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Medicine

급성 호흡 곤란 증후군의 모델로서 돼지의 세척에 의한 계면 활성제 고갈 (ARDS)

Published: September 7, 2016 doi: 10.3791/53610
* These authors contributed equally

Summary

마취 된 돼지의 폐 세척액으로 반복 인간 급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 주요면과 유사한 폐 손상을 유도한다. 이를 위해 폐 반복적으로 37 ℃에서 0.9 % 식염수를 세척한다. 프로토콜의 목표는 급성 호흡 곤란 증후군의 연구를위한 가스 교환 및 혈역학의 재현 완화이다.

Abstract

폐 손상의 다양한 동물 모델은 인간 급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 복소 pathomechanisms 연구 및 미래의 치료를 평가하기 위해 존재한다. 폐의 가스 교환 및 혈역학의 재현성 열화가 심한 폐 손상 반복 폐 가온 0.9 % 식염수 세척액 (50 ㎖ / kg 체중)을 이용하여 마취 된 돼지를 유도 할 수있다. 이 모델의 임상 적용 장치와 표준 호흡과 혈역학 적 감시를 포함하면 새로운 치료 전략 (마약, 현대 팬, 체외 막 산소 공급, ECMO)의 평가를 허용하고, 벤치와 침대 옆 사이의 간격을 다리. 또한, 폐 세척술과 폐 손상의 유도는 프로와 항 염증성 사이토 카인의 측정에 병원균 / 독소에 영향을 미치는의 주입을 필요로하지 않습니다. 모델의 단점은 atelectatic 폐 조직의 높은 recruitability이다. 모델의 표준화를 위해 C, 함정을 방지하는 데 도움실험 사이 omparability가 필요한 동물의 수를 감소시킨다.

Introduction

인간 급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 사망률 강렬한 연구의 4 개 이상의 수십 불구 (40) 및 50 %에서 1 사이 값을 하이로 유지된다. 폐 손상의 동물 모델은 사망률 감소 및 장기 장애를 제한하는 복소 pathomechanisms 또는 새로운 치료 적 접근법을 조사하는데 중요한 역할을한다.

다양한 모델이 큰 (예 : 돼지) 중 하나에서 인간의 급성 호흡 곤란 증후군이나 작은 동물 (예를 들어, 설치류)의 측면을 시뮬레이션 폐 손상을 유도하기 위해 설립되었다. 방법 올레산 폐동맥 주입 박테리아의 정맥 내 (IV) 투여 및 맹장 결찰 독소 또는 패혈증 - 유도 ARDS 원인 천자 (CLP) 모델을 포함하여, 강하게 다르다. 또한, 때문에 큰 갯벌 볼륨과 높은 피크 흡기 압력 (인공 호흡기에 의한 폐 손상, VILI)에 직접 폐 부상, 연기 / 부상이나 폐 허혈 / 재관류를 구울 (I / R) 모델이 자주 사용된다이. 독소 작업 CLP 모델과 모델 중 하나의 주요 단점은, 홀로 폐 손상으로 인한 biotrauma의 분석을 방해 기본 염증이다. 큰 동물 VILI의 경우와 같이 또한, 폐 부상을 초래할하는 일에 시간이 걸릴 수 있습니다.

반복 폐 세척술과 계면 활성제의 세척에 의한 폐 손상의 유도, 그것은 첫째 라흐만 등의 알에 의해 한 바와 같이. 모르모트 3에서는 재현성 기능성 및 기계적 타협뿐만 아니라 폐 혈관 저항의 변화에 폐 손상을 유도하는 시간 효율적인 방법이다. 가스 교환 및 혈역학에서 타협이 동시에 4에서 높은 재현성있는 동안이 모델의 적응 기계적으로 약 30-60kg의 체중의 돼지를 환기하기 위해 임상 적으로 사용되는 기계적 환기, 카테터 및 모니터와 기초 연구를 지원합니다. 또한, 세척액에 의한 폐 손상을 유도하지 않는다큰 동물 실험 설계 호​​흡 실험실에서 일반적으로 사용할 수없는 특정 장비를 필요로한다. 이 문서에 제시된 모델은 인간의 사용을 위해 설계되었으며, 또한 폐 기능에서 발생하는 열화에 높은 재현성을 보장되어 연구를 요구하는 장비 (예 : 팬)에 적합하다. 이 모델의 표준화가 필요한 동물의 수를 실험 간의 비교 가능성을 보장하고 줄일 수 있습니다. 고의적 또는 알 모집 기동와 atelectatic 폐 지역의 잠재적 인 recruitability이 특정 모델의 심각한 제한 사항입니다. 다음 문서에서는 폐 손상을 유도하기위한 세척 모델에 대한 상세한 설명을 제공하고 폐 기능 타협의 안정성의 특성을 대표하는 데이터를 제공한다.

