Summary
यह अध्ययन 60 मिनट के लिए गुर्दे की धमनियों के अस्थायी परक्यूटेनियस द्विपक्षीय गुब्बारे-कैथेटर ऑक्क्लुस का उपयोग करके सूअर में गुर्दे की इस्केमिया-रिफ्यूजन चोट का एक अत्यधिक प्रजनन योग्य बड़े पशु मॉडल प्रस्तुत करता है और 24 घंटे के लिए रिफ्यूजन करता है।
Abstract
तीव्र गुर्दे की चोट (AKI) रुग्णता और मृत्यु दर के बाद ऑपरेटिव के लिए उच्च जोखिम के साथ जुड़ा हुआ है । इस्केमिया-रिफ्यूजन इंजरी (आईआरआई) AKI का सबसे आम कारण है। इस नैदानिक परिदृश्य की नकल करने के लिए, यह अध्ययन गुर्दे की धमनियों के अस्थायी स्थायी द्विपक्षीय गुब्बारे-कैथेटर ऑक्क्क्यूशन का उपयोग करके सूअर में गुर्दे की आईआरआई का एक अत्यधिक प्रजनन योग्य बड़े पशु मॉडल प्रस्तुत करता है। गुर्दे की धमनियों को फीमोरल और कैरोटिड धमनी के माध्यम से गुब्बारे-कैथेटर को पेश करके और धमनियों के समीपस्थ हिस्से में आगे बढ़ाकर 60 मिनट के लिए ऑक्सीलेड किया जाता है। गुर्दे के जहाजों के किसी भी ओपेफिकेशन का आकलन करने और धमनी के ऑक्सीकरण की सफलता की पुष्टि करने के लिए महाधमनी में Iodinated कंट्रास्ट इंजेक्ट किया जाता है। यह आगे गुब्बारा कैथेटर की नोक पर पल्स तरंग के सपाट द्वारा पुष्टि की है। गुब्बारे को 60 मिनट के द्विपक्षीय गुर्दे की धमनी के ऑक्सक्लूज़न के बाद हवा निकाल दिया जाता है और हटा दिया जाता है, और जानवरों को 24 घंटे के लिए ठीक होने की अनुमति है। अध्ययन के अंत में, प्लाज्मा क्रिएटिनिन और रक्त यूरिया नाइट्रोजन में काफी वृद्धि होती है, जबकि ईजीएफआर और मूत्र उत्पादन में काफी कमी आती है। आयोडिनेटेड कंट्रास्ट की आवश्यकता कम है और गुर्दे के कार्य को प्रभावित नहीं करती है। द्विपक्षीय गुर्दे की धमनी ऑक्क्लुस बेहतर पेरिऑपरेटिव गुर्दे हाइपोपरफ्यूजन के नैदानिक परिदृश्य की नकल करता है, और परक्यूटेनियस दृष्टिकोण भड़काऊ प्रतिक्रिया के प्रभाव और एक खुले दृष्टिकोण के साथ देखे गए संक्रमण के जोखिम को कम करता है, जैसे कि एक लेप्रोटॉमी। इस चिकित्सकीय प्रासंगिक सूअर मॉडल को बनाने और पुन: पेश करने की क्षमता मनुष्यों के लिए नैदानिक अनुवाद को आसान बनाती है।
Introduction
महत्वपूर्ण रुग्णता और मृत्यु दर से जुड़े सर्जिकल रोगियों के बीच एक्यूट किडनी इंजरी (AKI) आमतौर पर निदान की स्थिति है1,2. उपलब्ध आंकड़ों से पता चलता है कि AKI दुनिया भर में अस्पताल में भर्ती सभी रोगियों में से आधे को भी प्रभावित कर सकता है और गहन चिकित्सा इकाई1,3 में रोगियों में 50% मृत्यु दर की ओरजाताहै। अपनी उच्च व्यापकता के बावजूद, वर्तमान AKI चिकित्सा तरल पदार्थ प्रबंधन और डायलिसिस जैसे निवारक रणनीतियों तक ही सीमित रहती है । इसलिए , AKI 4,5,6के लिए वैकल्पिक चिकित्सा की खोज करने में एक सतत रुचि है ।
AKI को आमतौर पर इसके एटियोलॉजी4, 5, 6के आधार पर पूर्व-गुर्दे, आंतरिक और पोस्ट-र्नल में वर्गीकृत कियाजाताहै। AKI के साथ सर्जिकल रोगियों के बहुमत हाइपोवोलेमिया के कारण पूर्व गुर्दे के कारणों के साथ जुड़े रहे हैं, गुर्दे2के इस्केमिया-reperfusion चोट (आईआरआई) में जिसके परिणामस्वरूप । चिकित्सकीय रूप से, मूत्र उत्पादन कम हो जाता है, और गुर्दे के कार्य में कमी के कारण क्रिएटिनिन का स्तर बढ़ता है। किडनी एक उच्च मेटाबॉलिक दर वाले अंग हैं और इस्केमिया के लिए अतिसंवेदनशील हैं। AKI के रोगविज्ञान और उसके संभावित चिकित्सीय दृष्टिकोण5में बेहतर जानकारी प्राप्त करने के लिए गुर्दे की आईआरआई का एक अत्यधिक पुन: उत्पन्न बड़ा पशु मॉडल आवश्यक है।
गुर्दे के हाइपोपरफ्यूजन पेरी-ऑपरेटिव के नैदानिक परिदृश्य की नकल करने के लिए, द्विपक्षीय गुर्दे की धमनी ऑक्सीलुज़न का एक मॉडल उपयुक्त समझा जाता है। पहले वर्णित मॉडल एकतरफा गुर्दे की धमनी के साथ या बिना प्रतिरोधन के बिना, पर्याप्त नैदानिक प्रयोज्यताप्रदाननहीं करते हैं7 ,8. हालांकि इन मॉडलों AKI पैदा करने के लिए पर्याप्त हैं, वे वास्तविक जीवन नैदानिक परिदृश्यों के समान नहीं है न तो प्रकार के मामले में और न ही चोट की अवधि ।
