Name: Normothermiczna wentylacja podciśnieniowa ex situ Perfuzja płuc: ocena czynności płuc i metabolizmu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-02-14T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 31 s
Description: Poznaj normotermiczną wentylację podciśnieniową ex situ do perfuzji płuc w modelu świni. Ta metoda zmniejsza uszkodzenie płuc i wydłuża czas bezpiecznego przechowywania narządów do transplantacji.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

To badanie zostało sfinansowane w imieniu The Hospital Research Foundation.

<ol><li>Chambers, D. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+international+thoracic+organ+transplant+registry+of+the+international+society+for+heart+and+lung+transplantation%3A+Thirty-fifth+adult+lung+and+heart-lung+transplant+report-2018%3B+focus+theme%3A+Multiorgan+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+and+Lung+Transplantation%22%5BJournal%5D)">The international thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fifth adult lung and heart-lung transplant report-2018; focus theme: Multiorgan transplantation.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 37 (10), 1169-1183 (2018).</li>
<li>Valapour, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((OPTN%2FSRTR+2017+annual+data+report%3A+Lung%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Transplantation%22%5BJournal%5D)">OPTN/SRTR 2017 annual data report: Lung.</a> American Journal of Transplantation. 19, Suppl 2 404-484 (2019).</li>
<li>Chambers, D. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+registry+of+the+international+society+for+heart+and+lung+transplantation%3A+Thirty-fourth+adult+lung+and+heart-lung+transplantation+report-2017%3B+focus+theme%3A+Allograft+ischemic+time%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+and+Lung+Transplantation%22%5BJournal%5D)">The registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fourth adult lung and heart-lung transplantation report-2017; focus theme: Allograft ischemic time.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 36 (10), 1047-1059 (2017).</li>
<li>Klein, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organ+donation+and+utilization+in+the+united+states%2C+1999-2008%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Organ donation and utilization in the united states, 1999-2008.</a> American Journal of Transplantation. 10 (4), Pt 2 973-986 (2010).</li>
<li>Singh, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sequence+of+refusals+for+donor+quality%2C+organ+utilization%2C+and+survival+after+lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+and+Lung+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Sequence of refusals for donor quality, organ utilization, and survival after lung transplantation.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (1), 35-42 (2019).</li>
<li>Bhorade, S. M., Vigneswaran, W., McCabe, M. A., Garrity, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liberalization+of+donor+criteria+may+expand+the+donor+pool+without+adverse+consequence+in+lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+and+Lung+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Liberalization of donor criteria may expand the donor pool without adverse consequence in lung transplantation.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 19 (12), 1199-1204 (2000).</li>
<li>Snell, G. I., Griffiths, A., Levvey, B. J., Oto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Availability+of+lungs+for+transplantation%3A+Exploring+the+real+potential+of+the+donor+pool%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+and+Lung+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Availability of lungs for transplantation: Exploring the real potential of the donor pool.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 27 (6), 662-667 (2008).</li>
<li>Cypel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normothermic+ex+vivo+lung+perfusion+in+clinical+lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22The+New+England+Journal+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">Normothermic ex vivo lung perfusion in clinical lung transplantation.</a> The New England Journal of Medicine. 364 (15), 1431-1440 (2011).</li>
