Waiting
Login processing...

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

Immunology and Infection

Модель восстановления искусственного кровообращения без переливания или инотропных препаратов в крыс

Published: March 23, 2018 doi: 10.3791/56986

Summary

Здесь мы представляем протокол для описания модели простого восстановления искусственного кровообращения без переливания или инотропных препаратов в крысу. Эта модель позволяет изучение долгосрочных множественные следы орган искусственного кровообращения.

Abstract

Искусственного кровообращения (КПБ) незаменима в сердечно-сосудистой хирургии. Несмотря на драматические уточнение КПБ технику и устройства, мульти орган осложнений связанные с длительной КПБ по-прежнему под угрозу итоги работы сердечно-сосудистой хирургии и может ухудшить послеоперационной заболеваемости и смертности. Животные модели, изложив клинического использования КПБ включить разъяснение патофизиологических процессов, которые происходят во время КПБ и облегчить доклинические исследования для разработки стратегий защиты против этих осложнений. Крыса КПБ модели выгодно из-за их большей эффективности, удобный экспериментальный процессов, обильные методы тестирования на генетические или уровни белка и генетические последовательности. Они могут использоваться для расследования активации иммунной системы и синтеза провоспалительных цитокинов, комплимент активации и производство свободных радикалов кислорода. Крыса модели были усовершенствованы и постепенно взяли место крупных животных моделей. Здесь мы описываем простую модель КПБ без переливания или инотропных препаратов в крысу. Эта модель восстановления позволяет изучение долгосрочных множественные следы орган КПБ.

Introduction

В 1953 году д-р Джон х. Гиббон младший успешно выполнил первый кардиохирургии с использованием КПБ1, и она впоследствии стала важным механизмом в сердечно-сосудистой хирургии. Хотя методы и устройства были значительно усовершенствованы, мульти орган осложнений, связанных с КПБ по-прежнему под угрозу итоги работы сердечно-сосудистой хирургии и может повлиять на послеоперационном заболеваемости и смертности2. Связанных с КПБ орган повреждение вызвано активации иммунной системы и синтеза провоспалительных цитокинов, комплимент активации и производство свободных радикалов кислорода2. Патофизиология, однако, не выяснен полностью.

Животные модели, изложив клинического использования КПБ включить разъяснение патофизиологических процессов во время и после КПБ; Это может облегчить доклинические исследования при разработке стратегий, чтобы избежать этих осложнений. Начиная с Попович и др. впервые сообщалось КПБ модель крыса в 1967 году3, крыса КПБ модели были усовершенствованы и постепенно заняли место крупных животных моделей за счет большей эффективности, удобный экспериментальный процессы и множество тестирования методов в генетических и уровни белка. Кроме того беспородных крыс может быть генетически идентичны, сокращение возможных биологических отклонений.

Фабр и др. впервые создана модель восстановления, что позволило изучение долгосрочных несколько следов орган КПБ4. Преимущества этой модели простого выживания являются гибкость (КПБ потока и продолжительность), стабильной жизненно важные условие и воспроизводимость в внутрирастительного воспаления. Крыса КПБ модели стали решающее значение для расследования терапевтических стратегий, которые направлены на предотвращение мульти орган травмы во время КПБ5, и недавно были разработаны различные модели для моделирования клинических ситуациях во время КПБ. Де Ланге и др. разработана модель сердца, которое может использоваться для характеристики ферментативные, генетические и гистологической ответы, относящиеся к миокардиального ушиба7. Петерс и др. организованы инфаркта миокарда и контролируемых с помощью миниатюрных КПБ модели для анализа дисфункция сердца через фокуса ишемии и реперфузии травмы8реперфузии. Юнгвирта и др. впервые создана модель глубоко гипотермического кровообращения (DHCA), которая может пролить свет на глобальной ишемии и реперфузии травмы, DHCA и поддерживает потенциальных нейропротекторной стратегии6. Исследования с использованием DHCA исследовать влияние гипотермии, реперфузия или гемолиз срабатывает сигнализации событий9. Глубокая гипотермия может повлиять на активации и инактивации различных ферментов и путей и механизмов остаются неизвестными10. С другой стороны сердца модели или модели ишемии сердца должны использоваться для расследования ишемии и реперфузии сердца травмы. Эти различные модели КПБ крысы, которые высоко пилки человека КПБ может выявить патологических процессов, связанных с КПБ и снизить риск осложнений, связанных с КПБ.

