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Medicine

पूर्व वीवो फेफड़े के यांत्रिकी के अध्ययन और शिक्षण के लिए पोर्सिन प्रायोगिक मॉडल

Published: April 19, 2024 doi: 10.3791/64850
Automatic Translation
1, 1, 1
1Faculdade de Medicina da, Universidade de São Paulo

Summary

हम शिक्षण उद्देश्यों के लिए फुफ्फुसीय यांत्रिकी और वायुकोशीय भर्ती युद्धाभ्यास के प्रदर्शन के लिए एक पूर्व विवो सुअर फेफड़े का मॉडल प्रस्तुत करते हैं। फुफ्फुसीय यांत्रिकी चर में न्यूनतम परिवर्तन के साथ फेफड़ों का उपयोग एक दिन से अधिक (पांच दिनों तक) किया जा सकता है।

Abstract

मैकेनिकल वेंटिलेशन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और समझने और प्रबंधन के लिए विशिष्ट ज्ञान की आवश्यकता होती है। इस क्षेत्र में स्वास्थ्य पेशेवर असुरक्षित महसूस कर सकते हैं और अपर्याप्त प्रशिक्षण और शिक्षण विधियों के कारण ज्ञान की कमी हो सकती है। इसलिए, इस लेख का उद्देश्य भविष्य में उपयोग किए जाने वाले पूर्व विवो पोर्सिन फेफड़े के मॉडल को बनाने में शामिल चरणों की रूपरेखा तैयार करना है, ताकि फेफड़ों के यांत्रिकी का अध्ययन और शिक्षण किया जा सके। मॉडल उत्पन्न करने के लिए, पर्याप्त देखभाल के साथ पशु अनुसंधान आचार समिति के दिशानिर्देशों का पालन करते हुए पांच पोर्सिन फेफड़ों को वक्ष से सावधानीपूर्वक हटा दिया गया था और एक श्वासनली प्रवेशनी के माध्यम से यांत्रिक वेंटिलेटर से जोड़ा गया था। इन फेफड़ों को तब वायुकोशीय भर्ती पैंतरेबाज़ी के अधीन किया गया था। श्वसन यांत्रिकी मापदंडों को रिकॉर्ड किया गया था, और इस प्रक्रिया के दौरान फेफड़ों के वीडियो प्राप्त करने के लिए वीडियो कैमरों का उपयोग किया गया था। यह प्रक्रिया लगातार पांच दिनों तक दोहराई गई। जब उपयोग नहीं किया जाता है, तो फेफड़ों को प्रशीतित रखा जाता था। मॉडल ने हर दिन वायुकोशीय भर्ती पैंतरेबाज़ी के बाद अलग-अलग फेफड़ों के यांत्रिकी दिखाए; दिनों से प्रभावित नहीं होना, केवल पैंतरेबाज़ी से। इसलिए, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि पूर्व विवो फेफड़े का मॉडल फेफड़े के यांत्रिकी और इसके प्रभावों की बेहतर समझ प्रदान कर सकता है, और यहां तक कि प्रक्रिया के सभी चरणों के दौरान दृश्य प्रतिक्रिया के माध्यम से वायुकोशीय भर्ती पैंतरेबाज़ी भी कर सकता है।

Introduction

मैकेनिकल वेंटिलेशन (एमवी) का व्यापक रूप से गहन देखभाल इकाइयों (आईसीयू) और सर्जिकल केंद्रों में उपयोग किया जाता है। अतुल्यकालिकता को पहचानने और सभी रोगियों के लिए चोटों को रोकने में मदद करने के लिए इसकी निगरानी आवश्यक है, खासकर जब रोगी को फेफड़ों में गंभीर चोटें 1,2,3,4,5,6 हों। श्वसन यांत्रिकी की निगरानी भी रोग की प्रगति और चिकित्सीय अनुप्रयोगों की नैदानिक समझ में योगदान कर सकती है, जैसे कि सकारात्मक अंत-श्वसन दबाव (पीईईपी) या वायुकोशीय भर्ती पैंतरेबाज़ी (एआरएम) का उपयोग। हालांकि, इन तकनीकों के उपयोग घटता और बुनियादी फेफड़ों यांत्रिकी 3,4 की एक कुशल समझ की आवश्यकता है.

