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 Model: En Model for nyfødte genoplivning

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

Invasive instrumentation føtal Lammets giver præcise fysiologiske målinger af den skifter omsætning i en model, der nøje efterligner det nyfødte spædbarn.

Abstract

Fødslen asfyksi tegner sig for næsten en million dødsfald på verdensplan hvert år, og er en af de primære årsager til tidlig neonatal sygelighed og dødelighed. Mange aspekter af de nuværende retningslinjer for neonatal genoplivning er fortsat kontroversielt givet vanskeligheder med at gennemføre randomiserede kliniske forsøg på grund af den sjældne og ofte uforudsigelige behov for omfattende genoplivning. De fleste undersøgelser på neonatal genoplivning stammer fra attrappen modeller, der ikke virkelig afspejler fysiologiske ændringer eller Grisling modeller der har ryddet deres lunge væske og der har fuldført overgangen fra fostrets til neonatal omsætning. Denne protokol indeholder en detaljeret trin for trin beskrivelse om hvordan man opretter en perinatal kvalt føtal lam model. Den foreslåede model har en skifter omsætning og væskefyldte lunger, som efterligner menneskelige nyfødte efter levering, og er derfor en fremragende dyremodel til at studere nyfødte fysiologi. En vigtig begrænsning til lam eksperimenter er den højere tilknyttede omkostninger.

Introduction

Perinatal asfyksi forekommer i ca 4 pr. 1.000 sigt fødsler i USA og er ansvarlig for ca. 25% af de 4 millioner neonatale dødsfald på verdensplan1,2. Hele fosterets naturlige udvikling, skal flere tilpasninger finde sted i løbet af arbejdskraft og ved fødslen at muliggøre en problemfri overgang fra intra - extrauterine miljøet når lungerne påtage sig rollen af moderkagen som orgel af luftskiftet. Enhver fejl i nyfødte til tilstrækkeligt overgang ved fødslen yderligere kompromiser genoplivning indsats. Tilfælde, hvor fosterets lunge clearance er ufuldstændig eller forsinket3,4, og omstændigheder, der resulterer i et vedvarende højt pulmonal vaskulær resistance (PVR)5 virkning effekten af ventilation, som stadig er den mest vigtige indgreb i genoplivning af den asphyxiated nyfødte6. Derudover kan øjeblikkelig fastspænding af navlestrengen og fjernelse af lav modstand moderkagen føre til bratte ændringer i hjertets minutvolumen, der kan forårsage Myokardie dysfunktion7,8.

På grund af den sjældne aggressiv genoplivning (behovet for brystet kompression og/eller adrenalin administration)1,9er der en mangel på stærke beviser fra store randomiserede kliniske forsøg for at støtte nuværende neonatal genoplivning program (NRP) retningslinjer. Mange translationel forskningsundersøgelser i neonatal genoplivning er udført ved hjælp af postnatal dyremodeller (især pattegrise), der undlader at tilstrækkeligt skildrer den skiftes føtale cirkulation og væskefyldte lungerne forbundet til nyfødt i leveringen værelse. I betragtning af de unikke udfordringer i forbindelse med overgangen fra føtale cirkulation til neonatal omsætning, er perinatal kvalt hjertestop føtal lam model ideel til at studere nyfødte genoplivning fysiologi.