<li>Wallinder, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+results+in+transplantation+of+initially+rejected+donor+lungs+after+ex+vivo+lung+perfusion%3A+A+case-control+study%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Cardio-Thoracic+Surgery%22%5BJournal%5D)">Early results in transplantation of initially rejected donor lungs after ex vivo lung perfusion: A case-control study.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 45 (1), 40-45 (2014).</li>
<li>Cypel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience+with+the+first+50+ex+vivo+lung+perfusions+in+clinical+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Thoracic+and+Cardiovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">Experience with the first 50 ex vivo lung perfusions in clinical transplantation.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 144 (1), 1200-1206 (2012).</li>
<li>Buchko, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Total+parenteral+nutrition+in+ex+vivo+lung+perfusion%3A+Addressing+metabolism+improves+both+inflammation+and+oxygenation%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Total parenteral nutrition in ex vivo lung perfusion: Addressing metabolism improves both inflammation and oxygenation.</a> American Journal of Transplantation. 19 (12), 3390-3397 (2019).</li>
<li>Andreasson, A. S. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Profiling+inflammation+and+tissue+injury+markers+in+perfusate+and+bronchoalveolar+lavage+fluid+during+human+ex+vivo+lung+perfusion%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Cardio-Thoracic+Surgery%22%5BJournal%5D)">Profiling inflammation and tissue injury markers in perfusate and bronchoalveolar lavage fluid during human ex vivo lung perfusion.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 51 (3), 577-586 (2017).</li>
<li>Sadaria, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytokine+expression+profile+in+human+lungs+undergoing+normothermic+ex-vivo+lung+perfusion%5BTitle%5D)+AND+%22The+Annals+of+Thoracic+Surgery%22%5BJournal%5D)">Cytokine expression profile in human lungs undergoing normothermic ex-vivo lung perfusion.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 92 (2), 478-484 (2011).</li>
<li>Ricard, J. D., Dreyfuss, D., Saumon, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ventilator-induced+lung+injury%5BTitle%5D)+AND+%22European+Respiratory+Journal%22%5BJournal%5D)">Ventilator-induced lung injury.</a> European Respiratory Journal. 42, 2-9 (2003).</li>
<li>Aboelnazar, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negative+pressure+ventilation+decreases+inflammation+and+lung+edema+during+normothermic+ex-vivo+lung+perfusion%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+and+Lung+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Negative pressure ventilation decreases inflammation and lung edema during normothermic ex-vivo lung perfusion.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 37 (4), 520-530 (2018).</li>
<li>Lai-Fook, S. J., Rodarte, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pleural+pressure+distribution+and+its+relationship+to+lung+volume+and+interstitial+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Pleural pressure distribution and its relationship to lung volume and interstitial pressure.</a> Journal of Applied Physiology. 70 (3), 967-978 (1991).</li>
<li>Buchko, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+transplantation+using+negative+pressure+ventilation+ex+situ+lung+perfusion+with+extended+criteria+donor+lungs%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Clinical transplantation using negative pressure ventilation ex situ lung perfusion with extended criteria donor lungs.</a> Nature Communications. 11 (1), 5765(2020).</li>
<li>Buchko, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+low-cost+perfusate+alternative+for+ex+vivo+perfusion%5BTitle%5D)+AND+%22Transplantation+Proceedings%22%5BJournal%5D)">A low-cost perfusate alternative for ex vivo perfusion.</a> Transplantation Proceedings. 52 (10), 2941-2946 (2020).</li>
<li>Forgie, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+lung+orthotopic+transplantation+in+a+juvenile+porcine+model+for+ESLP%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Left lung orthotopic transplantation in a juvenile porcine model for ESLP.</a> The Journal of Visualized Experiments. , (2021).</li>
</ol>