Этот протокол демонстрирует простую модель КПБ без переливания или инотропных препаратов в крысу. Эта модель позволяет для изучения долгосрочных множественные следы орган КПБ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

До эксперимента все крысы следует уделять одну неделю акклиматизироваться. Все хирургические вмешательства на животных должно осуществляться в соответствии с руководством для ухода и использования лабораторных животных (www.nap.edu/catalog/5140.html) или других соответствующих этических принципов. Протоколы должны быть одобрены Комитетом животных в соответствующее учреждение, прежде чем продолжить. Все последующие процедуры должны выполняться в асептических условиях.

1. Подготовка КПБ цепи

Примечание: Носить индивидуального защитного снаряжения, включая перчатки, очки и чистой пальто или одноразовые платье.

  1. Настройка цепи КПБ
    1. Подключение трубки поливинилхлоридные с венозной водохранилище, подготовлены для КПБ цепи и изменение новорожденных мембраны Оксигенатор, как показано на рисунке 1. Обеспечить все соединения плотно и не приводили к утечке воды.
    2. Установите цепь КПБ на валик насоса устройство согласно производителя протоколы.
    3. Держите насос ролик-регулируемая высота таблицы и отрегулируйте высоту таблицы на 10 см ниже экспериментальной стол.
  2. Грунтовка КПБ цепи
    1. Mix 12 мл гидроксиэтилированного крахмала раствора с 0,1 мл гепарина и 0,5 мл раствора бикарбоната натрия 7% для грунтования КПБ цепи.
    2. Премьер цепи с 11 мл раствора грунт, с мягко вращающийся ролик насоса. Иглы вентиляционные, 18 положите в резервуар для отвода воздуха.
    3. Несколько раз ударил мембранный Оксигенатор для воздуховыпускника, с наклоном Оксигенатор. Воздуха должны быть скрыт полностью во избежание эмболии и недостаточно оксигенации. Во время грунтовки цепи, тепло схема электрических тепла лампы на водохранилище.

2. процедура перед КПБ

Примечание: Операционного поля и устройства должны быть продезинфицированы на 70% спирте или соединения аммония четвертичные перед использованием.

