Perfusão Pulmonar Ex vivo: Uma Técnica para Pesquisa Pulmonar em Modelo de Coelho

Um sistema de perfusão pulmonar ex vivo permite a recriação da circulação sanguínea e ventilação em pulmões humanos e animais isolados para avaliar sua função. Comece com pulmões de coelho isolados com um coração preso em gaze estéril. Insira uma cânula traqueal e ventile os pulmões por meio de pressão positiva para atividade pulmonar contínua.

Corte os ventrículos cardíacos e insira cânulas na artéria pulmonar e no átrio esquerdo. Prenda as cânulas com os tecidos vizinhos para evitar distensão durante a perfusão. Injete solução salina isotônica através das cânulas arteriais para eliminar o sangue residual. Monte os pulmões isolados em uma câmara pulmonar conectando a cânula traqueal ao sistema de ventilação e as cânulas arteriais ao sistema de perfusão. Ambos os sistemas estão conectados a um sistema de aquisição de dados que mede diferentes parâmetros fisiológicos.

Agora, mude a ventilação de pressão positiva para negativa para garantir oxigenação e perfusão ideais nos pulmões. Em seguida, perfunda lentamente os pulmões com perfusato artificial e gradualmente aumente até uma taxa de fluxo máxima. Modifique a pressão arterial e venosa para obter a ventilação da zona três, um estado fisiológico em que as pressões arterial e venosa são maiores que a pressão alveolar, fazendo com que os vasos pulmonares máximos se abram. Isso permite a distribuição adequada do perfusato nos capilares pulmonares.

Colete dados em tempo real para os parâmetros desejados para avaliar a função pulmonar.

Levante os pulmões isolados para fora do tórax e coloque-os cuidadosamente sobre uma gaze estéril em uma placa de Petri. Para evitar atelectasias, ventile os pulmões com ventilação com pressão positiva, com pressão expiratória final positiva ajustada em 2 centímetros de coluna d'água. Corte os ventrículos do coração ao nível do sulco atrioventricular.

Depois de abrir os dois ventrículos, introduza a cânula da artéria pulmonar através da artéria pulmonar direita e a cânula do átrio esquerdo através da válvula mitral, no átrio esquerdo. Fixe as cânulas com uma sutura de seda 4-0, incluindo os tecidos circundantes nas ligaduras da artéria pulmonar e átrio esquerdo, para evitar distensão estrutural. Injete 250 mililitros de solução isotônica salina através das cânulas arteriais para liberar o sangue restante do leito vascular.

Para a configuração de perfusão, coloque os pulmões isolados cuidadosamente na câmara pulmonar. Conecte a traqueia ao transdutor na tampa da câmara e conecte os vasos canulados ao sistema de perfusão. Em seguida, feche e prenda a câmara com a trava rotativa. Em seguida, coloque a tampa da câmara e mude a torneira para mudar da ventilação de pressão positiva para negativa. Perfunda os pulmões com 200 mililitros de perfusato artificial sem sangue, começando com o fluxo de 3 mL / min / kg.

Em seguida, lentamente, aumente o fluxo ao longo de 5 minutos para 5 mL / min / kg e, nos próximos 5 minutos, permita que o fluxo atinja 8 mL / min / kg, seguido por um fluxo máximo de 10 mL / min / kg por 5 minutos. Ventilar os pulmões com ar umidificado a uma frequência de 30 batimentos por minuto, um volume corrente de 10 mL//kg e uma pressão expiratória final de 2 centímetros de coluna d'água.

Para atingir as condições da zona três, aguarde de 10 a 15 minutos para obter um equilíbrio caracterizado por um estado isogravimétrico, garantindo que a pressão venosa seja estável em todo o registro. Certifique-se de que o peso do pulmão permaneça constante e as pressões arterial e atrial esquerda sejam estáveis para atingir as condições da zona três para abrir um número máximo de vasos pulmonares e manter o conteúdo do leito microvascular durante o experimento.

Para o controle eletrônico e processamento de sinais, garantir que o fluxo respiratório, mudanças de peso, pressão microvascular, volume corrente, resistência vascular, entre outros, sejam registrados em uma unidade eletrônica central múltipla, que integra os sinais provenientes dos transdutores e os exibe no sistema de avaliação.