Summary

마우스에 Veno 정 맥 체 외 막 산소

Published: October 24, 2018
doi:

Summary

여기 선물이 아닌 intubated에 veno 정 맥 체 외 막 산 소화 (ECMO)의 기술, 저절로 호흡 마우스를 설명 하는 프로토콜. ECMO murine 모델 실험 연구의 급성 및 말기 폐 질환에 효과적으로 구현할 수 있습니다.

Abstract

체 외 막 산 소화 (ECMO)의 사용은 최근 몇 년 동안에서 크게 증가 했다. ECMO는 안정적이 고 효과적인 치료 되고있다 말기 폐 질환 뿐만 아니라 급성. 임상 수요에 ECMO의 장기간된 사용 증가 함께 절차 최적화 및 다중 장기 손상의 예방 중요 있습니다. 이 프로토콜의 목표는 비-intubated, veno 정 맥 ECMO의 상세한 기술을 제시 하 마우스를 자연스럽 게 호흡 이다. 이 프로토콜 ECMO 수술 단계의 기술적인 디자인을 보여 줍니다. 이 murine ECMO 모델 이상 ECMO (예를 들어, 염증, 출혈 및 thromboembolic 이벤트) 관련 연구를 촉진 한다. 유전자 변형된 생쥐의 풍부 때문에 ECMO 관련 합병증에 관련 된 분자 메커니즘 수 있습니다 또한 수 해 부.

Introduction

체 외 막 산 소화 (ECMO) 적절 한 가스 교환 및 관류 하는 폐와 심장의 기능을 수행 하는 임시 생명 지원 시스템입니다. 힐 외1 1972 년; 환자에 ECMO 처음 사용 설명 그러나, 그것은 단지 되었다 널리 이용 된다 20092유행 성 H1N1 인플루엔자 중 그것의 성공적인 신청 후. 오늘, ECMO 말기 심장 및 폐 질환3인명 구조 절차로 정기적으로 사용 됩니다. Veno 정 맥 ECMO는 점점 고용에서 침략 적 기계 환기 하는 대신 깨어, intubated, 자발적으로 내 화 호흡4환자 호흡.

그것의 대폭적인 채용에도 불구 하 고 다양 한 합병증 ECMO5,,67에 대 한 보고 되었습니다. ECMO에 환자에 의해 경험 될 수 있는 합병증에는 출혈, 혈전 증, 패 혈 증, 혈소판, 장치 관련 오작동 및 공기 색 전 증 포함 됩니다. 또한, 조직의 염증 반응 증후군 (해보자) 다중 장기 손상의 결과로 임상과 실험적인 연구8,9에 잘 설명 되어 있습니다. 뇌 경색 등의 신경학 상 합병증 환자 장기 ECMO 치료에에서도 자주 보고 됩니다. 혼동 문제, 그것은 종종 합병증 ECMO 자체에 의해 발생 하거나 기본 장애 동반 급성 및 말기 질환에서 발생 하는 여부를 구별 어렵다.

특별히 건강 한 유기 체에 ECMO의 효과 연구, 신뢰할 수 있는 실험 동물 모델을 설정 해야 합니다. 작은 동물과 쥐에 모든 제한에 ECMO의 성능에 거의 보고 있다. 날짜 하려면, 아무 마우스 모델 ECMO의 문학에서 설명 하고있다. 유전자 변형된 마우스 긴장의 많은 수의 가용성으로 인해 마우스 ECMO 모델의 설립 허용 추가 조사 분자 메커니즘의 ECMO 관련 합병증10,11에 관련 된.

심장과 폐 우회 (CPB)12의 앞에서 설명한 murine 모델을 바탕으로, 우리 veno 정 맥 ECMO에서의 안정적인 방법을 개발 했습니다 비-intubated, 저절로 호흡이 쥐. 유출 및 유입 뉼, 연동 펌프, oxygenator, 그리고 공기 트래핑 저수지, ECMO 회로 (그림 1)은 작은 못쓰게 데 제외한 murine CPB12 의 앞에서 설명한 우리의 모델과 유사 볼륨 (0.5 mL)입니다. 이 프로토콜에는 상세한 기술, 생리 적 모니터링 및 혈액 가스 분석 성공적인 ECMO 절차에 관련 된 방법을 보여 줍니다.

Protocol

실험 12 주 세 남성 C57BL/6 마우스에 수행 했다. 이 연구는 프로토콜 TSA 16/2250 아래 독일 동물성 법률의 지침에 따라 실시 되었다. 1. 재료 준비 참고: 모든 단계는 깨끗 한, 비 살 균 조건 하에서 수행 됩니다. 무 균 조건 동물 postoperatively 살아 있을 경우 필요한 것입니다. 16 X 확대와 함께 현미경 수술 블레이드를 사용 하 여 2-Fr 폴리우레탄 튜브에 3 fen…

Representative Results

이 프로토콜 veno 정 맥 ECMO는 마우스에서의 방법을 설명합니다. 이 모델은 신뢰할 수 있는 하 고 재현할 수, 호흡과 순환 상 검거12,13CPB의 앞에서 설명한 모델에 비해, 그것은 덜 기술적으로 확립을 요구. 정 맥 시스템에 ECMO 흐름 1.5와 5 mL/min 사이 유지 되었다. 평균 동맥 압력 ECMO 회로…

Discussion

이전에 우리는 마우스12,13CPB의 성공적인 모델을 설명합니다. 같은 모델을 구현 하기 위해 급성 또는 말기 폐 질환 마우스는 사용 하기 쉬운 veno 정 맥 ECMO 회로 개발. CPB 모델, veno 정 맥에 다른 ECMO 필요 하지 않습니다 sternotomy 대동맥의 클램핑 등 복잡 한 수술 절차 따라서 완전히 heparinized 동물에 상처 출혈의 위험을 감소. 혈전과 oxygenator의 색전술을 피?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 프로젝트는 도이치 가운데에서 KFO 311 그랜트에 의해 지원 되었다.

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

  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).
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Citer Cet Article
Madrahimov, N., Khalikov, A., Boyle, E. C., Natanov, R., Knoefel, A., Siemeni, T., Hoeffler, K., Haverich, A., Maus, U., Kuehn, C. Veno-Venous Extracorporeal Membrane Oxygenation in a Mouse. J. Vis. Exp. (140), e58146, doi:10.3791/58146 (2018).

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