Summary
Burada, kan nakli ya da bir fare inotropic ajanlar olmadan basit kurtarma Kardiyopulmoner bypass modeli tanımlamak için bir iletişim kuralı mevcut. Bu model birden fazla organ sekel Kardiyopulmoner baypas uzun vadeli bir çalışma sağlar.
Abstract
Kardiyopulmoner bypass (KPB) kardiyovasküler cerrahide vazgeçilmezdir. CPB tekniği ve aygıtları, çoklu organ komplikasyonlar dramatik arıtma rağmen ilgili uzun süreli KPB hala kalp damar ameliyatları sonucu güvenliğini aşmasına ve ameliyat sonrası morbidite ve mortalite daha da kötüye gidebilir. Hayvan modelleri KPB klinik kullanımı recapitulating açıklama CPB sırasında meydana patofizyolojik süreçlerin etkinleştirin ve bu komplikasyonlar karşı koruma stratejileri geliştirmek için önceden klinik çalışmalar kolaylaştırmak. Sıçan KPB onların daha fazla maliyet-etkililik, uygun deneysel süreçler, genetik, bol test yöntemleri veya protein düzeyleri ve genetik tutarlılık nedeniyle avantajlı modellerdir. Bunlar bağışıklık sistemi harekete geçirmek ve sentez proinflamatuar sitokinler, iltifat harekete geçirmek ve üretim oksijen serbest radikallerin araştırılması için kullanılabilir. Fare modelleri rafine edilmiş ve yavaş yavaş büyük hayvan modelleri meydana gelmiş. Burada, kan nakli ve/veya bir sıçan inotropic ajanlar olmadan basit bir KPB modeli açıklar. Bu kurtarma modeli birden fazla organ sekel KPB ile uzun vadeli bir çalışma sağlar.
Introduction
1953 yılında Dr. John H. Gibbon Jr. başarıyla KPB1kullanarak ilk kalp cerrahisi yapılan ve daha sonra temel bir modalite kardiyovasküler cerrahi oldu. CPB için ilgili çoklu organ komplikasyonlar hala teknikleri ve cihazlar önemli ölçüde rafine edilmiş iken, kalp damar ameliyatları sonucu güvenliğini aşmasına ve ameliyat sonrası morbidite ve mortalite2etkileyebilir. KPB ile ilgili organ hasarı bağışıklık sistemi harekete geçirmek ve sentez proinflamatuar sitokinler, iltifat harekete geçirmek ve üretim oksijen serbest radikallerin2neden olur. Onun patofizyolojisi, ancak, tam aydınlatılmamıştır değil.
Hayvan modelleri KPB klinik kullanımı recapitulating ve KPB sonrası açıklama patofizyolojik süreçlerin etkinleştirmek; Bu stratejileri bu komplikasyonları önlemek için gelişmekte olan önceden klinik çalışmaları kolaylaştırabilir. Beri Popovic ve ark. ilk KPB rat sıçan KPB manken 19673' te rapor modelleri rafine edilmiş ve yavaş yavaş daha fazla maliyet-etkililik, uygun deneysel süreç ve yöntemleri test bir bolluk nedeniyle büyük hayvan modellerin genetik meydana gelmiş ve protein düzeyleri. Buna ek olarak, doğuştan farelerin genetik olarak özdeş, olası biyolojik önyargıları azaltmak olabilir.
Fabre ve ark. ilk kurulan birden fazla organ sekel KPB4uzun süreli çalışma izin bir kurtarma modeli. Bu basit hayatta kalma model avantajları esneklik (KPB akışı ve süre), hayati durumu ve tekrarlanabilirlik sistemik inflamasyon vardır. Sıçan KPB modelleri KPB5sırasında çoklu organ yaralanması önlemek amacı tedavi stratejileri incelenmesi için çok önemli hale gelmiştir ve son zamanlarda klinik durumlar CPB sırasında simülasyonu için çeşitli modeller geliştirilmiştir. De Lange ve ark. Miyokard hasarı7için ilgili enzimatik, genetik ve histolojik yanıt tanımlamak için kullanılan bir kardiyak arrest modeli geliştirdi. Engin ve ark. Miyokard İnfarktüsü ve kontrollü reperfüzyon kalp disfonksiyonu odak iskemi ve reperfüzyon hasarı8üzerinden analiz etmek için kırılan bir KPB modeli kullanılarak düzenlenmiştir. Jungwirth ve ark. ilk kurulan global iskemi ve reperfüzyon hasarı DHCA ve destekler potansiyel nöroprotektif stratejileri6tarafından aydınlatmak derin hipotermik dolaşım tutuklama (DHCA) modeli. DHCA kullanarak çalışmalar hipotermi, reperfüzyon ve/veya hemoliz tetikleyen sinyal olaylar9etkisini araştırmak. Derin hipotermi harekete geçirmek ve çeşitli enzim inactivation etkileyebilir ve yollar ve mekanizmaları bilinmeyen10kalır. Öte yandan, kardiyak arrest modelleri veya kalp iskemi modelleri iskemi ve reperfüzyon kalp yaralanması araştırmak için kullanılmalıdır. Son derece insan KPB özetlemek çeşitli bu sıçan KPB modeller patolojik süreçler için KPB ile ilgili açığa vurmak ve KPB ile ilgili komplikasyonlar etkisinin azaltılmasına yardımcı olur.
