Summary
रोडेंट वाम निमोनिया फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप अनुसंधान में एक मूल्यवान तकनीक है । यहां, हम एक प्रोटोकॉल वर्तमान के लिए चूहे निमोनिया की प्रक्रिया का वर्णन और पश्चात देखभाल ंयूनतम रुग्णता और मृत्यु दर सुनिश्चित करने के लिए ।
Abstract
इस प्रोटोकॉल में, हम सही प्रक्रियात्मक कदम और आवश्यक सावधानियों का विस्तार करने के लिए सफलतापूर्वक एक वाम निमोनिया प्रदर्शन और monocrotaline (mct) या SU5416 (sugen) के अतिरिक्त प्रशासन के साथ चूहों में पाह प्रेरित । हम इन दोनों मॉडलों की तुलना सामान्यतः शोध में उपयोग किए जाने वाले अन्य पः मॉडलों से करते हैं । पिछले कुछ वर्षों में, पशु पाह मॉडलों का ध्यान, जालकरूप घावों के एंजिप्रोलिफेरेशन के तंत्र का अध्ययन करने की दिशा में स्थानांतरित कर दिया गया है, जिसमें बढ़ी हुई फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह की भूमिका गंभीर फुफ्फुसीय के विकास में एक महत्वपूर्ण ट्रिगर के रूप में माना जाता है संवहनी remodeling । वृद्धि की फुफ्फुसीय प्रवाह के सबसे होनहार कृतक मॉडलों में से एक एकतरफा वाम निमोनिया mct या sugen की एक "दूसरी हिट" के साथ संयुक्त है । बाईं फेफड़ों को हटाने के लिए वृद्धि हुई है और अशांत फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह और संवहनी remodeling की ओर जाता है । वर्तमान में, चूहों में निमोनिया सर्जरी की कोई विस्तृत प्रक्रिया है । यह लेख न्यूमोनेक्टॉमी शल्य प्रक्रिया और पुरुष sprague-dawley चूहों में ऑपरेटिव देखभाल के बाद एक कदम दर कदम प्रोटोकॉल का विवरण । संक्षेप में, पशु एनेस्थेटाइज्ड है और छाती खोली जाती है । एक बार बाईं फुफ्फुसीय धमनी, फुफ्फुसीय शिरा, और ब्रोंकस कल्पना कर रहे हैं, वे ligated हैं और बाईं फेफड़ों हटा दिया जाता है । इसके बाद छाती बंद हो गई और पशु बरामद हुए । रक्त केवल सही फेफड़ों पर प्रसारित करने के लिए मजबूर है । यह वृद्धि हुई संवहनी दबाव एक प्रगतिशील remodeling और छोटे फुफ्फुसीय धमनियों के रोड़ा की ओर जाता है । mct या sugen की दूसरी हिट एक सप्ताह के बाद इस्तेमाल किया जाता है endothelial रोग पैदा करने के लिए सर्जरी । फेफड़ों और endothelial रोग में वृद्धि हुई रक्त के प्रवाह का संयोजन गंभीर पः पैदा करता है । इस प्रक्रिया की प्राथमिक सीमा यह है कि यह सामांय शल्य चिकित्सा कौशल की आवश्यकता है ।
Introduction
फुफ्फुसीय धमनी उच्च रक्तचाप (पीएएच) एक प्रगतिशील और घातक बीमारी है जो फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह में वृद्धि, संवहनी प्रतिरोध, सूजन, और छोटे फुफ्फुसीय रक्त वाहिकाओं के पुननिर्माण के द्वारा विशेषता है1। यह remodeling आमतौर पर संवहनी घावों में बाधा डालती है और छोटे फुफ्फुसीय धमनियों को काटना, वाहिकासंकीर्णन के कारण और सही वेंट्रिले afterload2बढ़ रही है । PAH के कुछ सफल औषधीय उपचार मौजूद हैं; नतीजतन, पाह-संबंधित मृत्यु दर अधिक रहती है। हाल ही में, फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप के रोगविज्ञान पर शोध का ध्यान केंद्रित करने के लिए एंजियो-प्रसार के एक तंत्र की ओर ले जाया गया है जिसमें बढ़ी हुई फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह की भूमिका फुफ्फुसीय संवहनी के विकास में एक महत्वपूर्ण ट्रिगर के रूप में माना जाता है 3,4remodeling ।
फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप के पशु मॉडल महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान की है कि रोग की pathophysiology समझाने में मदद और दवा, कोशिका, जीन, और प्रोटीन वितरण के लिए एक मंच के रूप में सेवा की है । परंपरागत रूप से, क्रोनिक हाइपोक्सिया-प्रेरित फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप मॉडल और एमसीटी फेफड़ों की चोट मॉडल को पाह पैथोफिजियोलॉजी का अध्ययन करनेके लिए इस्तेमाल किया जाने वाला मुख्य मॉडल दिया गया है । हालांकि, वे मानव रोगियों में वर्णित परिवर्तन की तुलना में बढ़ी हुई फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह और पुननिर्माण के नियोइनटाइमल पैटर्न का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं । कृंतकों में क्रोनिक-हाइपोक्सिया मॉडल छोटे फेफड़े के जहाजों की एंजिओ-विसोलिटेशन के बिना हाइपोक्सिक वाहिकासंकीर्णन के साथ पोत दीवारों कीमोटाई में परिणाम करते हैं । साथ ही, हाइपोक्सिया स्थिति प्रतिवर्ती है । इस प्रकार, हाइपोक्सिया मॉडल भी गंभीर पः