Niniejszy protokół opisuje małoinwazyjną technikę przezskórnego wprowadzania przednich i tylnych cewników opłucnowych u świń, umożliwiającą bezpośredni pomiar regionalnego ciśnienia w jamie opłucnej bez konieczności przeprowadzania torakotomii.
Artykuł metodologiczny
Niniejszy protokół opisuje małoinwazyjną technikę przezskórnego wprowadzania przednich i tylnych cewników opłucnowych u świń, umożliwiającą bezpośredni pomiar regionalnego ciśnienia w jamie opłucnej bez konieczności przeprowadzania torakotomii.
Pomiar ciśnienia w jamie opłucnowej umożliwia zaawansowaną ocenę fizjologiczną, w tym podział mechaniki układu oddechowego na komponenty płucne i komponenty ściany klatki piersiowej, obliczanie ciśnienia transpulmonarnego oraz ilościowe określanie regionalnych gradientów ciśnienia opłucnowego. Informacje te są niezbędne do optymalizacji wentylacji mechanicznej, oceny wpływu zmienionej fizjologii ściany klatki piersiowej oraz rozwoju badań translacyjnych nad uszkodzeniem płuc. Jednakże obecne techniki bezpośredniego pomiaru ciśnienia opłucnowego często wymagają chirurgicznej implantacji przetworników ciśnienia opłucnowego poprzez torakotomię z otwarciem klatki piersiowej, co jest czasochłonne, obarczone wysokim ryzykiem i może upośledzać mechanikę ściany klatki piersiowej. Aby przezwyciężyć te ograniczenia, opracowaliśmy małoinwazyjną, przezskórną technikę wprowadzania cewnika opłucnowego pod kontrolą obrazowania. Procedurę wykonano u znieczulonych, wentylowanych mechanicznie świń. Pod kontrolą USG igłę Tuohy wprowadzono do jamy opłucnowej, a następnie wywołano niewielki sztuczny odma opłucnową (50–100 mL tlenu), aby rozdzielić warstwy opłucnej. Przez prowadnik wprowadzono wprowadzacz 9 Fr, co umożliwiło przesunięcie cewnika z balonikiem do przedniej części opłucnej. Następnie zwierzę ustawiono w pozycji półbocznej i wprowadzono drugi cewnik grzbietowo, po zwiększeniu objętości odmy o kolejne 50–100 mL tlenu. Położenie cewników potwierdzono za pomocą tomografii komputerowej (CT) oraz zapisów fizjologicznych. Po ewakuacji odmy i ponownym rozprężeniu płuc obrazowanie zweryfikowało ich pozycję. Prawidłowe umieszczenie cewników przedniego i tylnego osiągnięto u 16 z 20 zwierząt (80%), co potwierdza wykonalność tej procedury. Niepowodzenia wynikały z niezamierzonego odmy podczas dostępu do przedniej opłucnej lub nieprawidłowego położenia cewnika przedniego poza docelowym obszarem brzusznym. Metoda ta zapewnia mniej inwazyjne i powtarzalne podejście do bezpośredniego monitorowania regionalnego ciśnienia opłucnowego w modelach dużych zwierząt. Dzięki uniknięciu dostępu chirurgicznego ta przezskórna technika pod kontrolą obrazowania jest dobrze dostosowana do protokołów eksperymentalnych badających mechanikę oddychania, fizjologię płuc i ściany klatki piersiowej oraz wentylację mechaniczną w badaniach translacyjnych.
Ciśnienie w jamie opłucnej jest powszechnie wykorzystywane w badaniach eksperymentalnych jako kluczowy wskaźnik mechaniki ścian klatki piersiowej, pomagając opisać podzielone zachowanie układu oddechowego oraz jego interakcję z płucami podczas wentylacji mechanicznej1. Zmienna ta jest niezbędna do obliczenia ciśnienia transpulmonarnego, które stanowi główny czynnik determinujący obciążenie płuc2. W przypadku uszkodzenia płuc ciśnienie w jamie opłucnej może również pomóc opisać mechanikę w końcowej fazie wydechu i dostarczyć informacji na temat nakładającego się gradientu ciśnienia – zjawiska powiązanego z obciążeniem działającym na zależne obszary płuc3,4. Taki regionalny rozkład ciśnienia tworzy różnice brzuszno-grzbietowe w ciśnieniu opłucnowym i transpulmonarnym, które podczas kontrolowanej wentylacji mechanicznej są determinowane głównie przez obciążenie grawitacyjne i stopień uszkodzenia płuc, natomiast podczas oddychania spontanicznego lub wspomaganego mogą być dodatkowo potęgowane przez regionalną aktywność mięśni wdechowych5.
