Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Normotermik Kardiyak Arrest ve Kardiyopulmoner Resusitasyon: İskemi-Reperfüzyon Hasarı Fare Modeli

17.6K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/3116

⸱

30 Ağustos 2011

 ,  ,  ,  , 
1Department of Anesthesiology and Perioperative Medicine, Oregon Health & Sciences University, 2Department of Pharmacology, University of Colorado Denver

Bu makalede

Özet

Perioperatif ve yoğun bakım ile ilgili akut böbrek hasarı için güçlü bir model sundu. Neredeyse, klinik AKI, histolojik ve fonksiyonel değişiklikleri çoğaltmak mümkündür kardiyak arrest ile indüklenen tüm vücut hipoperfüzyon kullanma.

Özet

Akut Böbrek Sakatlık (AKI) yüksek mortalite 1-4 ve tüm vücut hipoperfüzyon tarafından en sık neden olduğu ortak bir kritik hastalık, oldukça ölümcül bir komplikasyon. Kemirgen modelleri tüm vücut hipoperfüzyon 5,6 Başarılı üreme zorluklarla dolu olmuştur. fokal iskemi istihdam 7-9,9,10 modeller art arda klinik ortamda ve genetik manipülasyon tam araç seti tüm vücut hipoperfüzyon eksikliği erişim için izin büyük hayvan modellerinde çevirmek olmayan sonuçları göstermiştir fare mümkün. 11,12 Ancak, son yıllarda, kardiyak arrest ve kardiyopulmoner resüsitasyon bir fare modeli modeli AKI adapte edilebileceği ortaya çıkmıştır. 13 Bu model güvenilir klinik AKI görülen fizyolojik, fonksiyonel, anatomik ve histolojik sonuçlar üretir hızla tekrarlanabilir ve genetik manipülatif teknikleri, büyük hayvanlar için düşük maliyetli akraba ve kullanım kolaylığı erişimi de dahil olmak üzere tüm cerrahi bir fare modelinin önemli avantajlar sunuyor. Grubumuz bu modelin kullanımı ile AKI, organ-spesifik sonuçlar bir sayısını değerlendirmek için geniş bir deneyime sahiptir. 14,15

Protokol

Açıklanan tüm prosedürler uyarınca, araştırma ve tüm hayvan protokolleri Oregon Sağlık ve Bilim Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından kabul edildi hayvanların bakımı ve kullanımı için Sağlık kılavuzların National Institutes yapılmaktadır.

