Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

מודל עכברוש של פרפור חדרים והחייאה על ידי קונבנציונלי סגור חזה טכניקה

Published: April 26, 2015 doi: 10.3791/52413

Introduction

קרוב ל360,000 אנשים בארצות הברית 1 ועוד רב ברחבי העולם סובל 2 פרק של דום לב פתאומי מדי שנה. ניסיונות להשיב את החיים דורשים לא רק שפעילות הלב יתחדש אבל נזק שלאיברים חיוניים למנוע, למזער, או הפוכה. טכניקות החייאה הנוכחיות להניב שיעור החייאה ראשוני של כ -30%; עם זאת, הישרדות לשחרור מבית חולים היא רק 5% 1. תפקוד לקוי של שריר לב, הפרעות בתפקוד נוירולוגים, דלקות מערכתיות, מחלות intercurrent, או שילוב של כל אלה המתרחשים בחשבון שלאחר החייאה-לחלק הגדול מהחולים שימותו למרות תשואה הראשונית של מחזור דם. לפיכך, יש צורך בהבנה טוב יותר של גישות הפתופיזיולוגיה והחייאה הבסיסיות רומן בדחיפות כדי להגדיל את שיעור ההחייאה ראשונית והישרדות שלאחר מכן עם תפקוד איבר שלם.

מצב בעלי חייםls של דום לב לשחק תפקיד קריטי בהתפתחות של טיפולי החייאה חדשים על ידי מתן תובנות על הפתופיזיולוגיה של מעצר והחייאת לב ומציע אמצעים מעשיים להמשיג ולבדוק התערבויות חדשות לפני שהם יכולים להיבחן בבני האדם 3. מודל העכברים של החייאת חזה סגור (CPR) שתואר כאן יש תפקיד חשוב. המודל פותח בשנת 1988 על ידי איירין פון Planta - עמית מחקר בזמן - ומשתפי הפעולה שלה 4 במעבדה של פרופ 'מקס מאוחר הארי וייל MD, Ph.D. באוניברסיטה למדעי בריאות (שם אוניברסיטת פרנקלין רוזלינד של רפואה ומדע בשנת 2004) וכבר בשימוש נרחב בתחום ההחייאה בעיקר על ידי עמיתיו של פרופ 'וייל והחניכים שלהם.

מודל המדמה אירוע של דום לב פתאומי עם החייאה ניסתה על ידי טכניקות החייאה קונבנציונליות ובכך כולל לגייס אתיון של פרפור חדרים (VF) על ידי אספקת זרם חשמלי לendocardium החדר ממני ומתן ההחייאה חזה סגור על ידי מכשיר בוכנה מונע פניאומטית תוך אספקה ​​במקביל אוורור לחץ חיובי עם גז מועשר בחמצן. סיום VF מושגת על ידי משלוח transthoracic של מכות חשמל. מודל החולדה יוצר איזון בין המודלים שפותחו בבעלי חיים גדולים (למשל, חזירים) ומודלים שפותחו בבעלי חיים קטנים יותר (למשל, עכברים) המאפשר בדיקה של מושגי מחקר חדשים באופן טוב-תקני, לשחזור, ויעיל עם גישה לחזקה המלאי של מדידות רלוונטיות. המודל שימושי במיוחד במחקר כדי לחקור רעיונות חדשים ולבחון את ההשפעות של ערפלנים לפני ביצוע מחקרים במודלים של בעלי חיים גדולים יותר שהם יקרים יותר, אבל השפעת translational יותר בשלבים מוקדמים.

חיפוש Medline לכל מאמרי ביקורת עמיתי דיווח כמודל החולדה imilar יש VF כמנגנון של דום לב וצורה כלשהי של החייאת חזה סגורה חשף כולל של 69 מחקרים מקוריים נוספים תוך שימוש במודל מאז שפורסם לראשונה בשנת 1988 4. תחומי המחקר כוללים היבטי pathophysiological של החייאה 5-17, גורמים המשפיעים על תוצאות 18-30, את התפקיד של התערבויות תרופתיות בחינת סוכני vasopressor 31-43, סוכני חיץ 44, סוכנים האינוטרופית 45, סוכנים במטרה שריר לב או הגנה מוחית 46-70, וגם את ההשפעות של תאי גזע mesenchymal 71-73.

המודל והפרוטוקול מתואר במאמר זה נמצא בשימוש במכון ההחייאה. ובכל זאת, יש הזדמנויות מרובות ל" אישית "המודל המבוסס על היכולות הזמינות לחוקרים בודדים והמטרות של המחקרים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הערה: הפרוטוקול אושר על ידי ועדת הטיפול ושימוש בבעלי חיים המוסדיים באוניברסיטת פרנקלין רוזלינד לרפואה ומדע. כל הנהלים בהתאם למדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה שפורסמו על ידי המועצה הלאומית למחקר.

1. התקנה ניסיונית והרדמה

  1. כיולים לבצע את האותות השונים שנתפסו באמצעות מערכת איסוף נתונים (לחצים, טמפרטורה, עקירת בוכנה, רל [ECG], capnography, וכו ').
  2. לעקר מכשירים וצנתרים (למשל, בחיטוי מכשירים ומעקר אתילן אוקסיד לצנתרים) ופועל עטוי גלימות ולובש מסכה, כובע, כפפות סטריליות ואם הניסוי כרוך בניתוח הישרדות. מכשירים נקיים כירורגית וצנתרים אבל אין צורך להיות סטרילי לניתוחים שאינם הישרדות.
  3. הכן את הצנתרים מתוארים להלן ומתוארים בFiתרשים 1 לעכברוש במשקל של בין 0.45 קילוגרם ו0.55 קילוגרם.
    1. מארק קטטר התרמי 2F T-סוג, OD גודל 0.6 מ"מ (2F), בשעה 3, 5, ו -8 סנטימטרים מהקצה עם סמן קבוע, לקידום לאב העורקים החזי. השתמש בקטטר זה למדידת טמפרטורה ותפוקת לב.
    2. צינורות פוליאתילן Cut, גודל 0.46 מזהה מ"מ וOD 0.91 מ"מ (PE25) 25 ≈ סנטימטר אורך, אחד לקידום לבית חזה של אב העורקים ועוד לקידום לעלייה הימנית.
    3. חותך את הקצה של כל קצה צנתר PE25 להיות מוכנס לתוך הכלי בזווית של 90 מעלות.
      הערה: טיפים משופעים בזווית של 45 ° עלולים לגרום לניקוב כלי בעת שימוש בצינורות PE. עם זאת, הקצה המשופע ניתן קצץ עם נייר זכוכית כדי להפחית את חריפותו.
    4. צרף מתאם בדל luer הנשי 26 מד לקצה הפרוקסימלי של כל קטטר PE25.
    5. סמן את הקטטר באב העורקים בבית 3, 5, ו -8 סנטימטרים וקטטר פרוזדורים תקין בבית 3, 5, 8, 10 ו -12 סנטימטרים מהקצה. השתמש בAOקטטר rtic למדידת לחץ באב עורקים ולדגימת דם. השתמש בקטטר פרוזדורים הנכון למדידת לחץ פרוזדורים נכון.
    6. צרף כל מתאם בדל luer למצויד בשסתום 3-דרך מתמר לחץ.
    7. חותך את הקצה של OD צנתר ורידי פוליאוריטן 3F ילדים, מזהה מ"מ גודל 0.6 ו 1.0 מ"מ (3F), בזווית של 45 מעלות לקידום לעלייה ימנית.
    8. סמן את צנתר וריד הצוואר החיצוני 3F ב 4 סנטימטר מהקצה. השתמש בקטטר זה כדי לקדם את חוט מדריך לחדר ממני לזירוז חשמלי של VF עם האפשרות שלאחר מכן להשתמש בו עבור משלוח סמים ודגימת דם. צרף ברזלים 3-בדרך לקטטר.
      הערה: סימנים שנעשו על הצנתרים להדרכתו של המנתח כצנתרים מתקדמים. הסימן ב -3 סנטימטרים בצנתרים מתקדם באמצעות התראות כלי הירך המנתח בשטח של התנגדות פוטנציאלית כתוצאה מהכולים מתחילים עקומה כלפי מעלה, אל אזור בית החזה. Mar 8 סנטימטריםks על קטטר אב העורקים וקטטר התרמי לציין את הקצה הוא באב העורקים החזי יורד. סימן 12 סנטימטר על קטטר פרוזדורים תקין מצביע על הקצה הוא בעלייה הימנית. סימני ביניים מדריכים כצנתרים מתקדמים. סימן 4 סנטימטר בקטטר וריד הצוואר החיצוני תקין מצביע על הקצה הוא בעלייה הימנית.
    9. ראש כל צנתר עם מי מלח המכיל 10 IU / ml של הפרין (כדי להבטיח patency) ולהפוך את הברזים למיניהם המקביל למצב הסגור.
    10. חותך צינורית פרופילן אתילן fluorinated 5F, מזהה 1.1 מ"מ גודל והמ"מ OD 1.6 (5F) רכוב על stylette, להיות ≈ 8 סנטימטר אורך יצירת קצה קהה. השתמש בצינורית זו לקידום לתוך קנה הנשימה הצבת ≈ קצהו 2 סנטימטר מקארינה לאוורור לחץ חיובי במהלך ואחרי החייאת לב.
      הערה: stylette המתכת של הצינורית צריכה להיות כפופה בזווית 145 מעלות ≈ 3 סנטימטר מהקצה כדי לסייע בקידום לתוך קנה הנשימה.
  4. הכן את העכברוש למכשור כירורגי.
    1. להרדים את העכברוש בזריקת intraperitoneal של נתרן pentobarbital (45 מ"ג / קילוגרם). במידת הצורך, לתת מנות נוספות (10 מ"ג / קילוגרם) לוריד בכל 30 דקות (לאחר הקמת גישה של כלי דם) כדי לשמור על מטוס של הרדמה כירורגית.
      הערה: רוב המחקרים השתמשו Sprague-Dawley חולדות מגדל פרש ממין זכר.
    2. קליפ השיער מהאזורים כירורגית והאזורים שבם מכות חשמל יימסרו; הכולל את אזור גב החזה, מפשעה ימין ועל שמאל, צוואר, ופני שטח קדמי של בית החזה.
    3. לנהל 0.02 מ"ג / קילוגרם (1 מיליליטר / קילוגרם) תת עורי עצירות לשיכוך כאבים.
    4. תקן את העכברוש במצב שכיבה על לוח כירורגית על ידי הדבקה הקדמית ואחורי גפיים בזווית של 45 מעלות מקו האמצע.
    5. אזורי חתך לשפשף עם לשפשף בבטאדין ואחריו אתנול 70% 3 פעמים.
    6. החל שכבה דקה של משחה עיניים אנטי-בקטריאלי לקרניות.
    7. הכנס ≈ thermistor רקטלית 4 סנטימטר לתוך פי הטבעת ולאבטח את thermistor ללוח כירורגית.
    8. לשמור על טמפרטורת גוף ליבה בין 36.5 מעלות צלזיוס ו -37.5 מעלות צלזיוס באמצעות מנורת חימום ליבון לאורך כל הניסוי.
    9. מחטי ECG המקום מתחת לעור בגפה העליונה ימין, שמאל גפה עליונה, וגפיים אחוריות הימני, ולהקליט את ECG לאורך כל הניסוי.