छात्र, निवासी और चिकित्सा पेशेवर एमवी प्रबंधन के बारे में असुरक्षित महसूस करते हैं, वेंटिलेटर चालू करने और पठार और ड्राइविंग दबाव की निगरानी के लिए प्रारंभिक समायोजन से, और यह असुरक्षा ज्ञान की कमी और पर्याप्त पूर्व प्रशिक्षण 7,8,9,10 से जुड़ी है। हमने देखा कि जिन पेशेवरों ने सिमुलेशन में भाग लिया और फेफड़ों के मॉडल का इस्तेमाल किया, उन्होंने अधिक आत्मविश्वास, मापदंडों की समझ और फेफड़ों के यांत्रिकी 8,11,12 के घटकों की समझ की सूचना दी।

परीक्षण फेफड़े, धौंकनी और पिस्टन के साथ एमवी का अध्ययन और प्रशिक्षण के लिए मॉडल विभिन्न दबावों और मात्राओं, साथ ही विभिन्न फेफड़ों यांत्रिकी स्थितियों 13,14,15का अनुकरण कर सकते हैं। कम्प्यूटेशनल और सॉफ्टवेयर मॉडल भी सिमुलेशन उत्पन्न करके कार्डियोपल्मोनरी इंटरैक्शन के अध्ययन में योगदान करते हैं जिनका उपयोग स्वास्थ्य पेशेवरों16,17 को एमवी11 के सिद्धांतों को पढ़ाने के लिए किया जा सकता है।

जबकि कम्प्यूटेशनल मॉडल फुफ्फुसीय हिस्टैरिसीस16 का प्रतिनिधित्व करने में कठिनाइयों को पेश कर सकते हैं, परीक्षण फेफड़े और धौंकनी 13,14,15 वाले मॉडल शारीरिक वक्र के समान दबाव-मात्रा घटता उत्पन्न कर सकते हैं और फुफ्फुसीय गतिशीलता का प्रदर्शन कर सकते हैं। एक लाभ के रूप में, पूर्व विवो पोर्सिन फेफड़े मनुष्यों18 के लिए समान शरीर रचना प्रस्तुत करता है, एमवी घटता, फुफ्फुसीय हिस्टैरिसीस का उत्पादन करता है, और फेफड़े के यांत्रिकी विश्लेषण के दौरान ऐक्रेलिक बॉक्स के अंदर फेफड़ों की दृश्य प्रतिक्रिया प्रदान करता है। दृश्य मॉडल महत्वपूर्ण हैं और कठिन-से-कल्पना घटकों और अवधारणाओं को समझने में मदद कर सकते हैं। इस प्रकार, पूर्व विवो फेफड़े के मॉडल शिक्षण के एक व्यावहारिक तरीके का प्रतिनिधित्व करते हैं।

पूर्व विवो पोर्सिन फेफड़ों के साथ अध्ययन, जैसे सकारात्मक और नकारात्मक दबाव वाले एमवी पर 19,20,21, एयरोसोल वितरण का विश्लेषण22,23, बाल चिकित्सा सिमुलेशन24, और फेफड़े छिड़काव25 एमवी पर ज्ञान में सुधार कर सकते हैं। सकारात्मक और नकारात्मक दबाव में मॉडल का विश्लेषण करने वाले हाल के अध्ययनों से पता चला है कि सकारात्मक दबाव वेंटिलेशन नकारात्मक दबावदबाव 19,20,21की तुलना में अधिक स्थानीय विरूपण, अधिक विकृति, हिस्टैरिसीस वक्र अंतर और संभावित ऊतक घावों के साथ अचानक भर्ती का कारण बन सकता है। फिर भी, सकारात्मक दबाव मॉडल आवश्यक हैं क्योंकि एमवी दबाव 19,20,21 के दौरान रोगी सकारात्मक दबाव में हैं। प्रीक्लिनिकल अध्ययन के लिए फेफड़े के मॉडल का विकास एमवी शिक्षण और प्रशिक्षण सहित नए शोध और अनुप्रयोगों के लिए संभावनाएं खोलता है।

यहां, हम अध्ययन और प्रशिक्षण उद्देश्यों के लिए एक पूर्व विवो पोर्सिन फेफड़े का मॉडल प्रस्तुत करते हैं। हमारा प्राथमिक उद्देश्य सकारात्मक-दबाव एमवी के तहत इस पूर्व विवो पोर्सिन फेफड़े के मॉडल की पीढ़ी के चरणों का वर्णन करना है। इसका उपयोग भविष्य में फेफड़ों के यांत्रिकी का अध्ययन करने और सिखाने के लिए किया जा सकता है।

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Protocol

प्रोटोकॉल को हमारी संस्था की पशु अनुसंधान आचार समिति (प्रोटोकॉल संख्या 1610/2021) द्वारा अनुमोदित किया गया था।