1. Cerrahi Hazırlık

  1. Fare tartılır. Açıklanan prosedür g. 20 ile 25 arasında tartım C57BL / 6 fareler üzerinde yapılır Anestezi indüksiyon kutusunda izofluran% 3-4 kullanarak bir neden olduğu ve daha sonra hava / oksijen karışımı içinde% 1.5-2.5 izofluran kullanılarak korunur.
  2. Gözü kayganlaştırır ve ısıtma yastığı hayvan yatar pozisyonda. 4 ekstremitelerde bant kullanarak hareketsiz. Göğüs kompresyonları sırasında tam göğüs duvarı gezi izin mümkün olduğu kadar nötr bir pozisyonda arka-pençeleri bantlanmış olabilir, ancak forepaws, göğüs duvarına yakın olarak güvenli olmalıdır.
  3. Rektal ısı probu yerleştirin ve yağlayın. Sıcaklık 37.0 korumak için ayarlanmış bir elektronik sıcaklık kontrolörü (Digi-Sense Cole Parmer, Vernon Hills, IL), ° C'ye bağlı bir ısıtma yastığı ve lamba kullanılarak kontrol Hayvan içinde bir sıcaklık gradyanı akış durumuna sırasında gelişebilir mümkün olduğundan, sıcaklık ölçülür ve ilgi organ yakın kontrol edilmesi önemlidir.
  4. 2,5 cm 22 ga teflon kateter (Insyte-W, BD, Franklin NJ) ve kesme distal ucu açılı bir uygulayıcıya (IN Frova Introducer, Cook Medical, Bloomington) kullanarak trakea entübe. Trakeal entübasyon diğer yöntemler kabul edilebilir, ancak, boyun, intravenöz kateter yerleştirme için cerrahi maruz optimize biraz uzatılmış konumda, uygun pozisyonu sağlar açılı uygulayıcıya kullanımı. Endotrakeal kateter dikiş kesici bir döngü ile güvenli ve göğüs kompresyonları sırasında baş hareketsiz hafif bir gerilim ile sağlanır.
  5. 140 mcL, 150 soluk / dakika olarak ayarlanmış bir kemirgen ventilatör ile mekanik fare havalandırın. Bu protokol 20-25 g hayvanlar her zaman olduğu gibi bu ağırlığa göre ayarlanabilir değildir. Anestezi üzeri-derinleştirmek etmeyin. Bu bozar resüsitasyon olarak ekspirasyon sonu basınç uygulamak için ventilatör etmeyin.
  6. Steril teknik ve operasyon mikroskobu kullanarak, juguler ven bir ön-kızarmış PE-10 kateter yerleştirin. Iki tarafında kullanılan, ancak operatöre yakın yan göğüs kompresyonları veya diğer manipülasyonlar sırasında kateterin yerinden çıkması olasılığını azaltır olabilir. % 0.5 'lik bupivakain 0.1 ml, ameliyat sonrası ağrı kontrolü için, yara kenarları içine infitrated.
  7. PE-10 kateter siyanoakrilat cerrahi yapıştırıcı ile cilt kapatılması sabitleyin.
  8. Subkutan EKG elektrotları yerleştirin ve izleme cihazı bağlayın. Sinyal kendisi sinyal yolu ve maksimizasyonu dikkat canlandırma başarısı için kritik öneme sahiptir. Tüm teller işletim yüzeye güvenli olduğundan emin olun, sinyal geçişleri en aza indirmek ve sinyal yolu içinde izolatörler (içi boş iğne veya telli hava gibi) en aza indirmek. Nonstranded kurşun tel bağlı Katı iğne satın alınan veya laboratuarda yapılabilir. Bağlantı kurulduktan sonra, monitörde EKG sinyali iyileştirir.

2. Kardiyak Arrest

  1. 37.5 ° C rektal sıcaklığı 36.5 ° C olarak tanımlanan, fare normotermik olduğundan emin olun Oda sıcaklığında 0,5 M potasyum klorür intravenöz 40 mcL yönetme ve izleme EKG'de izoelektrik gözlemlemek. Aralığında 20-25 gr ağırlığı için Doz ayarlaması gerekli değildir Tutuklama zamanlayıcı başlatın.
  2. Ventilatör ayırın. Anestezik buhar durdurun. Isıtma yastığı ve EKG izleme müdahale elektronik gürültü üreten herhangi bir diğer ekipman kapatın. Fare üzerinde yalıtkan bir battaniye koyun.
  3. Kayıt sıcaklığı kardiyak arrest sırasında her dakika. Gerekirse, bir ısıtma lambası normotermik aralığı çekirdek sıcaklığına getirmek için kullanılıyor olabilir. Kardiyak arrest sırasında, resüsitasyon (örneğin, epinefrin şırınga) malzeme ve teçhizat hazırlamak. Bir kontrol listesi, hayatta kalmak için gerekli kesintisiz resüsitasyon sağlamak için yararlı olabilir.
  4. Kardiyak arrest 7 dakika, 30 saniye sonra, ventilatör yeniden ve tidal volüm öncesi tutuklama ayarda tutulması, 180 solunum / dk oranını artırmak.
  5. 8 dakika, 300 BPM göğüs kompresyonları başlatın. EKG Hareket artifakı yargıç CPR oranı kullanılabilir. Göğüs kompresyonları parmağı, 5 mm üstünde kılıç şeklinde bir süreç ve biraz orta hatta sol ile teslim edilmelidir. Göğüs ön-arka mesafe 1/3-1/2 sıkıştırılmış olmalı ve tam bir geri tepme kompresyonları arasında izin verilmelidir. Parmak konumlandırma ve optimal sıkıştırma basıncı, kesinlikle çok kritiktir. Bu modelin sağkalım elde etmek için hemen hemen her zaman optimal CPR kaynaklanmaktadır.
  6. CPR ilk 30 saniye içinde, 15 mg / ml seyreltilmiş epinefrin 0.5 mL infüze. Toplam epinefrin doz 8-12 mg. Spontan dolaşımı (ROSC) dönmek için EKG dikkatlice gözlemleyin. Dar karmaşık QRS kompleksleri sıkıştırma eserler arasında görülür. ROSC genellikle 90 saniye ve CPR başladıktan sonra 2 dakika arasında gerçekleşir. ROSC 3 dakika meydana değilse Resüsitasyon terk edilmektedir. Sık sık prematüre ventriküler erken vurular ve EKG ekseni değişiklikleri ROSC sonra ilk 2 dakika içinde gözlenen ve hemen hemen her zaman 2 dakika sürekli sinüs taşikardisi çözmek.
  7. Resüsitasyon ve adrenalin dozu toplam zamanı kaydedin. Kayıt sıcaklığı ROSC sonra 10 dakika için her dakika.
  8. EKG yol açar, genellikle 12-15 dakika sonra ROSC içinde, spontan solunumu başladığında silinebilir.
  9. Spontan solunum hızı> 60/min trakea ekstübe.
  10. 37 ayarlanan sıcaklık kontrollü bir yüzey üzerinde bir kurtarma kafeste fare ° C ilk 2 saat sonrası darlık, yiyecek ve su için kolay erişim sağlar. Kafes sonra fare anesteziden tamamen iyileşti ve aktif olduğu zaman standart ameliyat sonrası konut koşulları taşınmış olabilir.