उत्पादन करने के लिए पर्याप्त नहीं है । mct फेफड़ों की चोट मॉडल कुछ endothelial शिथिलता लेकिन जटिल संवहनी obliterative गंभीर प्राथमिक पाह के साथ मनुष्यों में पाया घावों चूहों2में विकसित नहीं करता है । इसके अतिरिक्त, एमसीटी-उपचारित चूहों के लिए mct-प्रेरित फेफड़ों की विषाक्तता से मर जाते हैं, veno-occlusive जिगर की बीमारी और मायोकार्डिटिस बजाय PAH2से । अंत में, अकेले फुफ्फुसीय-च्छेदन छोटे फेफड़े के जहाजों में समय की एक छोटी अवधि में नियोइनटाइमल घावों का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त नहीं है । निमोनिया के बाद, फुफ्फुसीय धमनी दबाव7में न्यूनतम ऊंचाई है । मनुष्यों में, निमोनिया जब contralateral फेफड़ों स्वस्थ है7अच्छी तरह से सहन ।
हालांकि, बाईं निमोनिया प्रक्रिया के साथ संयुक्त mct या sugen लाभप्रद है क्योंकि यह mimics वृद्धि फेफड़े के रक्त के प्रवाह और फेफड़े संवहनी remodeling में परिणाम गंभीर नैदानिक पः करने के लिए तुलनीय. फुफ्फुसीय-च्छेदन बाईं फेफड़ों पर किया जाता है, जो केवल 1 पालि है, बजाय दाईं ओर, जो चार lobes है । अगर सही फेफड़ों को हटा दिया गया था, पशु श्वसन अपर्याप्तता के लिए क्षतिपूर्ति करने में असमर्थ होगा । न्यूमोनेक्टोमी-एमसीटी मॉडल में, रीमॉडेलिंग का नियोइनटाइमल पैटर्न संचालित पशुओं के ९०% से अधिक में विकसित होता है, जो7का इलाज करता है । इसी प्रकार, गंभीर पाह में sugen और निमोनिया परिणाम का संयोजन, एंजियो द्वारा विशेषता-obliterative संवहनी घावों, प्रसार, apoptosis, और आर वी रोग8. वाम फुफ्फुस-tomy प्रक्रिया भी अन्य शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं की तुलना में फायदेमंद है पाह प्रेरित करने के लिए. पहले चूहों में वर्णित मॉडल फेफड़ों में फेफड़े के रक्त के प्रवाह को बढ़ाने के लिए aorto-caval अलग धकेलना या subclएवियन-फुफ्फुसीय धमनी एनास्टोमोसिस शामिल हैं । ये मॉडल बेहद जटिल हैं7,9,10,11. एक aorto-caval भिजवाने के लिए, जानवरों के पेट के लिए खोला जाना है । अलग धकेलना उदर aorta में रखा गया है, जो सिर्फ फेफड़ों के बजाय सभी उदर अंगों को रक्त प्रवाह बढ़ जाती है, इस प्रकार, PAH को विकसित करने के लिए ज्यादा समय लगता है । इसके अलावा, यह अलग धकेलना के माध्यम से रक्त के प्रवाह का निर्धारण करने के लिए मुश्किल है, जबकि निमोनिया के साथ शेष फेफड़ों के लिए रक्त प्रवाह डबल्स । subclएवियन-फुफ्फुसीय धमनी एनास्टोमोसिस में भी कई जटिलताएं होती हैं । नसों में धमनी रक्त का प्रवाह एनास्टोमोसिस और रक्तस्राव के थ्रोम्बोसिस का कारण बन सकता है । एओर्टो-कैवल भिजवाने की तरह, एनास्टोमोसिस के माध्यम से रक्त प्रवाह को निर्धारित करना मुश्किल होता है । इसके अलावा, यह एक महंगी और कठिन तकनीक है कि संवहनी शल्य चिकित्सा कौशल की आवश्यकता है । एकतरफा वाम फुफ्फुसछेदन रक्त प्रवाह और contralateral फेफड़ों में कतरें तनाव दोगुना हो जाता है और, mct या sugen के साथ संयोजन में, ठेठ रक्तसंचारप्रकरण और पाह जो endothelial कोशिका क्षति8है के हिस्टोपाथोलॉजिकल निष्कर्षों का कारण बनता है, 12.
इस पांडुलिपि की नवीनता चूहों में और इन मॉडलों की तकनीकी और शारीरिक चुनौतियों की चर्चा में बाईं निमोनिया के बहुत विस्तृत और व्यापक शल्य चिकित्सा प्रोटोकॉल में प्रस्तुत किया गया है । चूंकि यह प्रोटोकॉल वर्तमान में उपलब्ध नहीं है, इसलिए कई जांचकर्ताओं का मानना है कि मॉडल का उपयोग बहुत कठिन है । जांचकर्ताओं जो वाम निमोनिया प्रदर्शन किया है पशुओं की अनावश्यक हानि के साथ जुड़े उच्च मृत्यु दर और रुग्णता दरों का सामना करना पड़ा है, वैज्ञानिक मूल्यांकन समझौता. इसके बजाय, कई ऐसे mct इंजेक्शन, क्रोनिक-hypoxia, या सिर्फ निमोनिया के रूप में शास्त्रीय मॉडल का उपयोग करने के लिए PAH पैदा करेगा । हालांकि, इन मॉडलों को छोड़ दिया फुफ्फुसछेदन के साथ mct या sugen के संयोजन की तुलना में बहुत कम प्रभावी रहे हैं । इस लेख का प्राथमिक उद्देश्य चूहों में बाईं एकतरफा निमोनिया के लिए पहले विस्तृत और पुनरुद्देशनीय शल्य चिकित्सा प्रोटोकॉल प्रदान करने और PAH का सबसे अच्छा सर्जिकल मॉडल प्रदान करना है । mct या SU5416 के साथ वाम एकतरफा निमोनिया के लिए इस प्रोटोकॉल का संयोजन, जांचकर्ताओं को इस घातक बीमारी के रोगजनन का अध्ययन करने के लिए गंभीर पाह का कहीं अधिक प्रभावी और चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक मॉडल बनाने की अनुमति देगा ।
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Protocol