  1. Анестезия и животных параметр
    1. Анестезировать Крыса с 3,0% смешанные изофлюрановая воздуха для ингаляции в испаритель. Крыса на работу стенд и интубировать 16-го калибра канюли в трахею. Следовать ваш местных животных ухода руководящие принципы относительно анальгезии дозы и частоты (например
      бупренорфин 0,005 мг/кг с.к.)
      Примечание: Крысы должны быть в глубокой анестезии и потерять рефлексов. Дыхание должно быть ритмичной, но не быть арестован.
    2. Передача крысы на операционный стол оборудован электрической грелки. Начала искусственной вентиляции легких с 8 мл/кг дыхательного объема, частоты дыхания 70 циклов/мин и 30% фракции вдохновили кислорода, контролируется датчиком кислорода.
    3. Поддержание анестезии с 1,5-2,0% изофлюрановая и дополнительного администрирования кетамина/Ксилазина КПБ посвящения.
    4. Контролировать ректальной температуры с помощью ректального зонда. Поддерживать температуру нормотермических тела 37 ° c, регулируя температура пэда тепла и поместив цепи тепла лампы.
    5. Крыса в лежачем положении и растянуть четыре конечности, фиксируя с иглы. Контроль пульса, установив ЭКГ электрод игла для двусторонних плечо и левой части живота. Место влажной марлей или применить глазной мази в глаза для предотвращения сухости.
  2. Катетеризации
    1. После дезинфекции поверхности всего тела sprayingby напыления 70% этанол или другой антисептическим раствором, брить волосы на бритву на двусторонние паховой области и справа шейки матки региона. Прежде чем сделать разрез кожи следует использовать местные анестетики (например, лидокаин). Примечание: как альтернатива хирургической скраб разрез сайта могут быть использованы вместо всего тела спрей 70% этанола, чтобы избежать падения температуры тела.
    2. Надрезать кожу (около 5 мм) на двусторонние паховой области и справа шейки матки региона ножницами и тупо рассечения тканей подвергать право бедренной артерией. Тщательно отдельные артерии от Вены и нерва поблизости. Перевязать в конце общей бедренной артерии 4-0 шелк и воздействия напряженности.
    3. Вырезать артериальной стенки (около 1 мм) правой общей бедренной артерии микро ножницами в перпендикулярном направлении к артерии и тщательно иглу 24-калибруйте внутривенного катетера из разреза на глубину 1 см для мониторинга системной артериальной давление и анализ парциальное давление газа в артериальной крови.
    4. Администрировать гепарина натрия (500 МЕ/кг) из катетера.
    5. Выполните шаги 2.2.2 и 2.2.3 иглу 24-калибруйте внутривенного катетера в левой бедренной артерии общей как артериальная настой линия для КПБ цепи.
    6. Вставьте angiocatheter мульти отверстие 17-го калибра в правой внутренней яремной вены и продвиньте его в правое предсердие и нижней полой вены (IVC). Не вставляйте катетер примерно, как судно может легко сломать. Подключите катетер к КПБ цепи для венозного оттока.
    7. Обложка каждого канюлированной региона влажной марлей, чтобы избежать загрязнения.

3. процедура во время КПБ

  1. Доставить 100% кислород газ Оксигенатор 0,8 Л/мин при КПБ и уменьшение частоты дыхания до 30 циклов/мин. От 200 до 400 мм рт.ст требуется парциальное давление кислорода в артериальной.
  2. В начале КПБ, увеличьте температуру тепла накладку к максимальной, 42 ° C, для смягчения непосредственных падение температуры тела после инициации КПБ. Отрегулируйте настройку температуры до 37 ° C, когда температура тела возвращается в 36 ° C.
  3. Осторожно начать поток КПБ и держать глаз на объем крови в водохранилище. Пустой резервуар может привести к эмболии. Если уменьшается объем крови в водохранилище, снизить поток насоса, регулируя высоту таблицы, или изменяя положение дренажный катетер. Повторно не устанавливайте катетер венозный дренаж, который может легко привести к перфорации правого предсердия и/или аритмии.
  4. Увеличить и сохранить насос поток на 100 мл/кг/мин, в то время как среднее артериальное давление поддерживается на 70 мм рт.ст.. Когда соответствующие кровяное давление поддерживается, небольшой объем по крайней мере в 1 мл в водохранилище является приемлемым. Если есть менее чем в 1 мл крови в водохранилище, это может привести к эмболии в органах.
  5. Если артериальное давление неустойчиво, добавьте 2-3 мл раствора грунт до трассы (это может привести к анемии после КПБ).