3. Exsanguination / Perfüzyon-Fiksasyon ve Böbrek Hasat

  1. CA / CPR 24 saat sonra,% 3-4 izofluran ile anestezi neden ve hayvan güvenli formalin ile kullanım için uygun bir davlumbaz içinde cerrahi bir yüzey üzerine yatar pozisyonda ..
  2. Anestezik buhar konsantrasyonu% 5 artırarak yavaş yavaş anestezi derinleştirmek ve spontan solunumun durması kanıtladığı gibi fare derin anestezi sağlamak.
  3. Kapaklı torakotomi yapın ve standart tekniklere göre kalp sol ventrikül apikal ponksiyon ile fare asıl bulbus olfaktoryusları alındı.
  4. Aynı iğne yoluyla, yavaş infüzyon ile% 0.9 salin yönetmek. Nick makas ile sağ atriyal apendiks, perfüzyon / exsanguination acclerate için. Laparotomi yapın ve böbrekler gözlemlemek. Beyazlatılmış zaman, tuzlu fiksasyon için% 4 formalin değişmiş olabilir. Böbrekler sonra tübüler epitelyal nekroz ölçümü için Fluoro-yeşim B parafin ve lekeli gömülü.

4. Temsilcisi Sonuçlar:

CA indüklenir, ortalama arter basıncı (MAP) ve sıfıra yakın bölgesel böbrek kan akımı (RRBCF) damla ve resüsitasyon başlayana kadar stabil (Şekil 1). 24 saat CA / CPR, böbrek fonksiyon serum endeksleri (kan üre azot, BUN ve kreatinin) anlamlı sham çalışan hayvanlar için göreceli olarak yüksek sonra. AST / ALT, derin bir tüm vücut iskemi (Şekil 2) kanıt sunan da yükselir. Nötrofil-jelatinaz ilişkili lipocalin (NGAL), renal iskemik yaralanma duyarlı bir göstergesi CA / CPR (Şekil 3) upregüle 24 saat sonra ağır. Son olarak, fotomikrografı iskemik renal hasar (leke (Şekil 4, paneli) ve yeşim floro-B ile boyanmış geniş medüller tübüler epitelyum hücre ölümü tübüler epitel ve hematoksilen ve eosin luminal dolum incelmesi ile yamalı, medüller nekroz tipik göstermektedir Şekil 4, panel b).

