ओरोट्राचेल इंटुबैशन और वेंटिलेटेड लंग इस्केमिया रीपरफ्यूजन सर्जरी का एक माउस मॉडल
Summary
वेंटिलेशन बनाए रखने और हाइपोक्सिया से बचने के दौरान बाएं फेफड़े के इस्किमिया रीपरफ्यूजन (आईआर) की चोट बनाने के लिए एक माउस सर्जिकल मॉडल।
Abstract
इस्केमिया रीपरफ्यूजन (आईआर) की चोट अक्सर उन प्रक्रियाओं से उत्पन्न होती है जिनमें बाधित रक्त प्रवाह की क्षणिक अवधि शामिल होती है। फेफड़ों में, पृथक आईआर निरंतर वायुकोशीय वेंटिलेशन के साथ इस विशिष्ट प्रक्रिया के प्रयोगात्मक अध्ययन की अनुमति देता है, जिससे हाइपोक्सिया और एटलेक्टेसिस की हानिकारक प्रक्रियाओं से बचा जा सकता है। नैदानिक संदर्भ में, फेफड़े की इस्किमिया रीपरफ्यूजन चोट (जिसे फेफड़े के आईआरआई या एलआईआरआई के रूप में भी जाना जाता है) कई प्रक्रियाओं के कारण होती है, जिसमें फुफ्फुसीय अन्त: शल्यता, पुनर्जीवित रक्तस्रावी आघात और फेफड़ों के प्रत्यारोपण तक सीमित नहीं है। वर्तमान में एलआईआरआई के लिए सीमित प्रभावी उपचार विकल्प हैं। यहां, हम फेफड़ों के आईआर का एक प्रतिवर्ती सर्जिकल मॉडल प्रस्तुत करते हैं जिसमें पहले ओरोट्राचेल इंटुबैशन शामिल है, जिसके बाद एकतरफा बाएं फेफड़े की इस्किमिया और संरक्षित वायुकोशीय वेंटिलेशन या गैस विनिमय के साथ पुनरावृत्ति होती है। चूहे एक बाएं थोराकोटॉमी से गुजरते हैं, जिसके माध्यम से बाईं फुफ्फुसीय धमनी को प्रतिवर्ती स्लिपनॉट का उपयोग करके उजागर, विज़ुअलाइज़, पृथक और संपीड़ित किया जाता है। सर्जिकल चीरा तब इस्केमिक अवधि के दौरान बंद हो जाता है, और जानवर को जागृत और निकाला जाता है। माउस के अनायास सांस लेने के साथ, फुफ्फुसीय धमनी के चारों ओर स्लिपनॉट जारी करके रीपरफ्यूजन स्थापित किया जाता है। यह नैदानिक रूप से प्रासंगिक उत्तरजीविता मॉडल फेफड़ों की आईआर चोट, संकल्प चरण, फेफड़ों के कार्य पर डाउनस्ट्रीम प्रभाव, साथ ही प्रयोगात्मक निमोनिया से जुड़े दो-हिट मॉडल के मूल्यांकन की अनुमति देता है। तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण होने के बावजूद, इस मॉडल को कुछ हफ्तों से महीनों के दौरान 80% -90% की अंतिम उत्तरजीविता या सफलता दर के साथ महारत हासिल की जा सकती है।
Introduction
इस्केमिया रीपरफ्यूजन (आईआर) की चोट तब हो सकती है जब कुछ समय की रुकावट के बाद रक्त प्रवाह को एक अंग या ऊतक बिस्तर पर बहाल किया जाता है। फेफड़ों में, आईआर अलगाव में या अन्य हानिकारक प्रक्रियाओं जैसे संक्रमण, हाइपोक्सिया, एटेलेक्टेसिस, वोलुट्रॉमा (यांत्रिक वेंटिलेशन के दौरान उच्च ज्वारीय मात्रा से), बैरोट्रॉमा (यांत्रिक वेंटिलेशन के दौरान उच्च शिखर या निरंतर दबाव), या कुंद (गैर-मर्मज्ञ) फेफड़ों की चोट 1,2,3 के साथ हो सकता है। . एलआईआरआई के तंत्र और एलआईआरआई परिणामों पर समवर्ती प्रक्रियाओं (जैसे, संक्रमण) के प्रभाव के बारे में हमारे ज्ञान में कई अंतराल हैं, और एलआईआरआई के लिए उपचार के विकल्प भी सीमित हैं। शुद्ध एलआईआरआई के एक इनविवो मॉडल को अलगाव में फेफड़ों की आईआर चोट के पैथोफिज़ियोलॉजी की पहचान करने और किसी भी बहु-हिट प्रक्रिया में इसके योगदान का अध्ययन करने की आवश्यकता होती है जिसमें फेफड़ों की चोट एक घटक है।