नीचे बताई गई प्रक्रियाओं को माउंट सिनाई स्थित आईसीएवीएन स्कूल ऑफ मेडिसिन के इंस्टीट्यूशनल एनिमल केयर एंड फीमेल कमेटी (iacuc) ने मंजूरी दे दी है । सभी चूहों की देखभाल और प्रयोगशाला जानवरों के उपयोग के लिए "गाइड सिनाई माउंट" के अनुपालन में मानवीय देखभाल प्राप्त की ।
1. सर्जरी के लिए तैयारी
- ऑटोक्लेव कूले-मेयो घुमावदार कैंची (बड़ी कैंची), सीधे आईरिस कैंची (छोटी कैंची), मैकफर्सन-vannas आइरिस कैंची (वापस कैंची), wangensteen ऊतक संदंश (अरैमेटिक संदंश), गेराल्ड ऊतक संदंश, सादे तार वीक्षक (आत्म बनाए रखने retractor), छोटे पोत cauterizer, धुंध, डबल समाप्त जांच, पतली संवहनी सुई धारक, और माइक्रो jacobson मच्छर hemostatic संदंश (मच्छर) ।
2. चूहों की तैयारी और इंट्यूबशन
- 6-8 सप्ताह के पुराने पुरुष, sprague-dawley चूहों, सर्जरी से पहले 30 मिनट में ब्यूप्रेनॉरपाइन एनालजेसिया (०.१ मिलीग्राम/किग्रा) के चमड़े के नीचे इंजेक्शन का प्रशासन ।
- चूहे को व्यक्तिगत रूप से आइसोफ्लूरेन 4% और ऑक्सीजन (1 एल/मिनट) के लिए 3 – 4 मिनट तक उजागर करें, जब तक कि चूहा ठीक से एनेस्थेटाइज्ड न हो (यानी, बेहोश, धीरे श्वास, और स्पर्श या ध्वनि के लिए अनुत्तरदाई) ।
-
चूहों का इंट्यूबशन
- चैंबर से चूहा निकालें और एक बोर्ड के लिए चूहा टेप तो चूहा अपनी पीठ पर फ्लैट देता है, बोर्ड के किनारे पर मुंह के साथ. दो सामने के दांतों द्वारा चूहे को पकड़ने के लिए स्ट्रिंग का उपयोग करें ताकि गर्दन सपाट बनी रहे/
- गला, लिफ्ट और उंगलियों के साथ जीभ पकड़ पर गर्दन के ऊपर एक फाइबर ऑप्टिक हंस प्रकाश स्रोत प्लेस, और मुखर डोरियों कल्पना करने के लिए कंठच्छद कदम । श्वासनली चमकदार मुखर रस्से के पीछे जलाया जाना चाहिए; प्रकाश की स्थिति को समायोजित करें जब तक श्वासनली उज्ज्वल है ।
- ६० के भीतर गला में एक 16 ग्राम कैथेटर डालने के द्वारा चूहों intubate चैंबर से चूहे को हटाने के रूप में वे जल्दी से जगा । अगर सफल इंट्यूबशन से पहले चूहा जाग जाए, तो चूहे को पीछे की और दोहराएं ।
- आइसोफ्लूराने और ऑक्सीजन डिलीवरी को फिर से शुरू करने के लिए तुरंत चूहे को वेंटीलेटर से कनेक्ट करें । कैथेटर से exhaled सांस में नमी के संघनन का निरीक्षण करने के लिए एक ठंडे दर्पण का उपयोग कर इंट्यूबेशन की पुष्टि करें । सुनिश्चित करें कि पशु अभी भी छाती के विस्तार से सांस ले रहा है ।
- चूहे को वेंटीलेटर से कनेक्ट करें । ऑक्सीजन को 1 L/मिनट पर प्रवाहित करने के लिए सेट करें । वेंटिलेशन दर को 0.35-0.45 मिलीलीटर की एक ज्वार की मात्रा के साथ ७० breaths/ सेट सकारात्मक अंत expiratory दबाव (झलक) 2 – 4 सेमी एच2ओ करने के लिए आइसोफ्लूराने को 2 – 3% कम करें ।
- ३७ डिग्री सेल्सियस पर एक हीटिंग पैड पर सही decubitus स्थिति में खुर्दबीन के नीचे चूहे प्लेस । सामने पैर टेप नीचे । कतरनी के साथ पसली पिंजरे के अंत तक सामने पैर के पीछे बाईं छाती दाढ़ी । धुंध और 10% पोविटोन-आयोडीन समाधान के साथ सर्जिकल क्षेत्र को साफ करें, इसके बाद ७०% इथेनॉल (तीन बार) ।
- चूहे के पैर पर पल्स oximeter प्लेस और सर्जरी के दौरान दिल की दर और ऑक्सीजन संतृप्ति की निगरानी. दिल की दर के बीच होना चाहिए 200 – 500 बीपीएम और ऑक्सीजन संतृप्ति > होना चाहिए 95%.
3. बाँझ पर्यावरण की तैयारी
- सूक्ष्मदर्शी के नीचे सर्जिकल क्षेत्र की कल्पना कीजिए । यह पहले किया जाना चाहिए क्योंकि माइक्रोस्कोप एक बार पर्यावरण बाँझ है समायोजित नहीं किया जा सकता.
- बाँझ, सर्जिकल दस्ताने पर रखो । निष्फल उपकरणों, सर्जिकल पर्दे, और चूहे के शरीर के सर्जिकल क्षेत्र के अलावा कुछ भी स्पर्श न करें ।
- चूहे के शरीर पर एक बाँझ ड्रैप प्लेस और साधन ट्रे पर एक बाँझ वातावरण बनाने के लिए.
- बाँझ दस्ताने के साथ, बाँझ साधन ट्रे पर बाँझ उपकरणों की जगह.
4. वाम निमोनिया शल्य चिकित्सा प्रक्रिया
- सर्जिकल ड्रेप में एक छोटा सा छेद काटने के लिए कूली-मेयो कैंची और जेराल्ड ऊतक के कांटे का प्रयोग करें । छेद के बारे में होना चाहिए 2-3 सेमी व्यास में पूरी तरह से चीरा लेकिन इतना बड़ा नहीं है कि केवल निष्फल त्वचा उजागर है कल्पना करने के लिए ।
- एक सर्जिकल ब्लेड का उपयोग कर बाईं छाती में एक 2 सेमी लंबी पार्श्व चीरा बनाओ । रक्तस्त्राव को बनाए रखने के लिए धुंध और इलेक्ट्रोकॉटरी पेन का उपयोग करें । कूले-मेयो कैंची का उपयोग करने के लिए ऊतक की प्रत्येक परत कटौती जब तक पसलियों और पसलियों मांसपेशियों को उजागर कर रहे हैं.