2. Cannulations כלי הדם

2.1) משמאל עורק הירך לקידום קטטר התרמי T-הסוג לתוך אב העורקים החזי יורדים

  1. ביצוע חתך 2 סנטימטרים באזור המפשעה השמאלי בזווית 90 מעלות ביחס למטע שלו.
  2. לחשוף את כלי הדם ועצב הירך על ידי נתיחה בוטה של ​​רקמת חיבור המקיפה באמצעות זוג hemostats.
  3. לחשוף את הנדן של כלי הדם סביב כלי באמצעות מלקחיים נתיחת מיקרו מעוקלים.
    הערה: יש להימנע מניקוב או כלי שיט או כלי neRVE.
  4. לנסוע עם מלקחיים נתיחת מיקרו מתחת לעורק, וריד, ועצב הירך ולתמוך בהם בזווית 90 מעלות ביחס לכלי השיט. עם שני הכלים והעצב הנתמכים, להתחיל הפרדה של העורק מהעצב והווריד על ידי שימוש בזוג נוסף של מלקחיים נתיחת מיקרו מעוקלים.
    הערה: הפרדה נעשית מתחת ובמקביל לכולים להקטין את הסיכון של פגיעה בכלי הדם והעצבים.
  5. למקם את המלקחיים תמיכה; שחרור העצב לתמוך רק ורידים ועורקים.
  6. אשכול מלקחיים בין העורק והווריד ולהפריד ביניהם באורך של ≈ 1 סנטימטר.
  7. שחרר את הווריד המבודד ממלקחי התמיכה בעדינות, ותישאר תומך העורק בלבד.
  8. הכנס שני 3-0 ligatures המשי קלוע שאינו נספג ועמדה אחת distally והפרוקסימלי אחד ≈ 1 בנפרד סנטימטר.
  9. להדק היטב מייתר דיסטלי תוך העורק עדיין נתמך באמצעות קשר & # של מנתח160; ואחריו שני קשרים יחידים. להדק את המייתר הפרוקסימלי עם הקשר רופף של מנתח.
  10. לעשות חתך קטן בכלי השיט באמצעות מספריים לנתיחה מיקרו ליד מייתר דיסטלי בזווית 60 מעלות ביחס לכלי שיט חיתוך כ ¼ שלה באזור החתך.
    הערה: טיפה קטנה של דם שיצאה מהאותות לחתוך הושג לומן.
  11. לטפטף מי מלח heparinized על הספינה, כדי לאפשר הכנסה חלקה של קטטר.
    הערה: גם אחת לשתי טיפות של 1% לידוקאין פתרון יכולה לשמש כדי למנוע התכווצות כלי דם.
  12. הכנס מחט מד 22 - טיפ שכבר התכופף מותאם אישית בזווית 70 מעלות וקהות באמצעות נייר זכוכית (כלומר, היכרויות) - לפתיחת כלי תוך משיכת בעדינות המייתר הדיסטלי עם hemostats כדי לייצב את הספינה.
  13. הרם את ההיכרויות בעדינות לחשוף את לומן ולהנחות את הצנתר התרמי T-הסוג תחת ההיכרויות, הסרתזה פעם אחת קצה הצנתר הוכנס.
  14. להחזיק את הקטטר במקום ביד אחת תוך התאמה מצד השני בתנוחה נוחה לקידום קטטר.
  15. סגור את המלקחיים תמיכה ולהעביר אותם distally כצנתר מתקדם.
    הערה: אם כל בהתנגדות תוך קידום קטטר; לעצור, למשוך בחזרה ולהכניס בזווית חלופית.
  16. לקדם את הקטטר עד סימן 8 סנטימטר למצב את קצהו לאב העורקים החזי יורדים.
  17. לאבטח את הצנתר לכלי השיט על ידי הידוק המייתר הפרוקסימלי והוספת שני קשרים יחידים נוספים.
    הערה: קשרים מאובטחים מספיק חזק כדי למנוע דימום סביב הקטטר והעקירה בשוגג; עדיין, משוחרר מספיק כדי לאפשר תנועה קדימה ואחורה במידת הצורך למיצוב מחדש.
  18. הסר את המלקחיים וhemostats בעדינות.

2.2) משמאל וריד הירך לקידום קטטר PE25 לעלייה הימנית

  1. t Liftעורק הירך הוא כבר cannulated עם קטטר התרמי T-הסוג-ידי משייכת על המייתר וחושף את וריד הירך הסמוך.
  2. לנסוע תחת הווריד באמצעות מלקחיים ולפתוח אותם כדי לתמוך בווריד.
  3. בצע את שלבי 2.1.8 באמצעות 2.1.18 אבל קידום קטטר PE25 (במקום תרמי T-הסוג) לסימן 12 סנטימטר למצב את קצהו קרוב העלייה הימנית.
  4. ודא דם ניתן למשוך באמצעות קטטר כדי לאשר את העמדה בלא הפרעה intraluminal ולשטוף את הקטטר עם 0.2 מיליליטר של תמיסת מלח heparinized.
  5. סגור את החתך הניתוחי עם הקשר של מנתח יחיד.

2.3) עורק הירך ימין לקידום קטטר PE25 לתוך אב העורקים החזי יורדים

  1. בצע את שלבי 2.1.1 באמצעות 2.1.18 אבל קידום קטטר PE25 לסימן 8 סנטימטר למצב את קצהו לאב העורקים החזי יורדים.
  2. חזור על שלבים 2.2.4 ו2.2.5.

2.4) וריד הצוואר חיצוני ימין לקידום צנתר ורידי הילדים פוליאוריטן 3F לעלייה ימנית

  1. ביצוע חתך ארוך 1.5 סנטימטרים מתחיל בבסיס הצוואר, 1 סנטימטר מהימין לקנה הנשימה, שהסתיים ממש מתחת לבלוטת התריס.
    הערה: הימנע מפציעה או לחשוף את בלוטת התריס.
  2. בעדינות לנתח את רקמת חיבור המקיפה באמצעות זוג hemostats לחשוף את וריד הצוואר החיצוני.
  3. לנסוע תחת הווריד באמצעות מלקחיים ולפתוח אותם כדי לתמוך בווריד.
  4. חזור על שלבים 2.1.8 באמצעות 2.1.18 לצנתור וריד, אבל קידום קטטר 3F לסימן 4 סנטימטר מיצוב קצהו בעלייה הימנית.
  5. חזור על שלב 2.2.4.
  6. מכסה את הקטטר עם ברזלים 3-בדרך ולהפוך למצב הסגור זה.

3. הקנים אינטובציה

3.1) חשיפת קנה נשימה

  1. להרחיב את החתך בצוואר שבוצע בעבר לכיוון קו האמצע באמצעות hemostats.
  2. Diss ect עם hemostats ומלקחיים באמצעות טכניקה בוטה חלק sternohyoid, sternothyroid, והצדע של שרירי cleidocephalic לחשוף את קנה הנשימה ולהחזיק אותה חשוף באמצעות מפזר רקמה.