DHF posiada patenty na technologię i metody perfuzji narządów ex situ . DHF i JN są założycielami i głównymi udziałowcami Tevosol, Inc.

Istnieje kilka krytycznych kroków chirurgicznych wraz z rozwiązywaniem problemów, które są potrzebne, aby zapewnić pomyślne uruchomienie ESLP. Płuca młodocianych świń są niezwykle delikatne w porównaniu z płucami dorosłego człowieka, dlatego chirurg zamawiający musi zachować ostrożność podczas obchodzenia się z płucami świń. Bardzo ważne jest, aby spróbować techniki "bezdotykowej", aby uniknąć powodowania urazu i niedodmy podczas preparowania płuc. "Bezdotykowy" oznacza stosowanie minimalnej ilości ręcznych manipulacji p...

Transplantacja płuc (LTx) pozostaje standardem opieki nad końcowym stadium choroby płuc1; jednak LTx ma znaczące ograniczenia, w tym niewystarczające wykorzystanie narządów od dawców2 i śmiertelność na liście oczekujących wynoszącą 40%3, która jest wyższa niż jakikolwiek inny przeszczep narządów stałych4,5. Wskaźniki wykorzystania narządów przez dawców są niskie (20-30%) ze względu na problemy z jakością narządów. Nadmierna odległość transportu geograficznego w połączeniu z rygorystycznymi kryteriami akceptacji narządów od dawców pogłębia te obawy dotyczące jakości. LTx pozostaje również w tyle za innymi przeszczepami narządów litych pod względem długoterminowych wyników przeszczepów i pacjentów2. Pierwotna dysfunkcja przeszczepu (PGD), najczęściej spowodowana niedokrwiennym uszkodzeniem reperfuzyjnym (IRI), stanowi główną przyczynę 30-dniowej śmiertelności i zachorowalności po LTx i zwiększa ryzyko przewlekłej dysfunkcji przeszczepu6,7. Wysiłki na rzecz zmniejszenia IRI i wydłużenia bezpiecznego czasu transportu mają zasadnicze znaczenie dla poprawy wyników leczenia pacjentów.
Perfuzja płuc ex situ (ESLP) to innowacyjna technologia, która okazała się obiecująca w łagodzeniu tych ograniczeń. ESLP ułatwia zachowanie, ocenę i regenerację płuc dawcy przed przeszczepieniem. Wykazano zadowalające krótko- i długoterminowe wyniki po przeszczepieniu płuc dawcy o rozszerzonych kryteriach (ECD), przyczyniając się do wzrostu liczby płuc odpowiednich dawców dla LTx, przy czym wskaźniki wykorzystania narządów wzrosły o 20% w niektórych ośrodkach8,9,10. W porównaniu z obecnym standardem klinicznym dla LTx, zimnej konserwacji statycznej (CSP), ESLP oferuje kilka zalet: czas przechowywania narządu nie jest ograniczony do 6 godzin, ocena funkcji narządu jest możliwa przed implantacją, a dzięki ciągłej perfuzji narządów można wprowadzać modyfikacje do perfuzatu, który optymalizuje funkcję narządu11.
Zdecydowana większość obecnych urządzeń ESLP przeznaczonych do użytku przez ludzi wykorzystuje wentylację nadciśnieniową (PPV); jednak najnowsza literatura wykazała, że ta strategia wentylacji jest gorsza od wentylacji podciśnieniowej (NPV) ESLP, przy czym PPV powoduje bardziej znaczące uszkodzenie płuc wywołane respiratorem12,13,14,15. Zarówno w płucach ludzkich, jak i świńskich, NPV-ESLP wykazuje lepszą funkcję narządów w porównaniu z dodatnim ciśnieniem ex situ perfuzji płuc (PPV-ESLP) w różnych domenach fizjologicznych, w tym w produkcji cytokin prozapalnych, obrzęku płuc i tworzeniu pęcherzy15. Jednorodny rozkład ciśnienia w klatce piersiowej na całej powierzchni płuc w NPV-ESLP został zasugerowany jako istotny czynnik leżący u podstaw tej przewagi15,16. Oprócz korzyści przedklinicznych, bezpieczeństwo kliniczne i wykonalność NPV-ESLP zostały wykazane w niedawnym badaniu klinicznym17. Wykorzystując nowatorskie urządzenie NPV-ESLP, udało się zakonserwować, ocenić, a następnie przeszczepić dwanaście ludzkich płuc od dawców o rozszerzonych kryteriach, zapewniając 100% przeżycie wynoszące 30 dni i 1 rok.
Celem niniejszego manuskryptu jest zademonstrowanie działającego protokołu urządzenia NPV-ESLP naszego laboratorium z wykorzystaniem płuc młodocianych świń w warunkach normotermicznych przez 12 godzin. Szczegółowo omówiono proces odzyskiwania chirurgicznego, a także opisano inicjowanie, zarządzanie i zakończenie naszej niestandardowej platformy oprogramowania. Wyjaśniono również strategię pobierania tkanek i zarządzania próbkami.