इस पेपर का उद्देश्य एंजियोग्राफी के तहत गुब्बारे कैथेटर ऑक्सीलसेशन द्वारा गुर्दे की धमनियों के परक्यूटेनियस द्विपक्षीय अस्थायी ऑक्लूसेशन का एक पोर्सिन मॉडल पेश करना है। द्विपक्षीय गुर्दे की धमनी ऑक्क्लुसन गुर्दे के हाइपोपरफ्यूजन के नैदानिक परिदृश्य की नकल करता है, जिसके बाद9,10के लिए गुब्बारे को हटा दिया जाता है। तकनीकी कदमों का वर्णन किया गया है, जिसमें कैथेटर, कैथेटर मार्गदर्शन, एंजियोग्राफी और हीमोडायनामिक मॉनिटरिंग शामिल हैं। यह विधि न केवल गुर्दे की धमनियों के अत्यधिक नियंत्रित और प्रतिकृति ऑक्सीक्लसेशन के लिए अनुमति देती है, बल्कि परक्यूटेनियस दृष्टिकोण खुले दृष्टिकोण की तुलना में शरीर के अपमान की मात्रा को सीमित करके भड़काऊ प्रतिक्रिया के प्रभाव को कम करता है।
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Protocol
वीवो अध्ययन में सभी पशु देखभाल और उपयोग पर स्वास्थ्य के दिशा निर्देशों के राष्ट्रीय संस्थानों के अनुसार आयोजित किए गए थे और बोस्टन बच्चों के अस्पताल के पशु देखभाल और उपयोग समिति (प्रोटोकॉल 18-06-3715) द्वारा अनुमोदित किया गया । सभी जानवरों की देखभाल और प्रयोगशाला जानवरों के उपयोग के लिए गाइड के अनुपालन में मानवीय देखभाल प्राप्त की । चित्रा 1 इस अध्ययन के प्राथमिक परिणाम मापन के लिए संज्ञाहरण, शल्य चिकित्सा तैयारी और टाइमपॉइंट सहित समय रेखा दिखाता है।
1. इंडक्शन, एनेस्थीसिया और इंडिबेशन
- अनावश्यक तनाव और परेशानी को रोकने के लिए, एक फेस मास्क का उपयोग करके टिलेटामाइन/ज़ोलाज़ेपम 4-6 मिलीग्राम/किलोग्राम और जाइलाज़ीन 1.1-2.2 मिलीग्राम/किलो के साथ-साथ आइसोफ्लारेन 3% के मिश्रण के इंट्रामस्क्युलर इंजेक्शन द्वारा सूअर को बेहोश करें ।
- 95% इथेनॉल के साथ क्षेत्र को कीटाणुरहित करने के बाद 20 जी चतुर्थ कैनुला के साथ शिराकार पहुंच प्राप्त करने के लिए कान की नस को कैनुलेट करें। एक रखरखाव जलसेक (5 एमएल/किलो/एच पर ०.९% एनएसीएल) शुरू करें ।
- एक एंडोट्रेक्स्ट ट्यूब के साथ सुअर को टोकबेट करें (40-50 किलो वजनी सूअरों के लिए आकार 7) एक बार एनेस्थेटिक पर्याप्तता की पुष्टि हो जाती है। 12 सांस/मिनट की आवृत्ति के साथ गुब्बारा वेंटिलेशन प्रदर्शन और ऑपरेटिंग थियेटर के लिए सुअर परिवहन ।
- रीढ़ की स्थिति में ऑपरेटिंग टेबल पर जानवर रखें। तुरंत FiO२ ०.५०, 10 एमएल/किलो ज्वारीय मात्रा के साथ यांत्रिक सकारात्मक दबाव वेंटिलेशन शुरू, और निरंतर capnography के तहत 12 सांस/मिनट की आवृत्ति ।
- सतत निगरानी के लिए कान या नीचे के होंठ पर पल्स ऑक्सीमीटर रखें।
- हवा में गर्म पैड का उपयोग करके नॉर्मथथमिया (37 डिग्री सेल्सियस) बनाए रखें।
- सामान्य संज्ञाहरण बनाए रखने के लिए, एंडोट्रेक्याल ट्यूब के माध्यम से 0.5-4% पर आइसोफ्लुएंज प्रशासन रखें। प्रक्रिया के दौरान, एनेस्थीसिया की गहराई को मापने के लिए ईसीजी, धमनी रक्तचाप, तापमान और कैपनोग्राफी की लगातार निगरानी करें।
- जानवर की तरल पदार्थ की स्थिति की जांच करने के लिए एक फोले कैथेटर डालें और एक जल निकासी बैग में मूत्र एकत्र करके मूत्र उत्पादन की निगरानी करें।
नोट:मादा सूअर पुरुषों पर उनके मूत्रमार्ग की शारीरिक विशेषताओं के कारण पसंद की जाती है जो आसान कैथेटराइजेशन की अनुमति देती है।
2. सर्जिकल तैयारी और संवहनी पहुंच
- एक बाँझ फैशन में जानवर कपड़ा।
- बीटाडीन और फिर 3 बार के लिए 95% इथेनॉल लागू करके गर्दन के दाहिने पार्श्व क्षेत्र को कीटाणुरहित करें।
- सही कैरोटिड धमनी और सही जुगुलर नस के कैथेटराइजेशन के लिए कट-डाउन करें। स्टर्नोकलेइडोमेस्टोइड मांसपेशियों को बाद में वापस लें और इसे सही कैरोटिड धमनी और सही जुगुलर नस में विच्छेदन करें।