Bu iletişim kuralı kan nakli ya da bir fare inotropic ajanlar olmadan basit bir KPB modeli gösterir. Bu modeli birden fazla organ sekel KPB ile uzun süreli çalışma için verir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Deney öncesinde tüm rats bir hafta alışmana verilmesi gerekir. Hayvanlar üzerinde tüm cerrahi işlemler Kılavuzu uygun olarak bakım ve laboratuvar hayvanlarının kullanımı (www.nap.edu/catalog/5140.html) veya diğer uygun etik kurallar için yapılmalıdır. İletişim kuralları hayvan refahı Komitesi devam etmeden önce uygun Kurumu tarafından onaylanması. Tüm sonraki yordamlar aseptik koşullar altında gerçekleştirilmelidir.
1. CPB devre hazırlama
Not: kişisel koruyucu ekipman eldiven, gözlük ve temiz kat veya tek kullanımlık elbisesi giymek.
- Set-up KPB devre
- Polivinil klorür tüpler KPB devre ve şekil 1' de gösterildiği gibi bir değiştirilmiş yenidoğan membran oxygenator için önceden tasarlanmış bir Venöz rezervuar bağlanmanız gerekir. Tüm bağlantıları sıkı ve su sızıntısı değil olun.
- CPB devre silindir pompa aygıt üreticinin iletişim kuralları göre ayarlayın.
- Silindir pompa yüksekliği ayarlanabilir bir tabloda tutmak ve deneysel masanın altına 10 cm için tablonun yüksekliğini ayarla.
- Astar KPB devre
- Hydroxyethyl nişasta çözüm mix 12 mL 0.1 mL heparin ve 0.5 mL KPB devre priming için % 7 karbonat çözeltisi ile.
- 11 mL astar çözeltisi ile devre yavaşça dönen pompa bezi ile Başbakan. Bir 18'lik havalandırma iğne hava havalandırma için rezervuar içine koymak.
- Membran oxygenator deair, oxygenator devirme ile birkaç kez vurdu. Hava hava embolisi ve yetersiz oksijen önlemek için tamamen gizlenmiş olmalı. Devre astar sırasında tarafından havzanın ayarla bir elektrikli ısı lamba devre ısı.
2. CPB önce yordamı
Not: Cerrahi alan ve aygıtları % 70 alkol veya dördüncül amonyum bileşik kullanmadan önce dezenfekte.
- Anestezi ve hayvan ayarı
- Bir sıçan bir Buharlaştırıcı %3.0 isoflurane karışık hava soluma ile anestezi. 16 lik kanül nefes borusu entübe ve fare çalışma kürsüye ayarlayın. (Örn: analjezi dozaj ve sıklığı ile ilgili senin yerel hayvan bakımı yönergeleri izleyin
buprenorfin 0.005 mg/kg SC)
Not: Sıçan derin anestezi olmalı ve refleksleri kaybetmek. Solunum ritmik olmalı ama değil tutuklandı. - Fareyi bir elektrikli Isıtma yastığı ile donatılmış bir işletim masa aktarın. Mekanik havalandırma 8 mL/kg tidal hacim, 70 devir/dk solunum ve oksijen sensörü tarafından izlenen ilham oksijen kesir % 30'u ile başlar.
- Anestezi ile 1.5-%2.0 isoflurane ve ketamin/xylazine KPB başlatma adlı ek bir yönetim ile koruyun.
