Summary
Invasiva instrumentering av fostrets Lammet ger noggranna fysiologiska mätningar av transitioning cirkulationen i en modell som nära härmar det nyfödda barnet.
Abstract
Födelse asfyxi står för nästan en miljon dödsfall i världen varje år och är en av de främsta orsakerna till tidig neonatal morbiditet och mortalitet. Många aspekter i neonatal återupplivning riktlinjerna förblir kontroversiellt med tanke på svårigheterna att genomföra randomiserade kliniska prövningar på grund av de ovanliga och ofta oförutsägbara behöver för omfattande återupplivning. De flesta studier på neonatal återupplivning härrör från dockans modeller som misslyckas med att verkligen återspeglar fysiologiska förändringar eller Nasse-modeller som har rensat deras lung vätska och som har genomfört övergången från foster till neonatal cirkulation. Detta protokoll ger en detaljerad steg för steg beskrivning om hur du skapar en perinatal ansträngda fostrets lamm modell. Den föreslagna modellen har en transitioning cirkulation och vätskefyllda lungor, som härmar mänskliga nyfödda efter leverans, och är därför en utmärkt djurmodell att studera nyfödda fysiologi. En viktig begränsning till lamm experiment är högre associerade kostnaden.
Introduction
Perinatal asfyxi inträffar i ungefär 4 per 1000 sikt födda i Sverige och ansvarar för cirka 25% av 4 miljoner neonatala dödsfall i världen1,2. Hela fostrets naturliga utveckling, måste flera anpassningar äga rum under förlossningen och vid födseln att möjliggöra en smidig övergång från den intra - extrauterin miljön när lungorna ta på sig rollen av moderkakan som organ av gasutbyte. Underlåtenhet hos nyfödda till adekvat övergången på födelse ytterligare kompromisser återupplivande insatser. Fall när fostrets lung clearance är ofullständig eller fördröjd3,4, och omständigheter som resulterar i en ihållande hög pulmonell vaskulär resistens (PVR)5 inverkan effekten av ventilation, som fortfarande är den mest viktigt ingripande i återupplivning av ansträngda nyfödda6. Dessutom kan omedelbar fastspänning av navelsträngen och borttagningen av lågresistenta moderkakan leda till plötsliga förändringar i hjärtminutvolym som kan orsaka myokardiell dysfunktion7,8.
Konsolideringsbehovet de sällan aggressiva återupplivning (behov av bröstkompressioner eller epinefrin administration)1,9finns det en brist på starka bevis från stora randomiserade kliniska prövningar till stöd för aktuellt neonatal återupplivning program (NRP) riktlinjer. Många translationell forskningsstudier i neonatal återupplivning utförs med postnatal djurmodeller (särskilt smågrisar) som misslyckas med att på ett adekvat sätt skildra de övergår fostrets cirkulation och vätskefyllda lungor inneboende till nyfödda i leveransen rum. Med tanke på de unika utmaningar relaterade till övergången från fostrets cirkulation till neonatal cirkulation, är perinatal ansträngda hjärtstillestånd fostrets lamm modellen idealisk för att studera nyfödda återupplivande fysiologi.
Studierna av Joseph Barcroft på fostrets lamm, så tidigt som på 1930-talet, lade grunden för fetal och neonatal fysiologi10. Under andra halvan av20-talet , Geoffrey Dawes' innovativa och noggranna experiment på fostrets lamm modeller, och senare av Abraham Rudolph har oerhört bidragit till kunskapen om kardiovaskulära och pulmonella fysiologi hos fostret 11 , 12. under de senaste åren har studier på foster/neonatal lamm modeller gav en bättre förståelse av effekterna av ventilation på hemodynamiken13,14, effekterna av syresättning på PVR15,16, liksom de cirkulatoriska förändringar som sker under sladd fastspänning7,17. Slutligen, under det senaste året, nyfödda Lammet har fungerat som en ny modell för att studera de hemodynamiska effekterna under återupplivning18,19,20. En steg för steg berättelse om vad är inblandad i genomför ett lamm experiment, samt en detaljerad beskrivning av de kirurgiska Instrumentation och den experimentella metoden kommer att presenteras.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alla protokoll har godkänts av den institutionella djur vård och användning kommittén (IACUC) av Buffalo State University of New York. En illustration av den metod som skildrar invasiva och icke-invasiv övervakning visas i figur 1.