- धमनी और नस दोनों में 5F एंजियोग्राफी म्यान डालें। इसे सिल्क 2-0 सीवन से सुरक्षित करें।
- बाईं फीमोरल धमनी में सेल्डिंगर तकनीक का उपयोग करके 5F एंजियोग्राफी म्यान डालें।
- सेल्डिंगर तकनीक को करने के लिए एक खोखले सुई का उपयोग कर femoral धमनी पंचर। ल्यूमेन के माध्यम से एक नरम टिप गाइडवायर डालें और इसे फेमोरल धमनी में आगे बढ़ाएं।
- सुई निकालते समय गाइडवायर को हाथ से सुरक्षित रखें। गाइडवायर के ऊपर एंजियोग्राफी म्यान को फेमोरल धमनी में पास करें और गाइडवायर को वापस लें। यदि आवश्यक हो तो अल्ट्रासाउंड मार्गदर्शन का उपयोग करें।
3. गुर्दे इस्केमिया-रिफ्यूजन चोट का शामिल करना
- प्रणालीगत एंटीकोगुलेशन (लक्ष्य सक्रिय थक्के समय (अधिनियम) > ३०० एस) प्राप्त करने के लिए नसों के ढंग से २०० आईयू/किलो सोडियम हेपरिन का प्रशासन करें ।
- गुर्दे की धमनियों की पहचान करने के लिए फ्लोरोस्कोपी के तहत एक आयोडिनेटेड कंट्रास्ट एजेंट इंजेक्शन द्वारा एक एंजियोग्राफी करें।
नोट:कंट्रास्ट-प्रेरित नेफ्रोटॉक्सिकिटी के लिए जोखिम को कम करने के लिए, सामान्य नमकीन के साथ 1:1 समाधान में आयोडिनेटेड कंट्रास्ट एजेंट को पतला करें। समकक्ष खुराक सुनिश्चित करने के लिए सभी जानवरों के लिए खुराक को सारणीबद्ध करें। - गुर्दे की धमनियों की पहचान करें, मार्गदर्शक कैथेटर में गाइडवायर को मैन्युअल रूप से आगे बढ़ाएं।
- सही कैरोटिड धमनी(चित्रा 1A)के माध्यम से बाईं गुर्दे की धमनी में 5F JL4 मार्गदर्शक कैथेटर की स्थिति ।
- बाएं फीमेल धमनी(चित्रा 1A)के माध्यम से सही गुर्दे की धमनी में कैथेटर मार्गदर्शक दूसरे 5F JL4 की स्थिति।
- प्रत्येक गुर्दे की धमनी में 5F परक्यूटेनियस ट्रांसल्यूमिनल एंजियोप्लास्टी (पीटीए) फैलाव कैथेटर को निर्देशित करने के लिए गाइडवायर का उपयोग करें।
नोट:गुब्बारे की चमड़ी गुर्दे की धमनी पर गुब्बारे को स्थान देना बेहतर है ताकि गुब्बारे की मुद्रास्फीति के बाद गुर्दे की धमनी की कोई शाखा या जमानत पेटेंट नहीं छोड़ी जा सके। - प्रत्येक गुब्बारे कैथेटर को जगह में रखें और प्रत्येक कैथेटर के लिए एक दबाव रेखा को कनेक्ट करें।
- कैथेटर की सही स्थिति सुनिश्चित करने के लिए दबाव मॉनिटर में धमनी पल्स तरंग रूपों की उपस्थिति की जांच करें।
- प्रत्येक गुब्बारे को फुलाएं और गुब्बारे के अंदर लगभग 2.5 एटीएम के दबाव का लक्ष्यरखें (चित्रा 1B)।
- गुर्दे में रक्त प्रवाह की समाप्ति की पुष्टि करने के लिए गुब्बारे कैथेटर की नोक पर पल्स तरंग के सपाट निरीक्षण करते हैं।
- आयोडिनेटेड कंट्रास्ट मीडियम (1:1 कमजोर पड़ने) इंजेक्ट करें और गुर्दे के जहाजों के किसी भी ऑस्पेफिकेशन की जांच करें।
नोट: फुलाया गुब्बारे के दृश्य के लिए एक आयोडिनेटेड कंट्रास्ट एजेंट के साथ गुब्बारे को भरना भी संभव है। हालांकि, यह विधि गुर्दे की धमनियों के ऑक्सक्लूशन की पुष्टि करने के लिए नाड़ी तरंग सपाट के रूप में संवेदनशील नहीं है। - 60 मिनट के ऑक्सक्यूशन के बाद, ध्यान से झड़ें और गुर्दे की धमनियों से गुब्बारे कैथेटर को हटा दें।
- गुर्दे की धमनी की स्थिति और गुर्दे के रिप्रफ्यूजन (चित्र 1C) की स्थापना की पुष्टि करने के लिए एक एंजियोग्राफी(1:1पतला विपरीत माध्यम का उपयोग करके) करें।
- बाएं फेमोरल धमनी से 5F एंजियोग्राफी म्यान निकालें।
- 30 मिनट के लिए कैथेटराइजेशन की साइट पर फर्म दबाव लागू करें।
- प्रोटामाइन (3 मिलीग्राम/किलो) के प्रशासन द्वारा हेपरिन के प्रभाव को तब तक रिवर्स करें जब तक कि अधिनियम सामान्य न हो जाए।
- पोस्ट-ऑपरेटिव अवधि के दौरान मूत्र का नमूना लेने के लिए, त्वचा पर बाधित सिलाई का उपयोग करके रेशम 2-0 सीवन के साथ फोले कैथेटर के लिए एक ट्यूब सुरक्षित करें।
- सही कैरोटिड धमनी और सही जुगुलर नस में एंजियोग्राफी म्यान छोड़ दें और उन्हें एक बाधित सिलाई का उपयोग करके रेशम 2-0 सीवन के साथ सुरक्षित करें ताकि पूरे अध्ययन में रक्त के नमूने की अनुमति मिल सके।