4. процедура после КПБ

  1. Зажимайте трубку венозный дренаж и удалить его из цепи. Влить оставшиеся крови в контуре постепенно к артерии поддерживать артериальное давление.
  2. Увеличение частоты дыхания до 70 циклов/мин.
  3. Удалить катетер венозный дренаж и левый катетер артериальной, затем перевязать судна в проксимальном и дистальном сайта.
  4. Удаление линии артериальной из правой бедренной артерии 60 мин после окончания КПБ.
  5. Очистить каждый раны с соленой и закрыть рану швы.
  6. Конец анестезии и экстубаций трахею трубки после проверки спонтанного дыхания животных.
  7. Администрирование утепленные стерильный изотонический жидкости и использовать мат тепла и электрической тепла лампы чтобы согреться животных. Проверьте условия животного часто до выздоровления от анестезии. Обеспечивают респираторной поддержки при необходимости. Примечание: После того, как животное начинает перемещаться, источник тепла должны удаляться из части клетки, чтобы животное выбрать сторону теплым или холодным.
  8. Держите животных помимо компании других животных до тех пор, пока полностью восстанавливает дыхание. Не вернуть животное компании до полного восстановления.
  9. Проверка потребления пищи и воды после восстановления от анестезии и оказывать соответствующую поддержку питания. Администрировать анальгетиков и проверьте наличие признаков дискомфорта или боли.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Рисунок 1 показывает всю цепь КПБ. Физиологических параметров в этой модели показаны на рисунке 2и включают ректальной температуры, означает артериального давления и частоты сердечных сокращений. На рисунке 3 показан анализ газов артериальной крови во время КПБ, включая парциальное давление кислорода в артериальной, парциальное давление артериальной двуокиси углерода, гематокрит, базовый избыток, выражение сывороточного калия и потенциал водорода. На протяжении всей процедуры среднее артериальное давление и частота сердечных сокращений были стабильными. Ректальной температуры и гематокрита, сократилось в начале КПБ вследствие гемодилюция, вызванные грунтование тома. Парциальное давление кислорода в артериальной значительно возросло во время КПБ благодаря мембранной оксигенации. Представитель гематоксилином и эозином, окрашивание изображения легких показаны в Рисунок 4, который включает в себя изображения Шам операции группы (рис. 4A, C) и группе КПБ (Рисунок 4B, D) и соотношения PaO2 /2 FiO после КПБ по сравнению с базовой линией (рис. 4E). Интерстициальный отек, воспалительных клеток инфильтрата и кровоизлияния было отмечено существенное различие в группе КПБ. Рисунок 5 показывает сывороточной концентрации α фактор некроза опухоли (ФНО α), интерлейкина-6 (IL-6) и высокая мобильность группы коробке 1 (HMGB1) уровни после КПБ.

Figure 1
Рисунок 1 : КПБ цепи. Вся цепь КПБ состоит из резервуара (8 мл), мембранный Оксигенатор объемом Грунтование 3,3 мл и Роликовый насос. Все части соединены через трубки поливинилхлоридные, включая линию венозный дренаж (внешнего диаметра (OD), 3,3 мм, внутренний диаметр (ID), 2 мм; около 1.4 мл), артериальной линии (OD, 2 мм; ID, 1,2 мм; около 1,2 мл) и трубу крепления валика насоса (OD, 6,6 мм; ID, 4,5 мм; около 2,8 мл). Объем всего грунтовки-11 мл, включая около 3 мл в водохранилище. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2 : Физиологические переменные. Физиологических параметров во время и после КПБ, в том числе ректальной температуры (A), (B) среднее артериальное давление и частота сердечных сокращений (C) (n = 6). Очки и погрешностей представлены как среднее и стандартное отклонение. КПБ, искусственного кровообращения; Предварительно, перед КПБ; КПБ X, X мин после начала КПБ; Пост-X, X мин после окончания КПБ. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3 : Анализаторы газов артериальной крови. Анализаторы газов артериальной крови во время и после КПБ. (A) парциальное давление кислорода в артериальной, (B) парциальное давление артериальной двуокиси углерода, гематокрит (C), базовым избыток (D), (E) сыворотки выражение калия и (F) потенциал водорода (n = 6). Очки и погрешностей представлены как среднее и стандартное отклонение. КПБ, искусственного кровообращения; Предварительно, перед КПБ; КПБ X, X мин после начала КПБ; Пост-X, X мин после окончания КПБ. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4 : Гистологический анализ для легких. Представитель гематоксилином и эозином, окрашивание изображения для группы операции Шам (A, C) и искусственного кровообращения осуществляется группой (B, D). 4 ч после КПБ. Тяжесть респираторного дистресса коррелировалось степени патологических результатов в отек и кровотечение. Масштаб баров; 50 мкм (a, B), 1 мм (C, D). (E) отношение PaO2/FIO2 после КПБ по сравнению с базовой линией в Шам и управления группы (n = 6 в каждой группе). Очки и погрешностей представлены как среднее и стандартное отклонение. p < 0.01 против Шам группы. КПБ, искусственного кровообращения; PaO2, парциальное давление артериальной крови кислородом; FiO2, фракция вдохновили кислорода; Пост-X, X мин после окончания КПБ. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 5
Рисунок 5 : Оценка воспалительных реакций в сыворотке. Концентрация в сыворотке (A) фактор некроза опухоли альфа (TNF-α), (B) интерлейкина-6 (IL-6) и (C) высокая мобильность группы коробке 1 (HMGB1) уровней после КПБ. n = 5 для каждой группы: Sham группы и группы КПБ, крыс претерпевает КПБ. Очки и погрешностей представлены как среднее и стандартное отклонение. p < 0,05, †p < 0,001 против Шам группы. КПБ, искусственного кровообращения; Пост-X, X мин после окончания КПБ. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