Bezpośrednie monitorowanie ciśnienia w jamie opłucnej nie jest stosowane w praktyce klinicznej, ponieważ procedura ta jest zbyt inwazyjna, aby uznać ją za bezpieczną. Z tego powodu ciśnienie przełykowe (Pes) jest powszechnie wykorzystywane jako najlepszy zamiennik ciśnienia opłucnowego6. Jednakże na Pes wpływa kilka czynników, które mogą rzutować na jego dokładność, w tym położenie cewnika, transmisja ciśnienia oceniana za pomocą wskaźnika Baydura oraz tryb wentylacji7. Balon przełykowy znajduje się wewnątrz struktur podatnych, a jego sygnał jest kształtowany zarówno przez ścianę przełyku, jak i sąsiednie organy śródpiersia. Nawet niewielkie przesunięcia w głębokości lub ułożeniu cewnika mogą zmienić zmierzone ciśnienie lub amplitudę jego wahań oddechowych8. Co więcej, Pes odzwierciedla przede wszystkim ciśnienie w środkowej i grzbietowej części jamy opłucnej, przez co jest mniej reprezentatywne dla obszarów brzusznych i ogólnego środowiska opłucnowego w przypadku heterogennego uszkodzenia płuc9.
Z tych powodów bezpośredni pomiar ciśnienia w jamie opłucnej pozostaje złotym standardem w fizjologii translacyjnej i eksperymentalnej10. Do bezpośredniego pomiaru ciśnienia opłucnowego stosowano wiele urządzeń. W modelach eksperymentalnych często wykorzystuje się czujniki opłucnowe w formie cienkich płytek11,12, a w niektórych badaniach do przestrzeni opłucnowej wprowadzano również cewniki z balonikiem przełykowym, aby bezpośrednio rejestrować ciśnienie w opłucnej13,14. Mimo dostępności różnych narzędzi do bezpośredniego pomiaru ciśnienia w jamie opłucnowej, ich wprowadzenie tradycyjnie wymagało albo otwartej torakotomii, albo dostępu torakoskopowego. Metody te są inwazyjne, wymagają zaawansowanej wiedzy chirurgicznej, wydłużają przygotowanie do procedury i zaburzają naturalną mechanikę klatki piersiowej, znacząco zmieniając badane warunki fizjologiczne.
W niniejszym artykule metodycznym przedstawiamy nowatorską technikę przezskórną wprowadzania balonowych cewników przełykowych do jamy opłucnej u świń w celu bezpośredniego regionalnego monitorowania ciśnienia w jamie opłucnowej. Podejście to jest małoinwazyjne i nie wymaga torakotomii ani zaawansowanego szkolenia chirurgicznego. Przedni dostęp do opłucnej wykonuje się przy użyciu standardowej techniki punkcji pod kontrolą USG, natomiast obrazowanie tomografii komputerowej (CT) służy do potwierdzenia prawidłowego umiejscowienia prowadnika i cewnika wewnątrzopłucnowej oraz do pomocy w planowaniu tylnego dostępu do opłucnej. Metoda ta umożliwia umieszczenie cewników w różnych obszarach jamy opłucnowej w celu regionalnej oceny podzielonej mechaniki oddechowej. Technika ta ma na celu zmniejszenie złożoności i ryzyka procedury, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wierności zapisów ciśnienia w jamie opłucnowej dla potrzeb badań fizjologicznych i translacyjnych.
Po uzyskaniu zgody Instytucjonalnego Komitetu ds. Opieki i Wykorzystania Zwierząt (2020I000073) w Massachusetts General Hospital w Boston, MA, eksperymenty przeprowadzono od marca do listopada 2025 roku na 20 zdrowych świniach rasy Yorkshire o masie 30–40 kg.
OSTRZEŻENIE: Niniejszy protokół celowo wywołuje odmę opłucnową i zakłada użycie 100% tlenu. Procedurę należy przeprowadzać pod stałym monitoringiem fizjologicznym przez personel przeszkolony w zakresie anestezji dużych zwierząt i dostępu do opłucnej oraz wyeliminować źródła zapłonu podczas insuflacji tlenu.
