Waiting
Login processing...

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

Medicine

Den Perinatal kvalt lam modell: En modell for nyfødte lungeredning

Published: August 15, 2018 doi: 10.3791/57553
Automatic Translation
*1, *2, 2, 2, 2, 2, 1, 2
1Department of Pediatrics, University of California Davis, 2Department of Pediatrics, University at Buffalo
* These authors contributed equally

Summary

Invasiv instrumentering av fetal gir nøyaktig fysiologiske målinger av overgangen sirkulasjonen i en modell som nærmere etterligner nyfødt spedbarn.

Abstract

Fødsel kvelning står for nesten en million dødsfall over hele verden hvert år, og er en av de viktigste årsakene til tidlig neonatal sykelighet og dødelighet. Mange aspekter av gjeldende neonatal resuscitation retningslinjer fortsatt kontroversielle gitt vanskelighetene i å gjennomføre randomiserte kliniske studier på grunn av den sjeldne og ofte uforutsigbart trenger for omfattende lungeredning. De fleste studier neonatal resuscitation stammer fra dukke modeller som ikke virkelig gjenspeiler fysiologiske endringer eller piglet modeller som har ryddet deres lungen væske og som fullført overgangen fra fosterets neonatal opplag. Stede protokollen gir en detaljert steg for steg beskrivelse om hvordan du oppretter en perinatal kvalt fosterets lam modell. Den foreslåtte modellen har en overgangen sirkulasjon og væskefylte lungene, som etterligner menneskelige Nyfødte etter levering, og er derfor en utmerket dyr modell å studere nyfødte fysiologi. En viktig begrensning til lam eksperimenter er høyere tilknyttet kostnaden.

Introduction

Perinatal kvelning skjer i omtrent 4 per 1000 begrepet fødsler i USA og er ansvarlig for omtrent 25% av 4 millioner neonatal dødsfall verdensomspennende1,2. Hele fosteret naturlig utvikling, må flere tilpasninger skje i løpet av arbeidskraft og til å tillate en sømløs overgang fra intra - til extrauterine miljøet når lungene tar på seg rollen av morkaken som organet til gassutveksling. Svikt i nyfødt tilstrekkelig overgang på fødselen ytterligere kompromisser resuscitative innsats. Forekomster når fosterets lunge klarering er ufullstendig eller forsinket3,4og forhold som fører en vedvarende høy lunge vaskulær motstand (PVR)5 effekt effekten av ventilasjon, som er den mest viktig intervensjon i gjenoppliving av asphyxiated nyfødte6. I tillegg kan umiddelbar clamping navlestrengen og fjerning av lav motstand morkaken føre til plutselige endringer i cardiac output som fører til hjerteinfarkt dysfunksjon7,8.

På grunn av sjeldne behovet for aggressive gjenoppliving (behovet for brystkompresjon og/eller adrenalin administrasjon)1,9er det mangel av sterke bevis fra store randomiserte kliniske studier for å støtte gjeldende neonatal resuscitation program (NRP) retningslinjer. Mange translasjonsforskning studier i neonatal resuscitation er utført med postnatal dyremodeller (spesielt grisunger) som ikke tilstrekkelig skildrer den overgangen fosterets sirkulasjon og væskefylte lungene ligger på nyfødt i leveringen rom. Gitt de unike utfordringene knyttet til overgangen fra fosterets sirkulasjon neonatal opplag, er perinatal kvalt hjertestans fosterets lam modellen ideell for å studere nyfødte resuscitative fysiologi.

Studier av Joseph Barcroft på fosterets lam, så tidlig som i 1930, la grunnlaget for fosterets og neonatal fysiologi10. I andre halvdel av20 århundre , Geoffrey Dawes' nyskapende og grundig eksperimenter på fosterets lam modeller, og senere av Abraham Rudolph enormt har bidratt til kunnskap om hjerte- og lunge fysiologi i fosteret 11 , 12. de siste årene, studier på fosterets/neonatal lam modeller har gitt en bedre forståelse av virkningen av ventilasjon hemodynamics13,14, effekten av oksygenering på PVR15,16: og sirkulasjons endringene som oppstår under cord klemmer7,17. Til slutt, i det siste året, nyfødt lammet har fungert som en ny modell for å studere hemodynamic effektene under lungeredning18,19,20. En trinnvis fortelling om hva er involvert i å gjennomføre et lam eksperiment, i tillegg til en detaljert beskrivelse av de kirurgiske instrumentations og eksperimentell metodikk vil bli presentert.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle protokoller har blitt godkjent av institusjonelle Animal Care og bruk Committee (IACUC) ved State University of New York Buffalo. En illustrasjon av metodene viser invasive og ikke-invasiv overvåking er vist i figur 1.