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इंटरकॉस्टल अंतरिक्ष में प्रवेश
- तीसरे पसलियों के बीच अंतरिक्ष की मांसपेशी के माध्यम से एक छेद बनाने के लिए मच्छर का उपयोग करें ।
- फुफ्फुसीय धमनी की कल्पना करने के लिए फेफड़ों को बाहर ले जाने के लिए डबल एंडेड जांच का उपयोग करें । यदि फुफ्फुसीय धमनी सुलभ नहीं है तो जांचकर्ता एक अन्य इंटरकॉस्टल स्थान दर्ज कर सकता है ।
- आईरिस कैंची और मैकफर्सन-vannas आईरिस कैंची (वापस कैंची) का उपयोग करने के लिए पसलियों के बीच मांसपेशियों को खोलने के लिए के बारे में 1 – 2 सेमी. किसी भी रक्तस्राव को रोकने के लिए इलेक्ट्रोकॉटरी पेन का उपयोग करें ।
- पसलियों और मांसपेशियों को खोलने के लिए एक छोटे, स्व-बनाए रखने के आकुंचक प्लेस ।
- खुला केवल बाईं फुस्फुस का आवरण और बाईं फेफड़ों के नीचे पेट में नीचे ले जाने के लिए फेफड़े के धमनी और ब्रोंकस के लिए उपयोग की अनुमति । ligating क्लिप applicator में एक मध्यम hemoclip लोड ।
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बाएं मुख्य ब्रोंचस और बाएं मुख्य फुफ्फुसीय धमनी का बंधन
- बाईं फेफड़ों के ऊपरी हिस्से को ध्यान से वेंगनस्टीन अरैमेटिक संदंश के साथ फेफड़े की धमनी को बेनकाब करने के लिए उठाएं ।
- धमनी के चारों ओर क्लिप और applicator बंद करके फुफ्फुसीय धमनी क्लिप । बंद या बाईं azygos नस टूटना करने के लिए नहीं सावधान रहें । अन्यथा जबरदस्ती दबाना नहीं है, पोत टूटना कर सकते हैं ।
- चीरा और मांसपेशी फाइबर को अलग करने के लिए tonsil का उपयोग कर खोलें ।
- ligating क्लिप applicator में एक और मध्यम hemoclip लोड इतना है कि यह तैयार है ।
- फेफड़ों के निचले हिस्से को चीरा से बाहर उठाने के लिए अरैमेटिक कांसेप्स का उपयोग करें, जब तक कि बाएं मुख्य ब्रोन्कस और बाएं फुफ्फुसीय शिरा की कल्पना नहीं की जाती है । अरैमेटिक संदंश का उपयोग फेफड़ों को चीरा के ऊपर और बाहर ले जाने के लिए करना चाहिए । चूंकि फेफड़ों के ऊतकों को फाड़ के बिना एक प्रस्ताव में बाहर निकाला जा करने के लिए बहुत बड़ा है, मुद्दा संदंश जगह में फेफड़ों को पकड़ने के लिए आवश्यक हैं, जबकि atraumatic संदंश सावधानी से अधिक फेफड़ों खींचने के लिए उपयोग किया जाता है ।
- बाएँ मुख्य ब्रोंचस और बाएँ मुख्य फुफ्फुसीय शिरा को एक साथ जोड़कर उनके चारों ओर applicator बंद करके. नस को दबाना नहीं है और ब्रोंकस भी जबरदस्ती अंयथा, पोत टूटना कर सकते हैं ।
- फेफड़ों को कैंची से हटा दें । क्लिप को काट या फाड़ नहीं करने के लिए सावधान रहें । किसी भी रक्त को अवशोषित करने के लिए बाँझ धुंध के एक छोटे से टुकड़े का उपयोग करें और सुनिश्चित करें कि कोई रक्तस्राव नहीं है ।
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पसलियों के बीच बंद हो रहा है और intercostal मांसपेशियों
- पसलियों के बीच मांसपेशियों को बंद करने से पहले, शल्य चीरा से और सातवें पसलियों के बीच अंतरिक्ष में थोरैसिक गुहा में एक 16 ग्राम कैथेटर डालें । सुनिश्चित करें कि जांचकर्ता सुई की कल्पना कर सकते हैं ताकि किसी भी महत्वपूर्ण अंगों या जहाजों को पंचर न करें ।
- तुरंत सुई निकालें, कैथेटर को जगह में छोड़ दें । यह एक छाती ट्यूब के रूप में इस्तेमाल किया जाएगा ।
- एक 4-0 prolene सीवन के साथ पसलियों और पसलियों मांसपेशियों को बंद करें ।
- एक चल रहे 5-0 सीवन (सामग्री तालिका) के साथ त्वचा और चमड़े के नीचे अंतरिक्ष बंद करें ।
- त्वचा में और छाती ट्यूब के आसपास एक 5-0 सीवन (सामग्री की तालिका) प्लेस तो जब छाती ट्यूब हटा दिया जाता है, छेद बंद बांध दिया जाएगा ।
- छाती में नकारात्मक सामान्य दबाव हासिल करने के लिए कैथेटर के माध्यम से एक 3 मिलीलीटर सिरिंज के साथ फुफ्फुस गुहा से हवा खाली करें । तुरंत वक्ष गुहा में वापस जाने से हवा को रोकने के लिए एक सुई धारक के साथ कैथेटर दबाना । जल्दी से कैथेटर को हटाने और छेद बंद करने के लिए सीवन टाई ।
5. पोस्ट-ऑपरेटिव रिकवरी
- जानवर को स्टर्नल पोजीशन में रखें । आइसोफ्लूराने को बंद करें लेकिन एंडोट्रेशियल ट्यूब के माध्यम से चूहे ऑक्सीजन देते रहें । किसी भी बिंदु पर जब तक यह पर्याप्त चेतना फिर से चलने के लिए है और जानवर अपने पिंजरे में सुरक्षित रूप से वापस आ गया है पशु उपेक्षित मत छोड़ो ।
- 2-3 मिलीलीटर लैक्टेटेड रिंगर के समाधान को subcutaneously प्रशासन ।
- मॉनिटर दिल की दर (≈ 200-500 बीपीएम), ऑक्सीजन संतृप्ति (≥ ९५%), और पशु रंग पशु की पुष्टि करने के लिए अच्छी तरह से साँस ले रहा है.