1. djur
- Använd tid-daterad, Q-feber seronegativa, dräktiga tackor (blandad ras, Suffolk-Dorset-Katahdin RAS) med fostrets lamm på 127 – 143 dagar dräktighet.
Obs: Får termen dräktigheten är 145 dagar och 127 dräktigheten lamm beter sig som extrem prematura spädbarn.
2. före kirurgisk beredning
- Undanhålla mat från tackan 12 h innan operationen.
- Lugna tackan med intravenös (IV) diazepam (0,25 – 1,5 mg/kg) och ketamin (4 mg/kg).
- Vägleda tackan i laterala koordinationsrubbning vidare till en hiss vagn.
- Flytta tackan dorsala koordinationsrubbning på ett V-topp operationsbord.
3. anestesi
Obs: Före kejsarsnitt, tackan är drogad med diazepam och ketamin och intuberade följs av kontinuerlig inandning av isofluran (1 – 4%). Lämpligheten av anestesi övervakas av utvärdering av muskel tonen och öga reflexer tillsammans med kontinuerlig övervakning av syre i blodet med en pulsoximeter och hjärtfrekvensen. Under instrumenteringen, lamm kommer att vara under påverkan av maternell anestesi och kommer också att få lokalbedövning till platser av instrumentering.
-
Intubation tackan med en 10,0 mm cuffed endotrakealtub (ETT). Förväg TUBEN genom vokala sladdar 1 – 2 cm utanför manschetten. Blåsa upp ETT manschetten och knyta TUBEN runt tackans käken för att säkra den på plats.
- När palpebrala svaret är frånvarande, justera isofluran (2 – 3% är vanligen tillräckligt).
- Ge konstgjord andetag konventionell mekanisk ventilation (CMV) med en bråkdel av inspirerade syre (FIO2) av 0,21. Ställ in ventilatorn att tillhandahålla tidalvolymer på 10 – 15 mL/kg.
- Övervaka oxyhemoglobin mättnaden kontinuerligt genom en pulsoximeter som placeras på tackans tunga.
- Mäta den end-tidal koldioxiden (EtCO2) med en capnograph.
- Justera FIO2 och CMV att upprätthålla oxyhemoglobin mättnad mellan 90-97% och utandad CO2 mellan 35 – 45 mm Hg, respektive.
-
Säkra tackans lemmar att tabellen kirurgiska med kirurgisk slips-downs.
- Justera kirurgiska tabellen Omvänd Trendelenburg position för att minska trycket på fostret.
- Placera en orogastric röret för att dekomprimera och dränera maginnehållet.
- Tillägg IV vätska (fysiologisk koksaltlösning eller laktat Ringers lösning) på 10 mL/kg/h.
- Placera en rektal temperatursond för att få kontinuerlig kärntemperatur.
4. kirurgi
Obs: De kejsarsnitt och fostrets förfaranden anses akuta operationer där djuren är euthanized genom att administrera natrium pentobarbital 100 mg/kg IV. Tackor är euthanized efter leverans av lammen och lammen är euthanized efter slutförandet av experimenten. Dödshjälp bekräftas av asystoli. En sekundär metod för bilaterala torakotomi eller exsanguination är också anställd. I det här fallet praktiseras den aseptisk tekniken inte under operationen. Personal behöver fortfarande bära skyddande klädsel under djurens kontakt.
- Raka ullen från ventrala buken.
-
Använd diatermi för att göra en 15 – 18 cm buk ytligt snitt över linea alba att exponera fascian.
- Skapa en liten öppning i buken med hjälp av tryck med en trubbig spets hemostat.
- Upprätthålla denna öppning medan glidande en trubbig spets sax i bukväggen.
- Använda saxen för att slutföra snittet av linea alba.
-
Leta upp och exteriorize fostrets huvud i livmodern från buken.
- Håll fostrets huvud med ena handen och Använd diatermi för att göra en 10 cm snitt genom livmoderväggen (över Lammet pannan). Se till att undvika eventuella hjärtbladen.