1. संज्ञाहरण और पशु तैयारी

  1. प्रारंभ में, पशु को एक पैमाने पर रखें और प्रक्रिया के लिए आवश्यक दवाओं और बेहोश करने की क्रिया को समायोजित करने के लिए वजन की जांच करें।
  2. केटामाइन 5 मिलीग्राम/किग्रा और मिडाज़ोलम 0.25 मिलीग्राम/किग्रा इंट्रामस्क्युलर रूप से प्रशासित करें।
  3. 20 ग्राम शिरापरक कैथेटर के साथ सीमांत कान की नस को पंचर करें और संज्ञाहरण प्रेरण के लिए अंतःशिरा प्रोपोफोल (5 मिलीग्राम / किग्रा) का प्रशासन करें।
  4. कार्डियोपल्मोनरी निष्कर्षण और छिड़काव में सहायता के लिए सीमांत कान नस तक पहुंच में हेपरिन के 3 एमएल को अंतःशिरा रूप से प्रशासित करें।
  5. संज्ञाहरण के बाद, 6.5 मिमी ओरोट्रैचियल प्रवेशनी (ओटीसी) के साथ ओरोट्रैचियल इंटुबैषेण करें और चिपकने वाली टेप के साथ ओटीसी को ठीक करें, जिससे प्रक्रिया के दौरान विस्थापन से बचने के लिए इसे मजबूती से तय किया जा सके।
    नोट: बेहोश करने की क्रिया की गहराई hemodynamic मापदंडों की निगरानी और एक गैस विश्लेषक का उपयोग कर जाँच की है, इस तरह के मतलब धमनी दबाव, हृदय गति, और प्रेरित / समाप्त isoflurane एकाग्रता.

2. इंट्राऑपरेटिव मैकेनिकल वेंटिलेशन

  1. ओटीसी के माध्यम से जानवर को एमवी से कनेक्ट करें, ऑक्सीजन के प्रेरित अंश (एफआईओ2) के 50% पर 1.5% आइसोफ्लुरेन के साथ बेहोश करने की क्रिया बनाए रखें और फेंटेनाइल 10 एमसीजी/किग्रा बोलस + 10 एमसीजी/किग्रा/घंटा निरंतर जलसेक।
    1. मैकेनिकल वेंटिलेटर स्क्रीन पर टैप करें और वॉल्यूम-नियंत्रित वेंटिलेशन (वीसीवी) मोड का चयन करें, ज्वारीय मात्रा (टीवी) बटन का चयन करें, और स्क्रॉल व्हील को तब तक घुमाएं जब तक कि ज्वारीय मात्रा मान 8 एमएल / किग्रा से मेल न खाए।
    2. मैकेनिकल वेंटिलेटर स्क्रीन पर टैप करें। FiO2 का चयन करें और स्क्रॉल व्हील को 50% के मान तक घुमाएं।
    3. मैकेनिकल वेंटिलेटर स्क्रीन पर टैप करें और श्वसन दर (आरआर) का चयन करें। पहिया को तब तक घुमाएं जब तक कि यह यांत्रिक वेंटिलेटर के साथ युग्मित कैपनोग्राफी द्वारा मापा गया 2-35 mmHg के अंत-समाप्त CO45 को बनाए रखने के लिए आदर्श मूल्य तक न पहुंच जाए।
      नोट: बेहोश करने की क्रिया की गहराई की जाँच हेमोडायनामिक मापदंडों की निगरानी करके और गैस विश्लेषक जैसे कि औसत धमनी दबाव, हृदय गति, और प्रेरित / समाप्त आइसोफ्लुरेन एकाग्रता का उपयोग करके की जाती है।

3. ऊतक विच्छेदन और ओटीसी विनिमय

  1. वक्ष गुहा तक पहुंचने के लिए उरोस्थि की xiphoid प्रक्रिया के नीचे 2 सेमी करने के लिए manubrium ऊपर 2 सेमी से एक औसत दर्जे का स्टर्नल चीरा बनाओ. रिब रिट्रैक्टर की स्थिति, प्रक्रिया के दौरान देखने के क्षेत्र का विस्तार.
  2. एक नया श्वासनली प्रवेशनी शुरू करने के लिए पर्याप्त चौड़ा cricoid उपास्थि (सिर्फ पहले श्वासनली के छल्ले पर) की ऊंचाई पर एक क्षैतिज श्वासनली चीरा बनाने के लिए एक स्केलपेल का प्रयोग करें.
  3. वायुमार्ग के अंदर मौजूद ओटीसी कफ को डिफ्लेट करें और इसे हटाने के लिए धीरे-धीरे खींचें। इस बीच, पुराने ओटीसी को हटाने के बाद श्वासनली में बने चीरे में नया ओटीसी डालें। डिफ्लेटेड कफ के कारण रिसाव हो सकता है, नए ओटीसी को रिपोजिशन करते समय बंद हो सकता है।
  4. पायलट गुब्बारे के लिए एक 20 एमएल सिरिंज को जोड़ने के द्वारा नव डाला श्वासनली ट्यूब कफ फुलाना. सिरिंज दबाव में हवा बचाता है और पायलट गुब्बारे और कफ फुलाता है। एक बार कफ फुलाता है, सिरिंज को हटा दें।
  5. फेफड़े को plexiglass वेंटिलेशन बॉक्स में रखते समय रिसाव और आंदोलन को रोकने के लिए 2-0 पॉलिएस्टर के साथ नए श्वासनली प्रवेशनी को सीधे श्वासनली से बांधें।
  6. स्केलपेल के साथ, छाती से कार्डियोपल्मोनरी अंगों को हटाने के लिए ऊतकों को काटना।