Undersøgelser af Joseph Barcroft på føtal lam så tidligt som 1930 ' erne, lagde fundamentet for føtal og neonatal fysiologi10. I anden halvdel af det 20. århundrede, Geoffrey Dawes' innovative og omhyggelige forsøg på føtal lamb modeller og senere dem af Abraham Rudolph bidraget gevaldig til viden om hjerte-kar- og pulmonal fysiologi i fosteret 11 , 12. i de seneste år, undersøgelser på fosterets/neonatal lam modeller har givet en bedre forståelse af virkningerne af ventilation på Hæmodynamik13,14, virkningerne af iltning på PVR15,16, samt de kredsløbssygdomme ændringer, der opstår under ledningen fastspænding7,17. Endelig, i det forløbne år, den nyfødte lam har fungeret som en ny model til at studere de hæmodynamiske virkninger under genoplivning18,19,20. En trinvis fortælling om hvad er involveret i at gennemføre en lam eksperiment, samt en detaljeret beskrivelse af de kirurgiske Instrumentation og den eksperimentelle metode vil blive præsenteret.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle protokoller er blevet godkendt af institutionelle Animal Care og brug udvalg (IACUC) ved State University of New York Buffalo. En illustration af den metode, der skildrer invasive og non-invasiv overvågning er vist i figur 1.

1. dyr

  1. Brug tid-dateret, Q-feber seronegative, gravide moderfår (blandet race, Suffolk-Dorset-Katahdin race) med føtal lam på 127-143 dage undervejs.
    Bemærk: Får udtrykket drægtighedsperioden er 145 dage og 127 drægtigheden lam opfører sig som ekstremt for tidligt fødte spædbørn.

2. præ-kirurgisk forberedelse

  1. Tilbageholde mad fra moderfår 12 timer før operationen.
  2. Adstadige moderfår med intravenøs (IV) diazepam (0,25-1,5 mg/kg) og ketamin (4 mg/kg).
  3. Guide til moderfår i laterale recumbency på en lift vogn.
  4. Flytte moderfår til dorsal recumbency ned på en V-top kirurgisk bord.

3. anæstesi

Bemærk: Før kejsersnit, moderfår er sederet med diazepam og ketamin og intuberet efterfulgt af kontinuerlig indånding af isofluran (1-4%). Tilstrækkeligheden af anæstesi er overvåget af evaluering af muskel tone og øjenfarve reflekser samt løbende overvågning af ilt i blodet med en pulsoximeter og puls. Under instrumentering, lam vil være under indflydelse af maternel anæstesi og vil også modtage lokalbedøvelse til steder i instrumentation.

  1. Intubate moderfår med en 10,0 mm håndjern endotrakealtube (ETT). Advance ETT gennem vokale snore til 1 – 2 cm ud over manchetten. Puste ETT manchet og binde ETT omkring den fåremælk kæbe for at sikre det på plads.
    1. Når den palpebral svar er fraværende, justere isofluran (2-3% er normalt tilstrækkelig).
    2. Give kunstigt åndedræt af konventionelle mekaniske ventilation (CMV) med en brøkdel af inspireret ilt (FIO2) af 0,21. Indstille ventilator til at give tidal mængder på 10-15 mL/kg.
    3. Løbende overvåge oxyhæmoglobin mætning af en pulsoximeter placeret på den fåremælk tungen.
    4. Måle den end-tidal CO2 (EtCO2) med en capnograph.
    5. Justere FIO2 og CMV at opretholde oxyhæmoglobin mætning mellem 90-97% og udåndede CO2 mellem 35-45 mm Hg, henholdsvis.
  2. Sikre den fåremælk lemmer til tabellen kirurgisk med kirurgisk slips-nedture.
    1. Justere den kirurgiske tabel for at vende Trendelenburg position for at lette presset på fosteret.
  3. Placer en orogastric tube for at dekomprimere og afløb maveindhold.
  4. Supplere IV væske (normal saltvand eller laktat Ringers løsning) på 10 mL/kg/h.
  5. Placer en rektal temperatur sonde for at få kontinuerlig kernetemperatur.

4. kirurgi

Bemærk: Kejsersnit og føtal procedurer anses akut kirurgi, hvor dyrene er aflivet ved at administrere natrium pentobarbital 100 mg/kg IV. Moderfår er euthanized efter leveringen af lam og Lammene er euthanized efter afslutningen af forsøgene. Aktiv dødshjælp er bekræftet af asystoli. En sekundær metode af bilaterale torakotomi eller exsanguination er også ansat. I dette tilfælde er den aseptiske teknik ikke praktiseres under operationen. Personale skal stadig bære beskyttende påklædning under dyr kontakt.