- Använd Babcock pincett för att klämma lager av livmodern och moderkakan grupp på fyra motsatta hörn.
- Exponera Lammets huvud genom livmodern och utanför tackans buken.
- Lämna Babcock tången om utanför buken under den fetal kirurgin.
5. fostrets luftvägar
-
Intubation de delvis exponerade fostrets lamm med 3,5 – 4,5 mm cuffed ETT. Förväg TUBEN genom stämbanden 1 cm utanför manschetten.
- Blåsa upp manschetten och säkra TUBEN genom att knyta en navel tejp runt röret och sedan runt huvudet.
- Låta överflödig fostrets lunga vätskan i TUBEN att dränera passivt genom att luta huvudet åt sidan. Detta simulerar avstigning lung vätska under förlossningen.
- Täpp TUBEN för att förhindra gasutbyte under kippar under perioden asphyxial.
6. hals fartyget Instrumentation
-
Raka ull och infiltrera 1 – 2 mL subkutan bupivakain hydroklorid (0,25%) på alla snitt platser.
- Gör två 3 cm huden snitt på varje sida av halsen (ca 6 cm distalt om huvudet) anslutning till luftstrupen. Snitt bör tvärgående halsen.
- Utföra snittet med diatermi medan tenting huden, för att undvika lacerating den djup vävnaden.
- Separata fascia med böjda Kelly eller mygga pincett.
-
Isolera rätt inre halsvenen och höger gemensamma halspulsådern.
- Plats två 20 cm, 0 silk suturer under båda fartygen.
- Tillåta en (proximalt distala) utrymme av 1 cm mellan de silk suturerna.
- Lyft försiktigt varje sutur som är runt fartyget, ytligt, att begränsa blodflödet och göra en 1 – 2 mm tvärgående snitt in i kärlet med Iris kirurgisk sax.
-
Halspulsådern, infoga en pre spolas katetern (15 – 17 G) i den rätt halspulsådern caudally mot aortabågen för blodtrycksmätning och blodprovstagning.
- Använd den proximala slipsen för att ligera artären helt.
- Upprepa steg 6.3.2 - 6.3.3.
- Infoga före spolas halspulsådern arteriell katetern och Använd distala silk suturen slips runt både artär och katetern med 3 knop.
- Använda en liknande teknik, att infoga en pre spolas katetern (14 – 16 G) i halsvenen, upprepa steg 6.3.2–6.3.3, förväg 7 – 10 cm caudally att vila inom bröstkorg inloppet (mot höger förmak). Detta används för vätska och medicinering administration samt venösa tryckmätningarna.
- Katetern för patency med hepariniserad saltlösning och sedan Slutför suturen slips runt fartyget och katetern (med proximala suturen bara) med 2 – 3 knop.
- Infoga andra katetern (14 – 16 G) ca 5 cm rostrally att samla blod från den cerebrala cirkulationen. Använd samma snittet för placering av både katetrar.
- Upprepa steg 6.5.1 den avser den distala suturen och katetern och sedan knyta silk suturerna runt de motsatta kateter linjerna att säkra dem för att förhindra vridning.
-
Utöka det tidigare gjorda snittet i en T-form (1 – 2 cm) på vänster sida.
- Höja den vänstra halspulsådern som använder öppnade böjda Peanger.
- Placera en 2 mm perivaskulär flöde-sond runt fartyget att mäta blodflödet.
- Cover flow-sonden med en 1 cm flexibel polymer ärm att stabilisera sonden i position.
- Placera den flöde-sond kabel linjen i T-formade snittet, så att kabeln till löpa parallellt med fartyget.
- Nära huden snittet. Knyt runt kabeln, och runt en slinga på kabeln, att undvika begränsa flödet om drog.
7. stora fartyget Instrumentation
- Extrahera det fetala Lammet för att exponera bröstet och täcka utsatta huden med polyeten wrap att förhindra värmeförlust.
- Placera Lammet i höger lateral koordinationsrubbning.
- Placera den vänstra forelimb runt halsen för att exponera den kirurgiska platsen.
-
Infiltrera 3 mL bupivakain hydroklorid (0,25%) längs den 4: e interkostalrummet och göra ett 6 cm huden snitt med hjälp av diatermi.