- Rektal sıcaklık rektal sonda kullanarak izlemek. Normothermic vücut ısısını 37 ° c sıcaklık pedi sıcaklığını ayarlama ve ısı lamba devre yerleştirerek korumak.
- Fareyi sırtüstü pozisyonda ayarla ve dört bacaklarda iğne sabitleme ile germek. Kalp atışı ikili omuz ve sol karın ECG elektrot iğne ayarlayarak monitör. Nemli gazlı bez yerleştirin veya kuruluk önlemek için gözleri oftalmik merhem uygulamak.
- Bir sıçan bir Buharlaştırıcı %3.0 isoflurane karışık hava soluma ile anestezi. 16 lik kanül nefes borusu entübe ve fare çalışma kürsüye ayarlayın. (Örn: analjezi dozaj ve sıklığı ile ilgili senin yerel hayvan bakımı yönergeleri izleyin
- Cannulation
- Tüm vücut yüzeyinin % 70 etanol veya başka bir antiseptik çözüm püskürtme sprayingby tarafından dezenfekte sonra saç bilateral inguinal bölge ve şu servikal bölge üzerinde bir ustura ile tıraş ederim. Yerel Anestezi (örneğin lidokain) Cilt kesi yapmadan önce kullanılmalıdır. Gibi alternatif bir cerrahi bodur kesi sitenin tüm vücut yerine kullanılabilir Not: vücut ısısı bir düşüş önlemek için % 70 etanol sprey.
- Cilt (yaklaşık 5 mm) bilateral inguinal bölge ve şu servikal bölge makas tarafından deşmek ve açık açık sağ ana femoral arter ortaya çıkarmak için doku incelemek. Atardamar damar ve sinir yakın dikkatlice ayırın. Ortak femoral arter sonunda 4-0 ipek ve pozlama gerginliği ligate.
- Şu ortak femoral arter arter duvarına (yaklaşık 1 mm) arter için dikey yönde mikro makas kesilmiş ve dikkatli--dan belgili tanımlık kesme 24'lik intravenöz kateter sistemik arter izlemek için 1 cm derinliğe cannulate basınç ve arteriyel kan gazı kısmi basınç analiz.
- Heparin sodyum (500 IU/kg) kateter üzerinden yönetmek.
- 2.2.2 ve 24'lik intravenöz kateter sol ortak femoral arter KPB devre için bir Arteryel infüzyon çizgisiyle cannulate 2.2.3 adımları izleyin.
- 17'lik çoklu delik angiocatheter şu iç juguler ven yerleştirin ve sağ Kulakçık ve inferior vena kava (IVC) önceden. Kateter itmeyin kabaca gemi kolayca zarar verebilir. CPB devre Venöz drenaj için kateter takın.
- Her cannulated bölgesinin kirlenmesini önlemek için nemli bir gazlı bez ile kapak.
3. işlem CPB sırasında
- CPB sırasında 0, 8 L/dk oxygenator % 100 oksijen gazı sunmak ve 30 devir/dk solunum oranını düşürmek. Arteryel oksijen kısmi basıncı 200 ile 400 mmHg için gereklidir.
- CPB başında KPB başlatma sonra vücut ısısı hemen damla azaltmak için en fazla, 42 ° c ısı ped sıcaklık ayarını yükseltin. Vücut sıcaklığı 36 ° C'ye döndüğünde 37 ° c ayar sıcaklığı ayarlayın
- Dikkatle KPB akışını başlatmak ve havzanın kan kan hacmi göz kulak. Boş bir rezervuar hava embolisi neden olabilir. Havzanın kan kan hacmi azalır Eğer pompa akış tablo yüksekliğini ayarlayıp veya drenaj kateter konumunu değiştirerek düşürebilir. Kolayca delikli sağ atriyumu ve/veya kalp ritim bozukluğu neden olabilir Venöz drenaj kateter yeniden konumlandırmak değil.
- Artırmak ve 100 mL/kg pompa akışı tutmak/min, ise ortalama kan basıncı 70 mmHg korunur. Uygun kan basınç korunur, en az 1 ml rezervuar içinde küçük bir birim kabul edilebilir olur. Az 1 mL rezervuar kanında ise, organlarda bir hava embolisi neden olabilir.
- Kan basıncı sabit değil, 2-3 mL astar çözeltisi (KPB sonra anemi neden) devre ekleyin.
4. işlem KPB sonrası
- Venöz drenaj boru kelepçe ve devre kaldırın. Yavaş yavaş arter kan basıncı korumak için devre içinde kalan kan süzülür.