- 2 परतों में एक निरंतर सिलाई का उपयोग कर एक रेशम 2-0 सीवन के साथ गर्दन चीरा बंद करें।
- दर्द को कम करने के लिए चीरा स्थल पर bupivacaine (3 मिलीग्राम/kg) प्रशासन ।
- इस्केमिया के अंत के बाद कुल 2 घंटे के लिए 5 एमएल/किलो/एच पर ०.९% एनएसीएल के साथ जानवर को हाइड्रेट करना जारी रखें ।
- पोस्ट-ऑपरेटिव दर्द को कम करने के लिए जानवर के पीछे एक फेन्टनाइल पैच (25-50 μg/h) रखें।
- पोस्ट-ऑपरेटिव दर्द को कम करने के लिए बुप्रेनोरफिन (0.005-0.1 मिलीग्राम/किलो) का इंट्रामस्कुलर इंजेक्शन प्रशासित करें।
- जानवर की निगरानी करें और इसे जब तक अवाक होने तक यांत्रिक वेंटिलेशन पर बनाए रखें।
4. पशु वसूली
- अवाकिंग के बाद, जानवर को तापमान नियंत्रित कमरे में समायोजित करें।
- जानवर को एक पार्श्व पक्ष से दूसरे पक्ष में घुमाते रहें जब तक कि यह पूरी चेतना और एम्बुलेट करने की क्षमता प्राप्त न कर ले।
- पानी और भोजन विज्ञापन लिबिटम प्रदान करें।
5. कार्यात्मक मूल्यांकन
- मनचाए प्रोटोकॉल के अनुसार रक्त और मूत्र के नमूने एकत्र करें।
नोट:इस अध्ययन में, निम्नलिखित समय अंक नामित किए गए थे: बेसलाइन (हाइड्रेशन प्रोटोकॉल की शुरुआत के बाद 1 एच और गुर्दे की धमनियों के ऑक्सीकरण से पहले), इस्केमिया का अंत, और रिप्रफ्यूजन (2 घंटे, 6 एच, 24 एच)। - धमनी और विषैले रक्त के नमूने ले लीजिए। बाद के विश्लेषण के लिए उन्हें लिथियम हेपरिन या EDTA लेपित vacutainers में स्टोर करें।
नोट:कैरोटिड धमनी और जुगुलर नस में कैथेटर से सीधे रक्त आकर्षित करें। - फोले कैथेटर से मूत्र के नमूने ले लीजिए और विश्लेषण के लिए उन्हें 15 एमएल ट्यूब में स्टोर करें।
नोट:फोले कैथेटर से जुड़े ड्रेनेज बैग से मूत्र ले लीजिए। - मूत्र उत्पादन निर्धारित करने के लिए, जल निकासी बैग खाली करें और 1 घंटे के लिए मूत्र एकत्र करें।
नोट:6 एच समय बिंदु के लिए जिस पर एक जल निकासी बैग फोले कैथेटर से जुड़ा नहीं है, 30 मिनट के लिए फोले कैथेटर से जुड़े ट्यूब को बंद करें और फिर मूत्र उत्पादन निर्धारित करने के लिए 60 एमएल सिरिंज के साथ मूत्र एकत्र करें।
6. इच्छामृत्यु
- रिफ्यूजन अवधि के अंत के बाद, संज्ञाहरण करें और ऊपर वर्णित के रूप में निगरानी करें।
- 5 एमएल/किलो/एच पर 09% एनएसीएल के साथ हाइड्रेशन जारी रखें।
- मूत्र उत्पादन निर्धारित करने के लिए रक्त नमूने और फोले कैथेटर के लिए धमनी और शिरा कैथेटर का उपयोग करें। अंतिम रक्त और मूत्र के नमूने ले लीजिए और मूत्र उत्पादन की गणना करें।
- एक आकार 10 ब्लेड का उपयोग करके 15-सेमी मिडलाइन लेप्रोटॉमी चीरा करें जो xiphoid से मध्य श्रोणि तक नीचे है।
- पेट की त्वचा को वापस लेने के लिए सीधे पार्श्व रिट्रैक्टर का उपयोग करें।
- दाएं और बाएं रेट्रोपेरिटोनम को बेनकाब करने के लिए पेट की दीवार के पार्श्व पेरिटोनियल अटैचमेंट को विच्छेदन करें।
- गुर्दे की धमनियों और नसों दोनों की पहचान करें और स्पष्ट रूप से विच्छेदन करें।
- 2-0 रेशम सीवन के साथ गुर्दे की धमनियों और नसों दोनों को लिगेट करें और हिस्टोलॉजिकल और मेटाबोलिक विश्लेषण के लिए पूरे ऊतक नमूनों को इकट्ठा करने के लिए द्विपक्षीय नेफ्रेक्टॉमी करते हैं।
- इच्छामृत्यु की पसंदीदा विधि के साथ जानवर को इच्छामृत्यु दें (उदाहरण के लिए, ग्लूसनिंग, पेंटोबार्बिटल)
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Representative Results
कार्यात्मक विश्लेषण
इस अध्ययन के प्रतिनिधि परिणाम 6 जानवरों से उत्पन्न होते हैं और दिखाए गए डेटा का मतलब है ± मतलब की मानक त्रुटि है। गुर्दे के कार्य का मूल्यांकन मूत्र उत्पादन, अनुमानित ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (ईजीएफआर), प्लाज्मा क्रिएटिन और रक्त यूरिया नाइट्रोजन (रोटी) का निर्धारण करके किया जाता है। गुर्दे के कार्य के बायोमार्कर का आकलन पोर्टेबल रसायन विज्ञान विश्लेषक का उपयोग करके किया जाता है। eGFR की गणना निम्नलिखित सूत्र के अनुसार की जाती है: eGFR = 1.879 ×BW 1.092/PCr0.6 (BW: किलो में शरीर का वजन; पीसीआर:एमजी/डीएल में प्लाज्मा क्रिएटिनिन)10,11।