<table><tbody><tr><td>0 ETHIBOND Zielony 1 x 36" Endo Loop 0</td><td>ETHICON</td><td>D8573</td><td></td></tr><tr><td>2-0 SILK Black 12" x 18" Nici</td><td>ETHICON</td><td>SA77G</td><td></td></tr><tr><td>ABL 800 FLEX Analizator parametrów krytycznych</td> krwi <td>Radiometr</td><td>989-963</td><td></td></tr><tr><td>Filtr elektrostatyczny dla dorosłych i dzieci HME - Mały</td><td>Covidien</td><td>352/5877</td><td></td></tr><tr><td>Filtr tętniczy</td><td>SORIN GROUP</td><td>01706/03</td><td></td></tr><tr><td>Backhaus Zacisk do ręczników</td><td>Pilling</td><td>454300</td><td></td></tr><tr><td>Pompa Biomedicus Maquet</td><td></td><td>BPX-80</td><td></td></tr><tr><td>Opaski kablowe &ndash; Biały 12"</td><td>HUASU International</td><td>HS4830001</td><td></td></tr><tr><td>Chlorek wapnia</td><td>Fisher Scientific</td><td>C69-500G</td><td></td></tr><tr><td>Cooley Retraktor mostkowy</td><td>341162</td><td></td><td>Pilling</td></tr><tr><td>CUSHING Kleszcze opatrunkowe Gutschdressing</td><td>Pilling</td><td>466200</td><td></td></tr><tr><td>D-glukoza</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G5767-500G</td><td></td></tr><tr><td>Głęboki retraktor deaver</td><td>481826</td> <td>pillingowy</td><td></td></tr><tr><td>Debakey Proste kleszcze do tkanek naczyniowych</td><td>Pilling</td><td>351808</td><td></td></tr><tr><td>Debakey-Metzenbaum Preparowanie</td><td>342202</td><td></td><td>Pilling</td></tr><tr><td>Nożyczki</td><td>Pilling</td><td>342202</td><td></td></tr><tr><td>rurka dotchawicza 9,0 mm CUFD</td><td>Mallinckrodt</td><td>9590E</td><td>Mankiet zdjęty do aparatu ESLP</td></tr><tr><td>Przetwornik przepływu</td><td>BIO-PROBE</td><td>TX 40</td><td></td></tr><tr><td>Surowica albuminy</td><td>ludzkiej Grifols Therapeutics</td><td>2223708</td><td></td></tr><tr><td>Pompa infuzyjna</td><td>Baxter</td><td>AS50</td><td></td></tr><tr><td>Inspire 7 M Natleniacz z membraną z pustych włókien</td><td>SORIN GROUP</td><td>K190690</td><td></td></tr><tr><td>Rurka przechwytująca 1/4 "x 1/16" x 8'</td> <td>Medtronic</td><td>3108</td><td></td></tr><tr><td>Rurka przechwytująca 3/8" x 3/32" x 6'Medtronic</td><td></td> <td>3506</td><td></td></tr><tr><td>Łącznik rurki przechwytującej 3/8 "x 1/2"</td> <td>Medtronic</td><td>6013</td><td></td></tr><tr><td>Nożyczki preparacyjne MAYO</td><td>Pilling</td><td>460420</td><td></td></tr><tr><td>Medyczny zbiornik dwutlenku węgla</td><td>Praxair</td><td>5823115</td><td></td></tr><tr><td>Medyczny zbiornik azotu</td><td>Praxair</td><td>NI M-K</td><td></td></tr><tr><td>Medyczny zbiornik tlenu</td><td>Praxair</td><td>2014408</td><td></td></tr><tr><td>Komora</td> <td>organowa PraxairTevosol</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PlasmaLyte A</td><td>Baxter</td><td>TB2544</td><td></td></tr><tr><td>Poole Rura ssąca</td><td>do pillingu</td><td>162212</td><td></td></tr><tr><td>fosforanu potasu</td><td>Fischer Scientific</td><td>P285-500G</td><td></td></tr><tr><td>Skala</td><td>TANITA</td><td>KD4063611</td><td></td></tr><tr><td>Silikonowa membrana nośna</td><td>Tevosol</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wodorowęglan</td> <td>soduSigma-Aldrich</td><td>792519-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Chlorek sodu 0,9%</td> <td>Baxter</td><td>JB1324</td><td></td></tr><tr><td>Sorin XTRA Cell Saver</td><td>SORIN GROUP</td><td>75221</td><td></td></tr><tr><td>Piła mostkowa</td><td>Stryker</td><td>6207</td><td></td></tr><tr><td>Chirurgiczne urządzenie do elektrokoagulacji</td><td>Kls Martin</td><td>ME411</td><td></td></tr><tr><td>Sonda czujnika temperatury</td><td>Omniacell Tertia Srl</td><td>1777288F</td><td></td></tr><tr><td>THAM Buffer</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>15504020</td><td>wykonany z UltraPureTM Przetwornik ciśnienia Tris</td></tr><tr><td>TruWave</td><td></td><td></td> Dwuprzemyślany cewnik do żyły centralnej Edwards VSYPX272 <td></td></tr><tr><td>7fr</td><td>Arrowg+ard</td><td>CS-12702-E</td><td></td></tr><tr><td>Zacisk rurkowy Vorse</td><td>351377</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pilling Willauer-Deaver Retracting</td><td></td><td>341720</td><td></td></tr><tr><td>Yankauer Rura ssąca</td><td>Pilling</td><td>162300</td><td></td></tr></tbody></table>

normothermiczna wentylacja podciśnieniowa ex situ perfuzja płuc: ocena czynności płuc i metabolizmu

Normothermic Negative Pressure Ventilation Ex Situ Lung Perfusion: Evaluation of Lung Function and Metabolism