В этой модели КПБ крыса сыворотке крови и легких выражение уровни воспалительных цитокинов и HMGB-1, ключевых транскрипционный фактор, регулирующий воспалительные реакции, резко возросло после КПБ. Предыдущие клинические исследования показали, что сыворотки секрецию HMGB-1 уровень повышен у пациентов, перенесших сердечно-сосудистой хирургии11, и пик сыворотки HMGB-1 уровень в КПБ был связан с более тяжелого синдрома системного воспалительного ответа и оксигенации лёгких после КПБ12. Кроме того сыворотка HMGB-1 уровень является независимым биомаркер для прогнозирования смертности интенсивной терапии у больных с тяжелой пневмонией и острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС)13. Серьезные связанные с КПБ ОРДС связанные с воспалительных цитокинов и HMGB-1 Активация успешно имитирует этой модели КПБ крыса.

Многочисленные исследования на системное воспаление, связанные с КПБ были проведены в крыса модели из-за их полезность для расследования системных воспалительных реакций, включая провоспалительного цитокина выражение14, ядерная Каппа B активации15, нейтрофильные активации молекулы адгезии16, и матрицы металлопротеиназы-9 деятельность17. Окислительного стресса, такие как активация белка Хо-1 во время КПБ также исследовано с помощью крыса КПБ модели18.

Крыса КПБ недавно разработана модель в различных процедурах для имитации клинических ситуациях осложнений от КПБ. Энзимный, генетические и гистологических эффекты для миокарда может расследоваться сердца модель7. Кроме того модель DHCA сообщается, выявить механизмы, связанные с церебральной неблагоприятного исхода после торакальной хирургии аорты и расследовать потенциальные нейропротекторной стратегии6. Эти модели, основанные на модели КПБ обычных крыса, являются ценными оценить различные эффекты КПБ, тесно имитирует клинических ситуаций в сердечно-сосудистой хирургии.

Выживаемости этой модели зависит от следователя технического усовершенствования. Наиболее важных факторов, связанных с заболеваемости кровотечения во время разделения сосудов, сердца разрыв и retroperitoneum гематома, которая обычно возникает из технического сбоя. Хорошее воздействие, соответствующие напряженность в сосуды, и нежные катетеризации являются хирургические требования к успеху. Сохраняя среднего артериального давления по меньшей мере 60 мм рт.ст, управляя защищены крови и дополнительное решение имеет важное значение для избегая экстремальных анемия и дефицит нижних конечностей. Эмболии в кишечнике и/или другие органы брюшной полости, важно также избежать; как только это происходит, процедура не может быть завершена.

В начале практике эти процедуры, завершение КПБ является приблизительно 20% из-за трудности в катетеризации и до 10% выживаемости 4 h после КПБ. После опыта работы с 20 моделей выживаемость значительно улучшились почти 80% из-за стабильной гемодинамики при подготовке модели.