द्विपक्षीय गुर्दे की धमनी के ६० मिनट के बाद, मूत्र उत्पादन में ३.६ एमएल/किलो/एच ± ०.५ एमएल/किलो/एच से ०.२ एमएल/किलो/एच ± ०.१ एमएल/किलो/एच (पी < ०.०१) से काफी कमी आई । यह कमी 6 घंटे (१.२ ml/kg/h ± ०.१ ml/kg/h; p= ०.०२ बनाम बेसलाइन) और 24 घंटे (१.३ एमएल/किलो/एच ± ०.४ एमएल/किलो/एच; पी = ०.०२ बनाम बेसलाइन) पर महत्वपूर्ण रही । इसी तरह, ईजीएफआर में एक महत्वपूर्ण कमी देखी गई, जो बेसलाइन पर 0.1 एमएल/किलो/एच ± 0.1 एमएल/किलो/एच से गिरकर 1.7 एमएल/किलो/एच ± 0.1 एमएल/किलो/एच (पी < 0001) और 1.5 एमएल/किलो/एच ± 01 एमएल /kg/h (p < 0.001), 1.2 एमएल/किलो/एच ± 0.1 एमएल/किलो/एच (पी < 0.001) और 09 एमएल/किलो/एच ± 0.1 एमएल/किलो/एच (पी < 0.001) 2 घंटे, 6 एच और 24 घंटे रिफ्यूजन, क्रमशः(चित्रा 2A-B)।
प्लाज्मा क्रिएटिनिन में काफी वृद्धि हुई थी 2 घंटे (२.७ मिलीग्राम/डीएल ± ०.२ मिलीग्राम/डीएल; पी < ०.०१), 6 एच (३.७ मिलीग्राम/डीएल ± ०.३ मिलीग्राम/डीएल; पी < ०.००१) और 24 एच (५.६ मिलीग्राम/डीएल ± ०.७ मिलीग्राम/डीएल; पी < ०.००१) बेसलाइन (१.१ मिलीग्राम/डीएल ± ०.१ मिलीग्राम/डीएल) की तुलना में ईंधन भरना । जूलरी बेसलाइन पर ०.८ मिलीग्राम/डीएल ± ६.५ मिलीग्राम/डीएल था और ३.३ मिलीग्राम/डीएल (पी ± < 0. 001) और 36.2 मिलीग्राम/डीएल ± 2.9 मिलीग्राम/डीएल (पी < 0.001) 6 घंटे और 24 घंटे के रिफ्यूजन पर, क्रमशः(चित्रा 2C-D)।
सकल शरीर रचना विज्ञान और हिस्टोलॉजी
स्पष्ट रूप से परिगल और रक्तस्रावी क्षेत्र थे जिन्हें द्विपक्षीय गुर्दे के 60 मिनट के अंत में दोनों गुर्दे में असमान रूप से वितरित किया गया था और 24 घंटे का रिफ्यूजन(चित्रा 3 ए)। मैसन के ट्राइक्रोम स्टेनिंग ने कॉन्फ्लोटेंट कोआ गुलाटीव नेक्रोसिस का खुलासा किया जो गुर्दे के कॉर्टेक्स के समीपस्थ ट्यूबल में स्थित था। (चित्रा 3B)। प्लास्टिक एम्बेडेड सेक्शन (1 माइक्रोन) का भी आकलन किया गया क्योंकि वे हिस्टिकोलॉजी(चित्र 3 सी)का महत्वपूर्ण विवरण प्रदान करते हैं। सेल नेक्रोसिस, ब्रश बॉर्डर की हानि, कास्ट फॉर्मेशन और ट्यूबल फैलाव के लिए सभी मैसन की ट्राइक्रोम स्लाइड्स का मूल्यांकन किया गया । फिर, तीव्र ट्यूबलर नेक्रोसिस (एटीएन) के लिए एक अर्ध-मात्रात्मक स्कोरिंग प्रणाली को इस प्रकार लागू किया गया: 0 यदि कोई नहीं; 1 अगर 10% से कम; 2 अगर 11%-25% के बीच; 3 अगर 26%-45%के बीच; 4 अगर 46%-75% के बीच; और 5 अगर 76% से अधिक है। एटीएन स्कोरिंग ने गुर्दे के कॉर्टेक्स (०.३ के स्कोर) में महत्वपूर्ण चोट और मेडुला (२.७ ± ± ०.४ के स्कोर) में काफी चोट दिखाई ।
चित्रा 1। प्रायोगिक मॉडल का विवरण। (क) मादा यॉर्कशायर सूअर (40-60 किलो) को बेहोश कर दिया गया और उन्हें नीचे रखा गया । बाईं फीमोरल धमनी और दाहिने कैरोटिड धमनी को 5F एंजियोग्राफी म्यान के साथ कैथेटराइज्ड किया गया था। दाएं जुगलबंदी शिष्ट लाइनें और एक फोले मूत्र कैथेटर भी रखा गया था। गुर्दे की धमनियों का चयनात्मक कैथेटरीकरण 5F बहुउद्देशीय गाइड-कैथेटर का उपयोग करके किया गया था। (ख) गुर्दे की धमनियों का ऑक्क्यूलसेशन 5F परक्यूटेनियस ट्रांसल्यूमिनल एंजियोप्लास्टी (पीटीए) दिलेर कैथेटर का उपयोग करके किया गया था जो गुर्दे की धमनी के समीपस्थ भाग में फुलाया गया था, जो पूरी तरह से ६० मिनट के लिए गुर्दे में रक्त प्रवाह को शामिल करता है । ऑक्टेक्यूशन की पुष्टि महाधमनी में आयोडिनेटेड कंट्रास्ट माध्यम के इंजेक्शन द्वारा और गुर्दे के जहाजों के किसी भी मूल्यीकरण की जांच करके प्राप्त की गई थी। (ग) ६० मिनट