4. पशु इच्छामृत्यु

  1. आइसोफ्लुरेन एकाग्रता को 5% तक बढ़ाएं और 19.1% पोटेशियम क्लोराइड के 10 एमएल का प्रशासन करें। इसके बाद, महत्वपूर्ण संकेतों की अनुपस्थिति की जांच करें।
    नोट: यह प्रक्रिया प्रयोगशाला जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए राष्ट्रीय स्वास्थ्य गाइड संस्थान के अनुसार की गई थी।

5. कार्डियोपल्मोनरी निष्कर्षण

  1. इच्छामृत्यु के बाद, फेफड़ों को हटाने के लिए श्वसन लिगामेंट को विच्छेदन करें।
  2. ऊतक विच्छेदन के बाद, प्रेरणा के अंत के दौरान उपयुक्त केली संदंश के साथ ओटीसी दबाना, फेफड़ों फुलाया रखने.
  3. ओटीसी को मैकेनिकल वेंटिलेटर से डिस्कनेक्ट करें, लेकिन इसे क्लैंप रखें।
  4. महाधमनी धमनी को खंडित करें, एस्पिरेटर को वक्ष गुहा के अंदर रखें ताकि अतिरिक्त रक्त को हटाया जा सके, विच्छेदन को खत्म करते समय गुहा के दृश्य को बनाए रखा जा सके, और वक्ष गुहा से हटाए जाने वाले अंगों को मुक्त किया जा सके।
    नोट: फुफ्फुसीय पंगु बनाना से बचने के लिए अवर फुफ्फुसीय लिगामेंट को सावधानीपूर्वक जारी किया जाना चाहिए।
  5. ओटीसी क्लैंप के साथ रिबकेज से दिल और फेफड़े को हटा दें, उन्हें अलग किए बिना, और उन्हें एक ट्रे पर रखें।

6. कार्डियोपल्मोनरी तैयारी

  1. एक ट्रे पर फेफड़े के साथ, एक बड़े-बोर एकल-लुमेन कैथेटर के साथ फुफ्फुसीय धमनी को कैनुलेट करें और इसे 2,000 एमएल ठंडे 0.9% खारा समाधान (एसएस) को लगातार प्रशासित करने के लिए या महाधमनी से स्पष्ट तरल प्रवाह तक जलसेक सेट से कनेक्ट करें।
    नोट: एसएस को सामान्य दर पर प्रशासित किया जाना चाहिए, अंतःशिरा (IV) बैग को निचोड़ने से बचें।
  2. प्रवाह को साफ करने के बाद, 2-0 पॉलिएस्टर के साथ महाधमनी धमनी सीवन और 0.9% एसएस के एक और 100 एमएल प्रशासन. तरल प्रयोग के अंत तक अंदर रहेगा के रूप में एकल लुमेन कैथेटर आउटलेट बंद करें.
  3. ओटीसी को अनक्लैंप करें, ध्यान दें कि फेफड़े ख़राब हो जाएंगे और बंद रहेंगे, एमवी और एआरएम प्राप्त करने के लिए तैयार होंगे।

7. एक ऐक्रेलिक बॉक्स के अंदर एमवी

  1. तैयारी के बाद, ऐक्रेलिक बॉक्स खोलें और फेफड़ों को बॉक्स के अंदर लंबवत रखें। ढक्कन में छेद के माध्यम से ओटीसी पास करें और श्वासनली प्रवेशनी को यांत्रिक वेंटिलेटर से कनेक्ट करें।
    नोट: सुनिश्चित करें कि श्वासनली प्रवेशनी श्वासनली में मजबूती से सुरक्षित है।
  2. वेंटिलेशन प्रारंभ करें बटन का चयन करें।
    1. मैकेनिकल वेंटिलेटर स्क्रीन पर टैप करें और वीसीवी के लिए मैकेनिकल वेंटिलेटर चुनें।
    2. वीसीवी मोड सेटिंग्स स्क्रीन पर टैप करें, और टीवी बटन का चयन करें, पहिया को तब तक घुमाएं जब तक कि यह 6 एमएल/किग्रा के मूल्य तक न पहुंच जाए। पीईईपी को 5 सेमी एच2ओ, एफआईओ2 से 21%, आरआर को प्रति मिनट 15 सांसों और श्वसन विराम समय को 10% तक समायोजित करने के लिए भी ऐसा ही करें।