  1. Barbere uld fra den ventrale del af maven.
  2. Brug cautery til at gøre en 15-18 cm abdominal hud-dybe indsnit over linea alba at eksponere fascia.
    1. Oprette en lille åbning i maven med en stump tippes hemostat pres.
    2. Opretholde denne åbning mens glidende en stump tippes saks i bugvæggen.
    3. Bruge saksen til at fuldføre snit af linea alba.
  3. Find og exteriorize fostrets hoved inden for livmoderen fra underlivet.
    1. Hold den fosterets hoved med den ene hånd og bruge cautery til at lave en 10 cm snit gennem livmodervæggen (over lamb's pande). Sørge for at undgå enhver kimbladene.
    2. Bruge Babcock pincet til at klemme lag af livmoder og moderkage sammen på fire modsatte hjørner.
    3. Udsætte lamb's hoved gennem livmoderen og uden for den fåremælk maven.
    4. Lade for Babcock pincet æglæggende uden for maven i føtal kirurgi.

5. føtal luftvejene

  1. Intubate den delvist udsatte føtal lam med et 3,5-4,5 mm håndjern ETT. Forhånd ETT gennem stemmebånd 1 cm ud over manchetten.
    1. Puste manchetten og sikre ETT ved at binde en umbilical tape rundt om røret og derefter rundt i hovedet.
    2. Tillade overskydende fosterets lunge væske i ETT at dræne passivt ved at vippe hovedet til siden. Dette simulerer afstigning af lungen væske under fødslen.
    3. Occlude ETT for at forhindre gasudveksling under gisper i perioden asphyxial.

6. hals fartøj instrumentering

  1. Barbere uld og infiltrere 1-2 mL af subkutane bupivacaine hydrochlorid (0,25%) på alle websteder, der indsnit.
    1. Gør to 3 cm hud indsnit på hver side af halsen (ca 6 cm distalt for spidsen) støder op til luftrøret. Indsnit bør tværgående halsen.
    2. Udføre den indsnit ved hjælp af cautery mens tenting huden, for at undgå at lacerating den dybe væv.
  2. Adskille fascia ved hjælp af buede Kelly eller myg pincet.
  3. Isolere lige interne halsfedt og højre fælles halspulsåren.
    1. Sted to 20 cm, 0 silke suturer under begge fartøjer.
    2. Plads (proksimalt for distale) 1 cm mellem de silke suturer.
    3. Forsigtigt løfte hver sutur, der er i nærheden af fartøjet, overfladisk, at begrænse blodtilførslen og gøre en 1 – 2 mm tværgående snit i fartøjet ved hjælp af Iris kirurgisk saks.
  4. Halspulsåren, indsætte en pre skyllet kateteret (15-17 G) i det højre halspulsåren caudally mod aortabuen for blodtryk overvågning og udtagning af blodprøve.
    1. Brug den proksimale til ligate arterie helt.
    2. Gentag trin 6.3.2 - 6.3.3.
    3. Indsæt pre blussende carotis arteriel kateteret og bruge den distale silke sutur for at binde omkring både arterie og kateter med 3 knob.
  5. Brug en lignende teknik til at indsætte en pre skyllet kateteret (14-16 G) i halsfedt, Gentag trin 6.3.2–6.3.3, forhånd 7 – 10 cm caudally til hvile i thorax fjorden (mod højre atrium). Dette bruges til væske og medicin administration samt venetryk målinger.
    1. Kontrollere kateter til passage med heparinized saltvand og derefter fuldføre sutur slips omkring fartøj og kateter (med den proksimale sutur kun) ved hjælp af 2-3 knob.
    2. Indsæt den anden kateter (14-16 G) ca 5 cm rostrally til at indsamle blod fra den cerebrale cirkulation. Brug den samme snit til placering af både katetre.
    3. Gentag trin 6.5.1, som den vedrører den distale sutur og kateter og derefter binde de silke suturer omkring de indsigende kateter linjer til at sikre dem for at forhindre vride.
  6. Udvide den tidligere foretaget snit i en T-form (1-2 cm) i venstre side.
    1. Ophøje den venstre halspulsåren bruger åbnede buet hemostats.
    2. Placer en 2 mm perivascular flow-sonde omkring fartøj til at måle blodgennemstrømningen.
    3. Cover flow-sonden med en 1-cm fleksibel polymer ærme til at stabilisere sonden i stilling.
    4. Placere flow-sonde kabel linje i den T-formede indsnit, så kablet til parallelt med skibet.
    5. Luk hud indsnit. Binde omkring kablet, og omkring en sløjfe af kablet, at undgå at begrænse informationsstrømmen hvis trukket.