- 70 devir/dk solunum hızı artırın.
- Venöz drenaj kateter ve sol atardamar kateter kaldırın ve sonra proksimal ve distal sitedeki gemi ligate.
- Arteryel satırını doğru femoral arterin 60 dk KPB bitiminden sonra kaldırın.
- Her yara serum fizyolojik ile temiz ve yaranın dikiş ile kapatın.
- Anestezi ve tüpü boğaza tüp hayvan spontan solunum kontrol ettikten sonra son bulur.
- Isıtılan steril izotonik sıvılar yönetmek ve ısı mat ve elektrik ısı lamba hayvanlar sıcak tutmak için kullanın. Koşulları hayvanın anestezi kurtarma kadar sık sık kontrol edin. Ne zaman gerekli solunum desteği sağlar. Not: hayvan hareket başladığında, ısı kaynağı sıcak veya soğuk tarafı seçmek hayvan izin vermek belgili tanımlık kafes bölümünden çıkarılmalıdır.
- Tam olarak solunum tekrar yerine geleceğinden hayvan şirketin diğer hayvanların dışında tutmak. Hayvan kadar tam kurtarma şirkete iade etmeyin.
- Anestezi kurtarma sonra yiyecek ve su alımını kontrol ve uygun beslenme desteği sağlar. Analjezikler yönetmek ve rahatsızlık veya ağrı belirtileri kontrol.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Tüm KPB devre şekil 1 gösterir. Bu modelde fizyolojik değişkenler Şekil 2' de gösterilen ve rektal ısı dahil, arteryel kan basıncı ve kalp hızı demek. Şekil 3 arteryel kan gazı analizleri de dahil olmak üzere kısmi basınç Arteryel oksijen, Arteryel karbon dioksit, Hematokrit, temel aşırı, serum potasyum ifadesidir ve potansiyel hidrojenin kısmi basınç CPB sırasında gösterir. Yordam ortalama arter basıncı ve kalp hızı kararlı. Rektal ısı ve Hematokrit KPB başında astar hacimce neden hemodilution nedeniyle azalmıştır. Arteryel oksijen kısmi basınç nedeniyle membran oksijenasyonu CPB sırasında önemli ölçüde arttı. Temsilcisi Hematoksilen ve akciğerler görüntülerini boyama Eozin KPB grubu (şekil 4B, D) ve sahte işlem grubu (şekil 4A, C) görüntülerini ve PaO2 oranları içeren şekil 4' te gösterilen / CPB sonra FiO2 temel (şekil 4E) ile karşılaştırıldığında. İnterstisyel ödem, iltihabi hücre infiltrasyonu ve kanama için önemli bir fark KPB grubunda gözlendi. Şekil 5 tümör nekrozis faktör-α (TNF-α), İnterlökin-6 (Il-6) ve yüksek hareket kabiliyetine sahip serum konsantrasyonu CPB sonra grup kutusu 1 (HMGB1) düzeyi gösterir.
Resim 1 : KPB devre. Tüm KPB devre bir rezervuar (8 mL), membran oxygenator bir astar hacmi 3,3 mL ve bir silindir pompa ile oluşur. Tüm parçaları bir Venöz drenaj hattı da dahil olmak üzere Polivinil klorür tüpler bağlı olan (dış çap (OD), 3,3 mm; iç çapı (ID), 2 mm; yaklaşık 1.4 mL), bir Arter hattı (OD, 2 mm; Kimliği, 1,2 mm; yaklaşık 1.2 mL) ve bir tüp pompası rulman (OD, 6,6 mm'lik; ekleme Kimliği, 4.5 mm; yaklaşık 2,8 mL). 11 mL yaklaşık 3 mL rezervuar dahil olmak üzere toplam astar birimdir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Resim 2 : Fizyolojik değişkenler. Fizyolojik değişkenler ve rektal ısı(a), (B) ortalama arteriyel kan basıncı ve (C) kalp hızı da dahil olmak üzere KPB sonrası (n = 6). Puan ve hata çubukları ortalama ve standart sapma sunulmaktadır. CPB, Kardiyopulmoner bypass; Öncesi, KPB önce; CPB X dk KPB başlanmasından sonra; Post X dk KPB bitiminden sonra. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3 : Arteryel kan gazı analizleri. Arteryel kan gazı analizleri ve KPB sonrası. (A)kısmi basınç Arteryel oksijen, (B) kısmi basınç Arteryel karbon dioksit, (C) Hematokrit, (D) temel aşırı, (E) serum potasyum ifadesidir ve (F) potansiyel hidrojen (n = 6). Puan ve hata çubukları ortalama ve standart sapma sunulmaktadır. CPB, Kardiyopulmoner bypass; Öncesi, KPB önce; CPB X dk KPB başlanmasından sonra; Post X dk KPB bitiminden sonra. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4 : Histolojik analiz akciğerler için. Temsilcisi Hematoksilen ve Eozin görüntüleri sahte işlem grubu için boyama (A, C) ve Kardiyopulmoner bypass gerçekleştirilen grup (B, D). 4 h KPB sonra. Solunum zorluğu şiddeti ödem ve kanama patolojik bulgular ölçüde correlated. Ölçek çubukları; 50 µm (a, B), (C, D) 1 mm. (E) oranı KPB temel sahte grubu ve kontrol grubu ile karşılaştırıldığında sonra PaO2/FiO2 (n = 6 her grup). Puan ve hata çubukları ortalama ve standart sapma sunulmaktadır. p < 0,01 Sham grup vs. CPB, Kardiyopulmoner bypass; PaO2, kısmi basınç Arteryel oksijen; FiO2, ilham oksijen kısmını; Post X dk KPB bitiminden sonra. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5 : Serumda inflamatuar yanıt değerlendirilmesi. Serum konsantrasyonu CPB sonra(a)tümör nekrozis faktör-α (TNF-α), (B) İnterlökin-6 (Il-6) ve (C) yüksek hareket kabiliyetine sahip grup kutusu 1 (HMGB1) düzeyleri. n = 5 her grup için: Sham grubu ve KPB grubunda, fareler KPB geçiyor. Puan ve hata çubukları ortalama ve standart sapma sunulmaktadır. p < 0,05, öp < 0,001 Sham grup vs. CPB, Kardiyopulmoner bypass; Post X dk KPB bitiminden sonra. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu sıçan KPB modelde, inflamatuar sitokinlerin ve HMGB-1, inflamatuar yanıt düzenleyen bir anahtar transkripsiyon faktörü serum ve akciğer ifade düzeyleri önemli ölçüde KPB sonra arttı. HMGB-1 düzeyine serum salgılanmasını kalp damar cerrahisi11geçiren hastalarda yükselmiş ve en yüksek serum HMGB-1 seviye CPB sırasında daha ağır sistemik inflamatuar yanıt sendromu ile ilişkili olduğu önceki klinik çalışmalar gösterdi ve akciğer oksijenasyonu bozulma KPB12sonra. Ayrıca, serum HMGB-1 seviye yoğun bakım mortalite hastalarda şiddetli zatürree ve akut respiratuar distress Sendromu (ARDS)13tahmin etmek için bağımsız bir biyomarker olduğunu. Şiddetli KPB ile ilgili ARDS inflamatuar sitokinlerin ile ilişkili olan ve HMGB-1 etkinleştirme başarıyla bu sıçan KPB modeli tarafından simüle.
Sistemik inflamatuar yanıt, proinflamatuar sitokin ifade14, nükleer kappa B de dahil olmak üzere araştırma için kullanışlılığı nedeniyle fare modellerinde sistemik inflamasyon KPB ile ilgili olarak çok sayıda çalışmalar yapılmıştır harekete geçirmek15, adezyon molekülleri16ve matriks metalloproteinaz-9 faaliyetleri17tarafından nötrofil harekete geçirmek. Oksidatif stres CPB sırasında belgili tanımlık harekete geçirmek-HO-1 protein gibi aynı zamanda fare KPB modelleri18kullanarak soruşturma.
Sıçan KPB modeli son zamanlarda KPB komplikasyonlar klinik durumların benzetimini yapmak için çeşitli prosedürler geliştirilmiştir. Miyokardiyum enzimatik, genetik ve histolojik etkileri bir kardiyak arrest modeli7tarafından soruşturma olmaktır. Ayrıca, bir DHCA model Torasik aort cerrahisi beyin olumsuz sonuçları ile ilişkili mekanizmaları ortaya çıkarmak için ve potansiyel nöroprotektif stratejileri6incelemek için bildirilmektedir. Geleneksel fare KPB modelini temel alan bu modeller KPB yakından kardiyovasküler cerrahi klinik durumlarda taklit eden, çeşitli etkilerini değerlendirmek için değerlidir.