1. dyr

  1. Bruk tid-datert, Q-feber seronegative, gravid søyer (blandet-rase, Suffolk-Dorset-Katahdin rase) med fosterets lam på 127-143 dager drektighet.
    Merk: Sauer begrepet gestation er 145 dager og 127 svangerskapet lam oppfører seg som ekstrem premature barn.

2. pre-kirurgisk forberedelse

  1. Holde tilbake næringen fra ewe 12t før operasjonen.
  2. Sedate ewe med intravenøs (IV) diazepam (0,25-1.5 mg/kg) og ketamin (4 mg/kg).
  3. Guide til ewe i laterale recumbency på en heis cart.
  4. Flytt ewe dorsal recumbency på en V-top kirurgisk tabell.

3. anestesi

Merk: Før keisersnitt, ewe er bedøvet med diazepam og ketamin og intubated etterfulgt av kontinuerlig innånding av isoflurane (1-4%). Tilstrekkelighet av anestesi overvåkes av evaluering av muskel tone og øye reflekser med kontinuerlig overvåking av blod oksygennivå med en puls oksymeter og hjertefrekvensen. Under instrumentering, lam blir påvirket av mors anestesi og vil også motta lokalbedøvelse områder av instrumentering.

  1. Intubate ewe med en 10,0 mm cuffed endotracheal tube] (CETT). Forhånd ETT gjennom vokalen ledninger 1-2 cm utenfor cuff. Blåse ETT mansjetten og knytte ETT rundt ewe's kjeven for å sikre det på plass.
    1. Når palpebral svaret er fraværende, justere isoflurane (2-3% er vanligvis tilstrekkelig).
    2. Gi kunstig åndedrag av konvensjonelle mekanisk ventilasjon (CMV) en brøkdel av inspirert oksygen (FIO2) av 0,21. Angi ventilen for å gi tidevolum 10-15 mL/kg.
    3. Overvåke oxyhemoglobin metning kontinuerlig ved en puls oksymeter plassert på ewe's tunge.
    4. Måle ende-tidevanns karbondioksid (EtCO2) med en capnograph.
    5. Justere FIO2 og CMV å opprettholde oxyhemoglobin metning mellom 90-97% og utåndet CO2 mellom 35-45 mm Hg, henholdsvis.
  2. Sikre ewe's lemmer til kirurgisk bordet med kirurgisk tie-downs.
    1. Justere kirurgisk bordet for å reversere Fichte posisjon for å avlaste presset på fosteret.
  3. Plass et orogastric rør for å dekomprimere og avløp mageinnhold.
  4. Supplere IV væske (vanlig saltvann eller Lactated Ringers løsning) på 10 mL/kg/t.
  5. Plass en endetarms temperatur probe for å få kontinuerlig kjernetemperatur.

4. kirurgi

Merk: Den keisersnitt og fosterets prosedyrer anses akutt kirurgi der dyrene er euthanized av administrasjon av natrium pentobarbital 100 mg/kg IV. Sauer er euthanized etter levering av lam og lam er euthanized etter ferdigstillelse av eksperimenter. Euthanasia er bekreftet av asystole. En sekundær metode for bilaterale thoracotomy eller exsanguination er også ansatt. I dette tilfellet praktiseres av aseptiske teknikken ikke under operasjonen. Personell må ha beskyttende antrekk under dyr kontakt.

  1. Barbere ull fra ventrale magen.
  2. Bruk cautery for å gjøre en 15-18 cm abdominal skin-deep snitt over linea alba å avsløre fascia.
    1. Opprette en liten åpning inn i magen press med en stump tippet hemostat.
    2. Opprettholde denne åpningen mens skyve en stump tippet saks i bukveggen.
    3. Bruke saksen for å fullføre innsnitt av linea alba.
  3. Finn og exteriorize fosterets hode intrauterin fra magen.
    1. Hold fosterets hode med én hånd og bruk cautery for å lage en 10 cm snitt gjennom livmor veggen (over Lammets pannen). Sørg for å unngå eventuelle cotyledons.
    2. Bruk Babcock tang for å klemme lag av livmoren og morkaken sammen på fire motsatte hjørner.
    3. Utsette den lam hodet gjennom livmoren og utenfor ewe's mage.
    4. La Babcock tang legging utenfor magen under fetal kirurgi.