मुराइन फेफड़े आईआर मॉडल का उपयोग कई प्रक्रियाओं के फेफड़ों-विशिष्ट पैथोफिज़ियोलॉजी का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है, जिसमें फेफड़े के प्रत्यारोपण3, फुफ्फुसीय अन्त: शल्यता4, और पुनर्जीवन के साथ रक्तस्रावी आघात के बाद फेफड़ों की चोटशामिल है। वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले मॉडलमें सर्जिकल फेफड़े प्रत्यारोपण 6, हिलर क्लैंपिंग7, एक्स विवो फेफड़े छिड़काव8 और हवादार फेफड़े आईआर9 शामिल हैं। यहां, हम बाँझ फेफड़ों की चोट के मुराइन वेंटिलेटेड फेफड़े के आईआर मॉडल के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं। इस दृष्टिकोण के कई लाभ हैं (चित्रा 2), जिसमें यह न्यूनतम हाइपोक्सिया और न्यूनतम एटेलेक्टेसिस को प्रेरित करता है, और यह एक उत्तरजीविता सर्जरी मॉडल है जो दीर्घकालिक अध्ययन की अनुमति देता है।
हिलर क्लैंपिंग और एक्स विवो छिड़काव मॉडल जैसे अन्य मॉडलों पर एलआईआरआई के इस मॉडल को चुनने के कारण निम्नलिखित हैं: यह मॉडल एटेलेक्टेसिस, मैकेनिकल वेंटिलेशन और हाइपोक्सिया के भड़काऊ योगदान को कम करता है; यह चक्रीय वेंटिलेशन को संरक्षित करता है; यह विवो परिसंचरण प्रतिरक्षा प्रणाली में एक बरकरार रखता है जो आईआर चोट का जवाब दे सकता है; और अंत में, एक जीवित रहने की प्रक्रिया के रूप में, यह द्वितीयक चोट उत्पादन (2-हिट मॉडल) और चोट समाधान के तंत्र के दीर्घकालिक विश्लेषण की अनुमति देता है। कुल मिलाकर, हमारा मानना है कि यह हवादार फेफड़े आईआर मॉडल आईआर चोट का “शुद्धतम” रूप प्रदान करता है जिसे प्रयोगात्मक रूप से अध्ययन किया जा सकता है।
अन्य प्रकाशनों ने आईटी इंजेक्शन या इंस्टॉलेशन10,11 करने के लिए चूहों के ओरोट्राचेल इंटुबैशन के उपयोग का वर्णन किया है, लेकिन जीवित रहने की सर्जरी के लिए शुरुआती बिंदु के रूप में नहीं जैसा कि इस मॉडल में है। एक ओरोट्राचेल ट्यूब का प्लेसमेंट ऑपरेटिव फेफड़े के पतन की अनुमति देकर फेफड़ों की सर्जरी के प्रदर्शन की अनुमति देता है। यह प्रक्रिया के अंत में फेफड़ों के पुन: मुद्रास्फीति के लिए भी अनुमति देता है, जो न्यूमोथोरैक्स के लिए और प्रक्रियाओं के समापन पर सहज वेंटिलेशन पर लौटने के लिए माउस की क्षमता के लिए महत्वपूर्ण है। अंत में, सुरक्षित ओरोट्राचेल ट्यूब को हटाना एक सरल प्रक्रिया है, जो एक आक्रामक ट्रेकोटॉमी के विपरीत, जीवित रहने की सर्जरी के साथ संगत है। यह एलआईआरआई और संबंधित विकारों की प्रगति और समाधान को समझने के साथ-साथ पुरानी चोट मॉडल के निर्माण पर केंद्रित दीर्घकालिक शोध अध्ययनों की अनुमति देता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
यह पांडुलिपि डोड-ओ एट अल.9 द्वारा विकसित हवादार फेफड़े के आईआर मॉडल को करने में शामिल चरणों का विवरण देती है। इस मॉडल ने अलगाव14,15,16,17 में फेफड़ों के आईआर से ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को एनेस्थीसिया और पेरीओपरेटिव केयर विभाग, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सैन फ्रांसिस्को और सैन फ्रांसिस्को जनरल अस्पताल से विभागीय समर्थन के साथ-साथ एनआईएच आर 01 पुरस्कार (एपी के लिए): 1 आर 01एचएल 146753 द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
Materials
| Equipment | |||
| Fiber Optic Light Pipe | Cole-Parmer | UX-41720-65 | Fiberoptic light pipe |
| Fiber Optic Light Source | AmScope | SKU: CL-HL250-B | Light source for fiberoptic lights |
| Germinator 500 | Cell Point Scientific, Inc. | No.5-1450 | Bead Sterilizer |
| Heating Pad | AIMS | 14-370-223 | Alternative option |
| Lithium.Ion Grooming Kits(hair clipper) | WAHL home products | SKU 09854-600B | To remove mouse hair on surgical site |
