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

Yöntem makalesi

Veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu bir mouse

12.3K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/58146

⸱

24 Ekim 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Cardiothoracic, Transplantation, and Vascular Surgery, Hannover Medical School, 2Department of Pneumology, Hannover Medical School

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Burada bir protokolü açıklayan veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu (ECMO) entübe sigara içinde tekniği, kendiliğinden nefes fare mevcut. Bu fare modeli ECMO, etkili akut deneysel çalışmalar ve son aşama akciğer hastalıkları uygulanabilir.

Özet

Ekstrakorporeal membran oksijenasyonu (ECMO) kullanımı son yıllarda önemli ölçüde artmıştır. ECMO bir güvenilir ve etkili tedavi haline gelmiştir akut yanı sıra son aşama akciğer hastalıkları. ECMO uzun süreli kullanımı ve klinik talep artışı ile yordam en iyi duruma getirme ve çoklu organ hasarı önlenmesinde kritik önemi var. Bu iletişim kuralının amacı veno-venöz ECMO ayrıntılı bir teknik bir sigara-tüp içinde kendiliğinden fare nefes sunmaktır. Bu iletişim kuralı teknik tasarımı ECMO ve cerrahi adımları gösterir. Bu fare ECMO model patofizyolojisi ECMO (Örneğin, iltihap, kanama ve tromboembolik olaylar) ile ilgili çalışma kolaylaştırmak. Genetiği değiştirilmiş fare bolluğu nedeniyle, moleküler mekanizmaları ECMO ile ilgili komplikasyonlar içinde yer aynı zamanda disseke.

Giriş

Ekstrakorporeal membran oksijenasyonu (ECMO) yeterli gaz değişimi ve perfüzyon akciğer ve kalp fonksiyonları üzerinde alır bir geçici yaşam destek sistemi var. Hill ve ark1 ECMO 1972 yılında ilk kullanımda hastalarda tarif; Ancak, bu sadece yaygın olarak onun başarılı uygulama sırasında 20092' Pandemik H1N1 grip sonrası kullanılır oldu. Bugün, ECMO rutin bir hayat kurtarıcı yordam son aşama kalp ve akciğer hastalıkları3olarak kullanılır. Veno-venöz ECMO giderek invaziv mekanik vantilasyon alternatif olarak uyanık, Sigara Tüp, kendiliğinden ateşe dayanıklı solunum yetmezliği4olan hastalar nefes istihdam edilmektedir.

Onun yaygınlaşmasının rağmen ECMO5,6,7için çeşitli komplikasyonlar bildirilmiştir. ECMO hastaların yaşadığı komplikasyonlar kanama, tromboz, sepsis, trombositopeni, aygıtla ilgili arıza ve hava embolisi içerir. Ayrıca, klinik ve deneysel çalışmalar8,9iyi tarif çoklu organ hasarı sonucu bir sistemik inflamatuar yanıt Sendromu (SIRS) olduğunu. Beyin enfarktüsü gibi nörolojik komplikasyonlar da sık sık uzun ECMO tedavisi gören hastalarda raporlanır. Konularda şaşırtmak için genellikle komplikasyon ECMO tarafından neden olduğu veya temel bozuklukları akut eşlik eden ve son aşama hastalıkları kaynaklanan olup olmadığını ayırt etmek zordur.

Özellikle ECMO etkileri sağlıklı bir organizma üzerinde çalışmaya, güvenilir bir deneysel hayvan modeli oluşturulmuş olmalıdır. Küçük hayvanlar ve tüm fareler için sınırlıdır ECMO performansına çok az raporlar vardır. Bugüne kadar literatürde ECMO hiçbir fare modeli tarif edilmiştir. Genetiği değiştirilmiş fare suşları, çok sayıda durumu nedeniyle, bir fare ECMO modeli kurulması daha fazla araştırma moleküler mekanizmaları ECMO ile ilgili komplikasyonlar10,11katılan sağlayacak.

Kardiyopulmoner bypass (KPB)12bizim yukarıda açıklanan fare modeline bağlı olarak, biz veno-venöz ECMO istikrarlı bir yöntem geliştirdik Sigara-Tüp, kendiliğinden fareler nefes. Çıkış ve giriş akımı kanüller, peristaltik pompa, oxygenator ve hava-bindirme depo, içeren ECMO devre (Şekil 1), daha önce açıklanan modelimiz daha küçük priming sahip dışında fare KPB12 benzer hacmi (0.5 mL). Bu iletişim kuralı detaylı teknikleri, fizyolojik izleme ve kan gazı analizi başarılı ECMO yordamda yer alan gösterir.