- जब पशु सहज श्वास गतियों और गर्दन आंदोलनों बनाने शुरू होता है और शारीरिक उत्तेजनाओं को जवाब (इस तरह के रूप में आंखें चौड़ा करने, नाक चलती है, और ध्वनि के लिए जवाब कान), कैथेटर बाहर खींच और वेंटिलेटर डिस्कनेक्ट द्वारा पशु extubate ।
- एक खाली पिंजरे में पशु वापस, अंय जानवरों की कंपनी से दूर । जानवर को कम से 3 दिन के लिए अकेला होना चाहिए ।
- दर्द नियंत्रण के लिए, प्रशासन ०.१ मिलीग्राम/किग्रा ब्यूप्रेनोपाइन subcutaneously के लिए हर 12 एच 3 दिनों के लिए ।
6. "दूसरा हिट" mct या sugen के प्रशासन
- 1 मिलीलीटर एमसीटी (६० मिलीग्राम/किग्रा) या सबक्यूटेनियस इंजेक्शन के माध्यम से 1 मिलीलीटर (25 मिलीग्राम/किग्रा), सर्जरी के 1 सप्ताह बाद प्रशासित करें ।
7. टर्मिनल हार्वेस्ट
- mct या sugen प्रशासन के बाद सात सप्ताह, बहने ऑक्सीजन के साथ एक चैंबर में जानवर प्लेस (1 L/मिनट) और 4% isoflurane ।
- नाक शंकु के माध्यम से वेंटीलेटर के लिए पशु कनेक्ट । ऑक्सीजन बहने रखें और आइसोफ्लूराने को 2.5-3% तक कम करें । उसकी पीठ पर पशु रखना और सभी अंगों नीचे टेप ।
- पूरे पेट के साथ पशु दाढ़ी ।
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छाती खोलने
- xyphoid के लिए subclएवियन पायदान से एक स्केलपेल के साथ छाती के नीचे एक चीरा बनाओ ।
- xyphoid धारण करने के लिए ऊतक के दंश का उपयोग करें । दिल और फुफ्फुसीय धमनी पूरी तरह से सुलभ हैं जब तक कूले-मेयो कैंची के साथ उरोस्थि के माध्यम से कट. रक्तस्राव को रोकने के लिए इलेक्ट्रोकॉटरी का उपयोग करें । एक retractor के साथ खुला पसलियों पकड़ो ।
- फुफ्फुसीय धमनी को पहचानें । नीचे धुंध जोड़कर दिल का ओरिएंटेशन समायोजित करें, यदि आवश्यक हो । फुफ्फुसीय वाल्व और मुख्य फुफ्फुसीय धमनी के विभाजन के बीच फुफ्फुसीय धमनी को पंचर करने के लिए एक 20 ग्राम चतुर्थ कैथेटर का उपयोग करें । धमनी में केवल 20 ग्राम कैथेटर को अग्रिम करें और सुई को हटा दें । चतुर्थ कैथेटर कि फुफ्फुसीय धमनी में है में १.२ Fr आध्वनिक दबाव कैथेटर अग्रिम. एक बार फिलीस्तीनी अथॉरिटी वक्र स्थिर है, कम के लिए दबाव रिकॉर्ड 10 एस सही वेंट्रिकले में दबाव रिकॉर्ड करने के लिए इन कदमों को दोहराएं ।
- दिल और फेफड़ों को हटा दें । formalin में फेफड़ों के टुकड़े प्लेस पैराफिन में तय किया है और hematoxylin और eosin के साथ दाग ।
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Representative Results
स्वीकृत वर्गीकरण प्रणाली के अनुसार, फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप सामान्य फुफ्फुसीय धमनी दबाव (यानी, 25 मिमी एचजी) की ऊपरी सीमाओं से अधिक एक मतलब फुफ्फुसीय धमनी दबाव (mpap) की विशेषता है । न्यूमोनेक्टॉमी + एमसीटी समूह में, एक बढ़ा हुआ mpap (चित्रा 1) के साथ दिन 21 द्वारा विकसित गंभीर पः । mpap सूत्र द्वारा परिकलित की जाती है:
सिस्टोलिक और डायस्टोलिक RV और फिलीस्तीनी अथॉरिटी के दबाव और मुख्य फेफड़े के लाभ PV प्रणाली से जुड़े धमनी में दबाव कैथेटर के साथ मापा गया । मतलब फुफ्फुसीय धमनी के दबावों (mpap) ऊपर के फार्मूले का उपयोग कर गणना की गई । नियंत्रण समूह में (n = 20), मतलब PA दबाव 18.6 ± 1.76 mm hg (चित्रा 1) था । न्यूमोनेक्टॉमी + एमसीटी समूह (एन = 30) में, mpap नियंत्रण समूह (41.9 ± 2.89 मिमी एचजी) (चित्र 1) की तुलना में २.२५ गुना अधिक बढ़ गया । फुफ्फुस-उच्छेदन + sugen समूह में (n = 30), mpap नियंत्रण समूह (53 ± 6.60 मिमी एचजी) की तुलना में तीन गुना अधिक था । दोनों mct और sugen समूहों में, rvsp नियंत्रण समूह (चित्रा 1) की तुलना में बहुत अधिक था ।
चूहे फेफड़े के ऊतकों की हिस्टोकोलॉजी एक ऑप्टिकल प्रकाश खुर्दबीन के साथ इमेजिंग द्वारा पीछा hematoxylin और eosin धुंधला का उपयोग किया गया था । सामान्य फेफड़ों में, एल्विओली और एल्वेओलर संरचनाओं के बीच की जगह स्पष्ट होती है । जहाजों स्पष्ट और सामान्य मोटाई (चित्रा 2a) कर रहे हैं । पाह फेफड़ों में, remodeling, पोत दीवारों की मोटाई, वाहिकाओं, सूजन और फोकल फुफ्फुसीय धमनी (चित्रा 2 बी, सी) के गंभीर कसना का सबूत है ।