के ऑक्क्यूशन के बाद गुब्बारे को हवा निकाल कर सावधानीपूर्वक हटा दिया गया । गुर्दे की धमनी पीठ और गुर्दे के अधिरक्षण की स्थापना की पुष्टि करने के लिए एंजियोग्राफी की गई थी। इसके बाद जानवरों को अगले 24 घंटे के लिए शारीरिक परिस्थितियों में गुर्दे को फिर से तैयार करने की अनुमति दी गई और बाद में इच्छामृत्यु दी गई । रक्त और मूत्र के नमूनों को द्विपक्षीय गुर्दे के इस्केमिया से ठीक पहले और बाद में एकत्र किया गया था, 2, 6 और 24 घंटे पर ऑक्सक्लूजन के बाद (त्रिकोण के साथ इंगित टाइमपॉइंट)। इस आंकड़े को डोलमिस एट अल11से संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 2। गुर्दे इस्केमिया-रिफ्यूजन चोट से पहले और बाद में गुर्दे का कार्य। (क) मूत्र उत्पादन; (ख) अनुमानित ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (ईजीएफआर); (ग) प्लाज्मा क्रिएटिनिन और (डी) ब्लड यूरिया नाइट्रोजन (रोटी) । सभी परिणामों को प्रत्येक समय बिंदु के लिए औसत और मानक विचलन के रूप में दिखाया जाता है। इस्केमिया-रिफ्यूजन इंजरी के बाद यूरिन आउटपुट और ईजीएफआर में काफी कमी देखी जा सकती है । तदनुसार, प्लाज्मा क्रिएटिनिन और जूलरी में उल्लेखनीय वृद्धि का उल्लेख किया जाता है। डेटा दो तरह से दोहराया उपायों से विश्लेषण किया गया है बेंजामिनी और Hochberg झूठी खोज दर (n = 6) के साथ ANOVA । * पी < 0.05 बनाम बेसलाइन; **p < 0.01 बनाम बेसलाइन; पी < 0.001 बनाम बेसलाइन। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 3। गुर्दे इस्केमिया-रिप्रफ्यूजन चोट के बाद रिफ्यूजन के 24 घंटे में सकल गुर्दे की शरीर रचना और गुर्दे के ऊतकों की चोट। (क) बाएं गुर्दे की सकल शरीर रचना विज्ञान में 60 मिनट द्विपक्षीय गुर्दे की धमनी धमनी ऑक्लेशन और 24 एच रिफ्यूजन के बाद 60 मिनट के बाद फीताशाही और लाल रक्तस्राव क्षेत्रों का संकेत देते हुए पीला क्षेत्र दिखाया गया है। (ख) वाहन के गुर्दे कॉर्टेक्स मुख्य रूप से समीपस्थ ट्यूबल के व्यापक coagulative परिगलन दिखाता है, ६० मिनट इस्केमिया और 24 घंटे के रिप्रफ्यूजन (मैसन का ट्राइक्रोम, मूल आवर्धन 20x) के बाद । (ग) ये 1 माइक्रोन प्लास्टिक (अरल्डाइट-एपन) एम्बेडेड अनुभाग अधिक विस्तार से प्रदर्शित करते हैं, जिसमें मुख्य रूप से ऑर्गेनेल्स के सूजन और अपक्षयी परिवर्तनों (टोलुइटीन ब्लू, मूल आवर्धन 40x) के साथ मैट्रिक्स शामिल हैं । स्केल बार = 200 माइक्रोन। इस आंकड़े को डोलमिस एट अल11से संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
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Discussion
AKI एक सामान्य नैदानिक विकार है जो दुनिया भर में6,12में अस्पताल में भर्ती वयस्क रोगियों के 50% तक प्रभावित करता है। रोग और संभावित चिकित्सीय लक्ष्यों के रोगविज्ञान की जांच करने के लिए एक चिकित्सकीय प्रासंगिक पशु मॉडल की आवश्यकता होती है। यद्यपि AKI की नकल करने वाले कई मुरीन मॉडल हैं, लेकिन ये पूरी तरह से अपने संबंधित नैदानिक परिदृश्यों और मानव गुर्दे की शारीरिक रचना की नकल नहीं करते हैं। इस अध्ययन में मनुष्यों को अनुवाद करने की अनुमति देने के लिए एक चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक सूअर मॉडल का प्रस्ताव कियागयाहै ।
यहां, प्रोटोकॉल एक छिद्रपूर्ण दृष्टिकोण का वर्णन करता है जो न केवल चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक है बल्कि भड़काऊ प्रतिक्रिया और संक्रमण के लिए जोखिम को भी कम करता है जो खुले दृष्टिकोण के साथ होता है। यह भी रेखांकित किया जाना चाहिए कि इष्टतम हीमोडायनामिक नियंत्रण प्राप्त करने और गुर्दे के हाइपोपरफ्यूजन11से बचने के लिए सभी जानवरों के लिए एक सुसंगत जलयोजन प्रोटोकॉल का उपयोग किया जाना चाहिए। यह आसानी से किया जा सकता है जब जानवर एनेस्थेटाइज्ड होता है लेकिन हमेशा वसूली अवधि के दौरान सही ढंग से नहीं किया जा सकता है जब पानी विज्ञापन लिबिटम प्रदान किया जाता है।
