Summary

マウスで静脈-静脈体外膜型人工肺

Published: October 24, 2018
doi:

Summary

静脈-静脈体外膜 (ecmo) 非挿管でのテクニック、自発的に呼吸マウスを記述したプロトコルをご紹介します。末期肺疾患と急性の実験研究で、ECMO のこのマウスモデルを効果的に実装できます。

Abstract

膜型人工肺 (ecmo) の使用は、近年大幅に増加しています。ECMO は信頼性と効果的な治療になって末期肺疾患および急性。臨床需要と ECMO の長期使用の増加に伴い、手続きの最適化と多臓器損傷の防止が重要です。このプロトコルの目的は、マウスを自発的に呼吸で挿管以外は、静脈-静脈 ECMO の詳細な手法を提示します。このプロトコルは、ecmo 非施行例と手術の手順の技術的な設計を示しています。このマウスモデル ECMO は ECMO (例えば炎症、出血、血栓塞栓性イベント) に関連する病態の研究を促進します。遺伝子改変マウスの豊富な ECMO 関連の合併症に関与する分子メカニズムを解剖もすることができます。

Introduction

膜型人工肺 (ecmo) は、肺や心臓の機能を引き継ぐ十分なガス交換と血流を許可する一時的な生活サポート システムです。丘ら1では、1972 年の患者の ECMO の最初の使用ただし、それだけになった広く使用 2009年2でパンデミック H1N1 インフルエンザ中の適用後。今日、ECMO は日常的に末期心臓と肺疾患3救命手順として使用されます。侵襲的な換気での代替として静脈-静脈 ECMO は採用ますます難治性呼吸不全4症例を自発的に呼吸目を覚まし、非挿管します。

その普及にもかかわらず ECMO5,67の多様な合併症を報告されています。ECMO の患者が経験することができます合併症には、出血、血栓症、敗血症、血小板減少症、デバイス関連の不具合、空気塞栓症が含まれます。また、多臓器損傷で生じる全身性炎症反応症候群 (SIRS) は、臨床的および実験的研究8,9でよく説明です。脳梗塞などの神経合併症もよく、ECMO の長期療法を受けている患者で報告されます。問題を混乱させる、合併症自体 ECMO によって引き起こされるまたは基になる障害を伴う急性、末期の病気から発生するかどうかを区別することは困難はしばしば。

健康的な有機体に ECMO の効果を具体的に勉強するには、信頼性の高い実験動物モデルが確立されなければなりません。ラットに限られた小動物の ECMO のパフォーマンスに非常にほとんどのレポートがありません。までに、ECMO のマウス ・ モデルで説明されている文献で。遺伝子組み換えマウスの大きい数の供給のため ECMO マウスモデルの確立によりさらに分子メカニズムの調査 ECMO 関連の合併症10,11に関与します。

心肺のバイパス (CPB)12私たちの前述のマウスのモデルに基づいて、安定した方法で静脈-静脈 ECMO を開発している非気管で、マウスを自発的に呼吸します。流出と流入カニューレ、蠕動性ポンプ、人工肺、および空気トラッピング貯水池を含む ECMO 回路 (図 1) がマウス体外循環12小さいプライミングをことを除いて、上記モデルに似たようなボリューム (0.5 mL)。このプロトコルは、詳細な技術、生理学的な監視、および成功した ECMO の手順に関与する血液ガスの分析を示しています。

Protocol

12 週間を高齢者、男性の c57bl/6 マウスの実験を行った。本研究は、プロトコル TSA 16/2250 下ドイツ動物の法律のガイドラインに準拠して行った。 1 材料の準備 注: すべての手順は、きれいな、非無菌条件の下で実行されます。動物は術後生存する場合、滅菌条件が必要になります。 16 倍の倍率で、顕微鏡下での外科ブレードを使用して 2 Fr ポ?…

Representative Results

このプロトコルでは、マウスに静脈-静脈 ECMO のメソッドについて説明します。このモデルは信頼性の高いと、再現と呼吸・循環の逮捕12,13CPB の上記モデルと比較して、それは以下の技術的に確立する厳しいです。 静脈システムに ECMO 流量は 1.5 と 5 mL/分の間維持されました。平…

Discussion

マウス12,13CPB の成功モデルを前述しました。このようなモデルを実装する急性または末期肺疾患マウスの使いやすい静脈-静脈 ECMO 回路を開発しました。静脈-静脈体外循環モデルに異なる ECMO は必要ありません胸骨切開や、大動脈のクランプなど複雑な手術傷が完全にヘパリン動物における出血のリスクを減らします。血栓と肺塞栓を避けるために…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

このプロジェクトは、ドイツ研究振興協会から KFO 311 の助成金によって支えられました。

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

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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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