1. Przygotowanie zwierząt
2. Przygotowanie sprzętu
3. Przedni przezskórny dostęp do opłucnej
4. Tylny przezskórny dostęp do jamy opłucnowej
5. Pozycjonowanie końcowe i monitorowanie
Próba umieszczenia drenu opłucnowego z zastosowaniem techniki przezskórnej została przeprowadzona u 20 świń (Tabela 1). U 17 zwierząt wprowadzono łącznie 34 dreny opłucnowe (17 przednich i 17 tylnych). Z tych 33 dreny (97%) dotarły do zamierzonego obszaru opłucnej, podczas gdy jeden dren przedni przedostał się do jamy opłucnowej, lecz nie dotarł do docelowego miejsca w części brzusznej. W związku z tym prawidłowe regionalne umiejscowienie zarówno drenów przednich, jak i tylnych, osiągnięto u 16 z 17 zwierząt, u których wykonano wprowadzenie drenów (94%), co odpowiada 16 z 20 zwierząt ogółem (80%; 95% CI, 56,3%–94,3%).
Reprezentatywne zapisy ciśnienia w jamie opłucnej z udanych procedur wykazały wyraźne i fizjologicznie istotne różnice między czujnikami przednim a tylnym (Rysunek 1). Cewnik przedni wykazywał zazwyczaj wyraźne oscylacje kardiologiczne, większe niż te rejestrowane przez balon przełykowy, co odzwierciedlało jego bliskość względem serca i śródpiersia. W przeciwieństwie do tego, tylne sygnały opłucnowe wykazywały minimalny artefakt kardiologiczny i gładkie przebiegi oddechowe, co było zgodne z mechanicznie spokojnym, zależnym od grawitacji obszarem klatki piersiowej.
Podczas okluzji w końcowej fazie wydechu prawidłowo umieszczone cewniki wykazały powtarzalny gradient ciśnienia w opłucnej w kierunku grzbietowo-brzusznym. Ciśnienie w opłucnej tylnej było konsekwentnie dodatnie w końcowej fazie wydechu, podczas gdy sygnał przedni wahał się od ujemnego do dodatniego (Tabela 2). Wynikający z tego gradient w zakresie od 2 do 7 cmH₂O odpowiadał oczekiwanemu rozkładowi ciśnienia nadkładanego grawitacyjnie u znieczulonych, wentylowanych mechanicznie świń.
Cztery procedury (20%) zaklasyfikowano jako nieudane. U trzech zwierząt procedurę przerwano po dostępie do przedniej jamy opłucnej i wprowadzeniu drutu prowadzącego, ponieważ obrazowanie TK wykazało niekontrolowany odma opłucnowa w wyniku przypadkowego nakłucia miąższu płuca, co wskazywało na utratę przylegania płuca do opłucnej i uniemożliwiało wiarygodny pomiar ciśnienia w jamie opłucnej. W związku z tym u tych osobników nie przeprowadzono umieszczenia cewnika ani oceny kształtu fali ciśnienia. Pozostała nieudana procedura wynikała z nieprawidłowego umieszczenia cewnika przedniego: balon przedostał się do jamy opłucnej, ale nie dotarł do docelowego obszaru brzusznego, co skutkowało uzyskaniem fali pozbawionej oczekiwanego gradientu przednio-tylnego.
Obrazowanie TK potwierdziło wyniki fizjologiczne. W przypadku prawidłowego umieszczenia cewniki balonowe były widoczne w zamierzonych brzusznych lub grzbietowych obszarach opłucnej, w bezpośrednim kontakcie z opłucną ścienną (Rysunek 2). W przypadku nieudanym, z nieprawidłowym umiejscowieniem, TK wykazało położenie cewnika wewnątrzopłucnowego poza obszarem docelowym. Badanie pośmiertne dodatkowo potwierdziło położenie cewnika oraz lokalizację w opłucnej po zakończeniu protokołu (Rysunek 3).
Podsumowując, wyniki te wykazują, że technika przezskórna pozwala na wiarygodne uzyskanie interpretowalnych sygnałów ciśnienia opłucnowego w przypadku prawidłowego umiejscowienia regionalnego, a zarówno morfologia fali, jak i obrazowanie CT stanowią praktyczne wskaźniki powodzenia lub niepowodzenia procedury.