- Försiktigt genomborra interkostal muskeln med trubbig böjd pincett, cirkel under det 3rd revbenet, och komma ut mellan de nästa interkostalrummet. Kontrollera inte att skada lungorna eller hjärtat.
- Öppna klämman för en färdigskurna bit 0 silke och ta det genom för att omringa revbenet.
- Upprepa steg 7.4.1–7.4.2 för att säkra suturen under den 4: e revbenet.
- Klamma fast banden runt varje revben. Försiktigt dra upp och infoga en bomull spets applikator i bröstet under den 4: e interkostalrummet.
- Använd applikator styrspak för att skydda bröstet innehållet medan med hjälp av diatermi öppna interkostalrummet i 1 cm för en sista öppning på 6-8 cm. se till att lungan inte är fångad i rib band.
- Placera en rib spridare i bröstet-öppningen. Öppna bröstet kommer att avslöja de vänstra övre loberna i lungorna, de viktigaste lungartären (PA) och ductus arteriosus.
-
Använd 2 x 2 tums Flor att omsluter lungan och försiktigt skjuta eventuella exponerade vävnaden bort från det kirurgiska området.
- Använd små manuella upprullare för att förbättra synfältet (om nödvändigt).
- Plats en navel tejp (1/4 tums bredd, 6 inches lång) före indränkt i amnionen runt de stora kärlen. Blötläggning navelsträngen tejpen minskar friktionen (och skada) på kärlväggarna.
- Med pincett, lyft hjärtsäck och klipp längs de viktigaste lungartären, noga med att inte skära vagusnerven. Använd en applikatorpinne för att hålla höger förmak från att störa en laterala snittet av hjärtsäck längs vagusnerven.
-
Med Gemini pincett, flytta tången långsamt från duktal/PA skåran runt och bakom vänster PA att ”omger” och fram på andra sidan av den vänstra PA. Många känsliga vävnader körs under detta område och fortsätta endast om det finns inget motstånd.
- När spetsen på tången observeras, öppna bara tillräckligt långt för att ta tag i ena änden av pre-fuktad navelsträngen tejpen. Klämma med endast 1 position klickade på plats. Det är möjligt att omgivande vävnad kunde fångas i tången, och om hårt fastklämd denna vävnad kan fångas med navelsträngen tejp som leder till fartyget.
- Försiktigt tillbaka ut tången att dra bort tejpen på plats. Detta tjänar till att öppna ett utrymme för flöde sonden och hjälper till att styra införandet av flöde sonderna (figur 2). Noga med att skydda skåran portion av varje fartyg är absolut nödvändigt eftersom detta är den mest sårbara delen av vävnad.
-
Placera en 4 – 6 mm perivaskulär flöde-sond genom att försiktigt lyfta navelsträngen tejpen och vägledande (L-fäste) metal portion av sonden runt fartyget längs etablerade öppningen.
- Direkt tejpen mot baksidan av sonden att hjälpa seat fartyget på plats och att visualisera slutet av L-fäste vilket möjliggör skjutbara stängningen ska säkras.
- Se till att fartyget är > 75% av sonden storlek att säkerställa en tight passform och korrekt flöde mätningar.
- Skär försiktigt i slutet av navelsträngen bandet nära sonden och försiktigt dra den andra ändan för att ta bort tejpen från fartyget. Bandet kommer att störa mätningar om inte bort.
- Tillämpa ultraljud gel och justera sond och kabel position för att förbättra signalintensitet och kvalitet.
- Upprepa steg 7,6 – 7.7.4 som hänför sig till placeringen av en 6-8 mm perivaskulär flöde-sond runt ductus arteriosus.
- Ta bort eventuella skyddande 2 x 2 gasväv från bröstet och tillåter lungorna att åter placera.
- Placera en ny 2 x 2 gasbinda runt varje metall fäste av flöde sonden att skydda lungorna.
- Nära bröstet i lager med en avsmalnande nål och 2.0 monofilamentgarn suturen. Säkra kablarna till flöde-sonderna på yttre huden med en slinga med en skärande nål och 2.0 silk suturen.