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

Protokol

12 hafta yaşlı erkek C57BL/6 fareler üzerinde deneyler yapıldı. Bu çalışma protokolü TSA 16/2250 altında Alman hayvan hukukun kuralları uygun olarak yapılmıştır.

1. malzeme hazırlama

Not: Tüm adımlar temiz, steril olmayan koşullar altında gerçekleştirilir. Hayvan postoperatively hayatta ise Steril koşullar gerekli olacaktır.

  1. 3 fenestrations 16 X büyütme ile mikroskop altında cerrahi bir bıçak kullanarak bir 2-Fr poliüretan tüp içine tanıtmak.
    Not: Tüm fenestrations en uygun kan drenaj sağlamak için kanül distal üçüncü bulunması gerekir.
  2. Astar çözüm (Malzemeler tablo) hazırlayın. 30 IU/mL heparin ve % 2.5 v/v NaHCO%38.4 çözümünün içerir. Bu çözüm 4 ° C'de kullanıma hazır olduğu kadar buzdolabında bekletin. Astar çözeltinin 500 uL ile devre Başbakan.
  3. Çıkış kanül astar çözüm içine koyun ve peristaltik pompa geçiş yaparak ECMO makine doldurun. Sonraki 30 dk 1 mL/dk akış hızında için makine aracılığıyla astar çözüm dolaşmaya devam ediyor.
  4. 0,5 L/dk % 100 oksijen için oxygenator ver.

2. anestezi

  1. Yer bir indüksiyon odasında hayvan % 2.5 v/v isoflurane/oksijen karışımı ile dolu. 0,5 L/dak Buharlaştırıcı % 100 oksijen sağlar. Ameliyattan önce o tam anestezi pedal para çekme ve ağrı refleksleri test ederek elde denetleyin. Kurutma zarar önlemek için göz jeli uygulayın.
  2. 37 ° C'de vücut ısısını korumak için bir ısınma panelini kullanma
  3. Solunum maskesi anestezi isoflurane Buharlaştırıcı kullanarak gerçekleştirmek ve subkutan 5 mg/kg carprofen enjekte.
  4. Düzenli olarak spontan solunum gözlemlemek ve 1.3 ile % 2.5 arasında isoflurane konsantrasyonu ayarlayın.

3. cerrahi

  1. Sol juguler ven boynun sol tarafında iyi makas yardımıyla bir yanal cilt kesi 4 mm kullanarak açarsınız. Mikro-forseps ve pamuk temizleme bezi kullanarak künt ve keskin hazırlık ile birlikte küçük gemilerin bipolar koagülasyon kullanın.
  2. Sol juguler ven maruz sonra bir 8-0 ipek sütür mikro-forseps yardımıyla kullanarak distal bölümü ligate.
  3. Bir SLIP düğüm ven proksimal sonuna yerleştirin. Mikro-makas kullanarak ven ön duvarına deşmek.
  4. Tam heparinization elde etmek için bir 26 G braunula üzerinden juguler ven içine 2.5 IU/g heparin enjekte.
  5. Kanül yerleştirilmesi sırasında fazla kan kaybına damardan önlemek için 30 ° tarafından hayvan pad baş tarafı kaldır.
  6. 2-Fr Poliüretan (PU) kanül 4 cm derinliğe kadar iterek süre biraz döner juguler ven proksimal parçası takın; Bunu yaparken de, inferior vena kava (IVC) iliyak çatallanma ulaşmak mümkün.
  7. Kanül ile 8-0 ipek knot microforceps kullanarak güvenli.
  8. 3.1, 3.2 ve 3,3 içinde açıklanan adımları kullanarak sağ juguler ven maruz.
  9. 1-Fr PU kanül ile sağ juguler ven cannulate ve yavaşça 5 mm sağ atrium yönünü doğru taşıyın.
  10. 3.7 arasındaki adımları yineleyin.
  11. Başka bir 1-Fr PU kanül ile sol femoral arter catheterize ve invaziv basınç kan örnekleme için kan Gaz Analizi (BGA) yanı sıra izleme için kullanabilirsiniz.
  12. Elektrokardiyogram (EKG) iğneler bağlı bir veri alma aygıtına subkutan her iki ön ayakları ve sol torasik duvarın içine yerleştirin.
  13. Bir veri alma aygıtına bağlı bir rektal termometre yerleştirin.

4. Veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu ve kan Gaz Analizi

Not: tam ECMO devre şeması için bkz. Şekil 1.

