Мы представляем модель легких свиньи ex vivo для демонстрации механики легких и маневров набора альвеол в учебных целях. Легкие могут использоваться более одного дня (до пяти дней) с минимальными изменениями в переменных механики легких.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Мы представляем модель легких свиньи ex vivo для демонстрации механики легких и маневров набора альвеол в учебных целях. Легкие могут использоваться более одного дня (до пяти дней) с минимальными изменениями в переменных механики легких.
Искусственная вентиляция легких широко используется и требует специальных знаний для понимания и управления. Медицинские работники в этой области могут чувствовать себя неуверенно и испытывать недостаток знаний из-за неадекватных методов обучения и обучения. Таким образом, целью данной статьи является описание этапов, связанных с созданием модели легких свиньи ex vivo , которая будет использоваться в будущем для изучения и преподавания механики легких. Для создания модели пять легких свиньи были аккуратно удалены из грудной клетки в соответствии с рекомендациями Комитета по этике исследований на животных с надлежащей осторожностью и подключены к аппарату искусственной вентиляции легких через канюлю трахеи. Затем эти легкие были подвергнуты альвеолярному маневру рекрутирования. Регистрировались параметры механики дыхания, а видеокамеры использовались для получения видеозаписей легких во время этого процесса. Этот процесс повторялся в течение пяти дней подряд. Когда легкие не использовались, их хранили в холодильнике. Модель показала различную механику легких после маневра альвеолярного набора каждый день; Не под влиянием дней, а только маневра. Таким образом, мы приходим к выводу, что модель легких ex vivo может обеспечить лучшее понимание механики легких и ее эффектов, и даже маневра альвеолярной рекрутации через визуальную обратную связь на всех этапах процесса.
Искусственная вентиляция легких (ИВЛ) широко используется в отделениях интенсивной терапии (ОИТ) и хирургических центрах. Его мониторинг необходим для того, чтобы помочь распознать асинхронность и предотвратить травмы для всех пациентов, особенно когда у пациента серьезные повреждения легких 1,2,3,4,5,6. Мониторинг механики дыхания также может способствовать клиническому пониманию прогрессирования заболевания и терапевтическим применениям, таким как использование положительного давления в конце выдоха (PEEP) или альвеолярного маневра рекрутирования (ARM). Однако использование этих методов требует профессионального понимания кривых и основ механики легких 3,4.
Студенты, ординаторы и медицинские работники чувствуют себя неуверенно в отношении управления МВ, начиная с включения аппарата искусственной вентиляции легких и первоначальной регулировки и заканчивая мониторингом плато и давлением при вождении, и эта неуверенность связана с недостатком знаний и адекватной предварительной подготовки 7,8,9,10. Мы заметили, что специалисты, участвовавшие в симуляциях и использующие модель легких, сообщали о большей уверенности, понимании параметров и понимании компонентов механики легких 8,11,12.
Модели для изучения и тренировки МВ с испытательными легкими, сильфонами и поршнями могут имитировать различные давления и объемы, а также различные условия механики легких 13,14,15. Вычислительные и программные модели также вносят свой вклад в изучение сердечно-легочного взаимодействия путем создания симуляций, которые могут быть использованы для обучения медицинских работников принципам MV11 16,17.
В то время как вычислительные модели могут представлять трудности в представлении легочного гистерезиса16, модели с тестовым легким и сильфонами 13,14,15 могут создавать кривые зависимости давления от объема, аналогичные физиологической кривой, и демонстрировать динамику легких. Преимуществом является то, что легкое свиньи ex vivo имеет анатомию, аналогичную человеческой, а также создает кривые MV, легочный гистерезис и обеспечивает визуальную обратную связь легких внутри акриловой коробки во время анализа механики легких. Визуальные модели важны и могут помочь понять сложные для воображения компоненты и концепции. Таким образом, модели легких ex vivo представляют собой практический способ обучения.
Исследования с легкими свиней ex vivo, например, на МВ с положительным и отрицательным давлением 19,20,21, анализ распределения аэрозолей 22,23, педиатрическое моделирование24 и перфузия легких25 могут улучшить знания о МВ. Недавние исследования, анализирующие модели при положительном и отрицательном давлении, показали, что вентиляция при положительном давлении может приводить к резкому набору с большей локальной деформацией, большим растяжением, различиями кривой гистерезиса и возможными поражениями тканей по сравнению с давлением отрицательного давления 19,20,21. Тем не менее, модели положительного давления необходимы, потому что пациенты находятся под положительным давлением во время давленияMV 19,20,21. Разработка модели легких для доклинических исследований открывает возможности для новых исследований и приложений, включая обучение и подготовку МВ.