Transplantacja płuc (LTx) pozostaje standardem opieki nad pacjentami w końcowym stadium choroby płuc. Niedobór odpowiednich narządów od dawców oraz obawy o jakość narządów od dawców, pogłębiane przez nadmierną odległość transportu geograficznego i rygorystyczne kryteria akceptacji narządów od dawców, stanowią ograniczenie dla obecnych wysiłków na rzecz LTx. Perfuzja płuc ex situ (ESLP) to innowacyjna technologia, która okazała się obiecująca w łagodzeniu tych ograniczeń. Fizjologiczna wentylacja i perfuzja płuc poza środowiskiem zapalnym ciała dawcy daje ESLP kilka zalet w porównaniu z tradycyjną zimną ochroną statyczną (CSP). Istnieją dowody na to, że wentylacja podciśnieniowa (NPV) ESLP jest lepsza od wentylacji nadciśnieniowej (PPV) ESLP, przy czym PPV indukuje bardziej znaczące uszkodzenie płuc wywołane respiratorem, produkcję cytokin prozapalnych, obrzęk płuc i tworzenie pęcherzy. Przewaga NPV wynika być może z jednorodnego rozkładu ciśnienia w klatce piersiowej na całej powierzchni płuc. Bezpieczeństwo kliniczne i wykonalność niestandardowego urządzenia NPV-ESLP zostały wykazane w niedawnym badaniu klinicznym z udziałem dawcy kryteriów przedłużacza (ECD) ludzkich płuc. W niniejszym artykule opisano użycie tego niestandardowego urządzenia w normotermicznym NPV-ESLP na młodocianych świniach w ciągu 12 godzin, zwracając szczególną uwagę na techniki zarządzania. Określono przygotowanie przedoperacyjne, w tym inicjalizację oprogramowania ESLP, zalewanie i odpowietrzanie obwodu ESLP oraz dodawanie środków przeciwzakrzepowych, przeciwbakteryjnych i przeciwzapalnych. Opisano śródoperacyjne techniki wprowadzania linii centralnej, biopsji płuc, wykrwawiania, pobierania krwi, kardiektomii i pneumonektomii. Ponadto szczególny nacisk położono na względy znieczulające, z nakreśleniem indukcji znieczulenia, konserwacji i modyfikacji dynamicznych. Protokół określa również inicjalizację, konserwację i zakończenie perfuzji i wentylacji urządzenia niestandardowego. Dokładnie opisano techniki dynamicznego zarządzania narządami, w tym zmiany w wentylacji i parametrach metabolicznych w celu optymalizacji funkcji narządów. Na koniec scharakteryzowano fizjologiczną i metaboliczną ocenę czynności płuc i przedstawiono ją w reprezentatywnych wynikach.

Na początku perfuzji i wentylacji płuc (tryb konserwacji), płuca będą zazwyczaj charakteryzować się niskim ciśnieniem w tętnicy płucnej (&lt; 10 mmHg) i niską podatnością dynamiczną (&lt; 10 mL/mmHg) w miarę ogrzewania perfuzatu do normotermii. Świnie rasy Yorkshire o masie 35-50 kg zazwyczaj mają płuca o masie 350-500 g. W ciągu pierwszej godziny NPV-ESLP mierzone objętości oddechowe wydechowe (TVe) wynoszą 0-2 mL/kg, a objętości oddechowe wdechowe (TVi) 100-200 mL. TVe zazwyczaj osiąga wartość 4-6 mL/kg w ciągu 3-6 h, ...

Ten artykuł opisuje model wentylacji podciśnieniowej ex situ u świń, w tym zaopatrzenie, mocowanie i zarządzanie na platformie stworzonej na zamówienie. Nacisk kładziony jest na techniki anestezjologiczne i chirurgiczne, a także rozwiązywanie problemów.

Normothermiczna wentylacja podciśnieniowa ex situ Perfuzja płuc: ocena czynności płuc i metabolizmu

Lung transplantation (LTx) remains the standard of care for end-stage lung disease. A shortage of suitable donor organs and concerns over donor organ ...

