This article describes a rat model of electrically-induced ventricular fibrillation and resuscitation by chest compression, ventilation, and delivery of electrical shocks that simulates an episode of sudden cardiac arrest and conventional cardiopulmonary resuscitation. The model enables gathering insights on the pathophysiology of cardiac arrest and exploration of new resuscitation strategies.
A rat model of electrically-induced ventricular fibrillation followed by cardiac resuscitation using a closed chest technique that incorporates the basic components of cardiopulmonary resuscitation in humans is herein described. The model was developed in 1988 and has been used in approximately 70 peer-reviewed publications examining a myriad of resuscitation aspects including its physiology and pathophysiology, determinants of resuscitability, pharmacologic interventions, and even the effects of cell therapies. The model featured in this presentation includes: (1) vascular catheterization to measure aortic and right atrial pressures, to measure cardiac output by thermodilution, and to electrically induce ventricular fibrillation; and (2) tracheal intubation for positive pressure ventilation with oxygen enriched gas and assessment of the end-tidal CO2. A typical sequence of intervention entails: (1) electrical induction of ventricular fibrillation, (2) chest compression using a mechanical piston device concomitantly with positive pressure ventilation delivering oxygen-enriched gas, (3) electrical shocks to terminate ventricular fibrillation and reestablish cardiac activity, (4) assessment of post-resuscitation hemodynamic and metabolic function, and (5) assessment of survival and recovery of organ function. A robust inventory of measurements is available that includes – but is not limited to – hemodynamic, metabolic, and tissue measurements. The model has been highly effective in developing new resuscitation concepts and examining novel therapeutic interventions before their testing in larger and translationally more relevant animal models of cardiac arrest and resuscitation.
संयुक्त राज्य अमेरिका 1 में 360,000 व्यक्तियों के करीब है और अधिक दुनिया भर में दो कई अचानक हृदय की गिरफ्तारी के एक प्रकरण में हर साल ग्रस्त हैं। केवल यह है कि हृदय की गतिविधि पुनर्स्थापना हो लेकिन महत्वपूर्ण अंगों को नुकसान है कि, रोका कम से कम, या उलट नहीं किया जा आवश्यकता होती है जीवन बहाल करने के लिए प्रयास करता है। वर्तमान कार्डियोपल्मोनरी पुनर्जीवन तकनीक लगभग 30% की एक शुरुआती पुनर्जीवन दर उपज; हालांकि, अस्पताल के निर्वहन के लिए अस्तित्व केवल 5% एक है। मायोकार्डियल रोग, मस्तिष्क संबंधी रोग, प्रणालीगत सूजन, अंतवर्ती बीमारियों या संचलन के प्रारंभिक वापसी के बावजूद मरने वाले रोगियों के बड़े अनुपात के लिए पोस्ट-पुनर्जीवन खाता होने वाली एक संयोजन क्या है। इस प्रकार, अंतर्निहित pathophysiology और उपन्यास पुनर्जीवन दृष्टिकोण के अधिक से अधिक समझ तत्काल प्रारंभिक पुनर्जीवन और बरकरार अंग समारोह के साथ बाद जीवित रहने की दर को बढ़ाने की जरूरत है।
पशु मोडहृदय की गिरफ्तारी की रास हृदय की गिरफ्तारी और पुनर्जीवन के pathophysiology पर अंतर्दृष्टि प्रदान करने और conceptualize और वे मनुष्यों 3 में परीक्षण किया जा सकता से पहले नए हस्तक्षेप परीक्षण करने के लिए व्यावहारिक अर्थ की पेशकश के द्वारा नए पुनर्जीवन उपचारों के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। बंद छाती कार्डियोपल्मोनरी पुनर्जीवन के चूहे मॉडल (सीपीआर) यहाँ वर्णित एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। देर प्रोफेसर मैक्स हैरी वेल एमडी, पीएच.डी. की प्रयोगशाला में चार और उसके सहयोगियों – समय पर एक रिसर्च फेलो – मॉडल आइरीन वॉन Planta के द्वारा 1988 में विकसित किया गया था स्वास्थ्य विज्ञान विश्वविद्यालय में (2004 में चिकित्सा और विज्ञान के रॉसलिंड फ्रैंकलिन विश्वविद्यालय का नाम बदलकर) और बड़े पैमाने पर मुख्य रूप से प्रोफेसर वेल और उनके प्रशिक्षुओं के साथियों द्वारा पुनर्जीवन के क्षेत्र में इस्तेमाल किया गया है।