В начале создания этой модели, общий объем КПБ цепи-3 мл, который выше, чем в настоящем. Таким образом, чрезмерное коллоидных объем индуцированной критических анемия во время КПБ (означает гематокрит: 14,7%)19. Уменьшая объем цепи КПБ и хирургические кровотечение, гематокрит во время КПБ резко возросло до 21,3%, что позволило поддерживать стабильные гемодинамики.

17-го калибра мульти отверстия очень подходит для катетеризации из внутренней яремной для IVC через правого предсердия, из-за его подходящей длины и мягкость, что предотвращает износ из венозной стенки. Кроме того, несколькими отверстия и достаточно внутренний диаметр позволяет достаточно венозного возврата и высокий уровень успеха. Введение катетера в IVC технически трудно из-за своей слепой образом и будет легко перфорации стенки венозного или трепетания.

Артериальная катетеризации крыс для бедренной артерии, как правило, причиной ишемии конечностей, по сравнению с хвоста артерии или сонной артерии20. По нашему опыту нестабильность гемодинамики (среднее BP менее 60 мм рт.ст.), лигирование глубокие бедренной артерии, и критические анемия может привести к повреждению тяжелых ног. Поддержание кровяного давления, cannulating область выше общей бедренной артерии и держать высокий гематокрит являются все решения для предотвращения ишемии конечностей, вызванные врожденной богатые залога перфузии крыс.

Избежание катехоламинов и переливание крови необходимо точно исследовать гемодинамики, биохимические и физиологические реакции тестирования материалов и мероприятий. Существует не нужно для вазопрессоров и переливания на всех во время процедуры в нашей модели. Глубокий наркоз увеличивает выпуск воспалительных цитокинов и впоследствии ухудшается орган функции21. До начала КПБ важны соответствующие анестезии глубины, гладкой и нежной катетеризации Животные трахеи для интубации и катетеризации бедренной артерии для мониторинг артериального давления без кровотечения. В случае нестабильности гемодинамики до начала КПБ, успеха заметно уменьшится. Во время КПБ скорость потока КПБ должна поддерживаться путем регулировки громкости в водохранилище. На 60 мин после начала КПБ осторожным добавлением тома (1-3 мл физиологического раствора) требуется из-за нестабильности гемодинамики при воспалительных процессах. Однако добавление чрезмерной коллоидных тома вызывает анемии, которая может привести к нестабильности условий. После КПБ кровь в контуре КПБ должен возвращаться крысы аккуратно в 30 мин нестабильности после КПБ означает, что существует потенциал заболеваемости как ишемия конечностей или кишечника.

Глубина подходит анестезии является одним из советов в этой модели для снижения смертности и заболеваемости. Вдыхаемые анестетики обеспечивают надлежащий контроль глубины и Продолжительность анестезии. Когда мы интубировать канюли в трахею, крысы должны быть в глубокий наркоз достаточно, чтобы потерять рефлексов. Дыхание должно быть ритмичной, но не быть арестован. Дыхательное арестование указывает чрезвычайно глубокий наркоз, гипотония или неминуемой смерти, которая вызывает системное воспаление. Наоборот недостаточно анестезии вызывает больше стресс для животного. Во время КПБ движение тела животного имеет решающее значение для сокращения из-за возможного случайного удаления канюли. Управление изофлюрановая испарителем, мониторинг частоты сердечных сокращений, артериальное давление и движение стенки грудной клетки не требуется во время процедуры. В начале КПБ концентрации в крови изофлюрановая Дилатации, может сократиться загрунтовать тома. Дополнительные внутрибрюшинного Пентобарбитал может позволить стабильной глубины анестезии.