8. एआरएम

  1. भर्ती शुरू करने के लिए, पीईईपी को 5 सेमी एच2ओ से 6 सेमी एच2ओ तक बढ़ाएं और फिर इसे 2 सेमी एच2ओ की चरण-दर-चरण वृद्धि में बढ़ाएं जब तक कि 14 सेमी एच2ओ पीईईपी तक नहीं पहुंच जाता है। मूल्य बढ़ाने के लिए पहिया घुमाएं।
    1. प्रत्येक पीईईपी के लिए, यांत्रिक वेंटिलेटर स्क्रीन पर प्रदर्शित शिखर दबाव, पठार दबाव, गतिशील अनुपालन और वायुमार्ग प्रतिरोध मूल्यों को लिखें। ड्राइविंग दबाव लिखें, जो उस समय समायोजित PEEP मान से पठार दबाव मान माइनस है।
  2. 14 सेमी एच2ओ तक पहुंचने के बाद, पीईईपी को 2 सेमी एच2ओ के चरण-दर-चरण घटन में 6 सेमी एच2ओ तक पहुंचने तक कम करें, फिर इसे 5 सेमी एच2ओ तक कम करें। मूल्य कम करने के लिए पहिया घुमाएं।
    1. प्रत्येक पीईईपी के लिए, यांत्रिक वेंटिलेटर स्क्रीन पर प्रदर्शित शिखर दबाव, पठार दबाव, गतिशील अनुपालन और वायुमार्ग प्रतिरोध मूल्यों को लिखें। ड्राइविंग दबाव लिखें, जो उस समय समायोजित PEEP मान से पठार दबाव मान माइनस है।
      नोट: वृद्धि के दौरान 10 मिनट के लिए और गिरावट के दौरान प्रत्येक चरण में 5 मिनट के लिए प्रत्येक पीईईपी मूल्य बनाए रखें।

9. कार्डियोपल्मोनरी रखरखाव

  1. भर्ती चरण के अंत में, धीरे-धीरे श्वास प्रवेशनी को प्रेरणा के दौरान क्लैंप के साथ जकड़ें, फेफड़ों को फुलाए रखें। ऐक्रेलिक बॉक्स खोलें।
  2. ऐक्रेलिक बॉक्स से फेफड़ों निकालें और ध्यान से उन्हें एक ग्लास कंटेनर में रखें।
    नोट: सुनिश्चित करें कि श्वासनली प्रवेशनी श्वासनली में मजबूती से सुरक्षित है।
  3. 0.9% एसएस के 500 एमएल डालो।
  4. इसे 24 घंटे के लिए 2 से 8 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर प्लास्टिक से लिपटे ग्लास कंटेनर में रेफ्रिजरेटर में स्टोर करें।
  5. लगातार पांच दिनों के लिए चरण 7, 8 और 9 दोहराएँ.

Figure 1
चित्र 1: फ़्लोचार्ट का अध्ययन करें। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

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Representative Results

हमने 23.4-26.9 किलोग्राम वजन वाली पांच मादा सूअरों का इस्तेमाल किया और कार्डियोपल्मोनरी निष्कर्षण और फेफड़े के यांत्रिकी विश्लेषण के लिए वर्णित प्रोटोकॉल का पालन किया। हमारा इरादा यह है कि मॉडल यांत्रिक वेंटिलेटर स्क्रीन से सीधे एकत्र किए गए चरम दबाव, पठार दबाव, प्रतिरोध, ड्राइविंग दबाव और गतिशील अनुपालन चर का विश्लेषण करके फेफड़ों के यांत्रिकी के अध्ययन के लिए उपयोगी है। मॉडल फ़्लोचार्ट चित्र 1 में दिखाया गया है।

फेफड़ों लगातार पांच दिनों के लिए विश्लेषण किया गया, आइटम 7.2, 8.1, 8.2, 9.1, 9.2, और प्रोटोकॉल के 9.3 में वर्णित पूरी प्रक्रिया को दोहरा. हमने यह दिखाने की कोशिश की कि फेफड़े के चर ने भर्ती से पहले और बाद में कैसे व्यवहार किया और स्थापित अवधि में पूर्व विवो फुफ्फुसीय मॉडल के स्थायित्व को सत्यापित करने के लिए।

पूर्व और बाद के एआरएम के बीच सभी चर के लिए महत्वपूर्ण अंतर (पी < 0.05) देखे गए। चरम दबाव, पठार दबाव (चित्रा 2), और ड्राइविंग दबाव (चित्रा 3) पैंतरेबाज़ी (पी = 0.0005) के बाद कम हो गया, जबकि गतिशील अनुपालन (पी = 0.0007) में वृद्धि हुई (चित्रा 4), खुले ढह एल्वियोली और फेफड़े के क्षेत्र लाभ का प्रदर्शन। भर्ती के बाद प्रतिरोध (चित्रा 5) भी बढ़ गया (पी = 0.0348)। कोई भी चर दिन से महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं था।

इन परिणामों के आधार पर, हमने दिखाया कि मॉडल एआरएम (चित्रा 6) के माध्यम से दृश्य फेफड़ों के यांत्रिकी परिवर्तनों को प्रदर्शित करने और फेफड़ों के यांत्रिकी (चित्रा 7)के अध्ययन और शिक्षण में प्रभावी है। इसके अलावा, हमने दिखाया कि मॉडल का उपयोग लगातार कम से कम पांच दिनों तक किया जा सकता है। जैसा कि हमने इस अवधि से परे मॉडल का मूल्यांकन नहीं किया है, हम फेफड़ों के मॉडल के अंतिम स्थायित्व की पुष्टि नहीं कर सकते हैं।