5. fosterets Airway

  1. Intubate den delvis synlige fosterets lam med en 3.5-4,5 mm håndjern ETT. Gå ETT gjennom stemmebåndene 1 cm utenfor cuff.
    1. Blåse mansjetten og sikre ETT ved å binde et navle bånd rundt røret og deretter rundt hodet.
    2. La overflødig fosterets lunge væske i ETT renne passivt ved å vippe hodet til side. Dette simulerer egress av lunge væske under arbeid.
    3. Occlude ETT for å hindre gassutveksling under gisper i asphyxial perioden.

6. halsen fartøyet instrumentering

  1. Barbere ull og infiltrere 1-2 mL av subkutan bupivacaine hydroklorid (0,25%) på alle snitt områder.
    1. Gjøre to 3 cm huden snitt på hver side av halsen (ca 6 cm distale til hodet) ved luftrøret. I snitt bør tverrstilt halsen.
    2. Utføre i snitt med cautery mens Notting huden, unngå lacerating den dype vev.
  2. Skille fascia med buet Kelly eller mygg tang.
  3. Isolere rett vena jugularis og høyre arteria carotis communis.
    1. Sted to 20 cm, 0 silke suturer under begge skipene.
    2. Tillate (proksimale til distale) plass på 1 cm mellom silke bildet.
    3. Løft hver Sutur som er rundt fartøyet, overfladisk, å begrense blodtilførsel og gjøre et 1-2 mm tverrgående kutt til fartøyet med Iris kirurgisk saks.
  4. Sette inn en pre spyles kateter (15-17 G) i den høyre arteria carotis caudally mot aortabuen for blodtrykk og blodprøve for arteria carotis.
    1. Bruk den proksimale knytte til ligate arterien helt.
    2. Gjenta trinn 6.3.2 - 6.3.3.
    3. Sett inn den pre spyles carotis arteriell kateter og bruke den distale silke Sutur for å binde rundt både arterien og kateter med 3 knop.
  5. Bruk en lignende teknikk, sette inn en pre spyles kateter (14-16 G) i vena jugularis, Gjenta trinn 6.3.2–6.3.3, forhånd 7 – 10 cm caudally å hvile i thorax innløp (mot høyre atrium). Dette brukes for væske og medisinering administrasjon samt venetrykk målinger.
    1. Sjekk kateter for patency med heparinized saltvann og deretter fullføre Sutur slipset rundt fartøyet og kateter (med det proksimale suture bare) bruke 2-3 knop.
    2. Sett inn de andre kateter (14-16 G) ca 5 cm rostrally å samle blod fra cerebral sirkulasjon. Bruk den samme kuttet for plassering av både katetre.
    3. Gjenta trinn 6.5.1 som gjelder den distale Sutur og kateter og deretter knytte silke bildet rundt motstridende kateter linjer å sikre dem på plass for å hindre vri.
  6. Utvide den tidligere utført snittet i en T-figur (1-2 cm) til venstre.
    1. Heve den venstre arteria carotis bruker åpnet buet hemostats.
    2. Plass en 2 mm perivascular flyt-sonde rundt fartøyet måle blodstrømmen.
    3. Cover flow-sonde med en 1 cm fleksibel polymer ermet å stabilisere sonden i posisjon.
    4. Plass flyt-sonden kabel linjen i snitt T-formet, slik at kabelen til å kjøre parallelt med fartøyet.
    5. Lukk den hud snittet. Knyt rundt kabelen, og rundt en løkke av kabelen, unngå begrenser flyten hvis trukket.