चित्रा 1: बाएं निमोनिया में गंभीर फुफ्फुसीय धमनी उच्च रक्तचाप mct मॉडल के साथ संयुक्त । नियंत्रण समूह और निमोनिया के बीच mpap और rvsp में महत्वपूर्ण मतभेद + mct समूह और नियंत्रण समूह और निमोनिया + sugen समूह । आंकड़े SEM मतलब के रूप में प्रस्तुत कर रहे हैं । p-मान एक-तरफा anova और tukey पोस्ट हॉक परीक्षण का उपयोग कर परिकलित किए गए थे । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।
चित्रा 2: एच & ई फेफड़ों के ऊतकों के दाग के प्रतिनिधि photomicrographs । (क) सामान्य फेफड़ों के ऊतकों । सामान्य चूहे फेफड़े में, धमनियों (लाल तीर) खुले होते हैं और पोत की दीवारें सामान्य आकार की होती हैं. (ख) फुफ्फुसीय धमनी उच्च रक्तचाप में पैथोलॉजिकल संवहनी remodeling चूहों न्यूमोनेक्टॉमी और एमसीटी के साथ इलाज किया । फेफड़े में फोकल फुफ्फुसीय धमनी और सूजन, संकेंद्री औसत दर्जे का मोटाई पोत दीवारों (सफेद तीर), और पोत दीवारों (काला तीर) के गाढ़ा intimal मोटा होना, गंभीर रूप से कसाव जहाजों में जिसके परिणामस्वरूप से पता चलता है । (ग) पाह चूहों में रोग संवहनी remodeling न्यूमोनेक्टॉमी और sugen के साथ इलाज किया । इन फेफड़ों को भी फोकल फुफ्फुसीय धमनी और सूजन, संकेंद्री औसत दर्जे पोत दीवारों की मोटाई (सफेद तीर), और पोत दीवारों (काला तीर) के गाढ़ा intimal मोटा होना दिखा । इन जहाजों की लुमेंस में बुरी तरह से कपड़ और/ कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।
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Discussion
पाह-प्रभावित फेफड़ों में, नियोइनटाइमल गठन और फुफ्फुसीय धमनियों के विसरण के साथ संवहनी प्रसार गंभीर हेमोडायनामिक परिवर्तन, सही वेंट्रिकुलर विफलता और प्रारंभिक मृत्यु दर7,8में परिणाम है । पोत दीवारों में परिवर्तन रक्त प्रवाह के लिए प्रतिरोध में वृद्धि, धमनी और सही वेंट्रिकुलर दबाव बढ़ रही है । PAH के प्रारंभिक दौर में, आमतौर पर 3 सप्ताह mct या sugen प्रशासन के बाद, चूहों औसत दर्जे का अतिवृद्धि की तरह अविशिष्ट हिस्टोलॉजिकल परिवर्तन विकसित, adventitial उमड़ना, और छोटी धमनियों और धमनी के muscularization. ये परिवर्तन संभावित रूप से प्रतिवर्ती हैं । बाद के चरणों में, के बारे में 6-8 सप्ताह mct या sugen प्रशासन के बाद, चूहे के फेफड़ों नियोइनटाइमल और जालकरूप vasculopathy कि बाधा डालती है और मध्यम और छोटे फुफ्फुसीय धमनियों और धमनी, सेलुलर intimal प्रसार, और गाढ़ा काटना है इंटिमल फाइब्रोसिस । plexiform घावों आमतौर पर endothelial कोशिकाओं और मायोफाइब्रोब्लास्ट द्वारा पंक्तिवाला चैनलों के एक जाल से मिलकर बनता है । कई मामलों में, इन परिवर्तनों अंतरालीय शोफ और फाइब्रोसिस, बाहर की छोटी सी फुफ्फुसीय धमनियों की थ्रोम्बोम्बोलिक रुकावट, एक थ्रोम्बोसेड पेशी वाहिकाओं के आंशिक recanalization, और fibrinoid परिगलन12के साथ जुड़े रहे हैं ।
के रूप में पहले कहा गया है, अंय PAH मॉडल में चूहों छोटे जहाजों, neointimal और जालकरूप घावों, और उच्च PA और RV के दबाव के संवहनी विस्मृति विकसित नहीं है । जीर्ण-हाइपोक्सिया पः मॉडल के साथ उपचार के लिए जहाजों के कुछ रोगन उत्पादन पाया गया था, लेकिन जहाजों खुला रहता है और कोई संवहनी obliterative घावों और थोड़ा सूजन5। rvsp और mpap मान नियंत्रण5की तुलना में थोड़ा ऊंचा है । इसी तरह, या तो mct या निमोनिया के साथ उपचार फेफड़े धमनी दबाव है कि काफी अधिक नियंत्रण चूहों और थोड़ा remodeled वाहिकाओं7,9से अधिक नहीं थे के परिणामस्वरूप ।