3.2) אינטובציה לקנה הנשימה

  1. משוך את הלשון כדי למתוח את דרכי הנשימה. לקדם את הקטטר 5F (כלומר, צינורית לקנה הנשימה) רכובה על stylette. בתוקף להחזיק את הצינורית תוך קידום עם הקצה מצביע כלפי מעלה ומראש המבקשים להיכנס לדרך הנשימה העליונה, מיתרי קול, ואת קנה הנשימה.
  2. Trans-לדמיין את הצינורית לקנה הנשימה כפי שהוא מקדם להדרכה למקום נכון.
  3. הסר את stylette מהצינורית ולצרף מתאם מנתח אינפרא אדום CO 2 לקצה הדיסטלי של הצינורית.
  4. לאשר אינטובציה לקנה הנשימה מוצלחת על ידי הכרה בצורת גל capnographic האופיינית, כלומר, CO 2 דרכי הנשימה גוברת במהלך פקיעה, ולהקטין בהשראה.
> 4. אישור ove_title "של Baseline יציבות

  1. השלם את המכשור וחיבור של הצנתרים, cannulas השונים כירורגית, וא.ק.ג. מוביל באמצעות מתמרים המקביל שלהם ומזגני אות לנתוני מערכת רכישה, ולאשר יציבות המודינמית מבוסס על meaurements לב פלט ואת לחץ דם ויציבות מטבולית (מומלצת) על ידי מדידת דם גזים ורמות חומצת החלב.
    הערה: תפוקת לב נמדדה על ידי ניתוח מחשב של עקומת thermodilution נרשמה באב העורקים החזי יורד דרך התרמי לאחר 200 הזרקת μl בולוס של 0.9% NaCl בטמפרטורת חדר לתוך העלייה הימנית.
  2. הגדר את ערכי ייחוס הבסיסיים הספציפיים לפרמטרים השונים של עניין; אשר עשויים להשתנות תלוי בזן עכברים, המגדר, והמשקל. Baseline והתייחסות שלאחר החייאת ערכים מניסוי נציג תוך שימוש במודל העכברים שתואר לעיל מופיעים בטבלה 1.

5. פרוטוקול ניסויי

5.1) אינדוקציה של פרפור חדרים (VF)

  1. הכנס תת עורי מחט בדופן הבטן של החולדה המחוברת לקוטב השלילי של 60 Hz, לסירוגין גנרטור הנוכחי (AC) (mA 0 עד 12). הימנע קידום המחט מעבר לרקמה התת עורית לתוך חלל הבטן, כדי למנוע פגיעה בשוגג לאיברים פנימיים.
  2. חבר קצה אחד של OD 0.38 מ"מ precurved ו -40 סנטימטרים חוט מדריך ארוך (דרך מחבר חוט) לקוטב החיובי של גנרטור AC. ודא שהקוטביות אינה מבוטל; אחרת VF לא יכול להיות מושרה.
  3. הסר את שסתום 3-הדרך מקטטר פוליאוריטן 3F הוכנס לוריד הצוואר החיצוני תקין ולקדם את הקצה הרך של חוט המדריך כ 7 סנטימטר המבקש להיכנס לחדר ממני תוך ניטור אק"ג והלחץ באב העורקים.
    הערה: מיקום נכון של חוט המדריך תהיה שהוצעה על ידי ventr מחוץ לרחםפעימות icular נצפו באק"ג ולחץ באב עורקים.
  4. הפעל את מחולל AC 60 הרץ ולהגדיל בהדרגה את הנוכחית תוך מעקב הלחץ באב העורקים.
    הערה: נוכחי mA 2.0 היא בדרך כלל מספיק כדי לגרום VF אבל זה משתנה מותנה במיקומו של חוט מדריך יחסית לחדר ממני. התאמות קלות למיקום הקצה ייתכן שתידרש כדי לגרום לVF ברמות הנוכחיות נמוכות יותר.
  5. לאשר גיוס של VF בתיעוד (1) הפסקת פעימות אב העורקים ודעיכה מעריכית של הלחץ באב העורקים עד 20 ≈ מ"מ כספית תוך 5 שניות ו≈ (2) הופעה של פעילות חשמלית לא מאורגנת באק"ג, כפי שמוצג באיור 2.
  6. לשמור הנוכחי באין מפריע במשך 3 דקות הפחתת עוצמת אחרי דקות הראשונות כלמחצית מהרמה הנדרשת כדי לגרום לVF.
  7. ניתק את הזרם לאחר 3 דקות ומסמך שVF ממשיך ללא הצורך להחיל נוכחי.
    הערה: לבבות קטנים defibrillate באופן ספונטניניתנו אורך קצר חשמלי לפי הקצה המוביל של חזית fibrillatory מגיע לקצו הנגרר בתקופה עקשן מניעת החזרה. רק לאחר תקופה של איסכמיה לבבית;. כלומר, 3 דקות, מספיק כדי להאט הולכה כדי לאפשר חזרה היא שVF הופך עצמי מתמשך, כפי שמוצג באיור 2.
  8. הסר את חוט מדריך, מחדש הכובע קטטר וריד הצוואר עם ברזלים 3-בדרך, להסיר את מחט הקרקע, ולאפשר VF להמשיך באופן ספונטני למשך הרצון של הפרוטוקול לפני שמתחילים התערבויות החייאה (כלומר, 4 עד 15 דקות על בסיס פורסם מחקרים).

5.2) לחיצות חזה ואוורור לחץ חיובי

הערה: מדחס החזה מובלט בפרסום זה הוא מכשיר בוכנה מחוייט מונע פניאומטית ובקרה אלקטרונית. המאוורר הוא מכשיר זמין באופן מסחרי.

  1. לנצל את הזמן של VF שלא טופל לפעולות ב תוארelow; למרות שהם יכולים להתבצע לפני גרימת VF.
  2. סמן את החזה ברמה של 2.8 סנטימטר ו -4.2 סנטימטר מהבסיס של תהליך xiphoid. האזור האופטימלי לייזום לחיצות חזה נמצא בדרך כלל בין שני סימנים אלה.
  3. החל ג'ל מוליך להנעת דפיברילציה והחלק אותו מתחת לחזו של העכברוש, אבטחת ההנעה ללוח כירורגית.
  4. מקם את הבוכנה של מדחס החזה בין שני סימני החזה מעט נוגעים בחזה.
  5. הגדר את המדחס כדי לספק 200 לחיצות לדקה ולהגדיר את תזוזת הבוכנה הראשונית ל0 מ"מ.
    הערה: שיעור הדחיסה מתאים לחיה קטנה עם קצב לב ספונטני של 350 דקות -1 אבל יכול להיות המגוון כשיעור דחיסה האופטימלי למודל העכברים לא הוגדר.
  6. הגדר את המאוורר במהירות של 25 דקות -1 מספק נפח של גאות ושפל של 6 מיליליטר / קילוגרם ושבריר של חמצן נשאף (FiO 2) של 1.0 מסונכרן לחזה גompression.
  7. לצרף את צינורות ההנשמה (המסתיימים בY-מתאם חיבור השאיפה ונשיפת גפיים) לעזיבת צינורית לקנה הנשימה התערב מתאם מנתח אינפרא אדום CO 2.
  8. הפעל את מכונת ההנשמה ולהתחיל דחיסת חזה על ידי הגדלת בהדרגה את עומק הדחיסה מ 0 מ"מ עד 10 מ"מ בדקה הראשונה. הזז מעט את הבוכנה לצדדים וrostrocaudal מבקש למצוא תנוחה שמניבה את לחץ הדיאסטולי אב העורקים הגבוה ביותר (כלומר, לחץ בין לחיצות) לעומק דחיסה נתון.
    הערה: העלייה ההדרגתית בעומק דחיסה ייחודית למכון ההחייאה; רוב החוקרים להתחיל עם עומק הדחיסה המקסימאלי.
  9. להמשיך ולהגדיל את עומק הדחיסה במהלך הדקה השנייה ועד לחץ הדיאסטולי אב העורקים יעד יושג.
    הערה: לחץ הדיאסטולי אב העורקים יעד של 24 מ"מ כספית ומעלה מניבה לחץ זלוף כלילית של 20 מ"מ כספית ומעלה לאחר הפחתתלחץ הדיאסטולי פרוזדורים תקין; מתאים לסף resuscitability למודל חולדה זה 4. לחץ הדיאסטולי היעד של אב העורקים - שעשויה לעבור את סף resuscitability - הוא להיות מוכרע על ידי החוקר המבוסס על המחקר האובייקטיבי. ובכל זאת, זה לא מומלץ לעלות על עומק דחיסה של 17 מ"מ, כדי למנוע פגיעה בבית החזה ובאיברי intrathoracic.
  10. לשמור על לחיצות חזה למשך הרצוי לפני שתנסה דפיברילציה.
    הערה: שש דקות של דחיסת חזה נראה המינימום הנדרש כדי ליצור תנאים נוחים לשריר לב דפיברילציה המוצלחת 26. עם זאת, עם משך הגדלת, היעילות המודינמית של ירידות דחיסת חזה ורוב המחקרים המשתמשים בזמן שנע 6-10 דקות.