Şekil 1
Şekil 1. Kardiyak arrest anında perfüzyon basınç kaybına neden olur, kardiyak arrest dönemi boyunca bölgesel böbrek kortikal kan akımı (RRCBF) yakın tamamen durdurulması ile sonuçlanan femoral arterden ölçülen arter basıncı (MAP), ortalama (gölgeli burada temsil alan). Göğüs kompresyonu ve epinefrin döner Resüsitasyon normal MAP ve RRCBF resüsitasyon sonrası dönemde giderek yükselen 14 ila izni ile yayımlanmaktadır.

Şekil 2
Şekil 2 - 24 saat sonrası darlık, kan üre azotu (BUN), serum kreatinin ve tübüler hücre ölümü ölçüde CA / CPR gibi sahte prosedürü ile tedavi edilen hayvanlar ile karşılaştırıldığında geçirmiş olan hayvanların önemli ölçüde yükselir. CA / CPR, burada büyük karaciğer fonksiyon enzimlerinde yükseklik ile kanıtlandığı bir pan-organizma iskemik hakaret, neden alanin amino transferaz (ALT) ve plasebo tedavi edilen hayvanlar ile karşılaştırıldığında CA / CPR farelerde (AST), aspartat aminotransferaz.

Şekil 3
Şekil 3 Western Blot nötrofil jelatinaz ilişkili lipocalin (NGAL), renal iskemik yaralanma duyarlı bir göstergesi poliklonal antikor kullanılarak gerçekleştirildi. İdrar numuneleri hemen önce ("ön") ve 24 saat sonra ("24") CA / 4 hayvanlarda CPR (a, b, c ve d yukarıda etiketli) elde edilmiştir. NGAL kitlesel fare upregüleCA / CPR sonra idrar 14 ila izni ile yayımlanmaktadır.

Şekil 4
Şekil 4 A) Hematoksilen ve eosin böbrek dokusunun 24 CA / CPR sonra kısa bir eksen hiler bölümünde leke. Tübüler takarak medüller ve Kortikomedüller tübüller yamalı ama net bir zarar yoktur. Oklar Kortikomedüller kavşakta şişmiş, pyknotic çekirdekleri ile hasarlı tübüller üzerine gelin. B) Flouro yeşim B CA / CPR sonra, aynı hayvan aynı bölgede 24 saat leke. Fluoro-yeşim B lekeleri nekrotik hücreler, parlak yeşil, yamalı Kortikomedüller tübüler nekroz gösteren. Oklar Kortikomedüller kavşakta Parlak lekeli hasar tübüller üzerine gelin. Bu bulgular, AKI geliştiren insanlarda böbrek biyopsi bulguları ile büyük ölçüde benzer ve diğer hayvan modellerinde AKI tarafından üretilen farklı.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Fare kardiyak arrest ve kardiyopulmoner resüsitasyon normotermik model AKI, tüm vücut hipoperfüzyon, en sık görülen klinik nedeni fizyopatolojisi ve morfolojisi çoğaltır bir model değerlendirme birden fazla yollar sunar. Hipotez testleri, genetik manipülasyon teknikleri ve iyi anlaşılmalı ve karakterize bir anatomisi ve fizyolojisi laboratuvar faresi bir yelpazesine erişim destekli olabilir.

Burada açıklandığı gibi, deneyimli ellerde sağkalım% 80'dir. Cerrahi hazırlık ve tutuklama sonras...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Çıkar çatışması ilan etti.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Reaktifin Adı Şirket Katalog numarası
Potasyum Klorür Abbott Medikal 06653-5
İsofluranın Abbott Medikal 05.260-05 (ve diğerleri)
Epinefrin HCl Çoklu Çoklu
Digi-Sense sıcaklık kontrolörü Cole-Palmer EW-89000-00
Angiocath IV Cath VWR 381134
Frova açılı havayolu introduser Aşçı G27282
Fareler için MicroVent Vantilatör Harvard Apparatus 733591