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Protocol

실험은 실험 의학, 샤리 테의 부서에서 수행되었다 - Universitätsmedizin, 베를린, 독일합니다 (EN DIN ISO 9001에 따른 사항 인증 Fi를 에드 : 2000), 그리고 실험에 앞서 독일 베를린에서 동물 연구에 대한 연방 당국에 의해 승인되었다. 모든 실험에 사용 된 실험 동물 관리의 원칙은, 실험 동물 과학의 유럽과 독일 사회의 지침에 따라했다.

1. 동물 복지 및 실험 동물

  1. 모든 실험은 30-60kg의 무게, 나이 3-4개월의 (독일어 랜드 레이스 대형 화이트 ×) 완전히 마취 남성 돼지에서 실시 하였다.

2. 마취, 삽관 및 기계 환기

  1. 돼지의 전체 위장을 피하기 위해 마취하기 전에 12 시간 동안 음식을 보류,하지만 스트레스를 최소화하기 위해 물을 무료로 이용하실 수 있습니다.
  2. 전 처치를 들어, 공동 주입돼지의 목 근육으로 된 azaperone의 mbination (3 ㎎ / ㎏), 아트로핀 (0.03 ㎎ / ㎏), 케타민 (25 ㎎ / ㎏)과 자일 라진 (3.5 ㎎ / ㎏) 동물들은 여전히​​ 상자 유지하면서 스트레스를 최소화합니다.
    1. 들것에 동물을 배치하고 마취의 적절한 수준이 달성되면 교통 천으로 눈을 커버한다.
    2. 수술 극장에 돼지를 수송하고 탁 트인 주둥이를 유지하여 항상 충분한자가 호흡을 보장합니다.
    3. 산소의 고 유량 (예를 들어 10 L / 분)를 사용하여 동물의 주둥이에 맞는 마스크로 발생하기 쉬운 위치와 preoxygenate에서 돼지를 놓습니다.
  3. 귀 하나에 모니터의 각 센서를 클리핑하여 주변 산소 포화도 (S P는 O 2) 모니터링을 시작합니다. 알코올 스왑과 함께 닦아 절차 후에 귀 정맥 중 하나에 배치 임상 적으로 사용되는 주변 정맥 카테터 (일반적으로 18 또는 20 G)과 정맥 액세스 할 수 있습니다. (실험에 따라 임상 적으로 필요하다고 인정하는) 약 4 ㎖ / kg / hr의 연속 주입 한 다음 500㎖의 덩어리와 균형 결정질 용액 주입을 시작하고 마취제의 연속 주입을위한 카테터의 정확한 위치를 확인합니다.
    주 : 대신 hyperchloremic 산증을 초래할 수 평형 결정질 용액의 생리 식염수 큰 볼륨의 주입, 증가 된 혈청 락 테이트 농도를 초래하고, 따라서 혈액 가스 분석 해석하거나 방해 할 수 젖산을 함유하는 용액의 주입 반면 후속 실험의 결과.
  • 충분한 preoxygenation (말초 정맥 액세스의 전체 기간 동안 preoxygenation, 측정 S P는 O 2 % 95-100의) 주입 프로포폴 (약 5 ~ 10 ㎎ / ㎏ 체중 후 - 정확한 ​​용량은 전 처치와 다릅니다의 영향에 따라 달라집니다 주변 정맥 카테터를 사용하여 동물에 대한 동물)에서.
  • 임상 응용 (7.5-8.5 ID) 및 대형 동물 설계된 후두경 (약 25cm 길이의 직선 블레이드)에 대한 기관 튜브를 이용하여 엎드린 자세에서 돼지 삽관.
    1. 동물 (제 1 조사)의 주둥이를 통해이 붕대 스트랩. 올바른 위치로 헤드를 이동하고 인두 구조를 펴, 주둥이를 열고 아래로 다른 붕대를 당겨 위쪽으로 한 붕대를 당깁니다. 한쪽 (초 조사)에 혀를 빼냅니다.
    2. 후두경의 블레이드 혀를 아래로 눌러 및 후두개으로 블레이드를 진행합니다. 참고이 위치에 후두개는 종종 돼지의 부드러운 미각의 뒤에 쐐기된다.
    3. 튜브와 후두개을 동원 후두경의 블레이드를 아래로 눌러 삽관의 성대를 시각화.
    4. 위쪽 튜브를 돌리면서 성대를 통해 튜브를 발전 Theisen은 등에 의해 상세히 설명 된 바와 같이 커프를 차단합니다. (5) 참고 : 삽관 또한 연구자의 교육뿐만 아니라 특정 기관의 표준 절차에 따라 앙와위에서 가능하다. 큰 관 직경은 빠르게 유입되고 세척 유체의 유출에 의한 계면 활성제의 유실을 지원한다.
    5. 호 기말 이산화탄소 분압과 청진을 사용하여 튜브의 정확한 위치를 확인하십시오. 이 경우, 카프 노 그램은 '보통'모양인지 확인하고 병원에서 수행으로 동일한 호흡 소리가 모두 폐 청진하다.
      참고 : 기계적으로 실패 또는 지연 삽관의 경우 흉부 압박과 돼지를 환기 시키십시오. 꽉 피팅 얼굴에 마스크를 통해 높은 흐름 산소를 공급하면서이 양쪽에서 흉곽의 수동 압축이 필요합니다.
  • (: E I)의 유효 비율 1 (F I O 2) 고무 산소의 비율을 설정하는, 기계 환기를 시작 호흡기 주파수 15~20 / 분, 8-9 ㎖ / kg 체중의 호흡량, 흡기1 : 1.5, 5 센티미터 H 2 O의 양 끝 호기 압력 (PEEP)을 적용 35 ~ 40 mmHg로의 이산화탄소의 최종 호기 분압 (P CO 2) 95 % 이상의 S P는 O (2)를 대상으로 설정을 조정합니다.
    1. 연속 정맥 thiopentone의 주입 (20 ㎎ / ㎏ / 시간) 및 펜타닐 (7 μg의 / kg / 시간)으로 마취를 유지한다.
      참고 : 필요한 투여 량은 동물에서 동물로 변할 수있다. 무인 동물을 두지 마십시오. 동물 복지 및 과학 이유로 실험 기간 동안 항상 충분한 마취를 확인합니다.
    2. 각막 반사의 유무를 확인 및 계측 동안 스트레스 / 통증 반응에 밀접하게 동물을 모니터링 할 수 있습니다. 계측 마취가 충분한 경우에는 근이완제를 투여하지 않고 수 있어야한다. 근육 이완 실험 필요한 경우 pancuronium 브로마이드 (0.15 밀리그램 / kgBW / hr로 연속 주입 한 다음 0.15 밀리그램 / kg BW 정맥 볼 러스)를 관리 (예를 들어
  • 3. 계측 기술