5.3 דפיברילציה)

  1. השתמש בדפיברילטור צורת גל-פאזית זמינה מסחרי עם יכולת לדפיברילציה הפנימית עם התחלהאנרגיה מועברת 5 J, מצוידים במשוטים מותאמים אישית לחולדה.
  2. החל ג'ל מוליך להנעת דפיברילציה.
  3. טעינת דפיברילטור מייד לפני השלמת התקופה קבועה מראש של לחיצות חזה.
  4. להפריע דחיסת חזה ולאמת את הלב נשאר בVF בחינת ECG.
  5. לספק עד שתי מכות חשמל של 5 J כל על פני קיר החזה מלבד 5 שניות אם VF הוא הווה ולצפות לחזרתו של א.ק.ג. חשמלי מאורגן עם פולסים של אב העורקים ומ"מ לחץ אב העורקים ממוצע ≥25 Hg.
  6. קורות חיים לחיצות חזה למשך 30 שניות נוספות או 60 שניות (בכפוף לפרוטוקול הספציפי) אם הלחץ באב עורקי הממוצע הוא <25 מ"מ כספית ללא קשר לקצב החשמלי.
  7. חזור על הצעדים מ5.3.4 ל5.3.6 לתקופה של עד 5 פעמים מותנות בפרוטוקול הספציפי אבל הסלמת אנרגיית דפיברילציה 7 J אם 5 הזעזועים J הראשוניים לא מצליחים לסיים VF. איור 3 מתאר את הפרו דפיברילציהtocol משמש במכון ההחייאה ואיור 4 מתאר ניסוי נציג בשלב דפיברילציה.
  8. לספק מכות חשמל רק כאשר VF הוא הווה; אחרת לחדש דחיסת חזה בלי שקדמו זעזועים חשמליים ומניח הלב הוא בפעילות חשמלית חסרה דופק או asystole.
  9. לקבוע את תוצאת ההחייאה בהשלמת מחזורי דפיברילציה הדחיסה (איור 3).

5.4) Post-החייאה

  1. להגביר את קצב האוורור מ -25 דקות -1 עד 60 דקות -1 לאחר החזרה של זרימה ספונטנית ולהפחית את FiO 2 1.0-0.5 לאחר 15 דקות של זרימה ספונטנית.
  2. לספק התחשמלות באותה האנרגיה של ההלם שעבר אם VF חוזר. עם זאת, בדרך כלל VF הופך באופן ספונטני לקצב סינוס בתוך כמה שניות.
    הערה: הישנות VF עלולה להתרחש כחלק מהפרעות קצב reperfusion זמן קצרלאחר חזרתו של מחזור ספונטני אבל רק לעתים נדירות מעבר 15 דקות.
  3. שים לב לבעלי החיים על פי הפרוטוקול שלאחר ההחייאה הספציפית שנקבע על ידי החוקר; בדרך כלל 180-240 דקות בניסויים חריפים ללא התאוששות מן ההרדמה לפני המתת חסד. ציר הזמן של ניסוי חריף טיפוסי מוצג באיור 5.
  4. לבצע נתיחה לאחר מוות בניסויים חריפים לתעד עמדה של צנתרים ופגיעה באיברים פנימיים שיכול להפוך ניסוי לא חוקי.
  5. הסר את כל הצנתרים, ולקשור כלי, ולסגור את הפצעים עם קליפים מתכת ובצע את השלבים המפורטים להלן בניסויי הישרדות.
  6. Extubate בעלי החיים בתנאי שהוא מסוגל לנשום באופן ספונטני.
  7. להחזיר את בעל החיים לכלוב נקי לאחר התאוששות מן ההרדמה שמעידה ליישר עצמי מלא וללא עזרה מכיבה על גב.
  8. להזריק חימם 0.9% NaCl (1 מיליליטר / משקל גוף 100 ז) intraperitoneally כדי להפחית את הסיכון של היפותרמיה ודehydration.
  9. לנהל מינון תת עורית של meloxicam (2 מ"ג / קילוגרם) תת עורי 4 שעות לאחר המנה של שיכוך כאבים ואחריו 1 מ"ג / קילוגרם מינון תת-עורי פעם ביום למשך עד 72 שעות.
  10. בית החיה לבד עם העשרה לתקופה של עד 48 שעות להתאוששות בטוחה יותר ולהשתמש בנוהל העבודה הרגיל המוסדי לטיפול וניטור שלאחר ניתוח.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

מודל העכברים שתואר כאן היה בשימוש לאחרונה כדי להשוות את ההשפעות של שני מעכבים של איזופורם נתרן-מימן sarcolemmal מחליף 1 (nhe-1) על תפקוד שריר לב וhemodynamic במהלך דחיסת חזה ופוסט-החייאה 61. דווח בעבר כי nhe-1 מעכבים להחליש פגיעת reperfusion שריר לב על ידי הגבלת cytosolic מושרה נתרן וסידן עומס המיטוכונדריה, ובכך לסייע בשמירת distensibility חדר השמאל במהלך דחיסת חזה ולהחליש תפקוד לקוי של שריר לב לאחר החייאה-12. במחקר זה, cariporide nhe-1 המעכב (1 מ"ג / קילוגרם), שנחקר בעבר בהרחבה, היה בהשוואה למתחם החדש יותר AVE4454B (1 מ"ג / קילוגרם) ושליטה ברכב בשלוש קבוצות של 10 חולדות כל אחת, כל נתון עד 10 דקות של VF שלא טופל ואחרי 8 דקות של דחיסת חזה לפני מתן מכות חשמל. כך או שליטת מתחם או רכב באופן אקראי לממשל ל העלייה הימנית מייד לפני שמתחיל דחיסת חזה עם החוקרים עיוורים למשימה. ההשפעות של מעכבי nhe-1 נותחו בנפרד ושילוב (כלומר, נגד שליטה). כפי שניתן לראות באיור 6, עיכוב nhe-1 אפשר השגת לחץ מוגדר מראש אב העורקים הדיאסטולי (בין 26 מ"מ כספית ומ"מ 28 Hg) עם פחות עומק של דחיסה עולה בקנה אחד עם שמירה על distensibility החדר השמאלי. כאשר לחץ זלוף כלילית היה צמוד לעומק של דחיסה (יחס / עומק CPP) - מדד של distensibility חדר שמאל - רק חולדות שטופלו בcariporide השיג מובהקות סטטיסטיות. Post-החייאה, שתי התרכובות להשתפר תפקוד שריר לב ואת האפקט הזה היה קשור בהישרדות גדולה יותר, כפי שמוצג באיור 7. הוא הגיע למסקנה בהתבסס על מחקר זה שcariporide הוא יעיל יותר מאשר AVE4454B להחייאה מדום הלב במודל עכברים זה.

ss = "jove_content" fo: לשמור-together.within-page = "תמיד"> איור 1
איור 1: עכברוש Instrumentation. ביצוע סכמטי של מודל העכברים של VF והחייאה סגור חזה הממחיש את instrumentations השונים והתקנים המשמש במודל כדי לגרום VF ולבצע החייאת לב. נוכחי AC = לסירוגין, ECG = רל.

איור 2
איור 2: אינדוקציה נציג של פרפור חדרים. ניסוי המתאר את ECG ולחץ באב העורקים בתחילת מחקר 6 דקות לפני גרימת VF, בתחילת אספקת הזרם חשמלי משתנה 60 הרץ לגרום VF, ולאחר הכיבוי הנוכחי 3 דקות מאוחר יותר. המשלוח הנוכחי בדרך כלל מסכות צורת גל VF superimposing צורת גל 60 הרץ, אשר נתפס כבר לא לאחר כיבוי current, תיעוד מתמשך VF.

איור 3
איור 3: פרוטוקול דפיברילציה. האלגוריתם משמש מדריך מתי לספק מכות חשמל ומתי לחדש את דחיסת חזה (CC) המבוסס על קצב לב החשמלי והרמה הממוצעת בלחץ אב העורקים (MAP). VF = פרפור חדרים, SHOCK = משלוח של מכות חשמל. תוצאות ההחייאה אפשריות כוללות: (1) ROSC, החזרת הזרימה ספונטנית המוגדרת כמ"מ MAP ≥40 Hg> ​​5 דקות נמשכות; (2) ROCA, תשואה של פעילות לב המוגדרת כקצב מאורגן עם לחץ דופק אב העורקים ≥5 מ"מ כספית אבל MAP <40 מ"מ כספית; (3) VF עקשן, שהוגדר כשימור של VF עם השלמה של מחזור ה -5; (4) PEA, פעילות חסרת דופק חשמלית המוגדרת כפעילות חשמלית של הלב מאורגנת עם לחץ דופק אב העורקים <5 מ"מ כספית; ו- (5) asystole, מוגדר כהיעדר פעילות לב חשמלית ומכאנית.