7. stor fartøj instrumentering

  1. Uddrag den føtale lam til at afsløre brystet, og dække den eksponeret hud med polyethylen wrap at forhindre varmetab.
  2. Sted lammet i højre laterale recumbency.
  3. Placere den venstre forelimb rundt om halsen til at eksponere operationsstedet.
  4. Infiltrere 3 mL af bupivacaine hydrochlorid (0,25%) langs den 4th interkostale rum og gøre en 6 cm hud indsnit ved hjælp af cautery.
    1. Omhyggeligt gennembore den mellemsiddende muskler med stumpe buet pincet, cirkel under 3rd ribbenet, og komme ud mellem de næste interkostale rum. Sørg for ikke at skade lungerne eller hjertet.
    2. Åbne klemmen for en pre-cut stykke 0 silke og bringe det for at omringe ribbenet.
    3. Gentag trin 7.4.1–7.4.2 for at sikre sutur under de 4th rib.
    4. Klemme bånd omkring hvert ribben. Forsigtigt trække og indsætte en bomuld tippes applikator i brystet under de 4th interkostale rum.
    5. Bruge applikatorpind for at beskytte brystet indholdet, mens ved hjælp af cautery for at åbne den interkostale rum i 1 cm for en endelige åbning af 6-8 cm. Sørg for, at lungerne ikke er fanget i rib bånd.
    6. Placer en rib spreder ind i brystet-åbningen. Åbner brystet vil afsløre de venstre øvre kamre af lungerne, de vigtigste lungepulsåren (PA) og ductus arteriosus.
  5. Bruge 2 x 2 tommer gauzes til at indhylle lungen og forsigtigt skubbe alle udsatte væv væk fra den kirurgisk område.
    1. Bruge en lille manuel retractor for at forbedre synsfelt (hvis nødvendigt).
    2. Sted en umbilical tape (1/4 tommer bredde, 6 inches længde) pre gennemblødt i dyr rundt i store kar. Iblødsætning umbilical båndet mindsker friktion (og skader) på fartøj vægge.
  6. Brug af tang, løft at hjertesækken og klippe langs de vigtigste lungepulsåren, pas på ikke for at skære den vagale nerve. Bruge en applikatorpind for at holde højre atrium fra at blande sig med et tværgående snit i hjertesækken langs den vagale nerve.
  7. Brug Gemini pincet, flytte pincet langsomt fra duktalt/PA notch omkring og bag den venstre PA "omkranser" og komme ud på anden siden af den venstre PA. Mange fine væv køre under dette område og Fortsæt kun hvis der er ingen modstand.
    1. Når spidsen af pincet er observeret, åbne kun langt nok til at få fat i ene ende af den pre fugtede umbilical tape. Klemme med kun 1 position klikkede på plads. Det er muligt, at omkringliggende væv kunne være fanget i pincet, og hvis stramt fastspændt dette væv kan blive fanget med umbilical båndet resulterer i fartøj skade.
    2. Forsigtigt tilbage ud pincet til at trække båndet i position. Dette tjener til at åbne en plads til flow sonden og hjælper til direkte indsættelse af flow sonder (figur 2). Sørge for at beskytte notch del af ethvert fartøj, der er afgørende, da dette er den mest sårbare del af væv.
  8. Placer en 4-6 mm perivascular flow-sonde af forsigtigt løfte umbilical båndet og vejlede (L-beslag) metal del af sonden omkring fartøj langs den etablerede åbning.
    1. Direkte tape mod bagsiden af sonden hjælpe sæde fartøj i sted og visualisere i slutningen af den L-beslag således glidende lukning skal sikres.
    2. Sørg for, at fartøjet er > 75% af sonden størrelse til at sikre en stram pasform og præcise flow målinger.
    3. Skær forsigtigt i slutningen af navlestrengen båndet tæt på sonden og forsigtigt trække anden enden for at fjerne tapen fra fartøjet. Båndet vil blande sig med målinger, hvis ikke fjernes.
    4. Anvende ultralyd gel og justere sonde og kabel for at forbedre signal intensitet og kvalitet.
  9. Gentag trin 7,6-7.7.4, som den vedrører placeringen af en 6-8 mm perivascular flow-sonde omkring ductus arteriosus.
  10. Fjern eventuelle beskyttende 2 x 2 gaze fra brystet og lad lunge til re-holdning.
  11. Placer et nyt 2 x 2 gaze omkring hvert metal beslag af flow sonden til at beskytte lungerne.
  12. Luk brystet i lag ved hjælp af en tilspidset nål og 2,0 syntetiske monofilamenter sutur. Fastgør ledninger med flow-sonder til den ydre hud med en løkke ved hjælp af en skære nål og 2,0 silke sutur.