  1. ECMO hayvan pompa 0.1 mL/dak ayarlama sonraki 2 dakika 3-5 mL/dk içinde pompa debisi bir başlangıç debisi ile açarak başlayın.
  2. Hava emme cannulation sitesi üzerinden çıkış kanül içinde durumunda akışını azaltmak ve bir hava-bindirme rezervuar aracılığıyla devre 0.1 mL astar çözeltisi ekleyin.
  3. Kararlı akış altında tüm hayati parametreleri veri alım cihazı üzerinden gerçek zamanlı modda izlemeye devam edin.
  4. Sürekli geri tepme Venöz drenaj dan gözlemlemek ve hava-Tuzakçı Reservoir kan düzeyini izlemeniz.
  5. Yarasından 24 G branula andreturn ucu ile 1 cc enjektör içine hava-bindirme rezervuar aracılığıyla ECMO iskelesinden sızıntı herhangi bir kan toplamak.
  6. BGA için kan örnekleme kartuşu yaklaşık 75 µL arteryel kan aşağıdaki zaman noktalarda ve aşağıdaki konumlardan toplamak için kullanın:
    1. ECMO, ödemeli kan yolu ile oxygenator (kontrol), sonra benzer ilave tüp oxygenator önce inşa ilave bir tüp yoluyla IVC ve femoral arter doğrudan başlanmasından sonra 10 dk.
    2. ECMO, femoral arter toplamak kan başlanmasından sonra 30 dk.
  7. Bir ilave 0.1 mL intravasal sıvı kaybı her 45 dk veya kan boşaltma kanül aracılığıyla hava kabarcıkları emme hava avcı veya femoral arter kateter aracılığıyla telafi etmek için astar çözeltisi ver.
  8. BGA için kan örnekleme kartuşu yaklaşık 75 µL arteryel kan toplamak için kullanın:
    1. 1 h ECMO başlanmasından femoral arter dan sonra.
    2. ECMO, ödemeli kan yolu ile oxygenator (kontrol), sonra benzer ilave tüp oxygenator önce inşa ilave bir tüp yoluyla IVC ve femoral arter doğrudan başlanmasından sonra 2 h.
  9. 2 h sonra yavaş yavaş (boyunca 5 dk), böylece durdurma ECMO pompa üzerinde akış oranını azaltmak.
  10. Başka bir 10 min için hayati parametreleri kaydetmeye devam edin.
  11. Deney hayvanı exsanguinating ve kan ve organ hasat bitirmek.

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

Sonuçlar

Bu iletişim kuralı bir mouse veno-venöz ECMO yöntemini açıklar. Bu model güvenilir ve tekrarlanabilir ve yukarıda açıklanan modelimiz KPB ile solunum ve dolaşım tutuklama12,13ile karşılaştırıldığında, bu daha az teknik olarak kurmak istiyor.

Venöz sistem akışında ECMO 1.5 ve 5 mL/dk arasında devam edildi. Ortalama arter basıncı ilave astar çözüm ECMO devre ekleyerek 70 i...

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

Tartışma

Daha önce biz KPB başarılı bir model bir fare12,13' te açıklanan. Böyle bir model için uygulamak için akut veya bir kolay kullanımlı veno-venöz ECMO devre fareler için geliştirdiğimiz son aşama akciğer hastalıkları. CPB modeline veno-venöz farklı ECMO, karmaşık cerrahi yöntemdir ve aort sıkma gibi böylece yara tamamen heparinized bir hayvan kanama riskini azaltarak gerektirmez. Embolizasyon oxygenator ile kan pıhtıları önlemek için heparin/kg 2.5 IU her hayvan iç...

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

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Bu proje KFO 311 hibe Deutsche Forschungsgemeinschaft tarafından desteklenmiştir.