8. icke-invasiv mätning
- Koppla EKG leads på höger axill, vänster axill och rätt inguinal område (tre-avlednings EKG). Före och efter duktal arteriell oxyhemoglobin mättnad (SpO2) övervakas med en pulsoximeter som placeras på den högra framben och antingen bakbenet, respektive. Säkra en nära-infraröd spektroskopet (NIRS) monitor över pannan med suturer och en ogenomskinlig dressing.
9. datainsamling
- Samla in och registrera data med hjälp av en data förvärv programvara. Figur 1 illustrerar invasiv och noninvasiv parametrar inklusive: arteriell och central venös blodtryck, vänster gemensamma halspulsådern, vänster pulmonell och duktal arteriella blodflödet, EKG, SpO2, NIRS, ETCO2.
Obs: Programvara och utrustning set-up för insamling av data kan variera och är utanför ramen för denna artikel.
10. experimentellt protokoll
- Täpp och klippa navelsträngen, och flytta Lammet från moderns buken till ett strålande varmare.
- Under den asphyxial perioden, infoga en navel venkateter för epinefrin administration (0,01-0,03 mg/kg IV, per NRP rekommendationer).
- Infoga en navel arteriell kateter för att samla in efter duktal arteriella blodgaser.
- Övervaka Lammet för förestående asystoli, som kan definieras som avsaknad av upptäckta halspulsådern flöde och tryck.
- Säkerställa att lämplig personal finns tillgänglig och ägna varje person till följande uppgifter: (1) hantera ventilation och luftvägarna, (2) utför bröstkompressioner, (3) administrera läkemedel, (4) dra blodprov, (5) leda koden.
- Börja återupplivning genom att ge ventilation med positivt tryck (PPV) med ett T-stycke andningsballongen vid tryck på 35/5 cm H2O. initiera 20 min timern för experimentell återupplivning protokoll.
-
Efter 30 s ventilation, påbörja bröstkompressioner genom att placera tummen och fingrarna på ena handen på motsatta sidor av bröstkorgen.
- Ge bröstkompressioner genom att klämma fingrarna och tummen ihop till ett djup av cirka 1/3.
- Administrera adrenalin med 3 minuters mellanrum.
- Fortsätta återupplivning ansträngningar till återkomst av spontan cirkulation eller upp till 20 min.
- Vid retur av spontan cirkulation, kontinuerlig IV vätskor (5 cc/kg/timme) och fentanyl (0,5-2,0 mikrogram/kg/timme; titrerad till effekt), ges genom den tidigare etablerade jugular venkateter. Efter 20 min återupplivning perioden, djuret är euthanized. Om lammen inte uppnår ROSC av 20 min, fortsätta med dödshjälp.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Efter instrumentering av fostrets lammen, hemodynamiska variabler kan vara inspelade (figur 3 och figur 4), sedan analyseras och tolkas (figur 5). Täta blodprov kan tas, och figur 6 visar pH och PaCO2 data från ett av experimenten. Ibland, katetrar eller flöde sonder kan fungera felaktigt eller få rubbas och data kan, därför inte samlas in och användas för analys, som visas i figur 7.