कंट्रास्ट-प्रेरित नेफ्रोटॉक्सिकिटी से बचने के लिए इओडिनेटेड कंट्रास्ट मीडियम का सावधानी से इस्तेमाल किया जाना चाहिए। यह सामान्य नमकीन के साथ 1:1 या 1:2 कमजोर पड़ने से प्राप्त किया जा सकता है। इस अध्ययन में, हमने एक खुराक का उपयोग किया जो मनुष्यों (3.33 एमएल/किलो)9, 14के लिए अनुमानित सुरक्षा सीमा से10गुना कम है।
अन्य बातों के अलावा, अध्ययन शरीर के वजन और प्लाज्मा क्रिएटिनिन स्तर10,11के लिए लेखांकन सूत्र के आधार पर गुर्दे के कार्य के आकलन के लिए eGFR का उपयोग करता है । यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हालांकि जीएफआर के निर्धारण के लिए इनुलिन का उपयोग पहले प्रलेखित किया गया है, लेकिन इनुलिन जलसेक के बाद गंभीर हाइपोटेंशन वासोस्पास्टिक प्रतिक्रिया के कारण वर्तमान प्रोटोकॉल में इसका उपयोग स्थगित कर दिया गया था। यह inulin प्रशासन से पहले स्टेरॉयड या एपिनेफ्रीन का उपयोग करके बचा जा सकता है. हालांकि, इन दवाओं का उपयोग प्रत्येक अध्ययन डिजाइन के अनुसार उपयुक्त नहीं हो सकता है। इस कारण से, प्लाज्मा क्रिएटिनिन और शरीर के वजन के आधार पर ईजीएफआर का अनुमान लगाने के लिए एक मान्य सूत्र का उपयोग11किया गया था। GFR का निर्धारण करने के लिए एक वैकल्पिक तरीका सूत्र का उपयोग किया जाएगा: (मूत्र क्रिएटिनिन एक्स मूत्र प्रवाह दर) /
एटीएन स्कोर के आकलन के लिए, मैसन के ट्राइक्रोम धुंधला का उपयोग पारंपरिक हेमटॉक्सीलिन और ईओसिन धुंधला करने के लिए बेहतर है क्योंकि यह ऊतक की चोट का बेहतर पता लगा सकता है। एक अन्य विकल्प प्लास्टिक एम्बेडेड वर्गों का उपयोग हो सकता है, जो अधिक विवरण प्रदान करते हैं क्योंकि वे नमूना11के पतले टुकड़ा करने की क्रिया के लिए अनुमति देते हैं। AKI के इस प्रीक्लिनिकल मॉडल का उपयोग कार्डियोजेनिक शॉक (जैसे, मायोकार्डियल इंफार्क्शन, एन्यूरिज्म टूटना, महाधमनी विच्छेदन), गुर्दे के इस्केमिया और लंबे समय तक कार्डियोसर्क्युलेटर गिरफ्तारी समय के साथ हृदय प्रक्रियाओं के उच्च जोखिम पर ट्रांसकैथेटर प्रक्रियाओं जैसे गुर्दे प्रत्यारोपण, गुर्दे के हाइपोपरफ्यूजन जैसे कई नैदानिक परिदृश्यों की नकल करने के लिए किया जा सकता है।
इस अध्ययन की कुछ सीमाएं हैं। अध्ययन में केवल मादा जानवरों का इस्तेमाल किया गया। यह मूत्र कैथेटराइजेशन से संबंधित किसी भी संभावित प्रभाव को कम करने के लिए किया गया था, जो पुरुषों की तुलना में महिलाओं में कम दर्दनाक है। इस सीमा के अलावा, अध्ययन युवा, अंयथा स्वस्थ जानवरों का इस्तेमाल किया, इस प्रकार confounding चर है कि सह अस्तित्व रोगों से संबंधित हो सकता है नष्ट । अंत में, वर्तमान अध्ययन गुर्दे की आईआरआई के एक अत्यधिक प्रजनन योग्य बड़े पशु मॉडल का वर्णन करता है, जिसका उपयोग AKI के बोझ को कम करने के लिए किया जा सकता है।
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Disclosures
लेखक कोई प्रतिस्पर्धी वित्तीय हितों की घोषणा करते हैं ।
Acknowledgments
हम डॉ आर्थर नेडर को उनकी मदद और मार्गदर्शन के लिए धन्यवाद देना चाहेंगे । इस काम को रिचर्ड ए और सुसान एफ स्मिथ प्रेसिडेंट इनोवेशन अवॉर्ड, माइकल बी क्लीन एंड फैमिली, सिडमैन फैमिली फाउंडेशन, माइकल बी रुकिन चैरिटेबल फाउंडेशन, द केनेथ सी ग्रिफिन चैरिटेबल रिसर्च फंड और बोस्टन इन्वेस्टमेंट काउंसिल ने सपोर्ट किया ।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.9% sodium chloride injection, usp, 100 ml viaflex plastic container | Baxter | 2B1302 | For animal hydration |
| Agent contrast 100.0ml injection media btl ioversal 74% | CARDINAL HEALTH | 133311 | For visualizing the vasculature |
| Bard Bardia Closed System Urinary Drainage Bag | BARD Inc | 802001 | For urine collection |