मॉडल पारंपरिक सीपीआर तकनीक द्वारा की कोशिश पुनर्जीवन के साथ अचानक हृदय की गिरफ्तारी के एक प्रकरण simulates और इस तरह प्रतिष्ठापित शामिलसमन्वित रूप से ऑक्सीजन समृद्ध गैस के साथ सकारात्मक दबाव वेंटिलेशन पहुंचाने जबकि एक pneumatically संचालित पिस्टन डिवाइस के द्वारा सही निलय endocardium और बंद छाती सीपीआर का प्रावधान करने के लिए एक बिजली के वर्तमान देने से वेंट्रिकुलर फिब्रिलेशन (VF) के आयन। VF की समाप्ति बिजली के झटके के ट्रांस्थोरासिक प्रसव के द्वारा पूरा किया है। चूहे मॉडल छोटे जानवरों में विकसित बड़े जानवरों (जैसे, सूअर) और मॉडल में विकसित मॉडलों के बीच संतुलन बनाता है (उदाहरण के लिए, चूहों) एक मजबूत करने के लिए उपयोग के साथ एक अच्छी तरह से मानकीकृत प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है, और कुशल तरीके से नए शोध अवधारणाओं की अनुमति की खोज उचित माप की सूची। मॉडल लेकिन अधिक से अधिक translational प्रभाव की है, और अधिक महंगी हैं कि बड़े पशु मॉडल में अध्ययन के संचालन से पहले confounders के प्रभाव को नई अवधारणाओं का पता लगाने और जांच करने के लिए अनुसंधान के प्रारंभिक दौर में विशेष रूप से उपयोगी है।
सभी सहकर्मी की समीक्षा लेख के रूप में रिपोर्टिंग के लिए एक मेद्लिने खोजयह पहली बार 1988 4 में प्रकाशित किया गया था के बाद से हृदय की गिरफ्तारी के तंत्र और बंद छाती पुनर्जीवन के कुछ फार्म के रूप में VF होने imilar चूहे मॉडल मॉडल का उपयोग कर 69 अतिरिक्त मूल पढ़ाई की कुल पता चला। अनुसंधान क्षेत्रों पुनर्जीवन 17/05 के pathophysiological पहलुओं में शामिल हैं, परिणामों 18-30 को प्रभावित करने वाले कारकों, vasopressor एजेंटों 31-43, बफर एजेंटों की जांच औषधीय हस्तक्षेप की भूमिका 44, inotropic एजेंट 45, दौरे या मस्तिष्क संरक्षण 46-70 के उद्देश्य से एजेंटों, और भी mesenchymal स्टेम कोशिकाओं 71-73 का प्रभाव।
इस आलेख में वर्णित मॉडल और प्रोटोकॉल वर्तमान में पुनर्जीवन संस्थान में इस्तेमाल किया जा रहा है। फिर भी, व्यक्तिगत जांचकर्ताओं और अध्ययन के लक्ष्यों के लिए उपलब्ध क्षमताओं पर आधारित मॉडल "अनुकूलित" करने के लिए कई अवसर हैं।
प्रोटोकॉल में महत्वपूर्ण कदम
प्रोटोकॉल में महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं। महारत हासिल करते हैं, तैयारी और प्रोटोकॉल के रूप में संक्षेप में नीचे वर्णित है आगे बढ़ना। शल्य चिकित्सा की तैयारी ?…
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to acknowledge Dr. Wanchun Tang MD, MCCM, FCCP, FAHA and Jena Cahoon of the Weil Institute of Critical Care Medicine in Rancho Mirage, CA. for their contributions to the resuscitation protocol outline and for having helped train the rodent surgeon (LL). The preparation of this article was in part supported by a gift in memory of US Navy Retired SKC Robert W. Ply by Ms. Monica Ply for research in heart disease and Parkinson’s disease and by a discretionary fund from the Department of Medicine at Rosalind Franklin University of Medicine and Science.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Sodium pentobarbital | Sigma Aldrich | P3761 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/p3761?lang=en®ion=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 (14g 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 |