7. store fartøy instrumentering

  1. Ekstra fosterets lammet å avsløre brystet, og dekker utsatte huden med polyetylen wrap å forhindre varmetap.
  2. Plass lam i en lateral recumbency.
  3. Plasser venstre forlemen rundt halsen å avsløre det kirurgiske området.
  4. Infiltrere 3 mL bupivacaine hydroklorid (0,25%) langs den 4th interkostalrom plassen og gjør en 6 cm huden snitt ved hjelp av cautery.
    1. Nøye pierce interkostalrom muskler med sløv buet tang, sirkelen under 3rd ribbe, og komme ut mellom den neste interkostalrom plassen. Sørg for ikke å skade lungene eller hjertet.
    2. Åpne klemmen for en pre-cut stykke 0 silke og ta den for å omringe vrborden.
    3. Gjenta trinn 7.4.1–7.4.2 for å sikre suture under de 4th vrbord.
    4. Klemme bånd rundt hver vrbord. Forsiktig trekke opp og sette inn en bomull-tipped applikator i brystet under den 4th interkostalrom plassen.
    5. Bruke applikatoren pinnen for å beskytte brystet innholdet mens bruke cautery for å åpne den interkostalrom plassen i 1 cm for en siste åpning av 6-8 cm. Kontroller at lungene ikke er fanget i vrbord båndene.
    6. Plass en vrbord sprederen i brystet-åpningen. Åpne brystet vil avdekke venstre øvre lobes av lungene, viktigste lungearterien (PA) og ductus arteriosus.
  5. Bruk 2 x 2 tommers gauzes innhylle lungene og skyv noen utsatte vev fra det kirurgiske området.
    1. Bruk en liten manuell festepunkt for å forbedre synsfelt (om nødvendig).
    2. Sted en navle tape (1/4 tommers bredde, 6 inches lengde) pre dynket i amnion rundt store fartøyene. Soaking umbilical båndet reduserer friksjon (og skade) på fartøyet veggene.
  6. Ved hjelp av pinsett, løft pericardium og skjær langs viktigste lungearterien, ta vare ikke for å kutte vagal nerve. Bruk en applikator pinne for å holde høyre atrium forstyrrer en lateral kutt i pericardium langs vagal nerve.
  7. Bruker Gemini tang, flytte tang sakte fra ductal/PA hakk rundt og bak venstre PA "omringe" og dukke opp på den andre siden av venstre PA. Mange delikate vev kjører under dette området, og bare hvis det er ingen motstand.
    1. Når spissen av Tang er observert, åpne bare langt nok for å fange en slutten av pre-fuktet umbilical båndet. Klemme med bare 1 posisjon klikkes på plass. Det er mulig at omkringliggende vev kan være fanget i tang også, og hvis tett festet at vev kunne være fanget med umbilical tape resulterer i fartøyet skade.
    2. Forsiktig tilbake ut tang å rykk båndet på plass. Dette tjener til å åpne kan flyte sonden og hjelper for å direkte innsetting av flyt sonder (figur 2). Lyst til å beskytte hakket del av alle fartøy er viktig da dette er den mest sårbare delen av vev.
  8. Sett en 4-6 mm perivascular flyt-sonde ved forsiktig løfte umbilical båndet og guiding på (L-brakett) metalldelen av sonden rundt fartøyet langs etablerte åpningen.
    1. Direkte tape mot baksiden av sonden å sete fartøyet på plass og visualisere slutten av L-braketten slik at skyve nedleggelsen sikres.
    2. Kontroller at fartøyet er > 75% av sonden å sikre en tett passform og nøyaktig flyt mål.
    3. Klippe slutten av umbilical tape nær sonden, og trekk forsiktig den andre enden for å fjerne tapen fra fartøyet. Tapen vil forstyrre mål hvis ikke fjernet.
    4. Bruke ultralyd gel og Juster sonde og kabel posisjon for å forbedre signal intensitet og kvalitet.
  9. Gjenta trinn 7,6-7.7.4 som gjelder plasseringen av en 6-8 mm perivascular flyt-sonde rundt ductus arteriosus.
  10. Fjerne noen beskyttende 2 x 2 gasbind fra brystet og lar lungene å flytte.
  11. Plass en ny 2 x 2 gasbind rundt hver metal braketten av flyt sonden å beskytte lungene.
  12. Lukk brystet i lag med en konisk nål og 2.0 syntetiske monofilament Sutur. Sikker kablene av flyt-sonder til den ytre huden med en løkke benytter en kutte nål og 2.0 silke Sutur.

8. ikke-invasiv måling

  1. Fest EKG fører på høyre axilla, venstre axilla og direkte inguinal området (tre-bly EKG). Pre- og post ductal arteriell oxyhemoglobin metning (SpO2) overvåkes med en puls oksymeter plassert på høyre forlemen og enten hindlimb, henholdsvis. Sikre en nær-infrarøde spektroskopisk (NIRS) skjerm over pannen med suturer og en ugjennomsiktig dressing.

9. innsamling

  1. Samle og registrere data ved hjelp av en programvare for oppkjøpet. Figur 1 illustrerer invasive og ikke-invasive parametere inkludert: arterielle og sentrale venøst blod trykk, venstre felles carotis, venstre lunge og ductal arteriell blod flyte, EKG, SpO2, NIRS, ETCO2.
    Merk: Programvare og utstyr opplegget for datainnsamling kan variere og er utenfor omfanget av denne artikkelen.

