15. Modele obliczeniowe i programowe również przyczyniają się do badania interakcji krążeniowo-oddechowych, generując symulacje, które można wykorzystać do nauczania zasad MV11 pracownikom służby zdrowia16,17.
Podczas gdy modele obliczeniowe mogą stwarzać trudności w przedstawieniu histerezy płucnej16, modele z testowym płucem i mieszkiem13,14,15mogą tworzyć krzywe ciśnienie-objętość podobne do krzywej fizjologicznej i wykazywać dynamikę płuc. Zaletą jest to, że płuco świni ex vivo ma podobną anatomię do ludzkiej18, wytwarzając również krzywe MV, histerezę płuc i zapewniając wizualną informację zwrotną płuc wewnątrz akrylowego pudełka podczas analizy mechaniki płuc. Modele wizualne są ważne i mogą pomóc w zrozumieniu trudnych do wyobrażenia komponentów i koncepcji. W ten sposób modele płuc ex vivo stanowią praktyczny sposób nauczania.
Badania z płucami świń ex vivo, takie jak te na MV z dodatnim i ujemnym ciśnieniem19,20,21, analiza rozkładu aerozoli22,23, symulacje pediatryczne24, oraz perfuzja płuc25 może poszerzyć wiedzę na temat MV. Ostatnie badania analizujące modele nadciśnienia i podciśnienia wykazały, że wentylacja dodatniego ciśnienia może prowadzić do nagłej rekrutacji z większą deformacją miejscową, większym rozdęciem, różnicami krzywych histerezy i możliwymi zmianami w tkankach w porównaniu z ciśnieniem ujemnym19,20,21. Niemniej jednak modele nadciśnienia są konieczne, ponieważ pacjenci są pod dodatnim ciśnieniem podczas ciśnienia MV19,20,21. Opracowanie modelu płuc do badań przedklinicznych otwiera możliwości dla nowych badań i zastosowań, w tym nauczania i szkolenia w zakresie MV.
Tutaj prezentujemy model płuc świni ex vivo do celów badawczych i treningowych. Naszym głównym celem jest opisanie etapów tworzenia tego modelu płuc świń ex vivo pod dodatnim ciśnieniem MV. Może być wykorzystany w przyszłości do nauki i nauczania mechaniki płuc.