Здесь мы представляем модель легких свиней ex vivo для изучения и обучения. Наша основная цель состоит в том, чтобы описать этапы создания этой модели легких свиньи ex vivo при МВ при положительном давлении. В будущем он может быть использован для изучения и преподавания механики легких.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол был одобрен Комитетом по этике исследований на животных нашего Института (протокол No 1610/2021).
1. Анестезия и подготовка животных
2. Интраоперационная искусственная вентиляция легких
3. Диссекция тканей и безрецептурный обмен
4. Эвтаназия животных
5. Сердечно-легочная экстракция
6. Сердечно-легочная подготовка
7. МВ в акриловой коробке
8. РУКА
9. Сердечно-легочная поддержка

Рисунок 1: Блок-схема исследования. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Мы использовали пять свиней-самок весом от 23,4 до 26,9 кг и следовали описанному протоколу для сердечно-легочной экстракции и анализа механики легких. Наша цель состоит в том, чтобы модель была полезна для изучения механики легких путем анализа пикового давления, давления плато, сопротивления, давления на двигателе и динамических переменных податливости, собранных непосредственно с экрана аппарата искусственной вентиляции легких. Блок-схема модели показана на рисунке 1.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Описанный протокол полезен для получения модели легких свиней ex vivo при МВ при положительном давлении. Его можно использовать для изучения и обучения механике легких с помощью визуальной обратной связи с легкими во время рекрутинга и анализа кривых и значений, проецируемых на экран устройства. Для достижения такого результата необходимы пилотные исследования, чтобы понять поведение легких вне грудной клетки и выявить необходимость адаптации.
Мы определили, что критической точкой был...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Мы благодарим всех коллег и специалистов, которые внесли свой вклад и поддержали создание этого протокола модели легких свиней ex vivo .
У этого исследования не было источников финансирования.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 0,9% физиологический раствор | 2500мл | ||
| Наркозный аппарат - Primus | Drager | REF 8603800-18 | Анестезиологическая рабочая станция, используемая в процедуре |
| Аспиратор | Для аспирации крови из грудной клетки | ||
| Прикроватный монитор - Life Scope | Nihon Kohden | BSM-7363 | Многопараметрический монитор, используемый во время процедуры |
| Тканевые щипцы Bonney | Подойдет любой тканевый щипец | ||
| Одноразовый скальпер, #23 | Подойдет любой скальпер Одноразовые | ||
| иглы для шприцев, 18G x 1 1/2", 23G x 1" | BD | 302814 | Широко доступные |
| одноразовые шприцы, 10 мл | Широко доступный | ||
| электрохирургический аппарат - SS-501 | WEM | Для разрезания и коагуляции во время Разрез грудной клетки | |
| Фентанил | 10 мкг/кг болюс + 10 мкг/кг/час непрерывная инфузия | ||
| Финочетто | Подойдет любой ретрактор Финочетто подойдет | ||
| гепарин | 3мл | ||
| Инфузионный набор | Подойдет любой набор для инфузии | ||
| Изофлуран | 1,5% | ||
| Щипцы Келли изогнутые | Подойдет любой щипец Келли | ||
| Кетамин | 5мг/кг | ||
| Раствор Лактата Рингера | 500мл | ||
| Аппарат искусственной вентиляции легких - Servo I | Maquet | REF 6449701 | Аппарат искусственной вентиляции легких, используемый в процедуре |
| Ножницы Метценбаума (прямые и изогнутые) | Любые ножницы Метценбаума подходят | ||
| Мидазолам | 0,25 мг/кг | ||
| Канюля для оротрахеальной интубации, # 6,5 | Rusch | 112282 | Широко доступная |
| оргстекла | на заказ: 30x45x60 см | ||
| Шовная ткань из полиэстера, 2-0 | Широко доступный | ||
| хорид | 10 мл, 19,1% хлорид калия. | ||
| пропофол | 5 мг/кг | ||
| Трехходовой запорный кран | Широко доступный | ||
| венозный катетер, G20 x 1" | BD | 38183314 | Широко доступный |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.