10. eksperimentelle protokollen

  1. Occlude kutte navlestrengen og flytte lammet fra mors magen til en strålende varmere.
  2. Under asphyxial periode, setter du inn et navle venekateter adrenalin administrasjon (0,01-0,03 mg/kg IV, per NRP anbefalinger).
  3. Sett inn et navle arteriell kateter for å hente post ductal arterial blod gasser.
  4. Overvåke lammet for forestående asystole, som kan defineres som fravær av oppdaget carotis flyt og presset.
  5. Kontroller at tilstrekkelig personell er tilgjengelig og vie hver person til følgende oppgaver: (1) administrere ventilasjon og luftveiene, (2) utfører brystkompresjon, (3) administrere medisiner, (4) trekke blodprøver, (5) lede koden.
  6. Begynne lungeredning ved hjelp av positivt trykk ventilasjon (PPV) med en T-stykket resuscitator under trykk på 35/5 cm H2O. Initiate 20 min tidtakeren for eksperimentell lungeredning protokollen.
  7. Etter 30 s ventilasjon, begynner brystkompresjon ved å plassere tommelen og fingrene på en hånd på motsatt side av brystet.
    1. Gi brystkompresjon ved å klemme fingrene og tommelen sammen til en dybde på ca 1/3.
  8. Administrere adrenalin i 3 minutters intervaller.
  9. Fortsett lungeredning innsats til retur av spontane sirkulasjon eller opptil 20 min.
  10. På retur av spontane sirkulasjon, kontinuerlig IV væsker (5 cc/kg/hr) og fentanyl (0,5-2.0 mcg/kg/hr; titrerte med effekt), er gitt gjennom den tidligere etablert jugulare venekateter. Etter 20 min lungeredning periode, dyret er euthanized. Hvis lam ikke oppnå ROSC av 20 min, fortsette med euthanasia.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Følgende instrumentering av fetal lam, hemodynamic variabler kan være registrert (Figur 3 og Figur 4), og deretter analysert og tolket (figur 5). Hyppige blodprøver kan samles og figur 6 viser pH og PaCO2 data fra ett av forsøkene. Noen ganger, katetre eller flyt sonder kan funksjonsfeil eller få forskyves og kan, derfor ikke samles inn og brukes for analyse, som vist i figur 7.

Figure 1
Figur 1 : Invasive og ikke-invasive instrumentering i en lam modell. Illustrasjon som viser invasiv instrumentering (venøs og arteriell kateter innsetting for blod prøvetaking og trykk overvåking samt fartøyet flyt sonde plasseringer for måling av blod), og plasseringen av ikke-invasiv utstyr (puls oksymeter, ECG fører, nær infrarød spektroskopi, capnography). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2 : Stor fartøyet isolasjon. Mild separasjon av bindevev oppretter kan våt umbilical bånd rundt fartøy (A) med etterfølgende plasseringen av flyt sonder for ultralyd målinger av blodstrøm i hver fartøy (B). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3 : Kjøp programvare øyeblikksbilde fange hemodynamics i et perinatal asphyxiated lam ble gjenopplivet. Ao trykk: høyre arteria blodtrykk; CA flyt: venstre arteria blodstrøm; LPA flyt: venstre lungearterien blodstrøm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4 : Kjøp programvare øyeblikksbilde som viser invasive og ikke-invasive fysiologiske målinger. Ao: høyre arteria blodtrykk; CVP: sentralt venetrykk; CaF: venstre arteria blodstrøm; Koronar: venstre synkende koronar blodstrøm; PaF: venstre lungearterien blodstrøm; DuF: ductus arteriosus blodstrøm; ETCO2: end-tidevanns CO2; Bly 2: EKG føre 2 opptak. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5 : Hemodynamics i et perinatal asphyxiated lam ble gjenopplivet. Endringer i blodtrykk, venstre arteria blodstrøm og venstre lunge blodstrøm vises i komprimering fasen av brystkompresjon (A) og under rekyl fase (B). Venstre lunge og carotis blodstrøm plottes på sekundæraksen. CC: brystet komprimering; EPI: adrenalin; PA: lungearterien; ROSC: retur av spontane sirkulasjon. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 6
Figur 6 : Blod gass analyse under en eksperimentell studie. Stiplet linje representerer tidspunktet for retur av spontane sirkulasjon. PaCO2 tegnes på sekundæraksen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 7
Figur 7 : Kjøp programvare bildet viser feil flyt sonde. Carotis blodet flyt (grønn tracing) opptak går tapt til tross for tilstrekkelig blodtrykk (rød tracing) og venstre lungearterien blodstrøm (lilla tracing). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Lam modellen er tilsvarer menneskelige Nyfødte og tillater enkel instrumentering for å måle invasiv hemodynamic variabler. Fosterets/nyfødt lam modellen er en uvurderlig forskningsverktøy som har rikt bidratt til å forstå overgangen sirkulasjon, samt den nyfødte lunge og hjerte fysiologi. Flere eksperimentelle lam modeller har blitt etablert gjennom årene for å studere optimal ventilasjon strategier i premature lam13,14,21, lunge hemodynamics i en vedvarende pulmonal hypertensjon ductal hemorroider modell22,23,24, lunge vaskulær reaktivitet i en meconium aspirasjon modell25,26,27, samt kirurgiske modeller av fetal myelomeningocele28,29, medfødt diafragma brokk30,31og medfødt hjerte defekt32,33, som alle har en betydelig innvirkning på klinisk behandling.

