Perfuzja płuc ex vivo: technika badań płuc na modelu królika

System perfuzji płuc ex vivo umożliwia odtworzenie krążenia krwi i wentylacji w izolowanych płucach ludzkich i zwierzęcych w celu oceny ich funkcji. Zacznij od izolowanych płuc królika z dołączonym sercem na sterylnej gazie. Włóż kaniulę tchawicy i wentyluj płuca za pomocą nadciśnienia, aby zapewnić ciągłą aktywność płuc.

Odetnij komory serca i włóż kaniule do tętnicy płucnej i lewego przedsionka. Zabezpiecz kaniule z sąsiednimi tkankami, aby uniknąć rozdęcia podczas perfuzji. Wstrzyknąć izotoniczny roztwór soli fizjologicznej przez kaniule tętnicze, aby wypłukać resztki krwi. Zmontuj izolowane płuca w komorę płuc, podłączając kaniulę tchawicy do systemu wentylacji, a kaniule tętnicze do systemu perfuzyjnego. Oba systemy są połączone z systemem akwizycji danych, który mierzy różne parametry fizjologiczne.

Teraz przełącz wentylację z nadciśnienia na podciśnienie, aby zapewnić optymalne natlenienie i perfuzję w płucach. Następnie powoli perfunduj płuca sztucznym perfuzatem i stopniowo zwiększaj do maksymalnej szybkości przepływu. Zmodyfikuj ciśnienie tętnicze i żylne, aby uzyskać wentylację w strefie trzeciej, stan fizjologiczny, w którym zarówno ciśnienie tętnicze, jak i żylne są wyższe niż ciśnienie pęcherzykowe zębodołowe, powodując maksymalne otwarcie naczyń płucnych. Pozwala to na prawidłowe rozprowadzenie perfuzatu do naczyń włosowatych płuc.

Zbieraj dane w czasie rzeczywistym dla pożądanych parametrów, aby ocenić czynność płuc.

Wyjdź izolowane płuca z klatki piersiowej i ostrożnie umieść płuca na sterylnej gazie na szalce Petriego. Aby zapobiec niedodmie, należy przewietrzyć płuca za pomocą wentylacji nadciśnieniowej, z dodatnim ciśnieniem końcowo-wydechowym ustawionym na 2 centymetry słupa wody. Odetnij komory serca na poziomie rowka przedsionkowo-komorowego.

Po otwarciu dwóch komór wprowadzić kaniulę tętnicy płucnej przez prawą tętnicę płucną, a kaniulę lewego przedsionka przez zastawkę mitralną do lewego przedsionka. Zamocuj kaniule za pomocą jedwabnego szwu 4-0, w tym otaczających tkanek w ligaturach tętnicy płucnej i lewego przedsionka, aby uniknąć rozdęcia strukturalnego. Wstrzyknij 250 mililitrów izotonicznego roztworu soli fizjologicznej przez kaniule tętnicze, aby wypłukać pozostałą krew z łożyska naczyniowego.

Aby uzyskać konfigurację perfuzji, ostrożnie umieść izolowane płuca w komorze płuc. Przymocuj tchawicę do przetwornika na pokrywie komory i podłącz kaniulowane naczynia do systemu perfuzyjnego. Następnie zamknij i zabezpiecz komorę za pomocą zamka obrotowego. Następnie załóż pokrywę komory i przekręć kurek, aby przełączyć się z wentylacji dodatniej na podciśnieniową. Ukrwić płuca 200 mililitrami sztucznego, bezkrwistego perfuzatu, zaczynając od przepływu 3 ml / min / kg.

Następnie powoli zwiększaj przepływ przez 5 minut do 5 ml/min/kg, a przez następne 5 minut pozwól, aby przepływ osiągnął 8 ml/min/kg, a następnie maksymalny strumień 10 ml/min/kg przez 5 minut. Przewietrzyć płuca nawilżonym powietrzem z częstotliwością 30 uderzeń na minutę, objętością oddechową 10 ml //kg i ciśnieniem końcowym wydechowym 2 centymetry słupa wody.

Aby osiągnąć warunki strefy trzeciej, odczekaj od 10 do 15 minut, aby uzyskać równowagę charakteryzującą się stanem izograwimetrycznym, zapewniając, że ciśnienie żylne jest stabilne w całym rejestrze. Upewnij się, że masa płuca pozostaje stała, a ciśnienie w tętnicy i lewym przedsionku jest stabilne, aby osiągnąć warunki strefy trzeciej, aby otworzyć maksymalną liczbę naczyń płucnych i utrzymać zawartość łożyska mikronaczyniowego podczas eksperymentu.

W celu elektronicznego sterowania i przetwarzania sygnałów należy upewnić się, że przepływ oddechowy, zmiany masy, ciśnienie mikronaczyniowe, objętość oddechowa, opór naczyniowy, między innymi, są rejestrowane w wielu centralnych jednostkach elektronicznych, które integrują sygnały pochodzące z przetworników i wyświetlają je w systemie oceny.