इसके विपरीत, हमने पाया है कि बाएं निमोनिया mct या sugen के साथ संयुक्त गंभीर PAH बनाने के लिए एक प्रभावी मॉडल है । नियंत्रण समूह की तुलना में, मतलब फुफ्फुसीय धमनी दबाव (mpap) और सही वेंट्रिकुलर सिस्टोलिक दबाव (rvsp) चूहों में गंभीर पः लगभग दोगुनी (चित्रा 1) के साथ । इसके अतिरिक्त, इन चूहों जालकरूप घावों विकसित, गाढ़ा औसत दर्जे का और intimal उमड़ना, डिस्टल छोटे फुफ्फुसीय धमनियों की थ्रोम्बोम्बोलिक रुकावट, सूजन, और बहुत ऊंचा फुफ्फुसीय धमनी और सही वेंट्रिकुलर दबाव (चित्रा 2 ). क्रोनिक-हाइपोक्सिया की तुलना में, एमसीटी इंजेक्शन, और निमोनिया के केवल मॉडल अन्य अध्ययनों में प्रदर्शन करते हैं, एमसीटी या सुगेन मॉडल के साथ संयुक्त न्यूमोनेक्टॉमी एक चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक स्थिति बनाता है । इसके अलावा, इस मॉडल, अगर सही ढंग से किया जाता है, एक लगभग 0% अंतर को ऑपरेटिव मृत्यु दर और केवल एक 10% मृत्यु दर के बाद सही फेफड़ों की विफलता से वसूली के लिए सांस की कमी की भरपाई है । या तो इंट्रा ऑपरेटिव या बाद वसूली मृत्यु दर की उच्च दर आमतौर पर संकेत है कि मानव या उपकरण त्रुटि जगह ले लिया है ।
आदेश में सफलतापूर्वक छोड़ दिया निमोनिया प्रदर्शन और PAH बनाने के लिए, इस प्रोटोकॉल में कई महत्वपूर्ण कदम है कि पूरा किया जाना चाहिए रहे हैं । सबसे पहले, यह पशु की ऑक्सीजन संतृप्ति, capnography पर नजर रखने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, और पूरे प्रक्रिया में दिल की दर गिनती सुनिश्चित करने के लिए पशु साँस ले रहा है और उसके दिल धड़क रहा है. ऑक्सीजन संतृप्ति की निगरानी करने के लिए उचित अंतःश्वासनलीय इंट्यूबशन की पुष्टि करता है । पशु intubating इस प्रक्रिया के लिए बिल्कुल आवश्यक है । जब जानवर की छाती गुहा खोला जाता है, नकारात्मक दबाव है कि आम तौर पर थोरैसिक गुहा में मौजूद है वायुमंडलीय सकारात्मक दबाव को स्थानांतरित कर दिया है. इस प्रकार, चूहों कृत्रिम वेंटिलेशन के माध्यम से सकारात्मक दबाव के साथ प्रदान करने की आवश्यकता है । उचित इनट्यूबशन के बिना, पशु के फेफड़े सकारात्मक वायुमंडलीय दबाव से ढह जाएंगे ।
शल्य चीरा को पार्श् व या पश् च रूप से और तीसरी पसलियों के बीच स् थान पर बनाया जाना चाहिए । चूहे की शरीर रचना के आधार पर, सर्जन फेफड़ों का उपयोग और जहाजों की कल्पना करने के क्रम में एक अलग पसलियों अंतरिक्ष खोलने के लिए हो सकता है. अन्य दृष्टिकोणों का प्रयोग करने से बाईं फुफ्फुसीय धमनी तक पहुंचना बहुत कठिन हो जाएगा । छाती गुहा को खोलते समय, त्वचा, मांसपेशियों, और आसपास के जहाजों से रक्तस्राव को रोकने के लिए इलेक्ट्रोकॉटरी पेन का उपयोग करना बहुत महत्वपूर्ण है । यदि जांचकर्ता इस कदम को छोड़ता है, तो पशु रक्त खो देगा और कम ऑक्सीजन प्रसारित होगा । चीरा 2 सेमी की एक ंयूनतम होना चाहिए इतना है कि वहां पर्याप्त जगह है बाहर पूरे फेफड़ों लेने के लिए जब ligating । अंयथा, जांचकर्ता ऊतक आंसू जब एक छोटे से खोलने से फेफड़ों को दूर करने की कोशिश कर रहा होगा । ऊतक और ख़ून को रोकने के लिए फेफड़ों को हिलाने के दौरान अरैमेटिक संदंश का उपयोग करना भी आवश्यक है । फेफड़े के हेरफेर से रक्तस्राव को रोकने के लिए फेफड़े की धमनी पहले बंद हो जाती है । जांचकर्ता बहुत सावधान रहना चाहिए जब जहाजों को ligating बाईं azygos नस को बंद करने या जहाजों फाड़ अन्यथा, पशु मर जाएगा से बचने के लिए । इसके अतिरिक्त, सर्जन के लिए यह बहुत आसान है के लिए टांका के बजाय टाइटेनियम hemoclips का उपयोग करने के लिए बाएं फुफ्फुसीय धमनी, बाएँ मुख्य bronchus, और एक सीवन के साथ छोड़ दिया फुफ्फुसीय नसों. क्योंकि अन्वेषक को पसलियों के बीच अंतरिक्ष में एक अपेक्षाकृत लंबे चीरा बनाने के लिए है, यह पसलियों के साथ पसलियों के बीच मांसपेशियों और पसलियाँ बंद करने के लिए आवश्यक है. एक बार छाती बंद कर दिया है, हवा के लिए छाती से खाली करने के लिए नकारात्मक दबाव को बहाल किया जाना है और यह एक बंद न्यूमोथोरेक्स के साथ contralateral फेफड़ों और दिल विरूपण को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है.