Kaynaklar

  1. Chertow, G. M., Lazarus, J. M. Predictors of mortality and the provision of dialysis in patients with acute tubular necrosis. the auriculin anaritide acute renal failure study group. J Am Soc Nephrol. 9, 692-698 (1998).
  2. Lassnigg, A., Schmidlin, D. Minimal changes of serum creatinine predict prognosis in patients after cardiothoracic surgery: A prospective cohort study. J Am Soc Nephrol. 15, 1597-1605 (2004).
  3. Lassnigg, A., Donner, E. Lack of renoprotective effects of dopamine and furosemide during cardiac surgery. J Am Soc Nephrol. 11, 97-104 (2000).
  4. Metnitz, P. G., Krenn, C. G. Effect of acute renal failure requiring renal replacement therapy on outcome in critically ill patients. Crit Care Med. 30, 2051-2058 (2002).
  5. Uchino, S., Kellum, J. A. Acute renal failure in critically ill patients: A multinational, multicenter study. JAMA. 294, 813-818 (2005).
  6. Mehta, R. L., Pascual, M. T. Spectrum of acute renal failure in the intensive care unit: The PICARD experience. Kidney Int. 66, 1613-1621 (2004).
  7. Zager, R. A. Partial, aortic ligation: A hypoperfusion model of ischemic acute renal failure and a comparison with renal artery occlusion. J Lab Clin Med. 110, 396-405 (1987).
  8. Zager, R. A. Adenine, nucleotide changes in kidney, liver, and small intestine during different forms of ischemic injury. Circ Res. 68, 185-196 (1991).
  9. Oliver, J., MacDowell, M. The pathogenesis of acute renal failure associated with traumatic and toxic injury; renal ischemia, nephrotoxic damage and the ischemic episode. J Clin Invest. 30, 1307-1439 (1951).
  10. Phillips, R. A., Dole, V. P. Effects of acute hemorrhage and traumatic shock on renal function in dogs. Am J Physiol. 145, 314-336 (1945).
  11. Klocke, R., Tian, W. Surgical animal models of heart failure related to coronary heart disease. Cardiovasc Res. 74, 29-38 (2007).
  12. Traystman, R. J. Animal models of focal and global cerebral ischemia. ILAR J. 44, 85-95 (2003).
  13. Burne-Taney, M. J., Kofler, J. Acute renal failure after whole body ischemia is characterized by inflammation and T cell-mediated injury. Am J Physiol Renal Physiol. 285, 87-94 (2003).
  14. Hutchens, M. P., Nakano, T. Estrogen is renoprotective via a non-receptor dependent mechanism after cardiac arrest in vivo. Anesthesiology. 112, 395-405 (2010).
  15. Hutchens, M. P., Nakano, T. Soluble epoxide hydrolase gene deletion reduces survival after cardiac arrest and cardiopulmonary resuscitation. Resuscitation. 76, 89-94 (2007).
  16. Planta, I. von, Weil, M. H. Cardiopulmonary resuscitation in the rat. J Appl Physiol. 65, 2641-2647 (1988).
  17. Cobb, L. A., Fahrenbruch, C. E. Influence of cardiopulmonary resuscitation prior to defibrillation in patients with out-of-hospital ventricular fibrillation. JAMA. 281, 1182-1188 (1999).
  18. Aufderheide, T. P., Lurie, K. G. Death by hyperventilation: A common and life-threatening problem during cardiopulmonary resuscitation. Crit Care Med. 32, 345-351 (2004).
  19. Aufderheide, T. P., Sigurdsson, G. Hyperventilation-induced hypotension during cardiopulmonary resuscitation. Circulation. 109, 1960-1965 (2004).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Akut Böbrek HasarıGöğüs BasılarıEpinefrin UygulamasıKan Üre AzotuSerum KreatininWestern Blot
Normotermik Kardiyak Arrest ve Kardiyopulmoner Resusitasyon: İskemi-Reperfüzyon Hasarı Fare Modeli
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.