8. ikke-invasiv måling

  1. Vedhæfte EKG fører på højre armhule, venstre armhule og direkte lyskelymfeknuder område (tre-bly EKG). Præ- og post duktalt arteriel oxyhæmoglobin mætning (SpO2) er overvåget med en pulsoximeter placeret på de rigtige forelimb og enten hindlimb, henholdsvis. Sikre en nær-infrarødt spektroskopet (NIRS) skærm over panden med suturer og en uigennemsigtig dressing.

9. dataindsamling

  1. Indsamle og registrere data ved hjælp af en data erhvervelse software. Figur 1 illustrerer invasive og non-invasiv parametre, herunder: arteriel og centrale venøse blod pres, venstre fælles carotis, venstre lunge og duktalt arterielt blod flow, EKG, SpO2, NIRS, ETCO2.
    Bemærk: Software og udstyr set-up for dataindsamling kan variere og er uden for rammerne af denne artikel.

10. forsøgsplan

  1. Occlude og klippe navlestrengen, og flytte lam fra moderens maven til en strålende varmere.
  2. I perioden asphyxial indsætte en umbilical venøs kateter for adrenalin administration (0,01-0,03 mg/kg IV, per NRP anbefalinger).
  3. Indsæt en umbilical arteriel kateter for at indsamle post duktalt arterielt blod gasser.
  4. Overvåge lam for truende asystoli, som kan defineres som fravær af detekterede carotis flow og tryk.
  5. Sikre at passende personale er til rådighed og afsætte hver person til følgende opgaver: (1) administrere ventilation og luftvejene, (2) udfører brystet komprimeringer, (3) administrere medicin, (4) trække blodprøver, (5) føre koden.
  6. Begynde genoplivning ved at give overtryk ventilation (PPV) med et T-stykke genoplivningsudstyr ved tryk på 35/5 cm H2O. indviede 20 min timeren for eksperimenterende genoplivning protokol.
  7. Efter 30 s af ventilation, begynder brystet kompression ved at placere tommel og fingre på en hånd på modsatte sider af brystet.
    1. Give brystet kompression ved at klemme fingre og tommelfinger sammen til en dybde af ca. 1/3.
  8. Administrere adrenalin med 3 min. mellemrum.
  9. Fortsætte genoplivning indsats indtil tilbagevenden af spontan cirkulation eller op til 20 min.
  10. Ved returnering af spontan cirkulation, kontinuerlig IV væsker (5 cc/kg/time) og fentanyl (0,5-2,0 mcg/kg/t; titreret til effekt), er givet gennem den tidligere etablerede jugularis venøs kateter. Efter 20 min genoplivning periode, dyret er aflivet. Hvis Lammene ikke opnår ROSTE af 20 min, fortsætte med aktiv dødshjælp.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Efter instrumentering af de føtale lam, hæmodynamiske variabler kan være optaget (figur 3 og figur 4), derefter analyseret og fortolket (figur 5). Hyppige blodprøver kan indsamles, og figur 6 viser pH og PaCO2 data fra en af eksperimenterne. Lejlighedsvis, katetre eller flow sonder kan funktionsfejl eller få forskubbet og data kan derfor ikke være indsamles og anvendes til analyse, som er vist i figur 7.

Figure 1