Rycina 1Krzywe ciśnienia w jamie opłucnej i drogach oddechowych po ewakuacji odmy opłucnowej. Jednocześnie zarejestrowano sygnały ciśnienia w drogach oddechowych (czerwony), ciśnienia przełykowego (niebieski), ciśnienia w przedniej części opłucnej (pomarańczowy) oraz ciśnienia w tylnej części opłucnej (cyjan) podczas wentylacji sterowanej objętością. Zacieniowany obszar oznacza pauzę na koniec wydechu, wykorzystaną do wyznaczenia wartości ciśnienia końcowowydechowego. Zapis tylny wykazuje minimalne oscylacje kardiogenne i wyższe wartości końcowowydechowe, natomiast zapis przedni wykazuje bardziej wyraźne oscylacje sercowe i niższe ciśnienie końcowowydechowe. Podczas pauzy różnica między ciśnieniem w tylnej a przedniej części opłucnej reprezentuje pionowy gradient ciśnienia w opłucnej. Skrót: cmH₂O = centymetry słupa wody. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rysunek 2Potwierdzenie prawidłowego umieszczenia drenu opłucnowego w tomografii komputerowej. Żółte strzałki wskazują cewnik przedni w brzusznej części opłucnej, a czerwone strzałki wskazują cewnik tylny w grzbietowej części opłucnej. Przedstawiono skany tomografii komputerowej w przekroju poprzecznym (lewy i środkowy) oraz strzałkowym (prawy) dla badanych P1 i P2. Obrazy uzyskano po wprowadzeniu cewników i przed całkowitym odbarczeniem sztucznego odmy opłucnowej. Gotowość do rejestracji potwierdzono następnie po drenażu, na podstawie przywrócenia ekspansji płuc i stabilnych krzywych ciśnienia fizjologicznego. Prawidłowe umieszczenie zdefiniowano jako lokalizację cewnika w zamierzonym przednim lub tylnym obszarze opłucnej wraz z odpowiadającą morfologią krzywej. Skróty: CT = tomografia komputerowa. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rycina 3Pośmiertne potwierdzenie anatomiczne umieszczenia cewnika opłucnowego. Badanie klatki piersiowej przeprowadzone na koniec protokołu potwierdziło położenie cewnika dopłucnowego. Żółte okręgi wskazują przedni cewnik opłucnowy, a zielony okrąg wskazuje tylny cewnik opłucnowy. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
| Kategoria wyniku | Liczba zwierząt (n = 20) | Procent (%) | 95% CI (%) | Opis |
| Udane umieszczenie przednie i tylne | 16 | 80% | 56.3–94.3 | Zarówno cewniki brzuszne, jak i grzbietowe zostały prawidłowo umieszczone w regionach docelowych |
| Umieszczenie wewnątrzopłucnowe, lecz poza celem | 1 | 5% | 0.1–24.9 | Przedni cewnik wewnątrz jamy opłucnej, lecz poza obszarem docelowym |
| Niepowodzenie z powodu niekontrolowanego odmy opłucnowej | 3 | 15% | 3.2–37.9 | Procedurę przerwano po wprowadzeniu drutu prowadzącego z powodu niekontrolowanego odmy opłucnowej stwierdzonej w badaniu TK |
Tabela 1: Wyniki procedury u 20 obiektów doświadczalnych. Tabela przedstawia każdą kategorię wyniku, liczbę i odsetek zwierząt, 95% przedział ufności oraz opis. Skróty: CI = przedział ufności.
| Badany | Przednie ciśnienie końcowowydechowe (cmH₂O) | Tylne ciśnienie końcowowydechowe (cmH₂O) | Gradient pionowy (cmH₂O) |
| 1 | -1.2 | 2.5 | 3.7 |
| 2 | -0.2 | 3.1 | 3.3 |
| 3 | -3.0 | 3.0 | 6.0 |
| 4 | 1.6 | 4.9 | 3.3 |
| 5 | 0.1 | 4.5 | 4.4 |
| 6 | -1.7 | 3.2 | 5.0 |
| 7 | 4.1 | 6.4 | 2.3 |
| 8 | -1.2 | 5.6 | 6.8 |
| 9 | -0.8 | 4.7 | 5.5 |
| 10 | 1.1 | 5.7 | 4.7 |
| 1 | -1.1 | 6.1 | 7.2 |
| 12 | -0.9 | 6.5 | 7.4 |
| 13 | -1.6 | 2.8 | 4.4 |
| 14 | 0.3 | 3.5 | 3.1 |
| 15 | 0.6 | 3.6 | 3.0 |
| 16 | 0.1 | 2.9 | 2.8 |
| Średnia | -0.2 | 4.3 | 4.5 |
| SD | 1.6 | 1.4 | 1.6 |
| Zakres | -3.0–4.1 | 2.5–6.5 | 2.3–7.4 |
Tabela 2: Wartości przedniego i tylnego ciśnienia w opłucnej na koniec wydechu oraz wynikający z nich gradient pionowy.Gradient obliczono jako różnicę ciśnienia tylnego i przedniego. Pomiary wykonano podczas wentylacji sterowanej objętością przy objętości oddechowej 10 mL/kg i dodatnim ciśnieniu na koniec wydechu 3 cmH₂O. Skróty: PEEP = dodatnie ciśnienie na koniec wydechu; VCV = wentylacja sterowana objętością.