Sağkalım oranı bu modelin araştırmacı'nın teknik iyileştirme üzerinde bağlıdır. Morbidite için ilgili en kritik faktörler gemiler, kardiyak rüptür ve genellikle teknik hata oluşur retroperitoneum hematom ayrılması sırasında kanıyor. İyi bir pozlama, damarları ve nazik cannulation için uygun gerginlik başarı için cerrahi gereksinimler vardır. Ayrılmış kan ve ek çözüm kontrol ederek en az 60 mmHg ortalama kan basıncı tutarak aşırı anemi ve alt ekstremite eksikliği kaçınmak için önemlidir. Hava embolisi bağırsak ve/veya diğer karın organları da önlemek için önemlidir; Bu durum ortaya çıkar sonra işlem tamamlanamıyor.
Bu yordam erken uygulamada, KPB tamamlanması yaklaşık % 20 cannulation, zorluk nedeniyle olduğunu ve en çok % 10 hayatta kalma 4 h KPB sonra. 20 modelleri ile deneyim sonra hayatta kalma oranı önemli ölçüde yaklaşık %80 nedeniyle istikrarlı hemodinami modeli hazırlık sırasında geliştirmek.
Bu model oluşturma başında KPB devre hacmi 3 mL mevcut olan daha yüksek olan oldu. Bu nedenle, aşırı kolloidal birim CPB sırasında kritik anemi indüklenen (yani Hematokrit: %14,7)19. CPB devre ses ayarı ve cerrahi kanamayı azaltarak, Hematokrit CPB sırasında önemli ölçüde kararlı hemodinami korumak izin %21,3 için artmıştır.
17'lik çoklu delik onun uygun uzunluk ve yumuşaklık, Venöz duvardan giyen engeller nedeniyle Sağ atrium aracılığıyla IVC için iç juguler ven üzerinden cannulation için çok uygundur. Ayrıca, çoklu delik ve yeterli iç çapı yeterli Venöz dönüş ve yüksek başarı oranı sağlar. Kateter IVC tanıtımı onun kör şekilde nedeniyle teknik olarak zordur ve kolayca Venöz veya Atriyal duvar sorgulamaktı.
Femoral arter için Arteryel cannulation sıçan kuyruk arter veya Karotid arter20ile karşılaştırıldığında uzuv iskemi neden eğilimi. Deneyim, istikrarsızlık hemodinami (ortalama kan basıncı daha az 60 mmHg), kritik anemi ve derin femoral arter ligasyonu şiddetli bacak hasara neden olabilir. Kan basıncı korumak, daha yüksek bir bölge ortak femoral arter cannulating ve daha yüksek bir Hematokrit tutmak uzuv iskemi doğuştan gelen zengin Kollateral perfüzyon sıçan tarafından neden önlemek için tüm çözümler vardır.
Katekoiamin ve kan nakli mahal vermemek doğru malzeme ve müdahaleler test hemodinamik, biyokimyasal ve/veya fizyolojik yanıt-e doğru araştırmak gereklidir. Vasopressor ve tüm bizim modelinde işlemi sırasında kan nakli için gerek yoktur. Derin anestezi inflamatuar sitokinlerin sürümü zenginleştirerek ve daha sonra organ fonksiyon21bozulur. Uygun anestezi derinliği, entübasyon için hayvan Trakea pürüzsüz ve yumuşak cannulation ve kanama olmadan kan basıncının izlenmesi için femoral arter cannulation KPB başlanmasından önce önemlidir. Hemodinamik istikrarsızlık KPB başlangıcından önce ise, başarı oranı son derece azalmış. CPB sırasında rezervuar hacmindeki ayarlayarak KPB akış hızı muhafaza edilmelidir. CPB inisiyasyon sonra 60 dk dikkatli cilt (1-3 mL serum fizyolojik) hemodinamik istikrarsızlık nedeniyle inflamatuar işlemler tarafından gerekli eklenmesidir. Ancak, aşırı kolloidal birim eklenmesi için kararsız koşulları neden olabilir anemi neden olur. KPB iskemi bacaklarda veya bağırsak gibi potansiyel morbidite olduğu anlamına gelir sonra KPB sonra KPB devre kanında yavaşça 30 dk. istikrarsızlık içinde sıçan döndürülmelidir.