איור 4
איור 4: נציג דפיברילציה פרוטוקול. ניסוי המתאר את ECG, לחץ באב העורקים, ועקירת הבוכנה (עומק) בסוף דחיסת חזה ומחזור אחד נוסף. מוצגים הם ההשפעות של דחיסת חזה (CC) על לחץ אב העורקים בזמן שהלב הוא בVF ואחרי שתיקה בדחיסת חזה, כדי לספק את ההתחשמלות הראשונית. ההלם הסתיים VF אבל הביא פעילות לב חלשה לא מסוגלת לקיים לחץ אב העורקים ממוצע ≥25 מ"מ כספית שגרם חידוש דחיסת חזה, הפעם מניב pulsatile מתכוון לחץ> 25 מ"מ Hg אב העורקים במהירות שעלה ל> 40 מ"מ כספית בקנה אחד עם חזרה במחזור ספונטני (ROSC).

.within-page = "תמיד"> איור 5
איור 5: ציר זמן ניסויי. ציר זמן של ניסוי עכברוש חריף טיפוסי מראה התערבויות ומדידות. Ao = אב העורקים, BG = גזים בדם, שיתוף oximetry Co-שור =, ECG = רל, FiO 2 = חלק של החמצן הנשאף, Lac = חומצת החלב, = ימין אטריום RA.

איור 6
איור 6: השפעת nhe-1 המעכבים על יעילות החייאה. העומק של דחיסת חזה (עומק) והיחס בין לחץ כלילית זלוף ועומק של דחיסה (CPP / עומק) שהשווה את פתרון השליטה (C) עם AVE4454B (AVE) וcariporide (CRP) לפני דחיסת חזה. NheI = AVE וקבוצות CRP בשילוב. גרפים קו מתארים עומק וCPP / עומק בכל דחיסת חזה השוואת NheI (טו) לבקרה (●). מספרים בבמחבטים לציין חולדות שנותרו בפרפור חדרים. הגרפים בר מתארים את אותם משתנים בדקות האחרונות של דחיסת חזה. ערכים הם ממוצעי ± SEM. † p <0.01, p ‡ <0.001 לעומת שליטה על ידי מבחן t; p <0.01, p <0.001 לעומת שליטה על ידי כיוון אחד ANOVA באמצעות הבדיקה של Holm-Sidak להשוואות מרובות; p <0.05 לעומת שליטה על ידי כיוון אחד ANOVA באמצעות הבדיקה של דאן להשוואות מרובות (נתון זה שונה מRadhakrishnan et al. 61).

איור 7
איור 7: השפעת nhe-1 המעכבים על הישרדות. עקומות קפלן-מאייר בחולדות שקיבלו cariporide (CRP), AVE4454B (AVE), או פתרון שליטה ברכב. מוצגים בפינה השמאלית הם עקומות הישרדות לכל חולדות ועל הזכות רק אלה שיש לי return של זרימה ספונטנית (ROSC). גרפים העליונים מתארים הישרדות הישרדות התערבויות הפרטניות וגרפים תחתון לקבוצות AVE וCRP המשולבות (NheI) p <0.01 לעומת שליטה על ידי ניתוח Gehan-Breslow באמצעות הבדיקה של Holm-Sidak להשוואות מרובות.; † p = 0.01 לעומת שליטה על ידי ניתוח Gehan-Breslow (נתון זה שונה מRadhakrishnan et al. 61).

משתנים Baseline Post-החייאה
דקות -5 60 דקות 120 דקות 180 דקות
טמפרטורה (° C) 36.9 ± 0.3 [12] 36.9 ± 0.4 [6] 37.0 ± 0.6 [5]
HR (-1 דקות) 379 ± 30 334 ± 27 346 ± 21 370 ± 35
תפוקת לב (מיליליטר / דקה) 87 ± 13 48 ± 11 33 ± 11 30 ± 10
לב Index (מיליליטר / קילוגרם דקות ∙ -1) 175 ± 28 93 ± 22 65 ± 20 58 ± 19
לחץ Ao Sysolic (מ"מ כספית) 162 ± 15 108 ± 19 107 ± 24 102 ± 20
לחץ הדיאסטולי Ao (מ"מ כספית) 130 ± 13 84 ± 13 86 ± 21 82 ± 16
לחץ Ao Mean (מ"מ כספית) 141 ± 13 92 ± 15 93 ± 22 89 ± 17
לחץ RA Mean (מ"מ כספית) 0 ± 1 2 ± 1 2 ± 2 1 ± 2
CO-סוף הגאות 2 (מ"מ כספית) 37 ± 10 34 ± 14 24 ± 16 24 ± 17
pH, אב העורקים (יחידה) 7.40 ± 0.04 7.28 ± 0.11 7.36 ± 0.10 7.34 ± 0.08
לקטט, אב העורקים (mmol / L) 0.56 ± 0.32 5.68 ± 2.64 3.24 ± 1.63 3.38 ± 2.15
PO 2, אב העורקים (מ"מ כספית) 84 ± 8 178 ± 18 206 ± 9 206 ± 25
PCO 2, אב העורקים (מ"מ כספית) 40 ± 6 30 ± 11 29 ± 9 24 ± 10

טבלת 1: המודינמית נציג וערכי Metabolic. ערכי בסיס התקבלו בSprague-Dawley חולדות מגדל פרש זכר 12 לאחר השלמת מכשור כירורגים ולפני הגיוס של פרפור חדרים. ערכים לאחר התקבלו ב 60, 120, ו -180 דקות לאחר החייאה. מספרים בסוגריים מציינים חולדות שנותרו בחיים במרווח שלאחר ההחייאה. הנתונים מוצגים כממוצע ± SD. Ao = אב העורקים, HR = קצב לב, RA = ימין פרוזדורים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

צעדים קריטיים בפרוטוקול

ישנם צעדים קריטיים בפרוטוקול. כאשר שולטים, ההכנה והפרוטוקול פעלו כמתואר להלן באופן תמציתי. ההכנה כירורגית היא מהירה, קידום צנתרים במהירות דרך חתכים קטנים מפעילה עווית מינימאלית או ללא כלי ומיצוב הטיפים קטטר כמתוכנן, ואחריו אינטובציה לקנה הנשימה המוצלחת לאחר בודד או כמה ניסיון (ים); כך, השלים את ההכנה ב≈ 90 דק 'ממינון pentobarbital הראשוני לגיוס של VF עם מדידות בסיסיות בתוך ערכי ייחוס (טבלה 1). VF מושרה חשמלי בכל מקרה המוביל לספג VF באופן ספונטני לאחר 3 דקות של גירוי חשמלי ללא הפרעה ב> 95% מהמקרים. במהלך דחיסת חזה, לחץ הדיאסטולי אב העורקים ≥24 מ"מ כספית וסוף-גאות CO 2 ≥10 מ"מ כספית מופק מבלי לחרוג עומק דחיסה של 17 מ"מעומק ומבלי לפגוע באיברי intrathoracic. יישום פרוטוקול דפיברילציה (למשל, כפי שמוצג באיור 3) מתרחש בקלות ועם <5 שניות הפרעות בדחיסת חזה. לבסוף, החזרת הזרימה ספונטנית מתרחשת ב> 60% מהניסויים באמצעות הפרוטוקול הנוכחי או דומים לאלה שמוביל לבעיות בתפקוד שריר לב לאחר החייאה עם 240 הישרדות דקות> 40% ופגמים מטבוליים מעידים על גירעון החמצן המערכתי המתרחש במהלך דום לב והופך בשלב שלאחר ההחייאה-בניצולים, כפי שמוצג בטבלה 1.

שינויים ופתרון בעיות

המודל הוא תכליתי מאוד, המאפשר לעיבודים פשוטים יחסית כדי לעמוד ביעדי מחקר ספציפיים. לאחרונה, שימוש בצינורות גודל PE25 הועדפו על פני צינורות גודל PE50, אשר שימשו בעבר על ידי חוקרים אחרים, ומצאו אותו קל יותר לקידוםלמיקום נכון מבלי להתפשר על איכות של המדידות לחץ. החדר השמאלי יכול היה צינתור מעורק הראשי כדי להעריך את תפקוד חדר שמאל 34,61 או להזריק microspheres למדידת דם איבר האזורי לזרום 6,55. קנה הנשימה עשויה להיות cannulated ישירות דרך צינורית נשימה במקום האוראלית - מאתגרת יותר - טכניקת השתתפות במאמר זה, במיוחד בניסויים חריפים ללא התאוששות מן ההרדמה. גישות אחרות כדי לגרום לVF תוארו כוללים גירוי transcutaneous epicardium חשמל 74, משלוח נוכחי לכניסה לווריד הנבוב מעולה ללב 75, וגירוי חשמלי של הוושט באמצעות אלקטרודה צעדה 76. השיטה של ​​דחיסת חזה עשויה להיות מגוונת על ידי הפעלת דחיסה בעומק המקסימאלי, תוך שימוש במגבלות רוחב, דחיסה בשיעורים השונים ומחזורי החובה, וגם על ידי השימוש בטכניקה ידני insteaד של מכשיר בוכנה. אוורור יכול גם להיות מגוון; התיאור המקורי השתמש בשיעור נשימתית של 100 דקות -1 מסונכרן 1: 2 ללחיצות ואילו המודל הנוכחי משתמש בשיעור נשימתית של 25 דקות -1 מסונכרן ללחיצות; עולה בקנה אחד עם הדרישות מופחתות נשימתית של החייאה 77 והמלצות קליניות הנוכחיות נגד השהיית ללחיצות לאחר שהוקם בדרכי נשימה מאובטחות. אוורור יכול להיות גם פסיבי ומקודם על ידי דחיסת חזה סיפק את דרכי הנשימה היא פטנט 20 או בטל תוך מתן חמצן ישירות לתוך קנה הנשימה 25. אם ניסוי דורש ההסרה של כמויות גדולות של דם בהשוואה לבעלי החיים של נפח דם [BV (מיליליטר) = 0.06 x משקל גוף (ז) + 0.77] 78; למשל, לאיסוף דם לקביעת זרימת דם איבר עם microspheres 6,55 או למדידה חוזרת ונשנית של analytes דם, דם ניתן בעירוי מעכברוש תורם מאותו גolony 6,55. טכניקות אנליטיות נוכחית, לעומת זאת, מאפשרות קביעת analytes מרובה בדגימות קטנות ומנהל של כמויות שווה של מלח רגיל או פתרון אחר intravascular קיבל מפצה על הפסדי דם קטנים. גם המודל יכול לשמש כדי לחקור חנק כמנגנון של מעצר 9, שנעשה בדרך כלל על ידי גרימת מצור עצבי-שרירית וחוסם את דרכי הנשימה.