| Problem | Prawdopodobna przyczyna | Kryteria rozpoznania | Działania korygujące |
| Niepełne odbarczenie sztucznego odmy opłucnowej | Pozostały tlen w jamie opłucnej po wprowadzeniu cewnika i niepełne rozprężenie płuc | Utrwalony odma opłucnowa szczątkowa lub niepełne przyleganie opłucnych w tomografii komputerowej; niewiarygodne wartości bezwzględnego ciśnienia w jamie opłucnej mimo zachowanych oscylacji oddechowych | Obniżyć FiO2 do 0,25, jeśli jest to tolerowane fizjologicznie, ułożyć zwierzę w pozycji brzusznej i odczekać 30 min, aby ułatwić resorpcję tlenu. Powtórzyć badanie CT przed pomiarem ciśnienia, aby potwierdzić redukcję odmy opłucnowej i ponowne rozprężenie płuc. |
| Niekontrolowany odma opłucnowa | Przypadkowe nakłucie miąższu płuca podczas dostępu do jamy opłucnej | dowody w TK na obecność dużego lub niekontrolowanego odmy opłucnowej; niepełne rozprężenie płuc; oznaki przecieku w respiratorze lub niestabilna mechanika oddychania | Nie należy przechodzić do rejestracji ciśnienia. Jeśli nie uda się uzyskać wiarygodnego pomiaru ciśnienia w jamie opłucnej, procedurę należy uznać za nieudaną. |
| Przesunięcie cewnika poza miejsce docelowe | Przewodnik lub cewnik przesunięty bocznie lub z dala od zamierzonego brzusznego lub grzbietowego obszaru opłucnej | Badanie TK wykazuje położenie cewnika wewnątrzopłucnowego poza obszarem docelowym; w przebiegu fali brakuje oczekiwanych różnic w kierunku przednio-tylnym lub pionowego gradientu ciśnienia | W możliwościach należy skorygować położenie cewnika. Jeśli nie można dotrzeć do zamierzonego obszaru, umieszczenie cewnika należy zaklasyfikować jako suboptimalne lub nieudane. |
| Nieprawidłowa krzywa ciśnienia w jamie opłucnowej | Błędne ułożenie cewnika, niewystarczające napełnienie balonu, słabe przyleganie cewnika do opłucnej, nieszczelność połączenia lub błąd przetwornika/zerowania | Linia płaska, nadmierny szum, brak oscylacji oddechowych, niefizjologiczne wartości ciśnienia bezwzględnego lub utrata oczekiwanej morfologii fali przedniej/tylnej | Sprawdź wszystkie połączenia i wyzeruj przetworniki. Zweryfikuj objętość wypełnienia balonu. Ponownie oceń położenie cewnika za pomocą obrazowania i powtórz ocenę kształtu fali przed rozpoczęciem rejestracji. |
| Utrzymujący się przeciek dróg oddechowych lub opłucnej | Nakłucie miąższu płuca lub utrzymująca się komunikacja opłucnowo-drożna po uzyskaniu dostępu | Różnica między objętością oddechową wdechową a wydechową; niestabilne ciśnienie plateau; brak powrotu przepływu do zera podczas wstrzymania oddechu w fazie wdechowej | Zatrzymaj akwizycję danych. Ponownie oceń mechanikę respiratora oraz obrazowanie. Kontynuuj procedurę tylko wtedy, gdy przeciek ustąpi, a kształty fal oddechowych i opłucnowych zostaną ustabilizowane. |
| Przemieszczenie cewnika po usunięciu wprowadzacza | Przesunięcie cewnika podczas wycofywania wprowadzacza lub niewystarczająca stabilizacja do skóry | Zmiana morfologii przebiegu fali po usunięciu wprowadzenia; utrata oczekiwanych oscylacji przedniej części serca; utrata tylnego, gładkiego przebiegu fali oddechowej; dowody w badaniu CT na przesunięcie | Przed usunięciem wprowadzacza przymocuj cewnik do skóry za pomocą taśmy przylepnej. Po usunięciu wprowadzacza ponownie oceń morfologię fali. W przypadku podejrzenia przemieszczenia potwierdź położenie za pomocą tomografii komputerowej (TK). |
| Błąd aspiracji powietrza | Powietrze w obrębie sztucznego odmy przesunęło się z dala od końcówki wprowadzacza. | Podczas cofania tłoka strzykawki nie następuje aspiracja powietrza, a w trakcie próby aspiracji generowane jest podciśnienie. | Spróbuj przeprowadzić aspirację, używając strzykawki o mniejszej objętości. Jeśli okaże się to niewystarczające, wykonaj badanie tomografii komputerowej (TK), aby zidentyfikować lokalizację skupiska powietrza, a następnie odpowiednio skoryguj pozycję zwierzęcia, aby przybliżyć skupisko powietrza do końcówki wprowadzacza. |
Tabela 3: Przewodnik rozwiązywania problemów dotyczący zakładania przezskórnego drenu opłucnowego i pomiaru ciśnienia. Typowe problemy zestawiono z prawdopodobnymi przyczynami, kryteriami rozpoznania oraz działaniami korygującymi. Skróty: CT = tomografia komputerowa; FiO₂ = frakcja tlenu w powietrzu wdechowym.