Figur 1 : Invasiv och noninvasiv instrumentering i lamm modell. Illustration föreställande invasiva instrumentering (venösa och arteriella katetrar för blod provtagning och pressar övervakning samt fartyget flöde sond placeringar för blod flödesmätning) och placeringen av icke-invasiv utrustning (pulsoximeter, ECG leads, nära-infraröd spektroskopi, capnography). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2 : Stora fartyg isolering. Mild separation av bindväv skapar ett utrymme för våta navelsträngen tejp placeras runt fartyg (A) med efterföljande placering av flöde sonder för ultraljud mätningar av blodflödet inuti varje fartyg (B). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3 : Förvärv programvara ögonblicksbild fånga hemodynamiken av en perinatal ansträngda lamm framgångsrikt återupplivat. Ao tryck: rätt halspulsådern blodtryck; CA flöde: lämnade halspulsådern blodflödet; LPA flöde: vänster lungpulsådern blodflödet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4 : Förvärv programvara ögonblicksbild föreställande invasiv och noninvasiv fysiologiska mätningar. Ao: rätt halspulsådern blodtryck; CVP: centrala venösa trycket; CaF: lämnade halspulsådern blodflödet; Koronar: vänster fallande koronara blodflödet; PaF: vänstra lungartären blodflödet; DuF: ductus arteriosus blodflödet; ETCO2: end-tidal CO2; Bly 2: EKG leda 2 inspelning. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5 : Hemodynamiken av en perinatal ansträngda lamm framgångsrikt återupplivat. Ändringar i blodtryck, vänster halspulsådern blodflödet och vänster pulmonell blodflödet visas under komprimering av bröstkompressioner (A) och under fasen rekyl (B). Lämnade pulmonell och halspulsådern blodflödet är ritade på den sekundära axeln. CC: bröstet komprimering; EPI: adrenalin; PA: lungartären; ROSC: returen av spontan cirkulation. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 6 : Blod gasar analys under en experimentell studie. Streckad linje representerar tiden för återkomst av spontan cirkulation. PaCO2 ritas på den sekundära axeln. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 7 : Förvärv programvara bild visar felaktig flöde sond. Halspulsådern blod flöde (gröna spårning) inspelning är förlorade trots adekvat blodtryck (röd tracing) och vänstra lungartären blodflödet (lila spårning). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Lamm modellen är jämförbar i storlek med mänskliga nyfödda och tillåter enkel instrumentering att mäta invasiva hemodynamiska variabler. Fostrets/det nyfödda lamm modellen har varit en ovärderlig forskningsverktyg som har rikt bidragit till förstå transitioning cirkulationen, liksom det nyfött pulmonell och kardiovaskulär fysiologi. Flera experimentella lamm modeller har fastställts genom åren att studera bästa ventilation strategier i prematura lamm13,14,21, pulmonell hemodynamik i en persisterande pulmonell hypertension duktal ligatur modell22,23,24, pulmonell vaskulär reaktivitet i en Mekonium aspiration modell25,26,27, liksom kirurgiska modeller av fostrets myelomeningocele28,29, kongenitalt diafragmabråck30,31och kongenitala defekter32,33, som alla har haft en betydande inverkan på klinisk handläggning.
Under fostrets instrumentering måste vidtas för att undvika eventuella trycket på navelsträngen, eftersom detta kan orsaka onödig påfrestning på Lammet och kan påverka leveransen av anestesi till Lammet. Flöde sonder och katetrar måste noggrant att suturera huden Lammets att skydda fartyg från skador om oavsiktlig dragkraft är placerad på katetrar. Kirurgisk instrumentering av fetala hjärtat medför en ökad risk för förödande komplikationer (död från exsanguination) såvida minutiöst utförda. Torakotomi behöver vara helt sys i lager eftersom en ofullständig tätning kan påverka bröstet komprimering effektivitet. Efter intubation av lammen, lung vätskan bör tömmas passivt genom att luta fostrets huvud åt sidan. I genomsnitt kan 15-20 mL/kg av lung vätska tömmas passivt. Återstående lung vätskan i fostrets Lammet, approximerar sedan Beräknad lung vätskan i mänskliga nyfödda. Endotrakealtuben behöver vara ockluderas innan kvävning av sladd fastspänning för att förhindra gasutbyte under flämtar. En 5-minuters period av hjärtstillestånd observeras följande pulselessness, som återvändande av spontan cirkulation, annars uppstår snabbt efter ventilation med positivt tryck. På grund av att fostrets baslinjen arteriell gaser inte visar betydande acidos, verkar fostrets instrumentation strax före experiment inte orsaka betydande stress på Lammet. Dräktigheten bestäms vanligtvis före experiment av ultraljud bekräftelse, men kan även bedömas genom noggrann undersökning av tackan i erfarna händer. I händelse av flera Foster, är varje lamm instrumenterad sekventiellt. En viktig faktor i genomföra lamm experiment är den betydligt högre kostnaden.