| BD Vacutainer K2 EDTA | BD | 367841 | For blood sample storage |
| BD Vacutainer Lithium Heparin | BD | 366667 | For blood sample storage |
| Betadine | Henry Schein | 6906950 | For skin disinfection |
| Bookwalker retractor | Codman | For skin retraction | |
| Bupivacaine 0.25% | Hospira | Administer at incision site for analgesia | |
| Buprenorphine SR | Zoo Pharm | 10mg/ml bottle, Dose: 0.2mg/kg SC | |
| Cath angio 5.0 Fr x100.0 cm 0.038 in JR4 | MERIT MEDICAL SYSTEM INC | 7523-21 | For identification of the renal arteries |
| Cuffed endotracheal tube | Emdamed | To establish a secure airway for the duration of the operation | |
| EKG Medtronics- Physiocontrol LifePak 20 Oxygen saturation monitor | GE Healthcare Madison WI | For oxygen saturation monitoring | |
| Encore 26 inflator | BOSTON SCIENTIFIC | 710113 | For inflating the balloon catheters |
| Ethanol 95% (Ethyl alcohol) | Henry Schein | For skin disinfection | |
| Fentanyl patch | Mylan | Dose: 25-50mcg/hr, TD | |
| Gold silicone coated Foley | TELEFLEX MEDICAL INC | 180730160 | For urine collection |
| Heparin sodium | LEO Pharma A/S | Dose: 200 IU/kg IV | |
| i33 ultrasound machine | Phillips | Use ultrasonographic guidance for femoral catherization if necessary | |
| Inqwire diagnostic guide wire - 0.035" (0.89 mm) - 260 cm (102") - 1.5 mm j-tip | MERIT MEDICAL SYSTEM INC | 6609-33 | For guiding the balloon catheters to the renal arteries |
| Intravenous catheter, size 20 gauge | Santa Cruz Biotechnology | Inc SC-360097 | For fluid administration |
| Isoflurane | Patterson Veterinary Supply, Inc. | 21283620 | Dose: 3%, INH |
| Metzenbaum blunt curved 14.5 cm - 5(3/4)" | Rudolf Medical | RU-1311-14M | For tissue dissection and cutting |
| Neonatal disposable transducer kit with 30ml/hr flush device and double 4-way stopcocks for continuous monitoring | Argon Medical | 041588505A | For pressure measurement |
| Powerflex pro PTA dilatation catheter 6 x 20 mm - shaft length (135cm) | CARDINAL HEALTH | 4400602X | For occlusion of the renal arteries |
| Pressure monitoring lines mll/mll - 12" clear, mll/mll | Smiths Medical | B1571/MX571 | For pressure measurement |
| Procedure pack | Molnlycke Health Care | 97027809 | Surgical drape, gauze pads, syringes, beaker etc |
| Protamine | Henry Schein | 1044148 | For heparin reversal |
| Scalpel blade - size #10 | Cardinal Health (Allegiance) | 32295-010 | For the skin incisions |
| Stopcock iv 4 way lrg bore rotg male ll adptr strl | Peoplesoft | 1550 | For connecting tubings |
| Straight lateral retractor | Codman | For skin retraction | |
| Suture perma hnd 18in 2-0 braid silk blk | CARDINAL HEALTH 1 | A185H | For suturing incision site and securing catheters |
| Syringe contrast injection 10ml fixed male luer red | MERIT MEDICAL SYSTEM INC | MSS111-R | To administer the contrast agent |
| Syringe medical 60ml ll plst strl ltx free disp | CARDINAL HEALTH 1 | BF309653 | For urine collection and flushing of the angiocath |
| Tilzolan (tiletamine/zolazepam) | Patterson Veterinary Supply, Inc. | 07-893-1467 | Dose: 4-6 mg/kg, IM |
| Xylazine | Putney, INC | Dose: 1.1-2.2 mg/kg, IM |
References
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