Niniejszy protokół przezskórny zapewnia praktyczną i powtarzalną metodę pomiaru regionalnego ciśnienia w opłucnej bez konieczności przeprowadzania torakotomii lub dostępu torakoskopowego. Kilka aspektów procedury jest szczególnie istotnych dla zapewnienia prawidłowego umieszczenia cewnika oraz wysokiej wierności rejestracji ciśnienia.
Kluczowym elementem techniki jest przednia punkcja wykonana pod bezpośrednią kontrolą USG klatki piersiowej. Ultradźwięki są wykorzystywane do wyraźnej wizualizacji opłucnej i wybranego przestrzeni międzyżebrowej, zapewniając potwierdzenie trajektorii igły w czasie rzeczywistym. Ponieważ procedura wymaga kontrolowanego i precyzyjnego posługiwania się igłą podczas zbliżania się do powierzchni opłucnej, zastosowano igłę Tuohy z usprawnioną echogennością, aby poprawić widoczność czubka i zminimalizować ryzyko przypadkowego nakłucia płuca lub niepowodzenia w dostaniu się do przestrzeni opłucnej16.
Ciągła wizualizacja czubka igły jest kluczowa podczas całego procesu jej wprowadzania. Z tego powodu preferowane jest podejście z użyciem ultradźwięków w płaszczyźnie (in-plane), ponieważ pozwala ono na obserwację całego trzonu i czubka igły podczas jej posuwania w stronę przestrzeni opłucnej, co zwiększa precyzję procedury i zmniejsza ryzyko przypadkowego przebicia płuca.
Prawidłowy moment wprowadzenia igły jest również kluczowy. Wprowadzanie igły podczas wstrzymania oddechu w fazie wydechu minimalizuje cykliczny ruch powierzchni opłucnej związany z wentylacją spoczynkową, co poprawia dokładność i zmniejsza częstość kontaktu z miąższem.
Odma opłucnowa została wywołana przy użyciu czystego tlenu, aby ułatwić resorpcję pozostałego gazu, którego nie usunięto za pomocą aspiracji strzykawką. Resorpcja ta zachodzi dzięki gradientowi dyfuzji tlenu między jamą opłucnową a pęcherzykami płucnymi, ponieważ zwierzę jest wentylowane przy FiO₂ poniżej 1,017. Takie podejście minimalizuje ryzyko, że resztkowy gaz wewnątrzopłucnowy będzie zakłócał pomiary ciśnienia. Objętość tlenu powinna być wystarczająca do rozdzielenia warstw opłucnej i umożliwienia bezpiecznego wprowadzenia drucianego prowadnika oraz wprowadnika, unikając jednocześnie niepotrzebnego powiększania sztucznej odmy. Po zakończeniu wprowadzania cewnika, wprowadzony tlen musi zostać całkowicie usunięty przed przystąpieniem do pomiarów ciśnienia.
Właściwe ułożenie jest niezbędne do umożliwienia dostępu tylnego. Obrócenie zwierzęcia do pozycji półleżącej pozwala na przesunięcie wewnątrzpleuralnej kieszeni tlenu ku tyłowi, dzięki czemu grzbietowa przestrzeń opłucnowa staje się dostępna poprzez ślepe nakłucie z zastosowaniem tej samej techniki Seldingera, co w przypadku nakłucia przedniego. Odpowiedni obrót ciała jest kluczowy dla umożliwienia migracji kieszeni tlenu w kierunku grzbietowym. Niedostateczny obrót może uniemożliwić rozdzielenie tylnych warstw opłucnej, co utrudnia posunięcie drutu prowadzącego mimo planowania miejsca nakłucia z wykorzystaniem TK.