Послеоперационные инфекции в крыс вызовет многочисленные изменения в физиологических параметров22. Долгое выживание модель требует строгого ведения стерильных условий во время процедуры. Отдельную комнату и чистой рабочей области для асептических процедуры являются желательными. Операционного поля и устройства должны быть продезинфицированы на 70% спирте или соединения аммония четвертичные перед использованием. Каждый материал, который скорее всего влияет на загрязнение, такие как канюли, решения и шовные материалы, должен быть в стерильной упаковке. Во время КПБ охватывающих операционного поля с влажной марлей малых предотвращает сайты от потенциальных источников загрязнения. Перед закрытием раны, удаление кровь из раны и промывка стерильной водой необходимо избегать раневой инфекции. По нашему опыту не раневой инфекции произошло 24 ч после операции.

Существуют ограничения этой модели КПБ в это не может полностью имитировать клинических ситуациях. Во-первых это сердце бьется модели экспонатов пульсирующего потока, который отличается от клинической хирургии сердца с арестованных сердцем. Во-вторых эта модель может проводиться без торакотомии, и это не будет полностью воспроизвести клинических КПБ с средний торакотомии, что приводит к массивных кровотечений во время хирургической процедуры.

В заключение этот КПБ модель восстановления позволяет исследования из ранних - и долгосрочной перспективе множественные повреждения органов, связанные с КПБ. Основные преимущества этой модели включают в себя сокращение возможных погрешностей, переливания крови, vasopressors или инотропных препаратов. Эта модель подходит для расследования терапевтические стратегии, направленные на предотвращение мульти орган травмы во время КПБ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Все авторы имеют ничего сообщать о коммерческой поддержки.

Acknowledgments

Признательность д-р Taki т. и д-р м. Funamoto за их техническую поддержку.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Rodent Ventilator 7025 Ugo Basile 7025 Ventilator
OxiQuant B ENVITEC 46-00-0023 Oxygen Sensor
CMA 450 Temperature Controller CMA 8003759 Temperature Controller
CMA 450 Heating Pad CMA 8003763
CMA 450 Rectal Probe CMA 8003761
DIN(8) to Disposable BP Transducer ADInstruments MLAC06
Disposable BP Transducer ADInstruments MLT0670
IX-214 Data Recorder iWorx Systems IWX-214 amplifier
LabScribe software iWorx Systems software
Roller pump Furue Science Model RP-VT pump
Happy Cath Medikit EB 19G 4HCLs PP 17-gauge multiorifice angiocatheter
SURFLO ETFE I.V. Catheter Terumo SR-OX2419CA 24-gauge angiocatheter
Oxygenator Mera HPO-002
CPB circuit Mera custom-made
Hespander fluid solution Fresenius Kabi 3319547A4035 Hydroxyethyl starch