Under fosterets instrumentering må omsorg tas til unngå noe press på navlestreng, da dette kan føre til unødig stress på lam og kan påvirke levering av anestesi til lam. Flyt sonder og katetre må være nøye sutured på huden av å beskytte skipene fra skade hvis utilsiktet trekkraft er plassert på katetre. Kirurgisk instrumentering av fosterets hjerte utgjør en økt risiko for ødeleggende komplikasjoner (død fra exsanguination) med mindre omhyggelig utført. Thoracotomy må være helt sutured i lag fordi en ufullstendig segl kan påvirke brystet komprimering effektivitet. Etter intubasjon av lam, lunge væsken skal dreneres passivt ved å vippe fosterets hode til side. Gjennomsnittlig kan 15-20 mL/kg av lunge være passivt drenert. Gjenværende lunge væsken i fosterets lammet, anslår deretter beregnet lunge væsken i menneskelige nyfødte. ETT må være okkludert før kvelning av ledningen clamping for å hindre gassutveksling under gisp. En 5 minutters periode av hjertestans er observert følgende pulselessness, som retur av spontane sirkulasjon, ellers oppstår raskt etter positivt trykk ventilasjon. Skyldes at fosterets planlagte arteriell gasser ikke vise betydelige acidose, synes fosterets instrumentering like før eksperimenter ikke å forårsake betydelig stress på lam. Svangerskapet er vanligvis bestemt før eksperimenter av ultralyd bekreftelse, men kan også bli vurdert av nøye undersøkelse av ewe i erfarne hender. Hvis flere fostre, er hver lam brukes sekvensielt. En viktig faktor i å gjennomføre lam eksperimenter er betydelig høyere kostnad.

Inntil nylig er lam modellen ikke brukt å studere nyfødte lungeredning. Siden gjeldende NRP anbefalinger er primært ekstrapolert fra voksen litteratur eller dukke34,35 og postnatal dyremodeller36 som ikke tilstrekkelig avbilde nyfødte fysiologi på fødestua, protokollen beskrevet i denne artikkelen viser lovende bidrag som perinatal kvalt lam modellen kan gi for å forbedre resuscitative tiltak av nyfødte som ikke tilstrekkelig overgangen til extrauterine miljøet. Figur 5 viser blodtrykk og flyter i et nyfødt lam som har vært vellykket gjenopplivet. Sammenligne blodtrykk og flyter (med fordel å måle ductus arteriosus flyt i denne modellen) eksperimenter vurdere ulike komprimering til ventilasjon forhold og/eller vasoactive medisiner i en modell med overgangen sirkulasjon vil gi en bedre forståelse av neonatal hemodynamics under lungeredning. Eksperimenter på denne modellen vil forbedre forståelsen av optimal brystet komprimering, timing og dosering av administrert medisiner, virkningen av inspirert oksygen neonatal resuscitation, samt adresse mange andre hypoteser.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingen konflikter av interesse å erklære