Tills nyligen, har lamm modellen inte använts att studera nyfödda återupplivning. Eftersom nuvarande NRP rekommendationer är primärt extrapoleras från ungdomslitteratur eller från dockans34,35 och postnatal djurmodeller36 som inte tillräckligt skildra den nyfödda fysiologin i förlossningsrummet, protokollet beskrivs i denna artikel visar lovande bidrag som perinatal ansträngda lamm modellen kan ge för att förbättra återupplivande insatser av nyfödda som inte tillräckligt övergång till extrauterin miljön. Figur 5 visar blodtryck och flöden i ett nyfött lamm som har varit framgångsrikt återupplivat. Jämföra blodtryck och flöden (med fördelen att mäta ductus arteriosus flöde i denna modell) i experiment att bedöma olika kompression-till-ventilation nyckeltal eller vasoaktiva läkemedel i en modell med övergår omsättning kommer att ge en bättre förståelse av neonatal hemodynamiken under återupplivning. Experiment på denna modell kommer att förbättra förståelsen för optimal bröstet kompressionsförhållande, timing och dosering av administrerat läkemedel, inverkan av inspirerade syre under neonatal återupplivning, samt adress många andra hypoteser.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har inga intressekonflikter att deklarera
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 |
References
- Wyckoff, M. H., Berg, R. A. Optimizing chest compressions during delivery-room resuscitation. Semin Fetal Neonatal Med. 13 (6), 410-415 (2008).
- Black, R. E., et al. Global, regional, and national causes of child mortality in 2008: a systematic analysis. Lancet. 375 (9730), 1969-1987 (2010).
- Guglani, L., Lakshminrusimha, S., Ryan, R. M. Transient tachypnea of the newborn. Pediatr Rev. 29 (11), e59-e65 (2008).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Katheria, A. C., Brown, M. K., Rich, W., Arnell, K. Providing a Placental Transfusion in Newborns Who Need Resuscitation). Front Pediatr. 5 (1), (2017).
- Kapadia, V. S., Wyckoff, M. H. Drugs during delivery room resuscitation--what, when and why? Semin Fetal Neonatal Med. 18 (6), 357-361 (2013).
- Barcroft, J. Researches on Pre-natal Life. 1, Blackwell Scientific Publications. 292 (1946).
- Dawes, G. S. Foetal and Neonatal Physiosolgy. A Comparative Study of the Changes at Birth. , Yeark Book Medical Publishers. (1968).
- Rudolph, A. Congenital Diseases of the Heart: Clinical-Physiological Considerations. , Wiley-Blackwell. 1-24 (2009).
- 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).
- 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).
- Lakshminrusimha, S., et al. Oxygen concentration and pulmonary hemodynamics in newborn lambs with pulmonary hypertension. Pediatr Res. 66 (5), 539-544 (2009).
- Lakshminrusimha, S., et al. Pulmonary hemodynamics in neonatal lambs resuscitated with 21%, 50% and 100% oxygen. Pediatr Res. 62 (3), 313-318 (2007).
- Hooper, S. B., et al. Cardiovascular transition at birth: a physiological sequence. Pediatr Res. 77 (5), 608-614 (2015).
- 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).
- Vali, P., et al. Continuous Chest Compressions During Sustained Inflations in a Perinatal Asphyxial Cardiac Arrest Lamb Model. Pediatr Crit Care Med. , (2017).
- Vali, P., et al. Hemodynamics and gas exchange during chest compressions in neonatal resuscitation. PLoS One. 12 (4), e0176478 (2017).
- 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).
- Morin, F. C. Ligating the ductus arteriosus before birth causes persistent pulmonary hypertension in the newborn lamb. Pediatr Res. 25 (3), 245-250 (1989).
- 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).
- 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).
- Rawat, M., et al. Neonatal resuscitation adhering to oxygen saturation guidelines in asphyxiated lambs with meconium aspiration. Pediatr Res. , (2015).
- Chandrasekharan, P. K., et al. Continuous End-Tidal Carbon Dioxide Monitoring during Resuscitation of Asphyxiated Term Lambs. Neonatology. 109 (4), 265-273 (2016).
- 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).
- Meuli, M., et al. In utero surgery rescues neurological function at birth in sheep with spina bifida. Nat Med. 1 (4), 342-347 (1995).
- 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).
- 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).
- 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).
- Turley, K., et al. Intrauterine cardiothoracic surgery: the fetal lamb model. Ann Thorac Surg. 34 (4), 422-426 (1982).
- 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).
- 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).
- 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).
- Solevåg, A. L., et al. Chest compressions in newborn animal models: A review. Resuscitation. 96, 151-155 (2015).