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gibbon, J. H. Application of a mechanical heart and lung apparatus to cardiac surgery. Minn Med. 37 (3), 171-185 (1954).
  2. Apostolakis, E., Filos, K. S., Koletsis, E., Dougenis, D. Lung dysfunction following cardiopulmonary bypass. J Cardiac Surg. 25 (1), 47-55 (2010).
  3. Popovic, P., Horecky, J., Popovic, V. P. Instrumental responses in rats after hypothermic cardiopulmonary by-pass. P Soc Exp Biol Med. 126 (1), 225-228 (1967).
  4. Fabre, O., et al. A recovery model of partial cardiopulmonary bypass in the rat. Perfusion. 16 (3), 215-220 (2001).
  5. Hirao, S., Masumoto, H., Minatoya, K. Rat cardiopulmonary bypass models to Investigate multi-organ injury. Clin Surg. 2, 1-6 (2017).
  6. Jungwirth, B., et al. Neurologic outcome after cardiopulmonary bypass with deep hypothermic circulatory arrest in rats: description of a new model. J Thorac Cardiov Sur. 131 (4), 805-812 (2006).
  7. de Lange, F., Yoshitani, K., Podgoreanu, M. V., Grocott, H. P., Mackensen, G. B. A novel survival model of cardioplegic arrest and cardiopulmonary bypass in rats: a methodology paper. J Cardiothorac Surg. 3, 51 (2008).
  8. Peters, S., et al. An experimental model of myocardial infarction and controlled reperfusion using a miniaturized cardiopulmonary bypass in rats. Interact Cardiovasc Th. 19 (4), 561-564 (2014).
  9. Engels, M., et al. A cardiopulmonary bypass with deep hypothermic circulatory arrest rat model for the investigation of the systemic inflammation response and induced organ damage. J Inflamm. 11 (26), (2014).
  10. Pinto, A., et al. The extracellular isoform of superoxide dismutase has a significant impact on cardiovascular ischaemia and reperfusion injury during cardiopulmonary bypass. Eur J Cardio-Thorac. 50 (6), 1035-1044 (2016).
  11. Zhang, Z., Wu, Y., Zhao, Y., Xiao, X., Liu, J., Zhou, X. Dynamic changes in HMGB1 levels correlate with inflammatory responses during cardiopulmonary bypass. Exp Ther Med. 5 (5), 1523-1527 (2013).
  12. Kohno, T., et al. Impact of serum high-mobility group box 1 protein elevation on oxygenation impairment after thoracic aortic aneurysm repair. Heart Vessels. 26 (3), 306-312 (2011).
  13. Tseng, C. C., et al. Impact of serum biomarkers and clinical factors on intensive care unit mortality and 6-month outcome in relatively healthy patients with severe pneumonia and acute respiratory distress syndrome. Dis Markers. 2014, (2014).
  14. Paparella, D., Yau, T. M., Young, E. Cardiopulmonary bypass induced inflammation: pathophysiology and treatment. An update. Eur J Cardio-Thorac. 21 (2), 232-244 (2002).
  15. Hirao, S., et al. Recombinant human soluble thrombomodulin prevents acute lung injury in a rat cardiopulmonary bypass model. J Thorac Cardiov Sur. , In Press. (2017).
  16. Yamazaki, S., Inamori, S., Nakatani, T., Suga, M. Activated protein C attenuates cardiopulmonary bypass-induced acute lung injury through the regulation of neutrophil activation. J Thorac Cardiov Sur. 141 (5), 1246-1252 (2011).
  17. Wang, C. T., Zhang, L., Wu, H. W., Wei, L., Xu, B., Li, D. M. Doxycycline attenuates acute lung injury following cardiopulmonary bypass: involvement of matrix metalloproteinases. Int J Clin Exp Patho. 7 (11), 7460-7468 (2014).
  18. Liu, K., et al. Curcumin attenuates cardiopulmonary bypass-induced lung oxidative damage in rats. J Cardiovasc Pharm T. 17 (4), 395-402 (2012).
  19. Taki, T., et al. Fetal mesenchymal stem cells ameliorate acute lung injury in a rat cardiopulmonary bypass model. J Thorac Cardiov S. 153 (3), 726-734 (2017).
  20. Zhu, X., et al. Establishment of a novel rat model without blood priming during normothermic cardiopulmonary bypass. Perfusion. 29, 63-69 (2014).
  21. Inoue, K., et al. Deep anesthesia worsens outcome of rats with inflammatory responses. Inflamm Res. 65 (7), 563-571 (2016).
  22. Bradfield, J. F., Schachtman, T. R., McLaughlin, R. M., Steffen, E. K. Behavioral and physiologic effects of inapparent wound infection in rats. Lab Anim Sci. 42 (6), 572-578 (1992).

Tags

Повреждения легких кардиохирургии иммунологии и инфекции выпуск 133 искусственного кровообращения воспаление выживания модель крыса
Модель восстановления искусственного кровообращения без переливания или инотропных препаратов в крыс
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hirao, S., Masumoto, H., Itonaga,More

Hirao, S., Masumoto, H., Itonaga, T., Minatoya, K. A Recovery Cardiopulmonary Bypass Model Without Transfusion or Inotropic Agents in Rats. J. Vis. Exp. (133), e56986, doi:10.3791/56986 (2018).

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