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Babcock forceps Miltex 16-44
Blood pressure transducer Becton Dickinson P23XL-1 Used with saline filled diaphragm domes
Blunt tipped scissors Miltex 98SCS50-56
Capnograph Philips 7900 Used with Neonatal Flow Sensors
Cautery pencil Valley Lab 287879
Cautery unit Valley Lab SSE2K
Curved Forceps Everost 711714
Data acquisition software Biopac Systems Inc. ACK100W
EKG Biopac Systems Inc. ECG100C
Endotracheal tube -cuffed Rusch 111780035
Flow modulator Transonic Systems Inc.  T403
Flow-probe Transonic Systems Inc.  MC4PSS-LS-WC100-CM4B-GA
Gastric tube Jorgensen Labs Inc. J0106LE To decompress and drain ewe stomach
Hair clipper Andis Company 65340  # 40 Clipper Blade
Infant radiant warmer GE healthcare 7810
Intravenous catheters Becton Dickinson 381234
Iris surgical scissors Patterson 510585
Kelly Foreceps Patterson 510535
Mosquito Forceps RICA Surgical Products INC 1-74
Near-infrared spectroscopy Nonin Medical Inc.  X-100M Sensmart Equanox & PureSAT
RSO2 Sensor Nonin Medical Inc.  8004CB-NA Neonatal 
Scalpel handle and blade Everost 707203
Sutures -silk 2-0 Covidien SS-695 Used for tying catheters to vessels
Sutures -vicryl  2-0 Ethicon J269H Used for closing thoracotomy 
T-piece resuscitator Neo-Tee MCM1050812
Umbilical ties Jorgensen Labs Inc. J0025UA
Weitlander Retractor Miltex 11-625