Figur 1 : Invasive og non-invasiv instrumentation i en lam model. Illustration skildrer invasive instrumentation (venøs og arteriel kateter indsættelse for blod prøveudtagning og pres overvågning samt fartøj flow sonde placeringer for blood flowmåling), og placeringen af non-invasiv udstyr (pulsoximeter, ECG fører, nær-infrarød spektroskopi, capnography). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2 : Stor fartøj isolation. Blid adskillelse af bindevæv skaber et rum for våd umbilical tape skal placeres i nærheden af fartøjer (A) med efterfølgende placering af flow sonder til ultralyd målinger af blodgennemstrømningen inde hvert fartøj (B). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3 : Erhvervelse software snapshot indfange Hæmodynamik en perinatal asphyxiated lammekølle med held genoplivet. Ao tryk: lige carotis blodtryk; CA flow: venstre carotis blodgennemstrømning; LPA flow: venstre lungepulsåren blodgennemstrømning. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4 : Erhvervelse software snapshot skildrer invasive og non-invasiv fysiologiske målinger. Ao: lige carotis blodtryk; CVP: centrale venetryk; CaF: venstre carotis blodgennemstrømning; Koronar: venstre faldende koronar blodgennemstrømning; PaF: venstre lungepulsåren blodgennemstrømning; DuF: ductus arteriosus blodgennemstrømning; ETCO2: end-tidal CO2; Bly 2: EKG føre 2 optagelse. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5 : Hæmodynamik en perinatal asphyxiated lammekølle med held genoplivet. Ændringer i blodtryk, venstre carotis blodgennemstrømning og venstre pulmonal blodgennemstrømningen er vist under kompression fase af brystet kompression (A) og under rekyl fasen (B). Venstre lunge og carotis blodgennemstrømningen er afbildet på den sekundære akse. CC: brystet kompression; EPI: adrenalin; PA: lungepulsåren; ROSTE: tilbagelevering af spontan cirkulation. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 6
Figur 6 : Blod gas analyse under en eksperimentel undersøgelse. Stiplet linje repræsenterer klokkeslæt forrentning af spontan cirkulation. PaCO2 er afbildet på den sekundære akse. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 7
Figur 7 : Erhvervelse software billede viser funktionsfejl flow sonde. Carotis blood flow (grøn sporing) optagelse er tabt trods tilstrækkelig blodtryk (rød sporing) og venstre lungepulsåren blodgennemstrømning (lilla sporing). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Modellens lam er sammenlignelige i størrelse til menneskelige nyfødte og giver mulighed for nem instrumentering til at måle invasive hæmodynamiske variabler. Føtal/nyfødte lam model har været en uvurderlig analyseværktøj, som rigt har bidraget til forståelsen af de skifter omsætning, samt den nyfødte lunge- og hjerte-kar-fysiologi. Flere eksperimentelle lam modeller har været etableret i år at studere optimal ventilation strategier i præmature lam13,14,21, pulmonal Hæmodynamik i en persisterende pulmonal hypertension duktalt ligatur model22,23,24, pulmonal vaskulær reaktivitet i en blandet mekoniumprøve aspiration model25,26,27, samt kirurgisk modeller af fostrets myelomeningocele28,29, medfødt diafragma hernie30,31, og medfødte hjerte defekt32,33, som alle har haft en betydelig indvirkning på behandlingsprogram.