Dr Darren Freed stworzył to urządzenie ESLP i wykorzystuje ono opatentowaną technologię i oprogramowanie wentylacji podciśnieniowej, których nie można zobaczyć nigdzie indziej w dziedzinie badań ESLP. Nasze laboratorium wykazało wcześniej, że wentylacja podciśnieniowa powoduje mniejsze uszkodzenie płuc podczas ESLP w porównaniu z wentylacją dodatniego ciśnienia. Jest to prawdopodobnie spowodowane bardziej fizjologicznym mechanizmem wentylacji podciśnieniowej.To urządzenie i protokół mają na celu wydłużenie bezpiecznego czasu przechowywania płuc dawcy i regenerację brzeżnych płuc do akceptowalnych standardów przeszczepu. Samo urządzenie jest bardzo proste w obsłudze. Największym wyzwaniem jest chirurgiczne usunięcie płuc młodocianych świń bez powodowania jakichkolwiek obrażeń.Są niezwykle delikatne w porównaniu z płucami dorosłego człowieka. Zacznij od utrzymania wydechowej objętości oddechowej wynoszącej 10 mililitrów na kilogram, zwiększając ciśnienie szczytowe w celu maksymalnej rekrutacji pęcherzyków płucnych. Wykonaj sternotomię linii środkowej.Użyj elektrokoagulacji, aby naciąć skórę i tkankę podskórną. Tępo wypreparuj przyczepy tkanek miękkich z tylnej tabeli mostka dolnego. Użyj piły mostkowej, aby podzielić mostek.Włóż zwijacz mostka i otwórz szeroko. Po wykonaniu kardiektomii obustronnie otwórz i usuń opłucną śródpiersia, aby odsłonić płuca. Następnie podziel przyczepy opłucnej od przepony w kierunku lewego dolnego płata płuca, używając retraktora Deavera, aby przytrzymać przeponę do góry.Teraz podziel dolne więzadło płucne po lewej stronie i kontynuuj w kierunku wnęki. Następnie oddziel żyłę główną dolną i przyczepy opłucnej od przepony, a następnie cofnij przeponę do góry za pomocą zwijacza Deavera. Podziel więzadło płucne dolne po prawej stronie i kontynuuj w górę w kierunku wnęki.Następnie podziel żyłę nienazwaną i naczynia łukowe, aby odsłonić tchawicę. Po wypreparowaniu tkanki otaczającej tchawicę, zaciśnij tchawicę za pomocą zacisku rurkowego przy maksymalnym wdechu, upewniając się, że wydechowa objętość oddechowa wynosi 10 mililitrów na kilogram. Przeciąć tchawicę i podnieść część zaciskową do góry, aby zapewnić trakcję chirurgiczną.Następnie wypreparuj tylną tchawicę od przełyku, stosując rozwarstwienie ciężkimi nożyczkami Metzenbaum i wolną ręką. Podziel wszelkie pozostałe przyczepy opłucnej. Przeciąć aortę powyżej i poniżej lewego oskrzela i usunąć płuca z klatki piersiowej za pomocą odcinka aorty zstępującej.Po zważeniu płuc za pomocą zacisku szybko przechowuj je w lodówce pełnej lodu. Zacznij od dodania 500 mililitrów upakowanych czerwonych krwinek do obwodu perfuzji, aby osiągnąć końcową objętość 1,5 litra perfuzatu. Zrób zdjęcia płuc w celu zapisu danych.W przypadku biopsji płuc należy obtoczyć jednocentymetrową część zerowym jedwabnym szwem i zawiązać ją. Następnie należy wyciąć tę związaną część, używając nożyczek do analizy tkanek zgodnie z opisem w rękopisie tekstowym, i podzielić segment biopsji. Następnie, aby przymocować adapter rurki 3/8 pół cala do głównej tętnicy płucnej, chwyć przeciwległe strony głównej tętnicy płucnej za pomocą kleszczy lub zatrzasków.Następnie włóż adapter z półcalową częścią do głównej tętnicy płucnej i przytrzymaj go na miejscu, jednocześnie zabezpieczając adapter na miejscu za pomocą żadnych opasek jedwabnych lub Ethibond. Teraz umieść płuca w pozycji leżącej na silikonowej membranie nośnej i podłącz je do urządzenia ESLP. Umieść drugi zacisk rurki na tchawicy w pobliżu miejsca, w którym znajduje się oskrzela tchawicy.Po zdjęciu bardziej dystalnego zacisku zaintubuj tchawicę rurką dotchawiczą i zabezpiecz ją na miejscu za pomocą dwóch opasek zaciskowych. Następnie zacisnąć przewód wentylacyjny za pomocą rurki clamp przed zwolnieniem proksymalnego zacisku z tchawicy. Podłącz adapter tętnicy płucnej do linii tętnicy płucnej.Po odpowietrzeniu głównej tętnicy płucnej rozpocznij czas perfuzji. Na stronie ustawień kliknij uruchom grzejnik i ustaw temperaturę na 38 stopni Celsjusza. Wprowadź wagę świni, aby