Figure 2
चित्रा 2: दबाव। (ए) पीक दबाव। प्री-एआरएम पीक 21 ± 3.2 से 23 ± 2.3 सेमीएच2ओ के बीच था, जबकि पोस्ट-एआरएम पीक पांच फेफड़ों में 9 ± 0.6 और 12.6 ± 1.4 सेमीएच 2 ओ के बीच था। दो-तरफा एनोवा सांख्यिकीय विश्लेषण का उपयोग 0.0005 के पी-मान की गणना करने के लिए किया गया था, जिसे महत्वपूर्ण माना जाता था। (B) पठारी दाब प्री-एआरएम प्लेट्यू 21 ± 3.2 से 22 ± 2.3 सेमीएच2ओ के बीच था, जबकि पोस्ट-एआरएम प्लेट्यू पांच फेफड़ों में 8.8 ± 0.4 और 11.6 ± 1.6 सेमीएच 2 ओ के बीच था। दो-तरफा एनोवा सांख्यिकीय विश्लेषण का उपयोग 0.0005 के पी-मान की गणना करने के लिए किया गया था, जिसे महत्वपूर्ण माना जाता था। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
चित्रा 3: ड्राइविंग दबाव। प्री-एआरएम ड्राइविंग दबाव 16 ± 3.2 से 17 ± 2.3 सेमीएच2ओ तक था, जबकि पोस्ट-एआरएम ड्राइविंग दबाव पांच फेफड़ों में 3.8 ± 0.4 और 6.6 ± 1.6 सेमीएच2ओ के बीच था। दो-तरफा एनोवा सांख्यिकीय विश्लेषण का उपयोग 0.0005 के पी-मान की गणना करने के लिए किया गया था, जिसे महत्वपूर्ण माना जाता था। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 4
चित्रा 4: गतिशील अनुपालन। प्री-एआरएम डायनेमिक अनुपालन 9.1 ± 1.2 ± 2.6 एमएल/सीएमएच2ओ तक था, जबकि पोस्ट-एआरएम डायनेमिक अनुपालन 23.6 ± 3.5 और 43.8 ± 11.3 एमएल/सीएमएच2ओ के बीच था। दो-तरफा एनोवा सांख्यिकीय विश्लेषण का उपयोग 0.0007 के पी-मान की गणना करने के लिए किया गया था, जिसे महत्वपूर्ण माना जाता था। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 5
चित्रा 5: प्रतिरोध। प्री-एआरएम प्रतिरोध 1.4 ± 1.0 से 7 ± 3.2 सेमीएच2ओ / एल / एसईजी के बीच था, जबकि पोस्ट-एआरएम प्रतिरोध 2.4 ± 0.4 और 6.6 ± 5.1 सेमीएच2ओ / एल / एसईजी के बीच था। दो-तरफा एनोवा सांख्यिकीय विश्लेषण का उपयोग 0.0348 के पी-मान की गणना करने के लिए किया गया था, जिसे महत्वपूर्ण माना जाता था। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 6
चित्रा 6: फेफड़े का मॉडल। (ए) 5 सेमी की पीईईपी के साथ फेफड़े। (बी) 6 सेमी की पीईईपी के साथ फेफड़े। (सी) 8 सेमी की पीईईपी के साथ फेफड़ा। (डी) 10 सेमी की पीईईपी के साथ फेफड़ा। (ई) 12 सेमी की पीईईपी के साथ फेफड़े। (एफ) 14 सेमी की पीईईपी के साथ फेफड़े। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 7
चित्र 7. यांत्रिक वेंटिलेशन चार्ट। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

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Discussion

वर्णित प्रोटोकॉल सकारात्मक दबाव एमवी के तहत एक पूर्व विवो पोर्सिन फेफड़े के मॉडल के उत्पादन के लिए उपयोगी है। इसका उपयोग डिवाइस स्क्रीन पर अनुमानित घटता और मूल्यों की भर्ती और विश्लेषण के दौरान फेफड़ों से दृश्य प्रतिक्रिया के माध्यम से फेफड़ों के यांत्रिकी के अध्ययन और शिक्षण के लिए किया जा सकता है। इस परिणाम को प्राप्त करने के लिए, रिब पिंजरे के बाहर फेफड़ों के व्यवहार को समझने और अनुकूलन की आवश्यकता की पहचान करने के लिए पायलट अध्ययन की आवश्यकता है।

