مسد الوريدي الغشاء خارج الجسم الأوكسجين في الماوس
Summary
وهنا يقدم بروتوكول وصف تقنية الأوكسجين مسد الوريدي الغشاء خارج الجسم (ECMO) في غير تنبيب، عفويا والماوس التنفس. يمكن تنفيذ هذا النموذج مورين من ECMO فعالية في الدراسات التجريبية لالحاده وأمراض الرئة نهاية مرحلة.
Abstract
استخدام الأوكسجين الغشاء خارج الجسم (ECMO) قد زاد زيادة كبيرة في السنوات الأخيرة. ECMO أصبحت موثوقة وفعالة لعلاج الحاد فضلا عن أمراض الرئة في المرحلة النهائية. مع زيادة الطلب السريري والاستخدام المطول ل ECMO، الأمثل الإجرائية ومنع تلف الجهاز متعدد ذات أهمية حاسمة. والهدف من هذا البروتوكول تقديم تقنية مفصلة ل ECMO مسد الوريد في غير-تنبيب، التنفس تلقائياً الماوس. هذا البروتوكول يوضح التصميم التقني ECMO والخطوات الجراحية. وسيسهل هذا النموذج ECMO مورين دراسة الفيزيولوجيا المرضية المتصلة ب ECMO (مثل التهاب النزيف و thromboembolic الأحداث). نظراً لوفرة الفئران المعدلة وراثيا، يمكن أيضا تشريح الآليات الجزيئية التي تشارك في المضاعفات المتصلة ECMO.
Introduction
غشاء خارج الجسم الأوكسجين (ECMO) هو نظام دعم حياة مؤقتة التي تتولى وظائف الرئتين والقلب للسماح بتبادل الغازات الكافية والتروية. ووصف هيل وآخرون1 استخدام ECMO أول في المرضى في عام 1972؛ ومع ذلك، أنها فقط أصبح يستخدم على نطاق واسع بعد تطبيقها الناجح خلال الإنفلونزا H1N1 وباء في 20092. واليوم، ECMO بشكل روتيني كإجراء المنقذة لحياة في نهاية مرحلة القلب، و أمراض الرئة3. ECMO مسد وريدي متزايدة يعمل كبديل للتهوية الميكانيكية الغازية في مستيقظا، غير-تنبيب، عفويا في التنفس مرضى الفشل الرئوي المقاوم للحرارة4.
على الرغم من اعتماده على نطاق واسع، أبلغ عن مضاعفات متنوعة ECMO5،،من67. وتشمل المضاعفات التي يمكن أن يواجهها المرضى في ECMO نزيف وتجلط الدم والإنتان، الصفيحات، المتصلة بالجهاز من الأعطال والانسداد الهواء. وعلاوة على ذلك، متلازمة استجابة التهابية النظامية (السادة) أسفر عن تلف الجهاز متعدد يرد جيدا سواء سريرياً وفي الدراسات التجريبية8،9. وترد أيضا في كثير من الأحيان المضاعفات العصبية مثل احتشاء الدماغ في المرضى الذين يخضعون للعلاج الطويل الأجل ECMO. الخلط بين الأمور، غالباً ما يصعب التمييز بين ما إذا كانت مضاعفات ناتجة عن ECMO نفسها أو تنشأ عن اضطرابات الكامنة المرافقة الحادة والأمراض نهاية مرحلة.
لدراسة آثار ECMO على كائن صحية على وجه التحديد، يجب إنشاء نموذج حيوانات تجريبية يمكن الاعتماد عليها. هناك عدد قليل جداً من التقارير عن الأداء ل ECMO على الحيوانات الصغيرة، وهي كلها محدودة للفئران. حتى الآن، لا يوجد نموذج الفأر من ECMO قد وصفت في الأدب. نظراً لتوافر عدد كبير من السلالات المعدلة وراثيا الماوس، إنشاء نموذج ECMO الماوس سيسمح كذلك التحقيق في الآليات الجزيئية التي تشارك في المضاعفات المتصلة ECMO10،11.