מגבלות של הטכניקה

המודל חסר מחלת לב כלילית בסיסית וזה קשה מבחינה טכנית כדי לגרום לחסימת עורק כלילית חריף; תנאים השכיחים ביותר בדום לב פתאומי בבני אדם. הצורך לשמור הנוכחי כדי לגרום VF הוא לא אידיאלי ומעורר חששות של פגיעה פוטנציאלית לשריר הלב. פגיעת תרמית אכן קטין באתר של משלוח הנוכחי הוכרה במחקר המקורי, וציינה כי זה יכול להיות ממוזער על ידי הפחתהנוכחי לדרישה המינימלית במהלך הפסקת 3 דקות צריכה VF העצמי מתמשך הנגרם 4. בנוסף, הזרם החשמלי unintendedly מעורר התכווצות שרירי שלד, שיכול לתרום לייצור חומצה לקטית. הפיסיולוגיה הרכיבה על אופניים בסידן של לב החולדה בהשוואה ליונקים אחרים היא פחות תלויה במחליף נתרן-סידן 79, ופרשנות של טיפולים הקשורים צריך לשקול את ההיבט הזה של הפיסיולוגיה של לב החולדה. שיעור הדחיסה והאוורור עולה כי שימוש בבני אדם המונע ניפוח ישיר של ממצאים בנושא. ההשפעות של 80 הרדמה כולל השפעות מגנות תא 81 יש לשקול בעת פרשנות ממצאים, למרות שזה לא ברור שממצאים לערפל pentobarbital בהשוואה להרדמה נשימתית אשר יש השפעות על לב 81. רוב המחקרים שדווחו בספרות שנערכו בחולדות זכרים נועדו למזער expe האפשריערפלנים rimental הנובעים מעיתוי שונה בתוך מחזור הייחום. עבודה נוספת נדרשת על מנת להעריך את ההשפעות של מגדר על פיזיולוגיה החייאה ותוצאות. עוד מגבלה חשובה היא ירידה בזמינות חולדות מהונדסות גנטי ביחס לעכברים להזדקק להנדסה גנטית מותאמת אישית או מניפולציה גנטית ממוקדת של בעלי חיים מבוגרים באמצעות הקדמה של חומר גנטי (לדוגמא, וקטורים ויראליים וoligonucleotides antisense).

משמעות של הטכניקה ביחס לשיטות קיימות / אלטרנטיביות

המודל מתאים ביותר כדי לחקור רעיונות חדשים, התערבויות חדשות, ולקרוא תיגר על פרדיגמות קיימות כחלק מאסטרטגית translational גדולה שבסופו כוללת לימודים ממוקדים במודלים של בעלי חיים גדולים יותר, כמו חזירים, לפני ניסויים בבני אדם. מחקרים בבעלי חיים קטנים יותר (למשל, עכברים) מסובכים בקשיים בגרימת VF, instrumentat כירורגית מוגבליון, וקטן דם שמונע בדיקות דם חוזרות ונשנות נפח.

יישומים או כיוונים עתידיים לאחר מאסטרינג טכניקה זו

מודל החולדה פותח במקור כדי לדמות היבטים שונים של החייאה אדם לאחר דום לב פתאומי. מודגש כמו במבוא, המודל כבר בשימוש על ידי חוקרים לנכון להתייחס לכמה היבטים של החייאת לב, כוללים הפיסיולוגיה שלו, הקובע קונבנציונלי של תוצאות, ובעיקר את ההשפעות של התערבויות טיפוליות שהוקמו ורומן שבסימוכין במאמר זה. החייאת המכון מצפה לקורא לקבל השראה ולהשתמש במודל כדי לענות על שאלות רבות במחקר החייאה שצריך חקירה נוספת שניתנה תוצאות המאכזבות עם שיטות החייאה הנוכחיות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sodium pentobarbital Sigma Aldrich P3761 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/p3761?lang=en&region=US
Rectal thermistor BIOPAC Systems, INC TSD202A http://www.biopac.com/fast-response-thermistor
Needle electrode biopolar concentric 25 mm TP BIOPAC Systems, INC EL451 http://www.biopac.com/needle-electrode-concentric-25mm
PE25 polyethylene tubing  Solomon Scientific BPE-T25 http://www.solsci.com/products/polyethylene-pe-tubing
26GA female luer stub adapter Access Technologies LSA-26 http://www.norfolkaccess.com/needles.html
Stopcocks with luer connections; 3-way; male lock, non-sterile Cole-Parmer UX-30600-02 http://www.coleparmer.com/Product/Large_bore_3_way
_male_lock_stopcocks
_10_pack_Non_sterile/EW-30600-23
TruWave disposable pressure transducer Edwards Lifesciences PX600I  http://www.edwards.com/products/pressuremonitoring/Pages/truwavemodels.aspx?truwave=1
Type-T thermocouple Physitemp Instruments IT-18 http://www.physitemp.com/products/probesandwire/flexprobes.html
Central venous pediatric catheter  Cook Medical  C-PUM-301J https://www.cookmedical.com/product/-/catalog/display?ds=cc_pum1lp_webds
Abbocath-T subclavian I.V. catheter (14 g x 5 1/2") Hospira 453527 http://www.hospira.com/products_and_services/iv_sets/045350427
Novametrix Medical Systems, Infrared CO2 monitor Soma Technology, Inc. 7100 CO2SMO  http://www.somatechnology.com/MedicalProducts/novametrix_respironics_co2smo_
7100.asp
Harvard Model 683 small animal ventilator Harvard Apparatus 555282 http://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/haisku2_10001_11051_44453_-1_
HAI_ProductDetail_N_37322_37323
Double-flexible tipped wire guides Cook Medical  C-DOC-15-40-0-2 https://www.cookmedical.com/product/-/catalog/display?ds=cc_doc_webds
High accuracy AC LVDT displacement sensor Omega Engineering LD320-25 http://www.omega.com/pptst/LD320.html
HeartStart XL defibrillator/monitor Phillips Medical Systems M4735A http://www.healthcare.philips.com/main/products/resuscitation/products/xl/
Graefe micro dissection forceps 4 inches Roboz  RS-5135 http://shopping.roboz.com/Surgical-Instrument-Online-Shopping?search=RS-5135
Graefe micro dissection forceps 4 inches with teeth Roboz  RS-5157 http://shopping.roboz.com/Surgical-Instrument-Online-Shopping?search=RS-5157
Extra fine micro dissection scissors 4 inches Roboz  RS-5882 http://shopping.roboz.com/micro-scissors-micro-forceps-groups/micro-dissecting-scissors/Micro-Dissecting-Scissors-4-Straight-Sharp-Sharp
Heiss tissue retractor Fine Science Tools  17011-10 http://www.finescience.com/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=321&CategoryId=134&
lang=en-US
Crile curve tip hemostats Fine Science Tools  13005-14 http://www.finescience.com/Special-Pages/Products.aspx?ProductId=372
Visistat skin stapler  Teleflex Incorporated 528135 http://www.teleflexsurgicalcatalog.com/weck/products/9936
Braided silk suture, 3-0 Harvard Apparatus 517706 http://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/haisku2_10001_11051_43051_-1_
HAI_ProductDetail_N_37916_37936
Betadine solution Butler Schein 3660 https://www.henryscheinvet.com/
Sterile saline, 250 ml bags Fisher 50-700-069 http://www.fishersci.com/ecomm/servlet/itemdetail?catnum=50700069&storeId=10652
Heparin sodium injection, USP Fresenius Kabi 504201 http://fkusa-products-catalog.com/files/assets/basic-html/page25.html
Loxicom (meloxicam) Butler Schein 045-321 https://www.henryscheinvet.com/
Thermodilution cardiac output computer for small animals N/A N/A Custom-developed at the Resuscitation Institute using National Instruments hardware and LabVIEW software
Analog-to-digital data acquisition and analysis system N/A N/A Custom-developed at the Resuscitation Institute using National Instruments hardware and LabVIEW software
Pneumatically-driven and electronically controlled piston device for chest compression in small animals N/A N/A Custom-developed at the Weil Institute of Critical Care Medicine
60 Hz alternating current generator N/A N/A Custom-developed at the Weil Institute of Critical Care Medicine