obliczyć przepływ minutowy serca.Na stronie głównej ustaw ciągłe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych na 20 centymetrów wody i kliknij rozpocznij ciągłe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych. Gdy rozpocznie się wentylacja, zwolnij przewód wentylacyjny. Po wyzerowaniu czujnika ciśnienia tętniczego zacisnąć przewód tętnicy płucnej nad czujnikiem ciśnienia za pomocą zacisku rurki.Otwórz czujnik, kliknij zerowe ciśnienie w tętnicy płucnej i zerowy przepływ krwi na stronie ustawień i potwierdź, że odczyty są wyzerowane na stronie głównej. Zamknij zawór odcinający czujnika ciśnienia, aby odczytać ciśnienie w przewodzie. Otwórz linię do kaniuli tętnicy płucnej.Wybierz 10%pojemność minutowa serca na stronie głównej. Kliknij przycisk powrotu do instrukcji PA i odblokuj przewód płucny. Zmień roztwór perfuzatu w górnej pokrywie przed przymocowaniem go do urządzenia, aby zapobiec tworzeniu się kondensatu podczas ESLP.Pobrać 10 mililitrów perfuzatu do analizy odśrodkowej i narysować gazometrię krwi tętniczej w czasie zero. Umieścić próbkę na lodzie przed odwirowaniem. Po perfuzji płuc przez 10 minut zwiększ przepływ do 20% pojemności minutowej serca.Gdy temperatura perfuzatu osiągnie 32 stopnie Celsjusza, zabezpiecz pokrywę komory za pomocą zacisków, aby uzyskać hermetyczne uszczelnienie. Upewnij się, że płuca są optymalnie ustawione, a przecieki powietrza zostały naprawione. Z zabezpieczoną pokrywą, clamp rurkę wentylacyjną przed wyłączeniem ciągłego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych.Na stronie ustawień wybierz zerowe ciśnienie w klatce piersiowej, ciśnienie w drogach oddechowych i przepływ powietrza. Następnie potwierdź, że odczyty są wyzerowane na stronie głównej. Kliknij start CPAP przed odkręceniem rurki wentylacyjnej.Ustaw parametry wentylacji wymienione w rękopisie tekstowym i kliknij przycisk naciśnij, aby uruchomić odpowietrznik, aby aktywować wentylację podciśnieniową. Podłącz rurkę wentylacyjną bocznego portu do komory. Przez kilka następnych oddechów utrzymuj parametry wentylacji wymienione w rękopisie tekstowym.Po 10 minutach perfuzji zwiększ przepływ do 20%a po 20 minutach perfuzji zwiększ przepływ do 30%pojemność minutowa serca. Dodaj dekstrozę i insulinę do systemu. Oceń czynność płuc, używając 50% pojemności minutowej serca i odtleniającego zmieszanego gazu wymiatającego przez pięć minut, zgodnie z instrukcjami rękopisu.Co nieparzystą godzinę w trybie konserwacji pobieraj 10 mililitrów próbki perfuzatu do przyszłej analizy. Pobieraj jeden mililitr próbki gazometrii krwi tętniczej przed odtleniaczem co godzinę oraz z portów przed i po odtleniaczu po pięciu minutach trybu oceny. Na trendy średniego ciśnienia w tętnicy płucnej, podatności dynamicznej i oporu naczyniowego płuc w ciągu 12 godzin perfuzji i wentylacji może mieć wpływ zastosowany specyficzny protokół eksperymentalny ESLP.Przedstawiono tutaj typowy trend stosunku ciśnienia parcjalnego tlenu tętniczego do frakcji tlenu wdychanego w punktach czasowych oceny wynoszących pięć i 11 godzin podczas wentylacji podciśnieniowej ex-situ perfuzji płuc. Powstawanie obrzęków jest kolejnym ważnym wskaźnikiem stanu zapalnego związanym z przepuszczalnością śródbłonka, wykazującym typowy przyrost masy ciała o 30% pod koniec 12 godzin wentylacji podciśnieniowej ex-situ perfuzji płuc. Perfuzat działa jako zastępczy wskaźnik ogólnego stanu płuc.W związku z tym gazometria perfuzatu dostarcza obszernych informacji na temat stanu metabolicznego płuc. Podczas modelu oceny ESLP, który występuje po trzech, pięciu, siedmiu, dziewięciu i 11 godzinach podczas 12-godzinnego biegu, obserwuje się tendencję wzrostową ciśnienia parcjalnego tlenu w lewej tętnicy. Bardzo ważne jest, aby podczas chirurgicznego usuwania płuc zachować jak największą delikatność, a także poruszać się szybko i sprawnie.Stworzenie tego urządzenia, protokołu i laboratorium doprowadziło do udanego badania klinicznego i kilku odkryć, które przedłużają zachowanie i regenerację płuc dawcy.