استناداً إلى نموذجنا موريني تم وصفه مسبقاً لتجاوز القلبي الرئوي (CPB)12، قمنا بتطوير أسلوب مستقر ECMO مسد وريدي في غير-تنبيب، التنفس تلقائياً الفئران. ECMO الدائرة (الشكل 1)، الذي يحتوي على تدفق وتدفق cannulas مضخة تمعجية، مكساج، وخزان الحابسة للهواء، مشابه لنموذجنا هو موضح سابقا مورين CPB12 باستثناء الحاجة فتيلة أصغر الحجم (0.5 مل). هذا البروتوكول يوضح تقنيات مفصلة، ورصد الفسيولوجية، وتحليل غاز الدم تشارك في إجراء ECMO ناجحة.
Protocol
Representative Results
Discussion
في السابق، وصفت لنا نموذجا ناجحاً للبروتوكول في12،ماوس13. لتنفيذ هذا نموذج لالحاد أو أمراض الرئة نهاية مرحلة وضعنا حلبة ECMO مسد وريدي سهلة استخدام للفئران. المختلفة إلى طراز CPB، مسد وريدي ECMO لا تتطلب إجراءات جراحية معقدة مثل ستيرنوتومي ولقط الابهر، وبالتالي ت…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا المشروع “منحة 311 كفو” من الأوقيانوغرافية ألماني.
Materials
| Sterofundin | B.Braun Petzold GmbH | PZN:8609189 | in 1:1 with Tetraspan |
| Tetraspan 6% Solution | B. Braun Melsungen AG | PZN: 05565416 | in 1:1 with Sterofundin |
| Heparin Natrium 25.000 | Ratiopharm GmbH | PZN: 3029843 | 2,5 IU per ml of priming |
| NaHCO3 8,4% Solution | B. Braun Melsungen AG | PZN: 1579775 | 3% in priming solution |
| Carprofen | Zoetis Inc., USA | PZN:00289615 | 5mg/kg/BW |
| 1 Fr PU Catheter | Instechlabs INC., USA | C10PU-MCA1301 | carotide artery |
| 2 Fr PU Catheter | Instechlabs INC., USA | C20PU-MJV1302 | jugular vein |
| 8-0 Silk suture braided | Ashaway Line & Twine Co., USA | 75290 | ligature |
| Isoflurane | Piramal Critical Care GmbH | PZN:9714675 | narcosis |
| Spring Scissors – 6mm Blades | Fine Science Tools GmbH | 15020-15 | instruments |
| Spring Scissors – 2mm Blades | Fine Science Tools GmbH | 15000-03 | instruments |
| Halsted-Mosquito Hemostat | Fine Science Tools GmbH | 13009-12 | instruments |
| Dumont #55 Forceps | Fine Science Tools GmbH | 11295-51 | instruments |
| Castroviejo Micro Needle Holder – 9cm | Fine Science Tools GmbH | 12060-02 | instruments |
| Micro Serrefines | Fine Science Tools GmbH | 18555-01 | instruments |
| Bulldog Serrefine | Fine Science Tools GmbH | 18050-28 | instruments |
| Isoflurane Vaporizer Drager 19.1 | Drägerwerk AG & Co. KGaA | anesthesia 1,3 -2,5% | |
| Multichannel Data Aquisition Device with ISOHEART Software | Hugo Sachs Elektronik GmbH, Germany | invasive pressure, ECG, t °C | |
| i-STAT portable device | Abbott Laboratories, Lake Bluff, Illinois, USA | blood gas analysis | |
| i-STAT CG4+ and CG8+ cartridges | Abbott Laboratories, Lake Bluff, Illinois, USA | blood gas analysis | |
| C57Bl/6 mice, male, 30 g, 14 weeks old | Charles River Laboratories | housed 1 week before |
References
- 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).
- 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).
- 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).
- Langer, T., et al. “Awake” extracorporeal membrane oxygenation (ECMO): pathophysiology, technical considerations, and clinical pioneering. Critical Care. 20 (1), 150 (2016).
- Esper, S. A. Extracorporeal Membrane Oxygenation. Advances in Anesthesia. 35 (1), 119-143 (2017).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Madrahimov, N., et al. Novel mouse model of cardiopulmonary bypass. European Journal of Cardio-thoracic Surgery. 53 (1), 186-193 (2017).
- Madrahimov, N., et al. Cardiopulmonary Bypass in a Mouse Model: A Novel Approach. J. Journal of Visualized Experiments. (127), (2017).