हमने पहचाना कि महत्वपूर्ण बिंदु फुफ्फुस में बुलबुले, फिस्टुला और घावों का निर्माण था जो यांत्रिक वेंटिलेटर को जोड़ते समय कल्पना की गई थी, प्रेरित और समाप्त टीवी और वॉल्यूम वक्र में परिवर्तन के बीच अंतर के साथ। इस प्रकार, पहले प्रोटोकॉल संशोधनों में से एक कार्डियोपल्मोनरी अंगों के विच्छेदन के दौरान प्रक्रिया की शुरुआत में डायाफ्राम चीरा के साथ, छाती के एक विस्तृत सर्जिकल उद्घाटन का उपयोग करना था, जो संरचनाओं के दृश्य में सुधार कर सकता है और फेफड़ों की अखंडता को बनाए रखते हुए अवर फुफ्फुसीय लिगामेंट की सावधानीपूर्वक रिहाई में मदद कर सकता है। इसके अलावा, संरचनाओं के विच्छेदित होने के बाद पायलट फेफड़ों की मैनुअल मुद्रास्फीति से पता चला कि यह मुद्रास्फीति दबाव सीमा से अधिक है और फफोले और नालव्रण के गठन में योगदान देती है। पूर्व विवो फेफड़ों का उपयोग करने वाले कुछ अध्ययनों ने सकारात्मक परिणामों के साथ लीक के लिए फाइब्रिन गोंद का उपयोग करने की संभावना प्रस्तुत की; हालांकि हमने अध्ययन में इस दृष्टिकोण का उपयोग नहीं किया, लेकिन यह मॉडल26,27 को बेहतर बनाने का एक विकल्प हो सकता है। एक और प्रासंगिक बिंदु यह है कि पायलट अध्ययन में फेफड़ों को हटा दिया गया था और पूरी तरह से अपस्फीति की गई थी, जिससे उन्हें अंग की तैयारी से एमवी दीक्षा तक पूरी तरह से ध्वस्त कर दिया गया था, जिससे फेफड़ों को एमवी में खोलना मुश्किल हो गया और फिस्टुला गठन की संभावना बढ़ गई। इसलिए, हमने ओटीसी को जकड़ना शुरू कर दिया और एसएस प्रशासित होने तक विच्छेदन के दौरान फेफड़ों को फुलाए रखा। बाद में, ओटीसी को जारी किया गया, डिफ्लेट किया गया, और एआरएम शुरू करने के लिए फेफड़ों को यांत्रिक वेंटिलेटर से जोड़ा गया, और फुफ्फुसीय हिस्टैरिसीस वक्र को प्रदर्शित करने के लिए फेफड़ों के यांत्रिकी का विश्लेषण किया गया। इसने फेफड़ों की भर्ती या फेफड़ों के यांत्रिकी के विश्लेषण से समझौता नहीं किया क्योंकि एनेस्थेटाइज्ड रोगियों में एमवी28,29,30,31 के दौरान भी एटेलेक्टैसिस और फेफड़ों के अनुपालन में कमी आई है।

पायलट अध्ययन में, 5 सेमी एच2ओ की प्रारंभिक पीईईपी का उपयोग किया गया था और 5 सेमी एच2ओ वेतन वृद्धि में 25 सेमी एच2ओ32,33 तक बढ़ाया गया था। हालांकि, शिखर और पठार दबाव क्रमशः 40 और 30 सेमी एच2ओ से अधिक मूल्यों तक पहुंच गए, फिस्टुला गठन के साथ। इस प्रकार, समय के साथ दबाव के व्यवहार का बेहतर विश्लेषण करने और हमारे पूर्व विवो फेफड़े के मॉडल में पीईईपी सीमाओं को समझने के लिए 2 सेमी एच2ओ वेतन वृद्धि में क्रमिक वृद्धि की गई थी। निरंतर और वृद्धिशील मुद्रास्फीति के बीच मृत्यु दर में कोई अंतर नहीं था, लेकिन वृद्धिशील मुद्रास्फीति सबसे अधिक उपयोग की जाती है और फेफड़ों के यांत्रिकी34 के चरणबद्ध विश्लेषण की सुविधा प्रदान कर सकती है। नकारात्मक दबाव20,21 के उपयोग के लिए, मॉडल का परीक्षण केवल सकारात्मक दबाव में किया गया था क्योंकि एमवी पर रोगियों को सकारात्मक दबाव के अधीन किया जाता है। हम भविष्य में नकारात्मक दबाव के उपयोग से इंकार नहीं करते हैं, लेकिन इसके लिए ऐक्रेलिक मामले में बदलाव की आवश्यकता होगी।