    1. 앙와위로 동물을 놓고 계획 절개 사이트 위의 피부를 스트레칭 붕대를 사용하여 다리를 철회. 알코올 / 1 % 요오드 용액과 같은 수술 전 피부 소독을 사용하여 동작 영역을 소독.
      참고 : 우리는 운영 영역을 소독하기 위해 닦아 절차를 사용하지만이 nonsurvival 모델이기 때문에, 완전한 aseptical 기술을 사용하지 마십시오. 수술 무균의 수준은 폐 손상의 유도 아래 조사에 따라 달라집니다.
    2. 하악과 중심 정맥 라인과 폐동맥 카테터의 도입기 시스의 배치를 위해 메스를 사용하여 피부를 통해 절단 흉골 (가능한 왼쪽 또는 오른쪽)을 연결하는 선에 10cm의 절개를합니다. 마취 깊이를 재평가하고, 필요한 경우 투여 량을 증가시킨다.
    3. 피하 조직 및 판상를 분리SMA는 조직 포셉, 외과 가위를 사용하여. 완두와 sternocephalic 근육을 볼 수 있습니다 일단 무딘 볼 수 핀셋이나 손가락 등의 악기를 사용하는 외부 경정맥 때까지 근육과 근막을 분리 절차를 줄일 수행합니다.
    4. 중심 정맥 카테터 변형 Seldinger 기술에 의해 도입기 시스와 외부 경정맥을 Cannulate. 을 도입하기 전에 생리 식염수 모든 카테터를 플래시합니다.
      1. 정맥 혈액 (어두운, 맥동하는 것은하지 않음) 흡입 될 때까지이를 위해 정맥으로 도입기 세트에서 각각의 바늘을 진행합니다. 약 15cm위한 정맥에 캐 뉼러를 통해 가이드 와이어를 전진. 바늘을 제거하고 정맥으로 도입기 시스를 진행합니다. 가이드 와이어를 제거합니다. 실험에 필요한 경우 중심 정맥 카테터의 위치에 대해 동일한 절차를 반복한다.
    5. V의 흡인​​하여 카테터의 정확한 위치를 제어enous 혈액. 표준 봉합으로 닫습니다.
      참고 :이 경피적 접근법의 경우에서와 마찬가지로이 정맥 (그림 1) 눈물 때문에, 혈관 확장과 혈관을 팽창하지 마십시오. 연구자가 돼지에서 초음파 유도 cannulization 기술 훈련을하면 초음파 유도 방식도 가능합니다.
    6. 박근와 뒷다리의 SARTORIUS 근육 사이의 배 식별 (왼쪽 또는 오른쪽 가능) 동맥 카테터의 배치. 이 대퇴 동맥의 맥동이 촉지 할 수있는 배이다.
    7. 메스를 사용하여 피부를 통해 배 절단을 따라 5cm의 절개를합니다.
    8. 조직 포셉, 외과 가위를 사용하여 피하 조직을 분리합니다. 무딘는 대퇴 동맥의 수준으로 근육의 근막을 분리 절차를 줄일 수 있습니다. 참고 이들의 삭감 절차의 두개골을 수행하여 복재 혈관을 절단하지 마십시오.
    9. 의하여 대퇴 동맥 Cannulate3.2에 기재된 바와 같이 변형 Seldinger 기술. 합자는 동맥 주위에 루프와 펑크의 사이트에서 출혈의 경우 닫을 수 있습니다. 가능한 경우는 뒷다리 혈류 타협으로이 단계는 피해야한다. 표준 봉합으로 닫습니다.
    10. 동맥 카테터 및 변환기 시스템에 중심 정맥 선을 연결하고 모니터링을 시작하기 위해 대기 (영)과 중 200 mmHg로 (동맥 라인) 또는 50 mmHg로 (중심 정맥 라인)에 대해 모두 교정.
    11. (흉부의 절반 높이에 대한 앙와위에서 돼지) 우심방의 높이에서 모든 압력 변환기를 놓습니다.
    12. 방광의 catherization 위해 메스를 사용하여 방광 위의 피부를 통해 절단 작은 (4-5cm) 절개를 수행합니다. 다시 말하지만, 무딘 도구를 사용하여 피하 조직을 분리.
    13. 이 가시화되면 방광의 벽에 지갑 문자열 봉합 (직경 1~2cm)을 수행합니다.
      참고 : 봉합 N해야이것은 펑크을 통해 소변의 손실이 발생할 것이기 때문에 오티는 방광 벽의 모든 층을 관통.
    14. , 봉합사의 중간에 최소한의 절개를 수행 요도 카테터를 소개, 아쿠아 이명 령 10 mL로 풍선을 차단, 가벼운 저항이 느껴질 때까지 다시 카테터를 당겨 및 카테터 주위의 지갑 문자열 봉합을 닫습니다. 표준 봉합사를 사용하여 피부를 닫습니다.

    폐 동맥 카테터 4. 소개

    1. (카테터의 크기에 따라) 폐동맥 카테터의 풍선에 공​​기의 0.5 ml를 주입하고 풍선의 손상을 확인합니다. 다시 풍선을 수축.
    2. 압력 변환기 시스템 폐동맥 카테터를 연결 대기 (제로)에서 100 mmHg의 PAC에 대해 교정 (도 2 및도 3).
      1. 10 일에 대한 도입기 시스 (수축 풍선)을 통해 폐동맥 카테터를 소개합니다시스 길이에 따라 5cm.
      2. 풍선을 팽창 (풍선이의 피복을 떠난한다) 및 압력과 혈역학 모니터의 일반적인 웨이브 폼을 모니터링하면서 더 폐동맥 카테터를 진행합니다.
      3. 우심방, 우심실과 폐동맥에 대한 일반적인 파형 형태를 표시하면서 PAC를 진행하고 폐 모세 혈관 쐐기 압 (PCWP) 곡선 (그림 4) 나타날 때 진행 중지합니다. 풍선을 수축.
        참고 : 풍선이 수축되어 일단 PCWP-파형이 사라해야하며, 폐 동맥 압력 파형을 볼 수 있어야합니다. 그렇지 않으면 카테터는 대부분 동맥 (자동 웨지 위치)의 영구 폐쇄의 결과로 폐 동맥에 너무 멀리 삽입됩니다. 이 경우, 폐동맥압 파형 심각한 합병증을 피하기 위해 (혈관 파열 등)을 다시 나타날 때까지 위로 당겨 6 카테터.
      4. <리> 풍선이 카테터는 심각한 합병증을 피하기 위해 다시 뽑아 때마다 수축되어 있는지 확인합니다.
        참고 : 폐 동맥 카테터는 종종 실수로 돼지의 열등한 대정맥 정맥 간 정맥에 진출한다. 따라서, 카테터를 다시 끌어와 우심실 약 30cm 후 도달하지 않은 경우, 모든 것을 다시 시작합니다.

    5. 폐 동맥 Thermodilution 기법 및 혈역학 적 측정

    1. 심박수, 수축기, 이완기처럼 모든 혈역학 값을 복사하여 혈역학 모니터 동맥압 (MAP), 폐동맥 압력과 중심 정맥압 (CVP)을 의미한다.
    2. PCWP를 신속하게 측정합니다. 이를 위해, 폐동맥 카테터의 풍선을 팽창하고 올바른 PCWP 곡선 (그림 4)이 표시되어 있는지 확인합니다. 모니터에서 최종 만료에 폐 모세 혈관 쐐기 압 (PCWP)를 복사합니다. 즉시 (4.2.4 참조) 이후 풍선을 수축. Defl풍선을 먹고, 카테터를 철수하고 4.2.2에 설명 된대로 올바른 PCWP 곡선을 볼 수없는 경우 위치를 변경.
      1. 서미스터 및 심 박출량 (CO)를 측정하는 모니터 폐동맥 카테터의 중심 정맥 루멘과에 주택을 통해 적절한 흐름을 연결합니다. 다음으로, 모니터와 함께 카테터 (빨간 모자)의 말단 온도 포트를 연결합니다.
      2. 모니터를 시작하고 시간 - 온도 곡선을 모니터링하고, 따라서 폐 동맥 thermodilution 기술 (7)와 심 박출량 (CO)를 측정하는 '일시 CO'를 선택합니다.
      3. 를 눌러 'INJ 권은'냉각 식염수의 양 (여기에 제시된 실험에서 5 ㎖)을 선택합니다. 이전 화면으로 돌아갑니다. 를 눌러 '카테터'를 사용한다 폐동맥 카테터의 크기를 선택합니다. 이전 화면으로 돌아갑니다.
      4. 선택 '루스 시작'을 사용하여 가능한 한 빨리 4 ° C의 온도의 생리 식염수 5 ㎖를 주입하우징을 통해 유동. 측정이 완료 될 때까지 기다린 후 각각의 시간 - 온도 곡선은 모니터에 나타납니다. 모니터에서 CO 값을 복사합니다.
      5. 5.3.4에 기술 된 바와 같이 인공 호흡기의 호흡주기에 걸쳐 무작위 순서로 연속으로 5 측정을 수행합니다. 최고 및 최저 값을 무시하고 심 박출량의 평균값을 계산하는 나머지 세를 사용한다.
        참고 :이 모니터링 설정은 에드워즈 경계 모니터, 모델 VGS1에 대해 설명한다. 설정은 모니터에 따라 다를 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 카테터의 정확한 주입 식염수 볼륨뿐만 아니라 크기를 선택하는 것이 필수적이다. 일부 모니터는 연산 상수의 선택을 요구하는 식염수 카테터 크기의 코드 각각 양. 상수는 일반적으로 카테터의 포장 내부 전단지에서 발견된다. 실험을하는 동안, 동일 온도에서 식염수를 유지 (<5 ° C) 올바른 지표 성과를 보장ements. 전해질 섭취와 항상성의 정확한 측정을 포함하는 연구 5 % 포도당 용액 대신에 생리 식염수를 사용합니다.
    3. 모든 매개 변수가 기록 된 그 동맥 및 혼합 정맥 혈액 샘플이 내 폐 오른쪽에서 왼쪽으로 션트의 계산을 가능하게 찍은 있는지 확인합니다.
    4. 기록 모든 즉시 마스크에서 피크 고원 흡기 압력과 같은 호흡기 데이터를 필요로하거나, 실험의 주어진 시점에서의 데이터를 작성하는 경폐 압력의 측정과 같은 추가적인 측정을 수행한다.

    6. 폐 세척액 폐 손상을 유도

    1. 동물 1.0의 F I O 2 통풍이되었는지 확인하고 세척 절차에 대한 2-4cm의 H 2 O로 PEEP를 설정합니다. 호흡기에서 동물을 분리합니다.
    2. 가온 통상 멸균 식염수 폐 (37 ° C, 50 ㎖ / kg 체중)을 채운다. 이를 위해 깔때기를 미리 기입하고에 연결피팅 탄성 튜브와 기관 내 튜브. 동물 위의 깔때기 1m를 올리고 최대한 빨리 폐에 식염수를 붓는다. 정수압 모든 폐 섹션으로 식염수를 할당합니다.
      참고 : 멸균 생리 식염수는 병원균과 동물의 수, 오수 부전의에서 폐 세척을 방지하기 위해 사용된다. 저장성 유체 동물 즉시 폐부종, 전해질 불균형과 죽음의 원인이되므로 0.9 % 식염수의 사용은 중요하다. 계면 활성제가 씻어 극대화하기 위해 세척 후 생리 식염수를 재사용하지 말 것.
    3. MAP 아래 50 mmHg로 떨어지면 충전 중지합니다.
      참고 : 혈역학 파라미터 S의 P O 2는 동물의 폐 세척액 중에 환기로부터 분리되어 있기 때문에, 실조에 대해 동물을 모니터하기 위해 사용될 수있다.
    4. , 지상에 수동으로 깔때기를 낮 춥니 다 수동적으로 세척 유체를 배출하고 산소에 대한 인공 호흡기에 동물을 다시 연결합니다.
    5. 유엔을 기다립니다동물을 보상 (MAP 및 S P는 O 2 증가) 가능한 한 빨리 세척을 반복 참깨. 다시 세척을위한 시간 프레임을 5 분을 초과하지 않아야한다.
      주 : 혈역학 부전의 경우에 두 세척술의 동물 안정화 전신 저혈압의 치료에 혈관 수 축제의 사용을 피하기 위해, 또한 저산소증을 발생하도록 채용 기동을 방지하는 역할을한다. 동물은 2 O / F I O 비율이 감소 P에도 산소를 유지하는 동안 세척액 1.0 F I O 2 및 이하의 실험으로 환기된다. 세척술 동안 2~4cm의 H 2 O에서 PEEP를 설정하면 무기폐의 빠른 형성을 촉진 할 것이다. 그러나, PEEP는 ARDS의 베를린 정의를 충족 폐 손상의 유도 후 또는 5cm H 2 O 이상으로 설정해야합니다. PEEP에는 채용 기동 또는 변경이 허용되지 않는다 실험이 진행되는 동안 관련하여 어떤 조사에 의한 편견을 방지하기 위해폐 손상의 심각성에의.
    6. S P는 O 2의 혈역학 적 저하와 타협에 따라 두 번째 또는 세 번째 세척 후 동맥혈 가스 샘플을 가져 가라.
    7. 는 P O 2 / F I O 2 비율 (호로비츠 지수) 때까지 반복 세척술은 지속적으로 O 2 1.0 PEEP ≥ 5 CMH 2 O F I 적어도 60 분 동안 100 mmHg로 아래의 측정
    8. 혈역학 부전을 방지하기 위해 7.25 상기 동맥의 pH를 유지 세척술의 기간 환기 속도를 조정한다.
    9. O 2 / O 2 F I 비 (호로위츠 인덱스)가 지속적으로 60 분 동안 100 mmHg로 아래로 측정되는 P 번 활성제 세척 모델에 기초 실험 / 치료를 시작한다.
      참고 : 설명 된대로 폐 손상의 유도 후 폐 기능의 변화가 시간 동안 안정적으로 유지 저하, 또는 인공 호흡기 설정에 따라 향상됩니다.
      참고 :이 동물 모델은 계면 활성제 세척 및 무기폐의 결과의 형성을 기반으로합니다. 따라서, atelectatic 폐 지역의 채용으로 이어질 수 지정된 인공 호흡기 설정에서 어떤 편차는 부분적으로이 모델의 표준화를 세척술의 해로운 효과를 반대하고 방해하는 것, (PIP 또는 PEEP 증가).

    실험과 안락사 7. 끝

    1. 모든 측정을 수행하고, 데이터는 실험이 끝나기 전에 고정되어 있는지 확인합니다.
    2. 또한 연속 마취에 펜타닐의 0.5 mg의 주입 적어도 5 분을 기다립니다. 중앙 줄을 사용하여 신속하게 칼륨의 최소 60 밀리몰 다음 티 오펜 탈 (최소 1,000 mg)을 과다 복용을 주입한다.

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    Representative Results

    P O 2 / F I O 2 -ratio 폐 세척액 중에 감소하지만 단일 세척 정확한 영향은 예측하기 어렵다. 우리는 이후 P에 O이 100 mmHg로 아래 / F I O 2 -ratio을 감소를 감지하는 세 번째 세척에서 동맥혈 가스 샘플을 채취하기 시작합니다. P 감소하면 2 / F I O 2 -ratio (100) 아래 mmHg로 달성되는 O, 우리는이 비율을 필요는 PEEP ≥ 5cm의 H 2 O에서 1 시간 동안 100 mmHg로 이하로 유지하기 이것은 공식적으로 ARDS의 베를린 정의를 충족 폐 손상의 유도를 보장합니다. 혈액 가스 및 혈류 역학에 수반되는 변화는 (그림 5) 인공 호흡기 설정에 따라 개선도, 시간 동안 '안정적'을 유지 더 악화, 또는 것입니다. 는 P O 2 / F I O 2 -ratio 100 mmHg로 뒤 위의 상승을 수행하는 경우실험의 시간 경과 (도 5) 동안 동물의 자연 회복을 막기 위해 전술 한 바와 같이 1 시간 기준 기간 고리, 상기 세척술 수행된다. 때문에 폐, 탄산 혈증 및 저산소 혈증 (그림 5)의 atelectatic 영역을 증가시키는 각각의 세척과 PAP 증가한다. PAP 값은 일반적으로 삼중 배로 2 차원이 증가하지만, 하나의 세척 동안 60-70 mmHg의 이상 증가시킬 수있다. 이 동물의 급격한 혈역학 적 부전 및 사망을 초래할 수 있습니다. 이 모델 평균의 전체 사망률 10~15%.

    그림 1
    그림 1 : 악기 표 줄이려고 절차 후 Seldinger 기술에 의해 중앙 정맥 카테 테르 및 유도 관 칼집을 소개합니다. 혈관 직접 cannulization하는 혈관 확장을 사용하지 마십시오. PAC는 폐동맥 카테터를 의미한다. = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/53610/53610fig1large.jpg"대상 = "_ 빈"HREF>이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

    그림 2
    그림 2 :. 폐 동맥 카테터 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

    그림 3
    그림 3 :. 비정상적 풍선 폐 동맥 카테터 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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    도 4 :. 보이는 파형의 스케치 도식 폐동맥 카테터를 전진 스케치 통상 약 40kg 체중의 돼지 카테터의 삽입되는 깊이에서 볼 수있는 파형을 도시하고있다. PCWP가 폐 모세 혈관 쐐기 압력을 의미한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

    그림 5
    그림 5 :. P 개별 측정 값은 O 2 / F I O 2 비율과 세 돼지의 평균 폐동맥 압력 (MPAP) P O 2는 산소의 부분 동맥 압력, F I O 2 영감 산소의 비율을 의미합니다 의미합니다. 데이터는 우리의 기관에서 워크샵 기간 동안 기록되었다.는 P가 다른 두 개의 100 mmHg로 아래 하나의 동물에서 폐 세척술 O 2 / F I O 2의 비율 증가를 유지하는 반면 있음을 유의하십시오. 문서에 설명 된대로 따라서,이 동물이 더 세척술을 받으셨을 것입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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    Discussion

    이 문서 단계 명령에 의해 단계 인해 반복되는 폐 세척술에 의해 계면 활성제 세척에 돼지에서 심각한 폐 손상을 유도하는 설명합니다. 이 특정 방법은 폐 기능과 폐 혈관 저항의 재현과 비교 열화를 할 수 있습니다. O 2 / F I O 2 비율이 100 mmHg로 이하로 감소 한 시간 동안 100 mmHg로 아래로 숙박 P까지 돼지를 세척하는 것이 필수적이다. 일단이 더 채용 기동이 4,8를 실시하지 않습니다만큼 적어도 4-8 시간 동안 폐 부상에서 회복하지 일반적으로 동물을 얻을 수있다. 이 프로토콜 준수는 같은 동물 모델을 사용하여 다른 실험 결과의 비교 가능성을 향상하는 데 도움이됩니다.

    세척술과 폐 손상의 유도는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 첫째, 반복 세척술을 주요 무기폐, periva의 형성을 포함하여 인간의 ARDS의 조직 병리학 적 특성의 일부 결과scular 부종 형성과 폐포 - 모세 혈관 막 두께의 증가. 그러나, 심한 상피 손상 또는 유리 모양의 막 형성과 같은 몇 가지 중요한 기능은이 모델 2,9에서 발견되지 않습니다.

    둘째, 높은 흡기 압력과 증가 PEEP의 채용 효과는 올레산 또는 E.의 기관 내 설치의 주입에 의해 유발 폐 손상에 비해 강아지의 세척에 의한 폐 손상에 더 높은 것 같다 대장균 (폐렴 모델) 10. 따라서, 세척 모델은 예를 들어 다른 환기 정권의 효과를 테스트하기위한 신속하고 적절한 방법이 될 수 있지만, 연구자는이 요구되지 않을 때마다 어떤 폐포 모집 않도록주의한다. 우리의 경험에 의하면, 폐 기능과 폐 혈관 저항의 타협 한 어떤 사고 채용 기동이 수행되지 같은 시간 동안 안정적으로 유지. 그러나, 동물이 악화 또는 인공 호흡기에 따라 향상시킬 수있다설정.

    셋째, 폐 손상에 대한 염증 반응이 크게 모델 사이에 또​​한 종 사이에 다릅니다. 돼지 폐포 모델 TNFα 같은 염증성 매개체의 역할은 아직도 논란의 구이다.

    넷째,이 모델은 일반적으로 중요한 치료 의학에서 사용되는 복잡한 계측 및 모니터링 절차가 필요합니다. 또한, 급격한 변화에 노출 혈역학 저산소 큰 동물에서 마취의 유지 보수가 필요하다. 따라서, 큰 동물 연구 및 집중 치료 의학에서 훈련을받은 숙련 된 연구자들은이 모델과 함께 작동합니다.

    마지막으로, 폐 세척술과 폐 손상의 유도는 갑자기 혈역학 적 부전과 동물의 궁극적 죽음의 원인이 될 수 있습니다. 최대 동물 10-15 %가 유도 기간 동안 다이있다. 경험상이 MAP 50 mmHg로 또는 S에서 P 이하로 감소하는 경우는, 일반적으로 </ 서브> O 갑자기 허혈성 심장 마비의 결과로 70 % 아래 2 폭포. 모니터링은 50 ~ 60 mmHg로 위 MPAP의 상승이 우심실 실패와 동물의 죽음을 초래할 것이기 때문에 세척시 폐동맥 압력 (MPAP)이 사망률을 감소하는 것도 가능하다 의미한다. 우리의 경험의 권리와 절차를 수행하는 동안 세척술 및 모니터링 혈역학 동안 동시에 발생할 수 있습니다 좌심실의 실패에서 사망률을 줄이기 위해 필수적이다. 우리는 지속적인 세척을 중지 세정액을 배출하고, 우리는 50 mmHg로 이하 MAP의 감소를 기록 할 때마다 동물 환기. 그럼에도 불구하고, 세척액은 계면 활성제의 상당량을 세척하기 위해 연속으로 수행되어야한다. 는 P는 O 2 / F I O 2 mmHg의 비가 100 이하로 감소 할 때 적어도 하나의 시간이 임계 값 이상으로 증가 안된다. 이 실용적인 접근 방식은 폐 손상의 시간을 효율적으로 유도 할 수 있습니다.

    이 모드의 장점L은 치료 전략의 평가 그들의 정확한 정량을 허용하면서 폐 기능 및 폐 혈관 저항에 대한 재현성이다. 또한, 동물의 크기는 임상 적으로 사용되는 카테터, 기관 내 튜브, 작은 포유류 (예 : 설치류) 완전히 사용할 수없는 팬 및 모니터의 사용을 지원한다. 또한, 수집 된 데이터 포맷합니다 (thermodilution 기술로 예를 들어, 심 박출량 측정) 집중 치료 의사로 알려진 머리맡 상황에 필적이다.

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    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Evita Infinity V500 Dräger intensive care ventilator
    Vigilance I  Edwards monitor
    Vasofix Braunüle 20G B Braun 4268113B peripheral vein catheter
    Mallinckrodt Tracheal Tube Cuffed Covidien 107-80  8.0 mm ID
    MultiCath3 Vygon 157,300 3 lumen central venous catheter, 20 cm length
    Leader Cath Set Vygon 115,805 arterial catheter
    Percutaneus Sheath Introducer Set Arrow SI-09600 introducer sheath for pulmonary artery catheter of 4-6 Fr., 10 cm length
    Swan-Ganz True Size Thermodilution Catheter Edwards 132F5 pulmonary artery catheter, 75 cm length
    Flow through chamber thermistor Baxter 93-505 for measuring cardiac output
    urinary catheter no specific model requiered

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    References

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    Tags

    의학 115 호 급성 호흡 곤란 증후군 급성 호흡 곤란 증후군 폐 손상 동물 모델 돼지 폐 세척액 계면 유실
    급성 호흡 곤란 증후군의 모델로서 돼지의 세척에 의한 계면 활성제 고갈 (ARDS)
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    Russ, M., Kronfeldt, S., Boemke, W., More

    Russ, M., Kronfeldt, S., Boemke, W., Busch, T., Francis, R. C. E., Pickerodt, P. A. Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS). J. Vis. Exp. (115), e53610, doi:10.3791/53610 (2016).

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