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
SterofundinB.Braun Petzold GmbHPZN: Tetraspan1: 1'de
Tetraspan% 6 ÇözeltiB. Braun Melsungen AGPZN:Sterofundin
Heparin Natrium 25.000Ratiopharm GmbHPZN: 30298432,5 IU
%8,4 ÇözeltiB. Braun Melsungen AGPZN:Hazırlama çözeltisinde %1579775 3
CarprofenZoetis Inc., ABDPZN:002896155mg/kg/BW
1 Fr PU KateterInstechlabs INC., ABDC10PU-MCA1301karotid arter
2 Fr PU KateterInstechlabs INC., ABDC20PU-MJV1302juguler ven
8-0 İpek sütür örgülüAshaway Line & Twine Co., ABD75290ligatür
IsofluranPiramal Critical Care GmbHPZN:9714675narkoz
Yaylı Makas - 6mm BıçaklarFine Science Tools GmbH15020-15aletleri
Yaylı Makas - 2mm BıçaklarFine Science Tools GmbH15000-03aletleri
Halsted-Sivrisinek HemostatGüzel Bilim Araçları GmbH13009-12Alet -leri
Dumont #55 ForcepsFine Science Tools GmbH11295-51aletleri
Castroviejo Mikro İğne Tutucu - 9cmFine Science Tools GmbH12060-02aletleri
Micro SerrefinesFine Science Tools GmbH18555-01aletleri
Bulldog SerrefineFine Science Tools GmbH18050-28aletleri
Isofluran Buharlaştırıcı Dräger 19.1Drä gerwerk AG & Co. KGaAanestezi 1,3 -2,5%
ISOHEART Yazılımı ile Çok Kanallı Veri Toplama CihazıHugo Sachs Elektronik GmbH, Almanyainvaziv basınç, EKG, t & deg; C
i-STAT taşınabilir cihazAbbott Laboratories, Lake Bluff, Illinois, ABDkan gazı analizi
i-STAT CG4+ ve CG8+ kartuşlarıAbbott Laboratuvarları, Lake Bluff, Illinois, ABDkan gazı analizi
C57Bl/6 fareler, erkek, 30 g, 14 haftalıkCharles River Laboratuvarları1 hafta önce barındırılıyor
ile 8609189 ile 1: 1'de 05565416 ml hazırlama NaHCO3 başına

Kaynaklar

  1. Hill, J. D., et al. Prolonged Extracorporeal Oxygenation for Acute Post-Traumatic Respiratory Failure (Shock-Lung Syndrome). New England Journal of Medicine. 286 (12), 629-634 (1972).
  2. Noah, M. A., et al. Referral to an Extracorporeal Membrane Oxygenation Center and Mortality Among Patients With Severe 2009 Influenza A(H1N1). Journal of the American Medical Association. 306 (15), 1659(2011).
  3. Maslach-Hubbard, A., Bratton, S. L. Extracorporeal membrane oxygenation for pediatric respiratory failure: History, development and current status. World Journal of Critical. Care Medicine. 2 (4), 29-39 (2013).
  4. Langer, T., et al. "Awake" extracorporeal membrane oxygenation (ECMO): pathophysiology, technical considerations, and clinical pioneering. Critical Care. 20 (1), 150(2016).
  5. Esper, S. A. Extracorporeal Membrane Oxygenation. Advances in Anesthesia. 35 (1), 119-143 (2017).
  6. Millar, J. E., Fanning, J. P., McDonald, C. I., McAuley, D. F., Fraser, J. F. The inflammatory response to extracorporeal membrane oxygenation (ECMO): a review of the pathophysiology. Critical Care. 20 (1), 387(2016).
  7. Lubnow, M., et al. Technical complications during veno-venous extracorporeal membrane oxygenation and their relevance predicting a system-exchange--retrospective analysis of 265 cases. Public Library of Science One. 9 (12), e112316(2014).
  8. Passmore, M. R., et al. Inflammation and lung injury in an ovine model of extracorporeal membrane oxygenation support. American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology. 311 (6), L1202-L1212 (2016).
  9. Vaquer, S., de Haro, C., Peruga, P., Oliva, J. C., Artigas, A. Systematic review and meta-analysis of complications and mortality of veno-venous extracorporeal membrane oxygenation for refractory acute respiratory distress syndrome. Annals of Intensive Care. 7 (1), 51(2017).
  10. Houser, S. R., et al. Animal Models of Heart Failure A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation Research. 111 (1), 131-150 (2012).
  11. Russell, J. C., Proctor, S. D. Small animal models of cardiovascular disease: tools for the study of the roles of metabolic syndrome, dyslipidemia, and atherosclerosis. Cardiovascular Pathology. 15 (6), 318-330 (2006).
  12. Madrahimov, N., et al. Novel mouse model of cardiopulmonary bypass. European Journal of Cardio-thoracic Surgery. 53 (1), 186-193 (2017).
  13. Madrahimov, N., et al. Cardiopulmonary Bypass in a Mouse Model: A Novel Approach. J. Journal of Visualized Experiments. (127), (2017).

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

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Veno Ven z ECMOFare ECMO ModeliKan lasyon Tekni iKan Gaz AnaliziHemodil syon zlemiOksijenasyon ParametreleriCerrahi lemPeristaltik Pompa Haz rlamaVeri Toplama Cihaz
Veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu bir mouse
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.