normothermic-negative-pressure-ventilation-ex-situ-lung-perfusion

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Ten film pokazuje technikę ex vivo izolowanej perfuzji płuc. Jest to narzędzie do badań płuc, które pomoże w badaniach nad różnymi mechanizmami fizjologicznymi i patologicznymi związanymi z procedurami przeszczepiania płuc.

Perfuzja płuc ex vivo: technika badań płuc na modelu królika

Perfuzja płuc Ex-Vivo (EVLP) umożliwiła przeszczep płuc u ludzi dzięki umożliwieniu oceny narządów i rozszerzeniu puli dawców. W tym miejscu opisujemy rozwój programu EVLP dla szczurów i udoskonalenia, które pozwalają na stworzenie powtarzalnego modelu do przyszłej rozbudowy.

Metoda izolowanej perfuzji płuc ex vivo w modelu szczurzym: wnioski wyciągnięte z opracowania programu EVLP dla szczurów

Normothermic ex situ heart perfusion (ESHP), utrzymuje serce w bijącym, półfizjologicznym stanie. W przypadku wykonywania w trybie roboczym ESHP daje możliwość przeprowadzenia zaawansowanych ocen funkcji serca dawcy i żywotności narządów. W tym miejscu opisujemy naszą metodę oceny wydolności mięśnia sercowego podczas ESHP.

Normothermiczna perfuzja serca ex situ w trybie pracy: ocena czynności serca i metabolizmu

Preparat z izolowanych płuc królika jest złotym standardem w badaniach płuc. Niniejsza publikacja ma na celu opisanie techniki opracowanej do badania fizjologicznych i patologicznych mechanizmów związanych z reaktywnością dróg oddechowych, zachowaniem płuc oraz badaniami przedklinicznymi w zakresie transplantacji płuc i obrzęku płuc.

Izolowany system perfuzji płuc w modelu królika

Prezentujemy model płuc świni ex vivo do demonstracji mechaniki płuc i manewrów rekrutacji pęcherzyków płucnych do celów dydaktycznych. Płuca mogą być używane przez więcej niż jeden dzień (do pięciu dni) przy minimalnych zmianach zmiennych mechaniki płuc.

Ex vivo Eksperymentalny model świń do badania i nauczania mechaniki płuc

Tutaj opisujemy niezbędne kroki do ustanowienia modelu EVLP u szczurów oraz pokazujemy profil zapalny związany z przekroczonymi płucami. Celem jest propagowanie wiedzy i doświadczeń na temat modelu EVLP szczurów, umożliwiając integralne zrozumienie biologicznych odpowiedzi związanych z tą rewolucyjną techniką.

Ustanowienie modelu szczura perfuzyjnego płuc ex vivo dla wglądów translacyjnych w transplantację płuc

Tutaj opisujemy zastosowanie nośnika tlenu na bazie spolimeryzowanej ludzkiej hemoglobiny (PolyhHb) jako perfuzatu oraz protokół, w którym ten roztwór perfuzyjny może być testowany na modelu perfuzji płuc ex vivo u szczurów.

Poszukiwanie alternatywnych rozwiązań perfuzyjnych z wykorzystaniem spolimeryzowanych nośników tlenu na bazie hemoglobiny nowej generacji w modelu perfuzji płuc ex vivo u szczurów

Tomografia impedancji elektrycznej to nieinwazyjne, wolne od promieniowania narzędzie do monitorowania wentylacji płuc w czasie rzeczywistym. Mierząc zmiany impedancji w klatce piersiowej, może wizualizować rozkład powietrza na zasadzie oddech po oddechu. Elektryczna tomografia impedancyjna początkowo przeznaczona do monitorowania wentylacji może również mierzyć perfuzję poprzez dożylne wstrzyknięcie roztworu soli fizjologicznej.

Monitorowanie czynności płuc za pomocą elektrycznej tomografii impedancyjnej na oddziale intensywnej terapii

Celem jest opracowanie nowego modelu perfuzji płuc ex vivo (EVLP) u szczurów, który może utrzymać stałą czynność płuc przez 4 godziny przez cały czas trwania EVLP i dostarczyć branży specyfiki implementacji, która zapewni solidną metodę stosowania EVLP na modelach gryzoni.

Opracowanie nowatorskiego systemu perfuzji płuc ex vivo dla płuc szczurów po śmierci krążeniowej

Protokół ten prezentuje model perfuzji płuc ex vivo szczura, który uwzględnia przejściową ekspozycję na skalibrowane obciążenie termiczne, promując endogenne mechanizmy ochronne dla terapeutycznego odnowienia uszkodzonych przeszczepów płuc. Podejście to jest skalowalne i powtarzalne oraz wspiera rozwój terapii niefarmakologicznych, które poprawiają skuteczność przeszczepów płuc.

Prekondycjonowanie termiczne podczas perfuzji płuc ex vivo w celu rehabilitacji uszkodzonych przeszczepów płuc przed przeszczepem

Poznaj normotermiczną wentylację podciśnieniową ex situ do perfuzji płuc w modelu świni. Ta metoda zmniejsza uszkodzenie płuc i wydłuża czas bezpiecznego przechowywania narządów do transplantacji.

Normothermiczna wentylacja podciśnieniowa ex situ Perfuzja płuc: ocena czynności płuc i metabolizmu

Przeglądaj więcej filmów