अंत में, वसूली चूहा निमोनिया के बाद सबसे महत्वपूर्ण चरणों में से एक है । एक thoracotomy माना जाता है एक बहुत ही दर्दनाक सर्जरी और दर्दनाशक दवाओं पर्याप्त वेंटिलेशन को बढ़ावा देने के लिए आवश्यक हैं, बाद ऑपरेटिव अवधि में फेफड़ों की यात्रा में सुधार, और दर्द को कम. चूहों स्टर्नल स्थिति में फेफड़ों की मुद्रास्फीति को अधिकतम करने के लिए बरामद किया जाना चाहिए । 10 मिनट के बाद, जांचकर्ता वेंटिलेशन दर को कम कर सकता है ताकि जानवर को अपने दम पर साँस लेने और जागने के लिए प्रोत्साहित करने में मदद मिल सके । यदि पशु नीले हो जाता है और ऑक्सीजन संतृप्ति स्तर में कमी, यह ऑक्सीजन, वेंटिलेशन दर बढ़ाने के लिए आवश्यक है, और 5 मिलीलीटर या अधिक वेंटिलेटर की क्षमता के आधार पर ज्वार की मात्रा में वृद्धि । चूहों के extubation के रूप में संभव के रूप में देर से किया जाना चाहिए, एक बार जानवर पूरी तरह जाग है । जांचकर्ता सिर्फ आगे सहायता वसूली के लिए ऑक्सीजन बहने के साथ एक चैंबर में extubated चूहे डाल सकता है ।
यदि तकनीक सही ढंग से मार डाला है और aforementioned विचार संबोधित कर रहे हैं, mct या sugen के साथ संयुक्त एक वाम एकतरफा निमोनिया प्रदर्शन mct अकेले, हाइपोक्सिया या अंय तरीकों से गंभीर PAH का एक विश्वसनीय मॉडल बनाता है । जब फुफ्फुस-उच्छेदन सही ढंग से किया जाता है, तो पशु बचता है, प्रक्रिया में एक छोटी अवधि (15-30 मिनट) होती है, और जांचकर्ता को विशिष्ट संवहनी शल्य चिकित्सा कौशल की आवश्यकता नहीं होती है । इसके अलावा, जांचकर्ता को सफलतापूर्वक पः बनाने में सक्षम है । इस विधि की सीमाएं हैं कि एक thoracotomy एक आक्रामक प्रक्रिया है, अंतर्वातक इंट्यूबशन की आवश्यकता है, और जांचकर्ता कुछ सामान्य शल्य चिकित्सा कौशल की जरूरत है. neointimal फुफ्फुसीय संवहनी पूर्णावरोधक घावों और फुफ्फुसीय धमनी के दबाव में स्पष्ट वृद्धि मानव फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप के रोगियों के लिए इसी तरह के चूहों में mct या SU5416 इंजेक्शन के साथ निमोनिया के संयोजन के बाद स्पष्ट कर रहे हैं7 , 8 , 9. वर्तमान मॉडल contralateral फेफड़ों और प्रवाह प्रेरित फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप में फुफ्फुसीय अतिप्रवाह की भूमिका का अध्ययन करने के लिए एक विश्वसनीय विधि है ।
यह प्रोटोकॉल अन्य रोगों के अध्ययन के लिए उपयोगी हो सकता है । यह इस मॉडल का उपयोग करने के लिए contralateral फेफड़ों में फुफ्फुसीय ऊतक के क्षतिपूरक वृद्धि का अध्ययन करने के लिए संभव है. इस तकनीक का अध्ययन करने और सही वेंट्रिकुलर विफलता (rvf) के लिए उपचार विकसित करने के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है । गंभीर सही वेंट्रिकल अतिवृद्धि वृद्धि हुई धमनी दबाव से नियोइनटाइमल घावों का विकास है कि पशुओं में विकसित7. rvf PAH13के साथ रोगियों के बारे में ७०% में मौत का कारण बनता है । फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह में वृद्धि के साथ-साथ जन्मजात हृदय रोगों से पीड़ित रोगियों के लिए उपचार का अध्ययन और विकास के लिए उपयोगी हो सकता है ।
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Disclosures
लेखकों के हित का कोई संभावित टकराव नहीं है.
Acknowledgments
इस पांडुलिपि nih अनुदान 7r01 HL083078 द्वारा समर्थित था-अमेरिकी हार्ट एसोसिएशन अहा से 10 अनुदान-17sdg33370112 और स्वास्थ्य nih K01 HL135474 के राष्ट्रीय संस्थानों से y.s. करने के लिए और स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों से HL133554 l.h.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Surgical Blade | Bard-Parker | 371215 | Incision |
| Forane (Isoflurane, USP) | Baxter | NDC 10019-360-40 | anesthesia |
| BD Angiocath 16 G | BD | 381157 | intubation tube, chest tube |
| BD 1 mL Insulin Syringe | BD | 329652 | administer buprinex post-operatively |
| Biogel Surgeons Surgical Gloves | Biogel | 30460-01 | sterile surgical gloves |
| Wahl BravMini+ Trimmer | Braintree Scientific | CLP-41590 P | shave surgical site |
| SU5416 | Cayman Chemical | 13342 | Sugen |
| Fiber Optic Illuminator | Cole-Parmer | EW-41723-02 | light for intubation |
| Surgipro II 4-0 Suture | Covidien | VP831X | Closing intercostal muscles |
| Polysorb 5-0 Suture | Covidien | GL-885 | Closing skin |
| Medium Slide Top Induction Chamber | DRE Veterinary | 12570 | oxygen & isoflurane delivery |
| DRE Compact 150 Rodent Anesthesia Machine | DRE Veterinary | 373 | oxygen & isoflurane delivery |
| Small Vessel Cauterizer Kit | Fine Science Tools | 18000-00 | cauterizer to minimize bleeding |
| VentElite Small Animal Ventilator | Harvard Apparatus | 55-7040 | ventilator |
| MouseSTAT Jr | Kent Scientific | MSTAT-JR | pulse oximeter & heart rate monitor |
| Mouse Paw Pulse Oximeter Sensor | Kent Scientific | SPO2-MSE | pulse oximeter & heart rate paw sensor |
| PhysioSuite RightTemp | Kent Scientific | PS-02 | temperature pad |
| PVP Prep Solution | Medline | MDS093944 | Cleaning surgical site |
| Poly-lined Drape | Medline | NON21002Z | cover animal |
| 3 mL syringe | Medline | SYR103010 | administer fluids post-operatively |
| Microsurgical Kits, Integra | Miltex | 95042-540 | surgical tools: plain wire speculum, double-ended probe, McPherson-Vannas Iris scissors straight, straight iris scissors |
| Hemostatic forceps - Micro-Jacobson-Mosquito | Miltex | 17-2602 | mosquito |
| Buprenorphrine HCl 0.3 mg/mL | Par Pharmaceutical | NDC 42023-179-01 | Pain relief |
| Cooley-Mayo curved scissors | Pilling | 352090 | Large scissors |
| Gerald Tissue forceps | Pilling | 351900 | forceps |
| Wangesnsteen Tissue Forceps | Pilling | 342929 | atraumatic forceps |
| Pilling Thin Vascular Needle Holder | Pilling | 354962DG | needle holder |
| Crotaline | Sigma-Aldrich | C2401-1G | MCT |
| Surflash 20 G IV Catheter | Terumo | SR*FF2051 | For pressure reading during organ harvest |
| ADVantage PV System with 1.2 Fr Catheter | Transonic Inc | ADV500 | Record pulmonary artery and right ventricle pressure |
| Medium Hemoclip | Weck | 523700 | ligate vessels |
| Open Ligating Clip Applicator; Medium, curved | Weck Horizon | 237081 | hemoclip applicator |
| Surgical Microscope | Zeiss OPMI MD | 1808 | magnification |
References
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