साहित्य एक परीक्षण फेफड़े, पिस्टन और एक पूर्व विवो मॉडल13,14 के साथ निर्मित कुछ मॉडल प्रस्तुत करता है जिन्हें भली भांति बंद करके सील किए गए बक्से में रखा गया था जो रिबकेज का अनुकरण करते थे। हमारे मॉडल को एक पारंपरिक ऐक्रेलिक बॉक्स में रखा गया था, जो नकारात्मक दबाव लागू करने की संभावना को कम करने के बावजूद, मॉडल के उत्पादन की सुविधा प्रदान कर सकता है। प्रीक्लिनिकल अध्ययन18 के लिए उत्पादित एक और मॉडल हमारे समान है, लेकिन फेफड़ों को क्षैतिज रूप से तैनात किया गया था, जबकि हमारे लंबवत बनाए रखा गया था, अंगों और रिबकेज के समर्थन के बिना गुरुत्वाकर्षण की कार्रवाई प्राप्त करना। इन फेफड़ों इच्छामृत्यु 18,19,20,21,35 के बाद 48 घंटे के भीतर प्रयोगों के दौरान इस्तेमाल किया गया. हमारे मॉडल का उपयोग कुल 120 घंटे के लिए किया गया था, प्रयोग के 24 घंटे के दौरान 2-8 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर रखा जा रहा था, जो प्रतिनिधि परिणाम अनुभाग में वर्णित सकारात्मक परिणाम दिखा रहा था।

शिक्षण और प्रशिक्षण में अंतर को इस पहले क्षण में संबोधित नहीं किया गया था, लेकिन मॉडल फेफड़ों के यांत्रिकी के विश्लेषण के लिए प्रभावी है और इसे अनुसंधान और शिक्षण के लिए एक उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इसके अलावा, हम छिड़काव समाधान का अध्ययन करने के लिए लक्ष्य नहीं था, लेकिन एक ही तरह है कि हम कदम 6.1 में एसएस संचार, छिड़काव और संरक्षण समाधान का इस्तेमाल किया जा सकता है, प्रस्तुत एक ही मॉडल के साथ अध्ययन के लिए नई संभावनाओं खोलने.

इस तकनीक की कुछ सीमाएँ हैं: 1) पशु शरीर रचना विज्ञान का ज्ञान यह सुनिश्चित करने के लिए कि फेफड़े ठीक से हटा दिए गए हैं; 2) मॉडल का मूल्यांकन पांच दिनों से परे नहीं किया गया था; 3) मॉडल वेंटिलेशन सिखाने के लिए उपयुक्त प्रतीत होता है लेकिन शिक्षण संदर्भ में परीक्षण नहीं किया गया है; 4) यह एक पशु मॉडल है, इसलिए मनुष्यों में इसकी प्रयोज्यता सीमाओं पर विचार करना महत्वपूर्ण है।

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Disclosures

लेखक हितों के टकराव की घोषणा नहीं करते हैं।

Acknowledgments

हम सभी सहयोगियों और पेशेवरों को धन्यवाद देते हैं जिन्होंने इस पूर्व विवो पोर्सिन फेफड़े के मॉडल प्रोटोकॉल के निर्माण में योगदान दिया और समर्थन किया।

इस अध्ययन में कोई धन स्रोत नहीं था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.9% Saline solution 2500ml
Anesthesia machine - Primus Drager REF 8603800-18 Anesthesia work station used in the procedure
Aspirator For blood aspiration from thorax
Bedside Monitor - Life Scope Nihon Kohden BSM-7363 Multiparameter monitor used during the procedure
Bonney Tissue Forceps Any tissue forceps is suitable
Disposable scalper, #23 Any scalper is suitable
Disposable syringe needles, 18G x 1 1/2", 23G x 1" BD 302814 Widely available
Disposable syringes, 10ml Widely available
Electrosurgical unit - SS-501 WEM For cutting and coagulation during thorax incision
Fentanyl 10 mcg/kg bolus + 10 mcg/kg/hour continuous infusion
Finochietto retractor Any finochietto retractor is suitable
heparin 3ml
Infusion set Any infusion set is suitable
Isoflurane 1.5%
Kelly Forceps Curved Any kelly forceps is suitable
Ketamine 5mg/kg
Lactated Ringer solution 500ml
Mechanical ventilator - Servo I Maquet REF 6449701 Mechanical ventilator used in the procedure
Metzenbaum Scissor (Straight and curved) Any metzenbaum scissor is suitable
Midazolam 0.25mg/kg
Orotracheal intubation cannula, #6.5 Rusch 112282 Widely available
Plexiglass Custom made plexiglass box: 30x45x60cm
Polyester suture, 2-0 Widely available
Potassium choride 10 ml, 19.1% potassium chloride.
propofol 5mg/kg
Three way stopcock Widely available
Venous catheter, G20 x 1" BD 38183314 Widely available

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चिकित्सा अंक 206 सकारात्मक दबाव श्वसन श्वसन कृत्रिम मॉडल पशु फेफड़े
<em>पूर्व वीवो</em> फेफड़े के यांत्रिकी के अध्ययन और शिक्षण के लिए पोर्सिन प्रायोगिक मॉडल
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Parzianello Egúsquiza, M. G., Otsuki, D. A., Costa Auler Junior, J. O. Ex Vivo Porcine Experimental Model for Studying and Teaching Lung Mechanics. J. Vis. Exp. (206), e64850, doi:10.3791/64850 (2024).

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