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Go, A. S., et al. Heart disease and stroke statistics--2013 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 127 (1), e6-e245 (2013).
  2. Sans, S., Kesteloot, H., Kromhout, D. The burden of cardiovascular diseases mortality in Europe. Task Force of the European Society of Cardiology on Cardiovascular Mortality and Morbidity Statistics in Europe. Eur Heart J. 18 (12), 1231-1248 (1997).
  3. Becker, L. B., et al. The PULSE initiative: scientific priorities and strategic planning for resuscitation research and life saving therapies. Circulation. 105 (21), 2562-2570 (2002).
  4. Planta, I., et al. Cardiopulmonary resuscitation in the rat. J Appl Physiol. 65 (6), 2641-2647 (1988).
  5. Planta, I., Weil, M. H., von Planta, M., Gazmuri, R. J., Duggal, C. Hypercarbic acidosis reduces cardiac resuscitability. Crit Care Med. 19 (9), 1177-1182 (1991).
  6. Duggal, C., et al. Regional blood flow during closed-chest cardiac resuscitation in rats. J Appl Physiol. 74 (1), 147-152 (1993).
  7. Tang, W., Weil, M. H., Sun, S., Gazmuri, R. J., Bisera, J. Progressive myocardial dysfunction after cardiac resuscitation. Crit Care Med. 21 (7), 1046-1050 (1993).
  8. Sun, S., et al. Cardiac resuscitation by retroaortic infusion of blood. J Lab Clin Med. 123 (1), 81-88 (1994).
  9. Kamohara, T., et al. A comparison of myocardial function after primary cardiac and primary asphyxial cardiac arrest. Am J Respir Crit Care Med. 164 (7), 1221-1224 (2001).
  10. Fang, X., et al. Cardiopulmonary resuscitation in a rat model of chronic myocardial ischemia. J Appl Physiol. 101 (4), 1091-1096 (2006).
  11. Radhakrishnan, J., et al. Circulating levels of cytochrome c after resuscitation from cardiac arrest: a marker of mitochondrial injury and predictor of survival. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292 (2), H767-H775 (2007).
  12. Wang, S., et al. Limiting sarcolemmal Na+ entry during resuscitation from VF prevents excess mitochondrial Ca2+ accumulation and attenuates myocardial injury. J Appl Physiol. 103 (1), 55-65 (2007).
  13. Radhakrishnan, J., Ayoub, I. M., Gazmuri, R. J. Activation of caspase-3 may not contribute to postresuscitation myocardial dysfunction. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 296 (4), H1164-H1174 (2009).
  14. Song, F., et al. Apoptosis is not involved in the mechanism of myocardial dysfunction after resuscitation in a rat model of cardiac arrest and cardiopulmonary resuscitation. Crit Care Med. 38 (5), 1329-1334 (2010).
  15. Fang, X., et al. Ultrastructural evidence of mitochondrial abnormalities in postresuscitation myocardial dysfunction. Resuscitation. 83 (3), 386-394 (2012).
  16. Jiang, J., et al. Impaired cerebral mitochondrial oxidative phosphorylation function in a rat model of ventricular fibrillation and cardiopulmonary resuscitation. Biomed Res Int. (192769), 1-9 (2014).
  17. Qian, J., et al. Post-resuscitation intestinal microcirculation: Its relationship with sublingual microcirculation and the severity of post-resuscitation syndrome. Resuscitation. 85 (6), 833-839 (2014).
  18. Noc, M., et al. Ventricular fibrillation voltage as a monitor of the effectiveness of cardiopulmonary resuscitation. J Lab Clin Med. 124 (3), 421-426 (1994).
  19. Noc, M., Weil, M. H., Sun, S., Tang, W., Bisera, J. Spontaneous gasping during cardiopulmonary resuscitation without mechanical ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 150 (3), 861-864 (1994).
  20. Tang, W., et al. Cardiopulmonary resuscitation by precordial compression but without mechanical ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 150 (3), 1709-1713 (1994).
  21. Duggal, C., Weil, M. H., Tang, W., Gazmuri, R. J., Sun, S. Effect of arrest time on the hemodynamic efficacy of precordial compression. Crit Care Med. 23 (7), 1233-1236 (1995).
  22. Fukui, M., Weil, M. H., Tang, W., Yang, L., Sun, S. Airway protection during experimental CPR [see comments. Chest. 108 (6), 1663-1667 (1995).
  23. Sato, Y., et al. Adverse effects of interrupting precordial compression during cardiopulmonary resuscitation. Crit Care Med. 25 (5), 733-736 (1997).
  24. Xie, J., et al. High-energy defibrillation increases the severity of postresuscitation myocardial dysfunction. Circulation. 96 (2), 683-688 (1997).
  25. Ayoub, I. M., Brown, D. J., Gazmuri, R. J. Transtracheal oxygenation: an alternative to endotracheal intubation during cardiac arrest. Chest. 120 (5), 163-170 (2001).
  26. Kolarova, J., Ayoub, I. M., Yi, Z., Gazmuri, R. J. Optimal timing for electrical defibrillation after prolonged untreated ventricular fibrillation. Crit Care Med. 31 (7), 2022-2028 (2003).
  27. Song, F., et al. Delayed high-quality CPR does not improve outcomes. Resuscitation. 82 (Suppl 2), S52-S55 (2011).
  28. Sun, S., et al. Optimizing the duration of CPR prior to defibrillation improves the outcome of CPR in a rat model of prolonged cardiac arrest. Resuscitation. 82 (Suppl 2), S3-S7 (2011).
  29. Ye, S., et al. Comparison of the durations of mild therapeutic hypothermia on outcome after cardiopulmonary resuscitation in the rat. Circulation. 125 (1), 123-129 (2012).
  30. Fang, X., Huang, L., Sun, S., Weil, M. H., Tang, W. Outcome of prolonged ventricular fibrillation and CPR in a rat model of chronic ischemic left ventricular dysfunction. Biomed Res Int. 2013 (564501), 1-7 (2013).
  31. Tang, W., et al. Pulmonary ventilation/perfusion defects induced by epinephrine during cardiopulmonary resuscitation. Circulation. 84 (5), 2101-2107 (1991).
  32. Planta, I., Wagner, O., von Planta, M., Ritz, R. Determinants of survival after rodent cardiac arrest: implications for therapy with adrenergic agents. Int J Cardiol. 38, 235-245 (1993).
  33. Planta, I., Wagner, O., von Planta, M., Scheidegger, D. Coronary perfusion pressure, end-tidal CO2 and adrenergic agents in haemodynamic stable rats. Resuscitation. 25 (3), 203-217 (1993).
  34. Tang, W., et al. Epinephrine increases the severity of postresuscitation myocardial dysfunction. Circulation. 92 (10), 3089-3093 (1995).
  35. Pan, T., Chau, S., von, P. M., Studer, W., Scheidgger, D. An experimental comparative study on the characteristics of ventricular fibrillation during cardiac arrest and methoxamine administration. J Tongji Med Univ. 17 (2), 94-97 (1997).
  36. Pan, T., Zhou, S., Studer, W., von Planta, M., Scheidegger, D. Effect of different drugs on end-tidal carbon dioxide during rodent CPR. J Tongji Med Univ. 17 (4), 244-246 (1997).
  37. Sun, S., Weil, M. H., Tang, W., Povoas, H. P., Mason, E. Combined effects of buffer and adrenergic agents on postresuscitation myocardial function. J Pharmacol Exp Ther. 291 (2), 773-777 (1999).
  38. Sun, S., Weil, M. H., Tang, W., Kamohara, T., Klouche, K. alpha-Methylnorepinephrine, a selective alpha2-adrenergic agonist for cardiac resuscitation. J Am Coll Cardiol. 37 (3), 951-956 (2001).
  39. Studer, W., Wu, X., Siegemund, M., Seeberger, M. Resuscitation from cardiac arrest with adrenaline/epinephrine or vasopressin: effects on intestinal mucosal tonometer pCO(2) during the postresuscitation period in rats. Resuscitation. 53 (2), 201-207 (2002).
  40. Klouche, K., Weil, M. H., Sun, S., Tang, W., Zhao, D. H. A comparison of alpha-methylnorepinephrine, vasopressin and epinephrine for cardiac resuscitation. Resuscitation. 57 (1), 93-100 (2003).
  41. Cammarata, G., et al. Beta1-adrenergic blockade during cardiopulmonary resuscitation improves survival. Crit Care Med. 32 (9 Supppl), S440-S443 (2004).
  42. Huang, L., Weil, M. H., Cammarata, G., Sun, S., Tang, W. Nonselective beta-blocking agent improves the outcome of cardiopulmonary resuscitation in a rat model. Crit Care Med. 32 (9 Suppl), S378-S380 (2004).
  43. Sun, S., et al. The effects of epinephrine on outcomes of normothermic and therapeutic hypothermic cardiopulmonary resuscitation. Crit Care Med. 38 (11), 2175-2180 (2010).