Po wprowadzeniu cewnika obowiązkowa jest weryfikacja szczelności systemu. Brak przecieku do dróg oddechowych lub opłucnej potwierdza się poprzez porównanie objętości tidalnych wdechowych i wydechowych oraz wykonanie pauzy wdechowej. Stabilne ciśnienie plateau wraz z powrotem przepływu do zera wskazuje na brak trwającego przecieku oraz na to, że dostęp do opłucnej nie tworzy trwałej komunikacji z drogami oddechowymi. Dodatkowo należy ocenić morfologię krzywej ciśnienia, aby zweryfikować prawidłową funkcję i położenie cewnika. W zapisach przednich spodziewane są wyraźniejsze oscylacje serca ze względu na bliskość serca i śródpiersia, podczas gdy zapisy tylne zazwyczaj wykazują gładsze krzywe oddechowe z minimalnymi zakłóceniami pochodzenia kardiologicznego. Oscylacje te stanowią oczekiwaną cechę fizjologiczną, a nie artefakt sygnału, i tym samym potwierdzają prawidłowe przednie umiejscowienie cewnika. Przed usunięciem wprowadzacza cewnik należy stabilnie przymocować do skóry taśmą klejącą, aby zminimalizować ryzyko przemieszczenia. Po ewakuacji sztucznego odmy i usunięciu wprowadzacza należy ponownie ocenić zapisy ciśnienia, aby potwierdzić, że morfologia krzywej nie uległa zmianie, co wyklucza przemieszczenie cewnika podczas końcowych etapów procedury. Kontrole te są zgodne z podstawowymi zasadami wentylacji mechanicznej i monitorowania18. Zwięzły przewodnik rozwiązywania problemów dla najczęstszych trudności technicznych, prawdopodobnych przyczyn, kryteriów rozpoznawania i działań korygujących znajduje się w Tabeli 3.
Ważną zaletą tej metody jest uzyskanie dostępu do opłucnej drogą przezskórną, bez konieczności otwierania klatki piersiowej. Podejścia małoinwazyjne są zazwyczaj preferowane, gdy pozwalają osiągnąć ten sam cel doświadczalny, ponieważ zmniejszają obciążenie związane z procedurą i zapobiegają niepotrzebnemu naruszaniu struktur anatomicznych19. W tym modelu świńskim technika przezskórna może skrócić czas przygotowania, pozwolić uniknąć torakotomii i pomóc w zachowaniu naturalnej mechaniki ściany klatki piersiowej, choć nie przeprowadzono formalnego porównania z metodami opartymi na torakotomii.
Metoda ta ma jednak kilka ograniczeń. Pomyślne wprowadzenie cewnika zależy od operatora i wymaga doświadczenia w zakresie USG klatki piersiowej, przezskórnego dostępu do opłucnej oraz techniki Seldingera. Przypadkowe nakłucie miąższu płuca podczas dostępu do opłucnej stanowi główną przyczynę niepowodzenia procedury, ponieważ powstały odma opłucnowa uniemożliwia późniejsze wprowadzenie cewnika. Wiarygodne pomiary ciśnienia zależą również od odpowiedniego napełnienia balonika. Zarówno niedopełnienie, jak i przepełnienie baloników może zmienić pomiary ciśnienia, co podkreśla znaczenie ustalenia optymalnej objętości napełnienia przed akwizycją danych. Podobnie jak w przypadku każdej techniki bezpośredniego pomiaru ciśnienia w jamie opłucnej, ciśnienie opłucnowe może być mierzone tylko w miejscu położenia cewnika, a zatem odzwierciedla ono regionalną mechanikę opłucnej, a nie rozkład ciśnienia w całej jamie opłucnowej. Chociaż wdmuchnięty tlen jest odsysany na koniec procedury, całkowitego opróżnienia nie można bezpośrednio zweryfikować bez obrazowania. Pozostały tlen wewnątrzopłucnowy może zatem pozostać niewykryty i wpłynąć na bezwzględne pomiary ciśnienia opłucnowego. Pomimo tych ograniczeń, dynamiczne sygnały ciśnienia opłucnowego były interpretowalne fizjologicznie w przypadku pomyślnego wprowadzenia cewnika.
Ogólnie rzecz biorąc, niniejszy protokół zapewnia prostą, małoinwazyjną i ugruntowaną fizjologicznie technikę pomiaru regionalnego ciśnienia w opłucznej w modelach translacyjnych. Dzięki dostępowi przezskórnemu i regionalnym sygnałom ciśnienia metoda ta nadaje się do badań nad ciśnieniem transpulmonalnym, regionalnym rozkładem ciśnienia oraz szerszymi aspektami mechaniki oddychania.
Autorzy nie deklarują żadnych konfliktów interesów.
Niniejsza praca została sfinansowana z grantów NIH R01HL177025 oraz R01HL171199.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Taśma klejąca | 3M Tegaderm | 1624W | Mocowanie cewnika przed wprowadzeniem wprowadzańca |
| Trymer do zwierząt | Trymer 3M Clipper | 9661L | Usuwanie owłosienia klatki piersiowej |
| Atropina (do wstrzykiwań) | Sparhawk Laboratories inc. | NDC:58005-354 | Premedykacja domięśniowa |
| Skaner tomografii komputerowej | NeuroLogica | Omnitom Elite PCD; 1-NL5100-060 | Ocena położenia drutu prowadzącego/cewnika oraz ocena odmy opłucnowej; |
| Oprogramowanie do akwizycji danych | ADInstruments | LabChart Pro 8.1.31 | Oprogramowanie akwizycyjne przy 1 000 Hz bez filtrowania cyfrowego |
| System akwizycji danych | ADInstruments | ML865 | Do pomiaru ciśnienia w jamie opłucnej |
| Przetwornik różnicy ciśnień | Harvard Apparatus / Hugo Sachs | 73-3882 | Przetwornik ciśnienia do pomiaru ciśnienia w jamie opłucnej |
| Jednorazowy ręcznik operacyjny | Cardinal Health | KAT 28700-004 | Przygotowanie pola sterylnego (Krok 2.1) |
| EKG & pulsoksymetr | Mindray | BeneView T5 | Monitorowanie parametrów życiowych |
| Rurka endotrachealna, 7,0 mm | Teleflex Medical | REF 5-10314 | Intubacja dotchawicza |
| Cewnik balonowy do przełyku | Cooper Surgical | REF 47-9005 | Stosowany jako cewnik ciśnienia w jamie opłucnej (Krok 2.1) |
| Fentanyl (dożylny) | Hikma | NDC 0641-6030-01 | Analgezja dożylna |
| Gaziki (sterylne) | Medline | REF NON21430LF | Przygotowanie miejsca (Krok 2.1) |
| Przewodnik 0,025" × 33 cm | Teleflex Medical | REF AW-04025 | Dla techniki Seldingera (Krok 2.1) |
| Pompa infuzyjna | Smiths Medical | Medfusion 4000 | Ciągłe podawanie środka znieczulającego |
| Wprowadzik, 9 Fr | Cordis | REF 402-609X | Dla wprowadzenia cewnika do przestrzeni opłucnej (Krok 2.1) |
| Respirator mechaniczny | Maquet – Getinge | Servo-I, wentylacja sterowana objętością | |
| Maść okulistyczna | Opieka Weterynaryjna Lodi | NDC 17033-211-38 | Ochrona rogówki po indukcji znieczulenia |
| Tlen 100% (klasy medycznej) | Airgas | Ponieważ nie dostarczono tekstu źródłowego do tłumaczenia, proszę o przesłanie materiałów w języku angielskim, które mają zostać przetłumaczone na język polski zgodnie z wytycznymi. | W przypadku kontrolowanego odmy opłucnowej |
| Pankuronium (do wstrzykiwań) | Selleck. Odczynniki chemiczne. | S2497 | Blokada nerwowo-mięśniowa |
| Powidona–Roztwór jodu | BICCA | CAT 3955-16 | Antyseptyka skóry |
| Propofol (do wstrzykiwań) | NorthStar | NDC 16714-977-01 | Indukcja i podtrzymanie |
| Obwód oddechowy (obwód respiratora) | Medline | REF NON026370 | Obwód standardowy |
| Skalpel nr 11 | Bard-Parker | REF 372611 | Do nacięcia skóry (krok 2.1) |
| Sterylna obłożka | Medline | REF MDT2168286 | Przygotowanie pola jałowego |
| Rękawiczki sterylne (lateksowe) | Biżel | REF 31280 | Sterylne rękawice ochronne |
| Fartuch sterylny | Fał | REF 95121 | Sterylny fartuch chirurgiczny |
| Strzykawki 10 ml | Medline | REF SYR110010 | Do aspiracji/wstrzykiwania (Krok 2.1) |
| Strzykawki 50 ml | BD | REF 309680 | Do aspiracji powietrza z jamy opłucnej (Krok 2.1) |
| Tiletamina–zolazepam (dożylnie/domięśniowo) | Virbac | NADA 71805-06 | Telazol; sedacja domięśniowa |
| igła Tuohy, echogenna 18G × 100 mm | Pajunk | REF 521185-31C | W przypadku punkcji opłucnej (Krok 2.1) |
| Sonda ultradźwiękowa (Butterfly iQ+) | Butterfly Network | 950-20002-00 | Stosowane z aplikacją Butterfly iQ na iPada (Krok 2.1) |
| Oprogramowanie/aplikacja do ultrasonografii | Butterfly Network | Butterfly iQ 2.46; iPad 11 iPadOS 26 | Aplikacja Butterfly iQ na iPada |
| Ksylazyna (do wstrzykiwań) | Cronus Pharma | LLC |
Ten artykuł został opublikowany
Film wkrótce dostępny