Under fosterets instrumentation skal pleje tages for at undgå ethvert pres på navlestrengen, da dette kan forårsage unødig stress på lam og kunne påvirke levering af anæstesi til lammet. Flow sonder og katetre skal være omhyggeligt sutureres på huden af lam til at beskytte beholderne fra skade, hvis utilsigtet trækkraft er placeret på katetre. Kirurgisk instrumentering af fosterets hjerte udgør en øget risiko for ødelæggende komplikationer (død fra exsanguination), medmindre omhyggeligt udført. Torakotomi skal være helt sutureres i lag, fordi en ufuldstændig segl kan påvirke brystet kompression effektivitet. Efter intubation Ondskabens øjne, lunge væske skal være drænet passivt ved at vippe den fosterets hoved til siden. I gennemsnit kan 15-20 mL/kg af lungen væske tømmes passivt. De resterende lunge væske i den føtale lam, tilnærmer derefter, den anslåede lunge væske i menneskelige nyfødte. ETT skal være tilstoppet forud for kvælning af ledningen fastspænding for at forhindre gasudveksling under gisp. En 5-min periode af hjertestop er observeret følgende pulselessness som afkast af spontan cirkulation, ellers opstår hurtigt efter overtryk ventilation. På grund af, at fostrets baseline arteriel gasser ikke påvise betydelige acidose, synes føtal instrumentation lige før eksperimenter ikke at forårsage betydelige stress på lam. Drægtighedsperioden bestemmes normalt før eksperimenter af ultralyd bekræftelse, men kan også vurderes ved en omhyggelig undersøgelse af moderfår i erfarne hænder. I tilfælde af flere fostre, er hver lam instrumenteret sekventielt. En vigtig overvejelse at gennemføre lam eksperimenter koster betydeligt højere.

Indtil for nylig har lam model ikke blevet brugt til at studere nyfødte genoplivning. Da de nuværende NRP anbefalinger er primært ekstrapoleret fra den voksenlitteraturen eller attrappen34,35 og postnatal dyremodeller36 der ikke tilstrækkeligt skildrer den nyfødte fysiologi i fødestue, den protokol, der er beskrevet i denne artikel viser de lovende bidrag, at perinatal kvalt lam model kan yde for at forbedre genoplivning indsats af nyfødte, der undlader at tilstrækkeligt overgang til det extrauterine miljø. Figur 5 viser blodtryk og flyder i et nyfødte lam, der er blevet genoplivet med succes. Sammenligning af blodtryk og strømme (med fordelen at måle ductus arteriosus flow i denne model) i eksperimenter vurdere forskellige komprimering til ventilation nøgletal og/eller vasoaktive medicin i en model med skiftes omsætning vil give en bedre forståelse af neonatal Hæmodynamik under genoplivning. Eksperimenter med denne model vil forbedre forståelsen af optimal brystet kompressionsforhold, timing og dosering af administreret medicin, virkningerne af inspireret ilt under neonatal genoplivning samt adresse, som mange andre hypoteser.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingen interessekonflikter at 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

Medicin spørgsmål 138 lam model nyfødte asfyksi instrumentering fysiologi genoplivning Hæmodynamik Translationel forskning
Den Perinatal kvalt lam Model: En Model for nyfødte genoplivning
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