26 maja 2023
Ten protokół opisuje model krążenia pozaustrojowego (CPB) u noworodków świń, z zatrzymaniem krążenia i krążenia jako narzędzie do badania poważnych uszkodzeń mózgu i innych powikłań wtórnych do CPB.
Śmiertelność dzieci z wrodzonymi wadami serca znacznie się poprawiła w ostatnich latach, biorąc pod uwagę postępy w kardiochirurgii. Jednak choroby współistniejące pozostają niezwykle powszechne i to jest cel naszego laboratorium. Naszym celem jest zbadanie tych chorób współistniejących, odkrycie przyczyn leżących u ich podstaw i opracowanie środków zapobiegawczych.
W tej chwili badamy nieprawidłowości neurologiczne, które rozwijają się po operacji serca. Protokół ten oferuje wykonalny i powtarzalny model zwierzęcy symulujący kardiochirurgię dziecięcą. Dzięki temu naukowcy mogą wykorzystać go jako bazę do testowania wielu różnych warunków eksperymentalnych i szerokiej gamy innych hipotez
.Technika kaniulacji obwodowej do krążenia pozaustrojowego u świń w naszym modelu jest zarówno praktyczna, jak i opłacalna. Co więcej, pozwala na bardziej wiarygodny sposób oceny wyników pooperacyjnych niż tradycyjna technika centralnej kaniulacji. Elastyczność naszego modelu zachęca do przyszłych prac w badaniach nad wrodzonymi wadami serca i chorobami współistniejącymi.
Na przykład nasze laboratorium planuje obecnie rozszerzyć ten model o monitorowanie parametrów mózgu w czasie rzeczywistym, takich jak stan natlenienia i przepływ krwi w mózgu. Na początek umieść znieczulone prosię w wieku od czterech do sześciu dni w pozycji leżącej grzbietowej. Po wykonaniu intubacji jamy ustnej i tchawicy za pomocą rurki z mankietem, należy osłuchiwać podstawy płuc, aby potwierdzić prawidłowe umieszczenie rurki dotchawiczej.
Skonfiguruj wentylację mechaniczną i stale monitoruj głębokość znieczulenia podczas operacji poprzez tętno, ciśnienie krwi i nasycenie tlenem. Dostosuj parametry wentylacji i sedacji zgodnie z wymaganiami. Następnie wprowadzić cewnik francuski z 3 elementami do tętnicy udowej, a następnie cewnik francuski z 4 elementami do żyły.
Następnie zainicjuj konfigurację obwodu krążenia pozaustrojowego (CPB), skracając rurkę CPB, zachowując wystarczającą odległość między zwierzęciem a maszyną. Utwórz mostek rurowy, aby połączyć odpływ natleniacza membranowego i dopływ pompy. Po uszczelnieniu wszystkich punktów połączeń przemiataj obwód 300 mikrolitrami roztworu soli fizjologicznej heparyny i 300 mililitrami świeżej krwi świni dawcy, a następnie wodorowęglanem sodu, heparyną i glukonianem wapnia.
Gdy obwód CPB jest gotowy, odsłoń lewą żyłę szyjną wewnętrzną i wprowadź do niej cewnik igłowy. Podobnie odsłoń prawą tętnicę szyjną, aby przygotować się do kaniulacji. Gdy widoczny jest błysk krwi, ostrożnie włóż drut doprowadzający do naczynia.
Przeciągnij rozszerzacz przez drut i do naczynia. Następnie wyjmij rozszerzacz. Powoli wkręć 8-letnią kaniulę żylną 8 centymetrów do naczynia i wyjmij drut, upewniając się, że kaniula pozostaje na swoim miejscu.
Następnie umieść 6-francuską kaniulę tętniczą pediatryczną w prawej tętnicy szyjnej, jak wcześniej wykazano w przypadku rozszerzenia. Na koniec podać dożylnie bolus heparyny przez nowo założoną kaniulę tętniczą. Po uzyskaniu dostępu użyj wchłanialnych szwów 3-O, aby przymocować zarówno kaniule do zwierzęcia, jak i taśmę, aby zapobiec przypadkowemu usunięciu.
Podłącz kaniule do obwodu CPB, upewniając się, że sól fizjologiczna heparyny jest dodawana do punktów połączeń, aby zapobiec przedostawaniu się powietrza do obwodu. Ustaw początkowy przepływ na 80 do 85 mililitrów na kilogram na minutę. Aby wywołać zatrzymanie akcji serca, należy podać dziewięć miliekwiwalentów chlorku potasu.
Po zatrzymaniu pracy serca odizoluj zwierzę od obwodu, a następnie utrzymuj przepływ obwodu CPB, aby krążył z prędkością 1 500 obr./min. Po osiągnięciu odpowiednich warunków zatrzymania krążenia należy rozpocząć pozaustrojową resuscytację krążeniowo-oddechową poprzez ponowne podłączenie prosiąt do obwodu CPV. Podawać trzy mililitry glukonianu wapnia i sześć mililitrów wodorowęglanu sodu przez obwodowy dostęp tętniczy, dodając dawki w razie potrzeby.
Kaniulacja naczynia i CPB z zatrzymaniem krążenia osiągnęły 92% wskaźnik sukcesu w eksperymentach. Rezonans magnetyczny wykazał wyraźne oznaki wczesnego uszkodzenia mózgu w CPB u zwierząt z zatrzymaniem krążenia w porównaniu z grupą kontrolną. Metoda obrazowania tensora ostrej dyfuzji lepiej zidentyfikowała oznaki zawału niż inne konwencjonalne sekwencje MRI.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejszy protokół opisuje noworodkowy porcine model krążenia pozaustrojowego (CPB) z zatrzymaniem krążenia i akcji serca, mający na celu badanie ciężkich uszkodzeń mózgu oraz powikłań związanych z CPB.
Zwalidowane pediatryczne modele zwierzęce są kluczowe dla minimalizacji ryzyka w badaniach translacyjnych nad wrodzonymi wadami serca, w szczególności w celu zrozumienia powikłań neurologicznych po operacjach kardiochirurgicznych. Ten noworodkowy model prosięcia w reanimacji krążeniowo-oddechowej pozaustrojowej po przedłużonym zatrzymaniu krążenia umożliwia rygorystyczne testowanie hipotez i zwiększa pewność prognostyczną w zakresie przedklinicznych strategii neuroprotekcji. Jego powtarzalność i adaptowalność sprawiają, że stanowi on podstawowe narzędzie do selekcji projektów badawczych oraz eliminacji ryzyka mechanistycznego w pediatrycznych badaniach i rozwoju w kardiologii.
Model ten stanowi pomost między wczesną fazą odkryć a walidacją przedkliniczną, wspierając badania oparte na hipotezach oraz ilościowy pomiar wyników w kontekście pediatrycznej chirurgii serca.