Uygun anestezi derinliği ipuçları mortalite ve morbidite azaltmak için bu modeli biridir. Soluk çeken anestezi derinlik yeterli kontrol ve anestezi süresi sağlar. Ne zaman biz bir kanül Trakea için entübasyon, fareler derin anestezi refleksleri kaybetmek için yeterli olmalıdır. Solunum ritmik olmalı ama değil tutuklandı. Solunum durması son derece derin anestezi, hipotansiyon ve/veya sistemik inflamasyon nedenleri yakın ölüm gösterir. Aksine, yetersiz anestezi için hayvan daha fazla stres neden olur. CPB sırasında vücut hareketleri hayvanın Kanüller mümkün yanlışlıkla kaldırılması nedeniyle azaltmak için önemlidir. Kalp hızı, arteriyel basınç ve göğüs duvar hareket izleyerek isoflurane Buharlaştırıcı denetleme işlemi sırasında gereklidir. CPB başlangıcında, isoflurane kan konsantrasyonu astarlanmalıdır hacimce dilatasyon düşebilir. Ek mayi Fentobarbital istikrarlı anestezi derinliği izin verebilir.
Sıçanlarda post-operatif enfeksiyonlar birçok değişiklik fizyolojik parametreler22neden olur. Bir uzun yaşam modeli işlem sırasında steril koşullar sıkı bakım gerektirir. Ayrı bir oda ve temiz bir çalışma alanı için aseptik yordamlar arzu vardır. Cerrahi alan ve aygıtları % 70 alkol veya dördüncül amonyum bileşik kullanmadan önce dezenfekte. Kirlenme, Kanüller, çözümleri ve dikiş malzemeleri, gibi büyük olasılıkla etkileyen her malzeme steril bir paket içinde olması gerekir. CPB sırasında nemli küçük gazlı bezle cerrahi alan kapsayan kirlenme potansiyel kaynakları sitelerinden engeller. Yaralar kapatmadan önce yaradan kan kaldırma ve steril su ile durulama yara enfeksiyonu önlemek gereklidir. Deneyim, hiçbir yara enfeksiyonu 24 h işleminden sonra ortaya çıktı.
Yani bu KPB modelde sınırlamaları vardır tamamen klinik durumlar taklit edemez. İlk olarak, bu kalp modeli atışı klinik kalp cerrahisi tutuklandı kalp ile farklı olan pulsatil akışı sergiler. İkinci olarak, bu model Torakotomi yapılabilir ve bu tam olarak büyük cerrahi işlem sırasında kanama için yol açar medyan Torakotomi ile klinik KPB çoğaltmak değil.
Sonuç olarak, bu kurtarma KPB modeli çalışmalar, erken - ve uzun birden fazla organ hasarı KPB ile ilişkili vadeli verir. Bu modelin büyük avantajı kan nakli, vasopressors veya inotropic ajanları tarafından olası önyargıları azalma içerir. Bu model CPB sırasında çoklu organ hasarı önlemeye yönelik tedavi stratejileri araştırmak uygundur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Tüm yazarlar ile ilgili ticari destek ifşa gerek yok.
Acknowledgments
Takdir Dr. T. Taki ve Dr. M. Funamoto ve teknik destek için genişletilir.
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 |
References
- Gibbon, J. H. Application of a mechanical heart and lung apparatus to cardiac surgery. Minn Med. 37 (3), 171-185 (1954).
- Apostolakis, E., Filos, K. S., Koletsis, E., Dougenis, D. Lung dysfunction following cardiopulmonary bypass. J Cardiac Surg. 25 (1), 47-55 (2010).
- 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).
- Fabre, O., et al. A recovery model of partial cardiopulmonary bypass in the rat. Perfusion. 16 (3), 215-220 (2001).
- Hirao, S., Masumoto, H., Minatoya, K. Rat cardiopulmonary bypass models to Investigate multi-organ injury. Clin Surg. 2, 1-6 (2017).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Liu, K., et al. Curcumin attenuates cardiopulmonary bypass-induced lung oxidative damage in rats. J Cardiovasc Pharm T. 17 (4), 395-402 (2012).
- 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).
- Zhu, X., et al. Establishment of a novel rat model without blood priming during normothermic cardiopulmonary bypass. Perfusion. 29, 63-69 (2014).
- Inoue, K., et al. Deep anesthesia worsens outcome of rats with inflammatory responses. Inflamm Res. 65 (7), 563-571 (2016).
- 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).