  44. Sun, S., Weil, M. H., Tang, W., Fukui, M. Effects of buffer agents on postresuscitation myocardial dysfunction. Crit Care Med. 24 (12), 2035-2041 (1996).
  45. Studer, W., et al. Influence of dobutamine on the variables of systemic haemodynamics, metabolism, and intestinal perfusion after cardiopulmonary resuscitation in the rat. Resuscitation. 64 (2), 227-232 (2005).
  46. Planta, M., von Planta, I., Wagner, O., Scheidegger, D. Adenosine during cardiac arrest and cardiopulmonary resuscitation: a placebo-controlled, randomized trial. Crit Care Med. 20 (5), 645-649 (1992).
  47. Tang, W., Weil, M. H., Sun, S., Pernat, A., Mason, E. K(ATP) channel activation reduces the severity of postresuscitation myocardial dysfunction. Am J Physiol. 279 (4), (2000).
  48. Gazmuri, R. J., Ayoub, I. M., Hoffner, E., Kolarova, J. D. Successful ventricular defibrillation by the selective sodium-hydrogen exchanger isoform-1 inhibitor cariporide. Circulation. 104 (2), 234-239 (2001).
  49. Gazmuri, R. J., Ayoub, I. M., Kolarova, J. D., Karmazyn, M. Myocardial protection during ventricular fibrillation by inhibition of the sodium-hydrogen exchanger isoform-1. Crit Care Med. 30 (4 Suppl), S166-S171 (2002).
  50. Wann, S. R., Weil, M. H., Sun, S. Pharmacologic defibrillation. Crit Care Med. T, T. ang,W. .,&P. ellis, 30 (4 Suppl), S154-S156 (2002).
  51. Sun, S., Weil, M. H., Tang, W., Kamohara, T., Klouche, K. Delta-opioid receptor agonist reduces severity of postresuscitation myocardial dysfunction. Am J Physiol. 287 (2), H969-H974 (2004).
  52. Wang, J., et al. A lazaroid mitigates postresuscitation myocardial dysfunction. Crit Care Med. 32 (2), 553-558 (2004).
  53. Huang, L., et al. Levosimendan improves postresuscitation outcomes in a rat model of CPR. J Lab Clin Med. 146 (5), 256-261 (2005).
  54. Kolarova, J., Yi, Z., Ayoub, I. M., Gazmuri, R. J. Cariporide potentiates the effects of epinephrine and vasopressin by nonvascular mechanisms during closed-chest resuscitation. Chest. 127 (4), 1327-1334 (2005).
  55. Kolarova, J. D., Ayoub, I. M., Gazmuri, R. J. Cariporide enables hemodynamically more effective chest compression by leftward shift of its flow-depth relationship. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 288 (6), H2904-H2911 (2005).
  56. Fang, X., et al. Mechanism by which activation of delta-opioid receptor reduces the severity of postresuscitation myocardial dysfunction. Crit Care Med. 34 (10), 2607-2612 (2006).
  57. Singh, D., Kolarova, J. D., Wang, S., Ayoub, I. M., Gazmuri, R. J. Myocardial protection by erythropoietin during resuscitation from ventricular fibrillation. Am J Ther. 14 (4), 361-368 (2007).
  58. Shan, Y., Sun, S., Yang, X., Weil, M. H., Tang, W. Opioid receptor agonist reduces myocardial ischemic injury when administered during early phase of myocardial ischemia. Resuscitation. 81 (6), 761-765 (2010).
  59. Sun, S., et al. Pharmacologically induced hypothermia with cannabinoid receptor agonist WIN55, 212-2 after cardiopulmonary resuscitation. Crit Care Med. 38 (12), 2282-2286 (2010).
  60. Chung, S. P., et al. Effect of therapeutic hypothermia vs delta-opioid receptor agonist on post resuscitation myocardial function in a rat model of CPR. Resuscitation. 82 (3), 350-354 (2011).
  61. Radhakrishnan, J., Kolarova, J. D., Ayoub, I. M., Gazmuri, R. J. AVE4454B--a novel sodium-hydrogen exchanger isoform-1 inhibitor--compared less effective than cariporide for resuscitation from cardiac arrest. Transl Res. 157 (2), 71-80 (2011).
  62. Tsai, M. S., et al. Ascorbic acid mitigates the myocardial injury after cardiac arrest and electrical shock. Intensive Care Med. 37 (12), 2033-2040 (2011).
  63. Weng, Y., et al. Cholecystokinin octapeptide induces hypothermia and improves outcomes in a rat model of cardiopulmonary resuscitation. Crit Care Med. 39 (11), 2407-2412 (2011).
  64. Hayashida, K., et al. H(2) gas improves functional outcome after cardiac arrest to an extent comparable to therapeutic hypothermia in a rat model. J Am Heart Assoc. 1 (5), e003459-e003459 (2012).
  65. Motl, J., Radhakrishnan, J., Ayoub, I. M., Grmec, S., Gazmuri, R. J. Vitamin C compromises cardiac resuscitability in a rat model of ventricular fibrillation. Am J Ther. Jun. 16, (2012).
  66. Weng, Y., et al. Cannabinoid 1 (CB1) receptor mediates WIN55, 212-2 induced hypothermia and improved survival in a rat post-cardiac arrest model. Resuscitation. 83 (9), 1145-1151 (2012).
  67. Radhakrishnan, J., et al. Erythropoietin facilitates resuscitation from ventricular fibrillation by signaling protection of mitochondrial bioenergetic function in rats. Am J Transl Res. 5 (3), 316-326 (2013).
  68. Rungatscher, A., et al. Cardioprotective effect of delta-opioid receptor agonist vs. mild therapeutic hypothermia in a rat model of cardiac arrest with extracorporeal life support. Resuscitation. 84 (2), 244-248 (2013).
  69. Ma, L., Lu, X., Xu, J., Sun, S., Tang, W. Improved cardiac and neurologic outcomes with postresuscitation infusion of cannabinoid receptor agonist WIN55, 212-2 depend on hypothermia in a rat model of cardiac arrest. Crit Care Med. 42 (1), 42-48 (2014).
  70. Tsai, M. S., et al. Combination of intravenous ascorbic acid administration and hypothermia after resuscitation improves myocardial function and survival in a ventricular fibrillation cardiac arrest model in the rat. Acad Emerg Med. 21 (3), 257-265 (2014).
  71. Wang, T., et al. Intravenous infusion of bone marrow mesenchymal stem cells improves brain function after resuscitation from cardiac arrest. Crit Care Med. 36 (11 Suppl), S486-S491 (2008).
  72. Wang, T., et al. Improved outcomes of cardiopulmonary resuscitation in rats with myocardial infarction treated with allogenic bone marrow mesenchymal stem cells. Crit Care Med. 37 (3), 833-839 (2009).
  73. Wang, T., et al. Mesenchymal stem cells improve outcomes of cardiopulmonary resuscitation in myocardial infarcted rats. J Mol Cell Cardiol. 46 (3), 378-384 (2009).
  74. Lin, J. Y., et al. Model of cardiac arrest in rats by transcutaneous electrical epicardium stimulation. Resuscitation. 81 (9), 1197-1204 (2010).
  75. Dave, K. R., Della-Morte, D., Saul, I., Prado, R., Perez-Pinzon, M. A. Ventricular fibrillation-induced cardiac arrest in the rat as a model of global cerebral ischemia. Transl Stroke Res. 4 (5), 571-578 (2013).
  76. Chen, M. H., et al. A simpler cardiac arrest model in rats. Am J Emerg Med. 25 (6), 623-630 (2007).
  77. Gazmuri, R. J., Kube, E. Capnography during cardiac resuscitation: a clue on mechanisms and a guide to interventions. Crit Care. 7 (6), 411-412 (2003).
  78. Lee, H. B., Blaufox, M. D. Blood volume in the rat. J Nucl Med. 26 (1), 72-76 (1985).
  79. Bers, D. M., Bassani, J. W., Bassani, R. A. Na-Ca exchange and Ca fluxes during contraction and relaxation in mammalian ventricular muscle. Ann N Y Acad Sci. 779, 430-442 (1996).
  80. Jasani, M. S., Salzman, S. K., Tice, L. L., Ginn, A., Nadkarni, V. M. Anesthetic regimen effects on a pediatric porcine model of asphyxial arrest. Resuscitation. 35 (1), 69-75 (1997).
  81. Kato, R., Foex, P. Myocardial protection by anesthetic agents against ischemia-reperfusion injury: an update for anesthesiologists. Can J Anaesth. 49 (8), 777-791 (2002).

Tags

רפואה גיליון 98 החייאה פרמטרים המודינמיים איסכמיה לבבית חולדות reperfusion אוורור פרפור חדרים תפקוד חדר מחקר רפואי Translational
מודל עכברוש של פרפור חדרים והחייאה על ידי קונבנציונלי סגור חזה טכניקה
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lamoureux, L., Radhakrishnan, J.,More

Lamoureux, L., Radhakrishnan, J., Gazmuri, R. J. A Rat Model of Ventricular Fibrillation and Resuscitation by Conventional Closed-chest Technique. J. Vis. Exp. (98), e52413, doi:10.3791/52413 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter