Summary
lavages ריאתי חוזר בחזירים הרדימו לגרום לפציעת ריאות דומה היבטים מרכזיים של תסמונת מצוקה נשימתית חריפת אדם (ARDS). לשם כך הריאות lavaged שוב ושוב עם מי מלח 0.9% ב 37 מעלות צלזיוס. מטרת הפרוטוקול היא הקלה לשחזור של חילוף גזים ופרמטרים המודינמיים למחקר ARDS.
Abstract
במודלים של בעלי חיים שונים של פגיעת ריאות קיימים כדי ללמוד את pathomechanisms המורכב של תסמונת מצוקה נשימתית חריפת אדם (ARDS) ולהעריך טיפולים עתידיים. פציעה ריאות חמורה עם הידרדרות לשחזור של חילוף הגזים ריאתי ופרמטרים המודינמיים יכול להיגרם חזירים מורדם באמצעות lavages ריאות חוזרות ונשנות עם מי מלח 0.9% מחוממים (50 מ"ל / ק"ג משקל גוף). כולל ניטור נשימה המודינמי רגילות עם התקנים הוחלו קליני במודל זה מאפשר ההערכה של אסטרטגיות טיפוליות חדשניות (תרופות, מאווררים מודרניים, oxygenators הממברנה extracorporeal, ECMO), ומגשר על הפער בין הספסל שליד המיטה. יתר על כן, אינדוקציה של פציעה ריאות עם lavages ריאות אינו מחייב הזרקה של פתוגנים / אנדוטוקסינים כי ההשפעה על מדידות של ציטוקינים פרו ואנטי דלקתיים. החיסרון של מודל הוא recruitability גבוהה של רקמת הריאה atelectatic. התקינה של המודל עוזר להימנע ממכשולים, כדי להבטיח גomparability בין הניסויים, וכדי להקטין את מספר בעלי החיים הנדרשים.
Introduction
התמותה של תסמונת מצוקה אנושית חריפה בדרכי הנשימה (ARDS) נותר גבוה עם ערכים בין 40 ל 50% 1 למרות יותר מ -4 עשורים של מחקר אינטנסיבי. במודלים של בעלי החיים של פציעת ריאות לשחק תפקיד מרכזי בחקירת pathomechanisms המורכב או שיטות טיפוליות חדשניות להפחתת תמותה ולהגביל מוגבלויות לטווח ארוכות.
מודלים שונים הוקמו כדי לגרום פגיעה ריאות המדמה היבטים של ARDS האדם או גדול (חזירים למשל) או חיות קטנות (למשל מכרסמים). שיטות שונות מאוד, כולל עירוי דם ריאתי של חומצה אולאית, תוך ורידי (iv) עירוי של חיידקים, ו אנדוטוקסינים או קשירת cecal ו לנקב (CLP) מודלים גרימת ARDS הנגרמת אלח דם. בנוסף, פציעות ריאות ישירות בשל כרכים גאים גדולים ולחצי inspiratory שיא גבוה (פציעת ריאות נגרמת הנשמה; וילי), עשן / לשרוף פציעות או איסכמיה ריאות / reperfusion (I / R) מודלים משמשים לעתים קרובות2. חסרון עיקרי אחד דגמי CLP, וכן דגמי עבודה עם אנדוטוקסינים, היא הדלקת הבסיסית אשר מעכבת את ניתוח biotrauma כתוצאה מפגיעת ריאות לבד. יתר על כן, זה עלול לקחת שעות עד ימים כדי לגרום לפציעת ריאות, כפי שנהוג עבור Vili בחיות גדולות.
האינדוקציה של פציעת ריאות ידי סחף פעיל שטח עם lavages ריאות חוזרים ונשנה, כפי שתואר לראשונה על ידי ואח 'לכמן. ב שרקנים 3, היא שיטה יעילה זמן כדי לגרום פגיעת ריאות עם פשרות פונקציונליות מכאניות לשחזור, כמו גם שינויים בתנגודת בכלי דם הריאתיים. Adaption את המודל הזה כדי מאוורר חזירים מכאניים של כ 30-60 קילו משקל גוף תומך במחקר בסיסי במאווררים מכאניים בשימוש קליני, צנתרים וצגים, בעוד פשרות חילוף גזים ופרמטרים המודינמיים הן מאוד לשחזור בעת ובעונה אחת 4. בנוסף, אינדוקציה של פציעה ריאות ידי lavages לאדורש ציוד ספציפי שאינו זמין נפוץ במעבדות נשימה המיועדות ניסויים בבעלי חיים גדולים. המודל המוצג במאמר זה הוא מתאים ציוד בדרישת מחקר (למשל מאווררים) אשר נועד לשימוש בבני אדם, ויתר על כן מבטיח שחזור גבוה של deteriorations המתרחש בתפקוד ריאות. תקינה של מודל זה מסייעת להבטיח השוואתי בין ניסויים ולצמצם את מספר בעלי החיים הנדרשים. Recruitability הפוטנציאל של אזורי ריאות atelectatic עם תמרוני גיוס מכוונים או לא ידועים הוא מגבלה חמורה של הדגם הספציפי הזה. במאמר הבא אנו לתת תיאור מפורט של מודל שטיפת האינדוקציה של פציעת ריאות ולספק נתונים נציג לאפיין את היציבות של הפשרות בתפקוד ריאות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
הניסויים בוצעו במחלקה לרפואה ניסויית, Charité - Universitätsmedizin, ברלין, גרמניה (ed fi certi פי ISO EN DIN 9001: 2000), ואת אושרו על ידי הרשויות הפדרליות למחקר החיה בברלין, גרמניה לפני הניסויים. עקרונות טיפול מעבדת חיה, אשר שמשו כל הניסויים, היו בהתאם להנחיות של האיגוד האירופי וגרמני למדעים בחיות מעבדה.
1. צער בעלי חיים ו בחיות מעבדה
- כל הניסויים נערכו חזירים זכר בהרדמה מלאה (landrace גרמנית × גדול לבן) של 3-4 חודשים של גיל, במשקל 30-60 ק"ג.
הרדמה 2., אינטובציה, ואת הנשמה מלאכותית
- לחתול מזון במשך 12 שעות לפני הרדמה כדי למנוע בטן מלאה של החזיר, אלא לאפשר גישה חופשית למים כדי להקטין את הלחץ.
- לקבלת premedication, להזריק שיתוףmbination של azaperone (3 מ"ג / ק"ג), אטרופין (0.03 מ"ג / ק"ג), קטמין (25 מ"ג / ק"ג), ו xylazine (3.5 מ"ג / ק"ג) לתוך שרירי הצוואר של חזיר בעוד החיה עדיין נשמרת בקופסתו כדי להקטין את הלחץ.
- מניח את החיה על אלונקה ולכסות את העיניים בעזרת מטלית לתחבורה פעם רמה נאותה של הרדמה מושגת.
- הובלת החזיר לתיאטרון כירורגית ולהבטיח נשימה ספונטנית מספיק בכל העת על ידי שמירה על החוטם בלא הפרעה.
- מניח את החזיר בעמדה ו preoxygenate נוטה עם מסכה שמתאימה את האף של החיה באמצעות תזרים גבוה של חמצן (למשל 10 L / min).
- התחל מעקב אחר רוויון החמצן ההיקפי (S p O 2) על ידי גזירת החיישן בהתאמה של הצג על אחת האוזניים. קבל גישת ורידים עם קטטר היקף וריד קליני בשימוש (בדרך כלל 18 או 20 G) מכניס אחד ורידי האוזן לאחר הליך לנגב עם חילופי אלכוהול.
הערה: החליטה של כמויות גדולות יותר של מלח רגיל במקום פתרון גְבִישָׁן מאוזן יכול לגרום חמצת hyperchloremic, ואילו עירוי של תמיסה המכילה לקטט יכול לגרום ריכוזי חומצת חלב בדם מוגברים, ובכך להפריע פרשנות לניתוח גז דם או תוצאות הניסויים הבאים.
- Strap שתי תחבושות דרך החוטם של החיה (החוקר הראשון). משוך תחבושת אחת כלפי מעלה כדי להזיז את הראש לתוך המיקום הנכון וליישר מבני הלוע התחתונים, מושך את התחבושת האחרת למטה כדי לפתוח את החוטם. משוך את הלשון לצד אחד (חוקר שני).
- לחץ על הלשון למטה עם הלהב של לרינגוסקופ ולקדם את הלהב כלפי מכסה הקנה. הערה, בתנוחה זו מכסה הקנה תקוע לעתים קרובות מאחורי החיך הרך של החזירים.
- לגייס את מכסה הקנה עם צינור, ומהדקים אותו עם הלהב של לרינגוסקופ ולדמיין את מיתרי הקול עבור אינטובציה.
- לקדם את הצינור דרך מיתרי הקול תוך כדי סיבוב הצינור כלפי מעלה ולחסום את השרוול כמתואר בפירוט על ידי Theisen et al. 5 הערה: אינטובציה תיתכן גם במצב שכיבה, תלוי הכשרה של החוקר כמו גם הנהלים הקבועים של מוסד מסוים. קוטר צינור גדול תומך הכישלון הפעיל השטח בשל יבוא מהר יצוא של נוזל השטיפה.
- בדוק את המיקום הנכון של הצינור באמצעות capnography ו האזנה. לשם כך, להבטיח את capnogram הוא 'נורמלי' בצורת לְהַאֲזִין בשתי הריאות לנשום שווה נשמע כפי שנעשה במרפאה.
הערה: מבחינה מכאנית לאוורר את החזיר עם לחיצות חזה במקרה של אינטובציה נכשלה או מתעכבת. זה דורש דחיסה ידנית של כלוב הצלעות משני הצדדים תוך מתן חמצן עם זרימה גבוהה באמצעות מסיכת פנים הדוקה הולמת.
- לשמור על הרדמה עם אינפוזיה iv רציפה של thiopentone (20 מ"ג / ק"ג / שעה) ו פנטניל (7 מיקרוגרם / ק"ג / שעה).
הערה: המינון הדרוש עשוי להשתנות בבעלי חיים בעלי חיים. אין להשאיר את החיה ללא השגחה. ודא הרדמה מספיק בכל העת במהלך הניסוי על צער בעלי חיים וסיבות מדעיות. - בדקו בהעדר רפלקסים הקרני ולפקח החיה מקרוב לתגובות מתח / כאב במהלך מכשור. Instrumentation צריך להיות אפשרי ללא מתן להרפיית שריר אם ההרדמה מספיקה. נהל ברומיד pancuronium (0.15 מ"ג / קילו BW iv בולוס ואחריו עירוי מתמשך של 0.15 מ"ג / kgBW / hr) אם הרפיית שרירים הכרח הניסוי (למשל
3. טכניקות Instrumentation
- מניחים את בעל החיים לתוך במצב שכיבה לסגת ברגליים באמצעות תחבושות למתוח את העור מעל באתרי החתך המתוכנן. לעקר את תחומי ההפעלה באמצעות חיטוי עור טרום ניתוחי כמו פתרון יוד אלכוהול / 1%.
הערה: אנו משתמשים לנגב הליך לחטא את אזור ההפעלה, אך לא להשתמש בטכניקות מלאות aseptical, שכן זהו מודל nonsurvival. רמת asepsis כירורגית תלויה החקירה בעקבות האינדוקציה של פציעת ריאות. - ביצוע חתך 10 סנטימטרים על הקו המחבר את הלסת התחתונה ואת עצם החזה (צד שמאל או ימין אפשרי) חותך דרך העור באמצעות אזמל עבור מיקום של קו הוורידים המרכזי ואת נדן ההיכרויות של הקטטר עורק הריאה. להעריך מחדש את עומק ההרדמה ולהגדיל את המינון במידת הצורך.
- הפרד את הרקמה התת עורית ועל לוּחָנִיSMA באמצעות מלקחיים רקמות מספריים כירורגיות. לאחר brachiocephalic ושרירי sternocephalic גלויים לבצע בוטה לכרות הליך הפרדת fascia בין השרירים עד וריד הצוואר החיצוני גלוי באמצעות מכשירים כמו מלקחיים או האצבעות.
- Cannulate וריד הצוואר חיצוני עם צנתר ורידי מרכזי ואת נדן ההיכרויות באמצעות טכניקה Seldinger שונה. ריקון כל צנתרים עם מלח רגיל לפני מציגה אותם.
- לשם כך, לקדם את המחט בהתאמה מסט ההיכרויות לווריד עד דם ורידים (כהה, לא פועם) ניתן aspirated. לקדם את חוט מדריך דרך צינורית לווריד במשך כ 15 ס"מ. הסר את המחט ולקדם את נדן ההיכרויות לווריד. הסר חוט מדריך. חזור על אותו תהליך עבור החדרת צנתר ורידי מרכזי במידת הצורך לצורך הניסוי.
- לשלוט על המיקום הנכון של צנתרים על ידי שאיפה של נדם enous. סגור עם תפרים רגילים.
הערה: אין להרחיב את הווריד עם מרחיב כלי דם כפי שהיית במקרה של גישה מלעורית, כי זה יקרע את הווריד (איור 1). גישת אולטרסאונד מונחה אפשרית גם אם החוקר הוא מאומן טכניקות cannulization אולטרסאונד מונחה בחזירים. - זהה את הקיפול בין gracilis ו שריר החייטים של הרגל האחורית (שמאלה או ימינה אפשרי) עבור מיקום של קטטר העורקים. זהה לקפל שבו הפעימה של עורק הירך ניתן מששה.
- ביצוע חתך 5 ס"מ לאורך חיתוך פי דרך העור באמצעות אזמל.
- הפרד את הרקמה התת עורית באמצעות מלקחיים רקמות מספריים כירורגיות. השתמש בוטה לכרות הליך הפרדת fascia בין השרירים לרמה של עורק הירך. הערה, לא לחתוך את כלי saphenous ידי ביצוע גולגולתי הליך לקצץ מהם.
- Cannulate עורק הירך באמצעותטכניקה Seldinger שונה כמתואר 3.2. ליגטורה ניתן כרך סביב עורק וסגר במקרה של דימום באתר לנקב. שלב זה יש להימנע, במידת האפשר, כפי שהוא פוגע זרימת הדם אל הרגל האחורית. סגור עם תפרים רגילים.
- חבר את הקטטר עורקי וקו ורידי מרכזי למערכת מתמר ולכייל הן נגד האווירה (אפס) ואו 200 מ"מ כספית (קו עורקי) או 50 מ"מ כספית (קו ורידי מרכזי) כדי להתחיל ניטור.
- מניחים את כל מתמרים הלחץ בשיא של אטריום ימין (חזירים במצב שכיבה על מחצית מגובה של בית החזה).
- בצע חתך קטן (4-5 ס"מ) חיתוך דרך העור מעל שלפוחית השתן באמצעות אזמל עבור צנתור של שלפוחית השתן. שוב, להפריד את הרקמה התת עורית באמצעות כלים קהים.
- בצע תפר ארנק מייתר (1-2 סנטימטר קוטר) בקיר של שלפוחית השתן לאחר שהוא דמיין.
הערה: התפרים צריכים not לחדור דרך כל השכבות של דופן השלפוחית מאז זה היה לגרום לאובדן של שתן דרך הנקבים. - האם חתך מינימלי באמצע תפר, להציג את הקטטר השתן, לחסום את הבלון עם 10 מ"ל של dest אקווה, למשוך את הקטטר בחזרה עד התנגדות קלה מורגשת, ולסגור את תפר הארנק מיתרים סביב הקטטר. סגור את העור באמצעות תפרים סטנדרטיים.
4. מבוא של צנתר בעורק הריאה
- להזריק 0.5-1 מ"ל של אוויר לתוך הבלון של קטטר בעורק הריאה (תלוי בגודל של הקטטר) ולבדוק אם הנזק האפשרי של הבלון. להוציא אוויר הבלון שוב.
- חבר את הקטטר עורק הריאה למערכת מתמר הלחץ וכיול של PAC נגד האווירה (אפס) ו -100 מ"מ כספית (איור 2 ו -3).
- הציגו את הקטטר עורק הריאה דרך מעטה ההיכרויות (בלון מרוקן) עבור 10 ל -15 ס"מ, בהתאם לאורך נדן.
- לנפח את הבלון (הבלון צריך עזב את הנדן לכך) ולקדם את הקטטר עורק ריאה נוספת תוך ניטור לחץ ואת צורות גל האופייניות בצג המודינמי.
- לקדם את PAC בעוד צורות הגל אופייניות אטריום ימין, חדר ממני, ואת עורק ריאה מופיעות ולהפסיק לקידום כאשר לחץ טריז נימי ריאה (PCWP) העקום מופיע (איור 4). להוציא אוויר הבלון.
הערה: לאחר שהבלון באופן נחרץ את-הגל PCWP חייב להיעלם וצורת הגל לחץ דם ריאתי חייב להיות גלוי. אחרת את הקטטר מוחדר ככל הנראה רחוק מדי לתוך עורק ריאה וכתוצאה מכך חסימה קבועה של העורק (מיקום טריז אוטומטי). במקרה זה, משוך את הקטטר בחזרה עד waveform לחץ דם ריאתי מופיע שוב, כדי למנוע סיבוכים רציניים (למשל קרע של כלי דם) 6. <li> ודא שהבלון מנוכה בכל פעם את הקטטר משוך לאחור כדי למנוע סיבוכים רציניים.
הערה: צנתרים עורקי ריאה בדרך כלל הם מתקדמים בטעות לתוך ורידים כבדים דרך וריד caval הנח בחזירים. לפיכך, למשוך בחזרה את הקטטר ולהתחיל הכל מהתחלה, אם החדר הימני לא הגיע לאחר כ -30 ס"מ.
5. טכניקה ריאתי עורקי Thermodilution ומדידות המודינאמית
- העתק את כל הערכים המודינמי כמו קצב לב, לחץ דם סיסטולי, דיאסטולי, ולהתכוון בלחץ העורקי (MAP), לחצי עורקי ריאתי, ולחץ ורידי מרכזי (CVP) מהצג המודינמי.
- מדוד את PCWP מיד. לשם כך, לנפח את הבלון של קטטר בעורק הריאה ולהבטיח כי עקומת PCWP נכונה מוצגת (איור 4). העתק את לחץ טריז נימי הריאה (PCWP) בבית-תפוגה סוף מהצג. מיד להוציא את האוויר בבלון לאחר מכן (ראה 4.2.4). Deflאכול את הבלון, למשוך את הקטטר הלוך למקם אותה מחדש אם אתה לא מצליח לראות עקומת PCWP נכונה כמתואר 4.2.2.
- חבר את thermistor וזרימה מתאימה באמצעות דיור לומן ורידי המרכזי של הקטטר העורק הריאתי לצג למדידת תפוקת לב (CO). לאחר מכן, לחבר את יציאת טמפרטורה הדיסטלי של הקטטר (הכובע האדום) עם הצג.
- הפעל את הצג ובחר 'בולוס ושות' כדי לעקוב אחר עיקולים-זמן טמפרטורה ובכך למדוד את תפוקת לב (CO) עם טכניקת thermodilution עורק ריאה 7.
- לחץ 'inj כרך' ובחר את הנפח של תמיסת מלח מקורר (5 מיליליטר בניסויים המוצגים כאן). חזרה למסך הקודם. 'קטטר' לחץ ובחר את גודל קטטר בעורק הריאה המשמש. חזרה למסך הקודם.
- בחר "להתחיל בולוס 'ולהזריק 5 מ"ל של תמיסת מלח רגיל של טמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס מהר ככל האפשר באמצעותאת הזרימה דרך הדיור. מתן עד המדידה הושלמה ואת עקומת זמן בטמפרטורה המתאימה מופיעה בצג. העתק את ערך CO מהצג.
- בצע 5 מדידות ברצף מהיר בסדר אקראי על פני מחזור הנשימה של ההנשמה כמתואר 5.3.4. התעלם והגבוה ביותר לערך הנמוך ביותר ולהשתמש שלושת הנותרים כדי לחשב את הערך הממוצע של תפוקת הלב.
הערה: התקנת מעקב זה מתוארת על צג דריכות אדוארדס, מודל VGS1. ההתקנה עשויה להשתנות בהתאם לצג. אף על פי כן, זה הכרחי כדי לבחור את עוצמת הזריקה הנכונה של תמיסת מלח, כמו גם גודל של הקטטר. צגים מסוימים דורשים את הבחירה של קבוע חישוב כי הקודים בסך בהתאמה של מליחי גודל קטטר. הקבועים נמצאים בדרך כלל עלון בתוך האריזה של הקטטר. שמור את מלוחים באותה טמפרטורה לאורך הניסוי (<5 מעלות צלזיוס) כדי להבטיח measur הנכוןements. השתמש בפתרונות גלוקוז 5% במקום מלוח עבור מחקרים שכללו מידות מדויקות של צריכת הומאוסטזיס אלקטרוליט.
- ודא כי כל הפרמטרים הוקלטו וכי עורקי דגימות דם ורידים מעורבים נלקחו כדי לאפשר חישוב של מחלף תוך ריאתי מימין לשמאל.
- להקליט את כל הדרוש נתונים הנשימה מיד כמו שיא הרמה לחץ inspiratory ממכונת ההנשמה, או לבצע מדידות נוספות כמו מדידת לחץ transpulmonary להשלמת נתונים בכל נקודת זמן נתון של הניסוי.
6. ריאות Lavages כדי לגרום פגיעה ריאות
- ודא כי בעל החיים הוא מאוורר עם F אני O 2 של 1.0 ולהגדיר את PEEP 2-4 ס"מ H 2 O עבור ההליך שטיפה. נתק החיה ממכשיר ההנשמה.
- מלאו את הריאות עם תמיסת מלח סטרילית נורמלי מחוממים (37 ° C, 50 מ"ל / ק"ג משקל גוף). לשם כך, נמלא מראש משפך ולחבר אותוצינור endotracheal עם צינור אלסטי הולם. הרם את מ 'משפך 1 מעל החיה ויוצקים מלוחים לריאות כמה שיותר מהר. לחץ ההידרוסטטי יקצה המלוח לתוך כל החלקים ריאתי.
הערה: מלח רגיל סטרילי משמשת כדי למנוע בכביסה הריאתי של פתוגנים אפשרי, decompensation הספיגה של החיה. השימוש מלוח 0.9% הוא קריטי, שכן נוזלי hypotonic יגרמו בצקת ריאות מיידית, חוסר איזון אלקטרוליטי ומוות של בעלי החיים. אל תעשה שימוש חוזר המלוח לאחר שטיפה על מנת למקסם את פעילי השטח לשטוף החוצה. - להפסיק למלא כאשר MAP נופל מתחת ל -50 מ"מ כספית.
הערה: פרמטרים המודינמי רק ו- S p O 2 יכול לשמש כדי לפקח על בעלי החיים עבור decompensation, מאז החיה מנותקת ממכונת ההנשמה במהלך lavages ריאות. - מנמיכים את משפך ידני לגובה פני הקרקע, לנקז את נוזל שטיפה פסיבי ולחבר מחדש את בעל החיים את החולה ממכשיר ההנשמה חמצון.
- חכה unטיל המפצה החי (עליית p מפת S O 2) וחזור על השטיפה בהקדם האפשרי. מסגרת הזמן-שטיפה מחדש לא תעלה על 5 דקות.
הערה: ייצוב של החיה בין שני lavages במקרה של decompensation המודינמי משמש כדי למנוע את השימוש של vasopressors לטיפול בחוסמים מערכתיים, ובהמשך להימנע תמרוני גיוס להיתקל היפוקסמיה. החיות הן מאווררות עם F אני O 2 של 1.0 במהלך lavages והניסויים הבאים כדי לשמור על חמצון למרות P מופחת O 2 / F אני O 2 יחסים. הגדרת PEEP ב 2-4 ס"מ H 2 O במהלך lavages תקדם היווצרות מהירה של תמט הריאות. אבל, יש PEEP להיות מוגדר או מעל 5 ס"מ H 2 O לאחר אינדוקציה של פציעה ריאות למלא את ההגדרה ברלין של ARDS. במהלך הניסוי לא תמרון גיוס או שינוי PEEP מותר, כדי למנוע הטיות-induced החוקר ביחסים לחומרת הפציעה ריאות. - קח לדוגמא גז דם עורקים לאחר השטיפה השנייה או שלישית תלוי ההידרדרות המודינאמית או להתפשר S p O 2.
- Lavages חזור עד P יחס O 2 / F אני O 2 (מדד הורוביץ) נמדדת בהתמדה מתחת ל -100 מ"מ כספית במשך 60 דקות לפחות F אני O 2 1.0 ומציצה ≥ 5 CMH 2 O.
- התאם ההנשמה שיעור בתקופת lavages לשמור על pH עורקים מעל 7.25 כדי למנוע decompensation המודינמי.
- הפעל את הניסוי / טיפול המבוסס על מודל הכישלון הפעיל שטח פעם P עיגול 2 / F אני O יחס 2 (מדד הורוביץ) נמדד בהתמדה מתחת ל -100 מ"מ כספית במשך 60 דקות.
הערה: לאחר האינדוקציה של פציעת ריאות כמתוארות, השינויים בתפקוד ריאות יישארו יציבים במשך שעות, להתדרדר, או אפילו לשפר בהתאם להגדרות ההנשמה.
הערה: במודל חיה זה מבוסס על כישלון פעיל שטח היווצרות סוגרת של תמט ריאות. לפיכך, כל סטייה מהגדרות ההנשמה שצוינו, דבר שעלול להוביל גיוס של אזורי ריאות atelectatic (להגדיל ב PIP או PEEP), יהיה לבטל את ההשפעה המזיקה חלקי של lavages וכן לעכב סטנדרטיזציה של דגם זה.
7. סיום ניסוי המתת חסד
- ודא כי כל המדידות מבוצעות ונתונים מאובטחים לפני תום הניסוי.
- להזריק 0.5 מ"ג של פנטניל בנוסף ההרדמה הרציפה לחכות לפחות 5 דקות. להזריק מנת יתר של thiopental (לפחות 1000 מ"ג) ומיד אחריה לפחות 60 מילימול אשלגן באמצעות עירוי מרכזי.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
P עיגול 2 / F אני O 2 -ratio ירידות במהלך ריאות lavages, אבל ההשפעה המדויקת של שטיפה אחת קשה לנבא. אנו מתחילים לקחת דגימות גז דם עורקים מן השטיפה השלישית ואילך לזהות ירידת P עיגול 2 / F אני O 2 -ratio מתחת ל -100 מ"מ כספי. לאחר ירידה P עיגול 2 / F אני O 2 -ratio מתחת ל -100 מ"מ כספית מושגת, אנו דורשים יחס זה להישאר מתחת ל -100 מ"מ כספית עבור שעה אחת בכל PEEP ≥ 5 ס"מ H 2 O. זה מבטיח את האינדוקציה של פציעת ריאות, אשר באופן רשמי תפגוש הגדרת ברלין של ARDS. השינויים המקבילים גזים בדם ופרמטרים המודינמיים יישארו "יציבים" במשך שעה, ידרדרו עוד יותר, או אפילו לשפר בהתאם להגדרות ההנשמה (איור 5). במקרה כי P עיגול 2 / F אני O 2 -ratio עושה עלייה מעל 100 מ"מ כספית duלצלצל תקופת בסיס שעה אחת, lavages עוד מבוצעת כפי שתואר לעיל כדי למנוע החלמה ספונטנית של החיה במהלך זמן הניסוי (איור 5). עליות PAP עם כל שטיפה עקב הגדלת אזורי atelectatic של ריאות, hypercapnia ו היפוקסמיה (איור 5). ערכי PAP בדרך כלל להגדיל שניים עד פי משולשים, אבל יכולים להגדיל מעל 60-70 מ"מ כספי במהלך שטיפה אחת. הדבר עלול לגרום decompensation המודינמי פתאומי ומוות של בעלי חיים. שיעור תמותה כללי של ממוצעי מודל זה 10-15%.
איור 1: כלי שולחן היכרות עם צנתר ורידי מרכזי וכן נדן ההיכרויות ידי טכניקה Seldinger לאחר הליך לקצץ. הערה, לא להשתמש vasodilator עבור cannulization ישירה של כלי דם. PAC אומר קטטר בעורק הריאה.
איור 2:. צנתר בעורק הריאה אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 3:. צנתר בעורק הריאה עם בלון מנופח אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
0fig4.jpg "/>
איור 4: סכמטי סקיצה של Waveforms גלוי תוך קידום קטטר בעורק הריאה המערכון מתאר אשר צורת גל בדרך כלל ניתן לראות בו עומק החדרת קטטר בחזירים ממשקל 40 ק"ג הגוף על.. PCWP בחובו לחצים טריז נימי הריאה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 5:. ערכים נמדדים פרטניים P יחס O 2 / F אני O 2 ו- Mean ריאתי עורקי לחץ (MPAP) של שלושה חזירים P עיגול 2 בחובו לחצי עורקיים חלקיים של חמצן, F אני O 2 פירושו שבריר של חמצן נשאף. הנתונים נרשמו במהלך סדנות במוסד שלנו.שים לב, כי P מגדיל יחס O 2 / F אני O 2 אחרי lavages ריאות חיה אחת, ואילו הוא נשאר מתחת ל -100 מ"מ הכספי של השניים האחרים. לכן, החיה הזאת אמורה לקבל lavages נוספת כמתואר בכתבה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
מאמר זה מתאר צעד אחר צעד הדרכה כדי לגרום פגיעת ריאות חריפה חזירים בשל כישלון פעיל שטח על ידי lavages ריאות חוזרים ונשנה. שיטה ספציפית זו מאפשרת הידרדרות לשחזור דומה בתפקוד הריאות והתנגדות בכלי הדם הריאתיים. זה הכרחי כדי שטיפה החזירים עד P עיגול 2 / F אני O 2 יחס ירד מתחת ל -100 מ"מ כספית ונשאר מתחת ל -100 מ"מ כספית במשך שעה אחת. פעם, זו מושגת החיות בדרך כלל לא לשחזר מפציעת הריאות עבור 4 עד 8 שעות לפחות כל עוד לא תמרוני גיוס נערכים 4,8. דבקות בפרוטוקול זה עוזר להגדיל את יכולת ההשוואה בין הממצאים מניסויים שונים באמצעות אותו מודל החיה.
האינדוקציה של פציעת ריאות עם lavages יש מספר מגבלות. ראשית, lavages חזר לגרום בחלק מנכסי histopathological של ARDS אדם כולל תרומה להתגבשות תמט ריאות הגדולה, perivaהיווצרות בצקת scular וגידול של עובי הקרום נימי-alveolar. עם זאת, כמה תכונות חשובות כמו ניזק אפיתל חמור או ההיווצרות של ממברנות hyaline לא נמצאות 2,9 מודל זה.
שנית, השפעת הגיוס לחצי שאיפה גבוהה PEEP המוגברת נראה גבוה לפציעת ריאות נגרמת שטיפה בכלבים מאשר בבני פציעת ריאות הנגרמת על ידי העירוי של חומצה אולאית או התקנת intratracheal של E. coli (מודל דלקת ריאות) 10. לפיכך, מודלי שטיפה עשויים להיות שיטה מהירה, מתאימה לבחון למשל את ההשפעה של משטרי אוורור שונים, אך החוקר צריך להיות זהיר, כדי למנוע כל גיוס המכתשית בכל פעם שהוא אינו רצוי. מניסיוננו, הפשרות בתפקוד הריאות והתנגדות בכלי הדם הריאתיים להישאר במצב יציב למשך שעות, כל עוד לא תמרונים גיוס בשוגג מבוצעות. אבל, החיה יכולה להתדרדר או אפילו לשפר תלוי ההנשמההגדרות.
שלישית, את התגובה הדלקתית פציעה ריאות שונה מאוד בין הדגמים ויתר על כן בין המינים. תפקידיו של מתווכים דלקתיים למשל כמו TNFα במודלי שטיפת חזיר עדיין במחלוקת 9.
רביעית, מודל זה דורש מכשור מורכב נהלי ניטור בדרך כלל בשימוש ברפואה בטיפול נמרץ. בנוסף, השמירה על הרדמה בחיות גדולות היפוקסי החשופה לשינויים המודינמי פתאומיים הכרחית. לפיכך, רק חוקרים מנוסים שהוכשרו מחקר בבעלי חיים גדולים ורפואה לטיפול נמרץ אמור לעבוד עם המודל הזה.
לבסוף, האינדוקציה של פציעת ריאות עם lavages ריאות עלולה לגרום decompensation המודינמי פתאומי, ובסופו של דבר למוות של בעלי החיים. עד 10-15% מבעלי החיים עלולים למות במהלך תקופת אינדוקציה. מניסיוננו זה בדרך כלל המקרה, כאשר MAP יורדת מתחת ל -50 מ"מ כספית או p S </ sub> O 2 נפילות מתחת ל -70% וכתוצאה מכך אי ספיקת לב איסכמית פתאומית. ניטור מתכוון לחץ דם ריאתי (MPAP) במהלך השטיפה ניתן גם להפחית תמותה בגלל עלייה של MPAP מעל 50-60 מ"מ כספית תגרום לכישלון חדר ממני והמוות של בעלי החיים. בזכות הניסיון שלנו וכישלון חדר שמאלי עלולים להתרחש בעת ובעונה אחת במהלך lavages ופרמטרים המודינמיים ניטור במהלך ההליך חיוני להפחתת תמותה. אנו לעצור שטיפה מתמשכת, לנקז את נוזל השטיפה, לאוורר את החיה בכל פעם שאנו לרשום ירידת MAP מתחת ל -50 מ"מ כספי. עם זאת, lavages צריך להתבצע ברצף מהיר כדי כישלון כמות משמעותית של פעילי שטח. כאשר P עיגול 2 / F אני O 2 יחס יורד מתחת ל -100 מ"מ כספי זה לא צריך להגדיל מעל לסף זה לפחות שעה אחת. גישה מעשית זה מאפשרת אינדוקציה יעילה בזמן פציעת ריאות.
היתרון של מצב זהl הוא שחזור ביחס בתפקוד הריאות והתנגדות בכלי הדם הריאתיים ובמקביל לאפשר כימות מדויק שלהם בהערכת אסטרטגיות טיפוליות. יתר על כן, את הגודל של החיות תומך בשימוש צנתרים בשימוש קליני, צינורות endotracheal, מאווררים וצגים שאינם זמינים במלואם ביונקים קטנים (למשל מכרסמים). בנוסף, פורמט נתוני רכש (למשל מדידות תפוקת לב עם טכניקת thermodilution) ניתן להשוות את מצב המיטה הידוע לרופאים בטיפול נמרצים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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 |
References
- Rubenfeld, G. D., et al. Incidence and Outcomes of Acute Lung Injury. N Engl J Med. 353 (16), 1685-1693 (2005).
- Ballard-Croft, C., Wang, D., Sumpter, L. R., Zhou, X., Zwischenberger, J. B. Large-animal models of acute respiratory distress syndrome. Ann Thorac Surg. 93 (4), 1331-1339 (2012).
- Lachmann, B., Robertson, B., Vogel, J. In vivo lung lavage as an experimental model of the respiratory distress syndrome. Acta Anaesthesiol Scand. 24 (3), 231-236 (1980).
- Donaubauer, B., et al. Low-dose inhalation of an endothelin-A receptor antagonist in experimental acute lung injury: ET-1 plasma concentration and pulmonary inflammation. Exp Biol Med (Maywood). 231 (6), 960-969 (2006).
- Theisen, M. M., et al. Ventral recumbency is crucial for fast and safe orotracheal intubation in laboratory swine. Lab Anim. 43 (1), 96-101 (2009).
- Kelly, C. R., Rabbani, L. E. Videos in clinical medicine. Pulmonary-artery catheterization. N Engl J Med. 369 (25), 35 (2013).
- Forrester, J. S., et al. Thermodilution cardiac output determination with a single flow-directed catheter. Am Heart J. 83 (3), 306-311 (1972).
- Deja, M., et al. The inhaled ET(A) receptor antagonist LU-135252 acts as a selective pulmonary vasodilator. Clin Sci (Lond). 103, Suppl 48 21-24 (2002).
- Matute-Bello, G., Frevert, C. W., Martin, T. R. Animal models of acute lung injury. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 295 (3), 379-399 (2008).
- Kloot, T. E., et al. Recruitment maneuvers in three experimental models of acute lung injury. Effect on lung volume and gas exchange. Am J Respir Crit Care Med. 161 (5), 1485-1494 (2000).