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Wyckoff, M. H., Berg, R. A. Optimizing chest compressions during delivery-room resuscitation. Semin Fetal Neonatal Med. 13 (6), 410-415 (2008).
  2. Black, R. E., et al. Global, regional, and national causes of child mortality in 2008: a systematic analysis. Lancet. 375 (9730), 1969-1987 (2010).
  3. Guglani, L., Lakshminrusimha, S., Ryan, R. M. Transient tachypnea of the newborn. Pediatr Rev. 29 (11), e59-e65 (2008).
  4. Brown, M. J., Olver, R. E., Ramsden, C. A., Strang, L. B., Walters, D. V. Effects of adrenaline and of spontaneous labour on the secretion and absorption of lung liquid in the fetal lamb. J Physiol. 344, 137-152 (1983).
  5. Lakshminrusimha, S., Saugstad, O. D. The fetal circulation, pathophysiology of hypoxemic respiratory failure and pulmonary hypertension in neonates, and the role of oxygen therapy. J Perinatol. 36 Suppl 2, S3-S11 (2016).
  6. Wyckoff, M. H., et al. Part 13: Neonatal Resuscitation: 2015 American Heart Association Guidelines Update for Cardiopulmonary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care. Circulation. 132 (18 suppl 2), S543-S560 (2015).
  7. Bhatt, S., et al. Delaying cord clamping until ventilation onset improves cardiovascular function at birth in preterm lambs. J Physiol. 591 (Pt 8), 2113-2126 (2013).
  8. Katheria, A. C., Brown, M. K., Rich, W., Arnell, K. Providing a Placental Transfusion in Newborns Who Need Resuscitation). Front Pediatr. 5 (1), (2017).
  9. Kapadia, V. S., Wyckoff, M. H. Drugs during delivery room resuscitation--what, when and why? Semin Fetal Neonatal Med. 18 (6), 357-361 (2013).
  10. Barcroft, J. Researches on Pre-natal Life. 1, Blackwell Scientific Publications. 292 (1946).
  11. Dawes, G. S. Foetal and Neonatal Physiosolgy. A Comparative Study of the Changes at Birth. , Yeark Book Medical Publishers. (1968).
  12. Rudolph, A. Congenital Diseases of the Heart: Clinical-Physiological Considerations. , Wiley-Blackwell. 1-24 (2009).
  13. Sobotka, K. S., et al. An initial sustained inflation improves the respiratory and cardiovascular transition at birth in preterm lambs. Pediatr Res. 70 (1), 56-60 (2011).
  14. Polglase, G. R., et al. Positive end-expiratory pressure differentially alters pulmonary hemodynamics and oxygenation in ventilated, very premature lambs. J Appl Physiol (1985). 99 (4), 1453-1461 (2005).
  15. Lakshminrusimha, S., et al. Oxygen concentration and pulmonary hemodynamics in newborn lambs with pulmonary hypertension. Pediatr Res. 66 (5), 539-544 (2009).
  16. Lakshminrusimha, S., et al. Pulmonary hemodynamics in neonatal lambs resuscitated with 21%, 50% and 100% oxygen. Pediatr Res. 62 (3), 313-318 (2007).
  17. Hooper, S. B., et al. Cardiovascular transition at birth: a physiological sequence. Pediatr Res. 77 (5), 608-614 (2015).
  18. Vali, P., et al. Evaluation of Timing and Route of Epinephrine in a Neonatal Model of Asphyxial Arrest. J Am Heart Assoc. 6 (2), (2017).
  19. Vali, P., et al. Continuous Chest Compressions During Sustained Inflations in a Perinatal Asphyxial Cardiac Arrest Lamb Model. Pediatr Crit Care Med. , (2017).
  20. Vali, P., et al. Hemodynamics and gas exchange during chest compressions in neonatal resuscitation. PLoS One. 12 (4), e0176478 (2017).
  21. Tana, M., et al. Determination of Lung Volume and Hemodynamic Changes During High-Frequency Ventilation Recruitment in Preterm Neonates With Respiratory Distress Syndrome. Crit Care Med. 43 (8), 1685-1691 (2015).
  22. Morin, F. C. Ligating the ductus arteriosus before birth causes persistent pulmonary hypertension in the newborn lamb. Pediatr Res. 25 (3), 245-250 (1989).
  23. Morin, F. C., Egan, E. A. Pulmonary hemodynamics in fetal lambs during development at normal and increased oxygen tension. J Appl Physiol (1985). 73 (1), 213-218 (1992).
  24. Morin, F. C., Egan, E. A., Ferguson, W., Lundgren, C. E. Development of pulmonary vascular response to oxygen. Am J Physiol. 254 (3 Pt 2), H542-H546 (1988).
  25. Rawat, M., et al. Neonatal resuscitation adhering to oxygen saturation guidelines in asphyxiated lambs with meconium aspiration. Pediatr Res. , (2015).
  26. Chandrasekharan, P. K., et al. Continuous End-Tidal Carbon Dioxide Monitoring during Resuscitation of Asphyxiated Term Lambs. Neonatology. 109 (4), 265-273 (2016).
  27. Lakshminrusimha, S., et al. Tracheal suctioning improves gas exchange but not hemodynamics in asphyxiated lambs with meconium aspiration. Pediatr Res. 77 (2), 347-355 (2015).
  28. Meuli, M., et al. In utero surgery rescues neurological function at birth in sheep with spina bifida. Nat Med. 1 (4), 342-347 (1995).
  29. Meuli, M., et al. Creation of myelomeningocele in utero: a model of functional damage from spinal cord exposure in fetal sheep. J Pediatr Surg. 30 (7), 1028-1032 (1995).
  30. Adzick, N. S., et al. Correction of congenital diaphragmatic hernia in utero. IV. An early gestational fetal lamb model for pulmonary vascular morphometric analysis. J Pediatr Surg. 20 (6), 673-680 (1985).
  31. Harrison, M. R., Bressack, M. A., Churg, A. M., de Lorimier, A. A. Correction of congenital diaphragmatic hernia in utero. II. Simulated correction permits fetal lung growth with survival at birth. Surgery. 88 (2), 260-268 (1980).
  32. Turley, K., et al. Intrauterine cardiothoracic surgery: the fetal lamb model. Ann Thorac Surg. 34 (4), 422-426 (1982).
  33. Reddy, V. M., et al. In utero placement of aortopulmonary shunts. A model of postnatal pulmonary hypertension with increased pulmonary blood flow in lambs. Circulation. 92 (3), 606-613 (1995).
  34. Hemway, R. J., Christman, C., Perlman, J. The 3:1 is superior to a 15:2 ratio in a newborn manikin model in terms of quality of chest compressions and number of ventilations. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 98 (1), F42-F45 (2013).
  35. Solevåg, A. L., Schmölzer, G. M. Optimal Chest Compression Rate and Compression to Ventilation Ratio in Delivery Room Resuscitation: Evidence from Newborn Piglets and Neonatal Manikins. Frontiers in Pediatrics. 5 (3), (2017).
  36. Solevåg, A. L., et al. Chest compressions in newborn animal models: A review. Resuscitation. 96, 151-155 (2015).

Tags

Medisin problemet 138 lam modell nyfødt kvelning instrumentering fysiologi resuscitation hemodynamics translasjonsforskning
Den Perinatal kvalt lam modell: En modell for nyfødte lungeredning
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Vali, P., Gugino, S., Koenigsknecht, … More

Vali, P., Gugino, S., Koenigsknecht, C., Helman, J., Chandrasekharan, P., Rawat, M., Lakshminrusimha, S., Nair, J. The Perinatal Asphyxiated Lamb Model: A Model for Newborn Resuscitation. J. Vis. Exp. (138), e57553, doi:10.3791/57553 (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