| Microscope | Nikon | SMZ-10 | Other newer options available at the company website |
| MiniVent Ventilator | Havard Apparatus | Model 845 | Mouse ventilator |
| Ultrasonic Cleaner | Cole-Parmer | UX-08895-05 | Clean tools that been used in operation |
| Warming Pad | Kent Scientific | RT-0501 | To keep mouse warm while recovering from surgery |
| Weighing Scale | Cole-Parmer | UX-11003-41 | Weighing scale |
| Surgery Tools | |||
| 4-0 Silk Suture | Ethicon | 683G | For closing muscle layer |
| 7-0 Prolene Suture | Ethicon Industry | EP8734H | Using for making a slip knot of left pulmonary artery |
| Bard-Parker (11) Scalpel (Rib-Back Carbon Steel Surgical Blade, sterile, single use) | Aspen Surgical | 372611 | For entering thoracic cavity (option 1) |
| Bard-Parker (12) Scalpel | Aspen Surgical | 372612 | For entering thoracic cavity (option 2) |
| Extra Fine Graefe Forceps | FST | 11150-10 | Muscle/rib holding forceps |
| Magnetic Fixator Retraction System | FST | 1. Base Plate (Nos. 18200-03) 2. Fixators (Nos. 18200-01) 3. Retractors (Nos. 18200-05 through 18200-12) 4. Elastomer (Nos.18200-07) 5. Retractor(No.18200-08) |
Small Animal Retraction System |
| Monoject Standard Hypodermic Needle | COVIDIEN | 05-561-20 | For medication delivery IP |
| Narrow Pattern Forceps | FST | 11002-12 | Skin level forceps |
| Needle holder/Needle driver | FST | 12565-14 | for holding needles |
| Needles | BD | 305110 | 26 gauge needle for externalizing slipknot (24 or 26 gauge needle okay too) |
| PA/Vessel Dilating forceps | FST | 00125-11 | To hold PA; non-damaging gripper |
| Scissors | FST | 14060-09 | Used for incision and cutting into the muscular layer durging surgery |
| Ultra Fine Dumont micro forceps | FST | 11295-10 (Dumont #5 forceps, Biology tip, tip dimension:0.05*0.02mm,11cm) | For passing through the space between the left pulmonary artery and bronchus |
| Reagents | |||
| 0.25% Bupivacaine | Hospira, Inc. | 0409-1159-02 | Topical analgesic used during surgical wound closure |
| Avertin (2,2,2-Tribromoethanol) | Sigma-Aldrich | T48402-25G | Anesthetic, using for anesthetize the mouse for IR surgery, the concentration used in IR surgery is 250-400 mg/kg. |
| Buprenorphine | Covetrus North America | 59122 | Analgesic: concentration used for surgery is 0.05-0.1 mg/kg |
| Eye Lubricant | BAUSCH+LOMB | Soothe Lubricant Eye Ointment | Relieves dryness of the eye |
| Povidone-Iodine 10% Solution | MEDLINE INDUSTRIES INC | SKU MDS093944H (2 FL OZ, topical antiseptic) | Topical liquid applied for an effective first aid antiseptic at beginning of surgery |
| Materials | |||
| Alcohol Swab | BD brand | BD 326895 | for sterilzing area of injection and surgery |
| Plastic film | KIRKLAND | Stretch-Tite premium | Alternative for covering the sterilized surgical field (more cost effective) |
| Rodent Surgical Drapes | Stoelting | 50981 | Sterile field or drape for surgical field |
| Sterile Cotton Tipped Application | Pwi-Wnaps | 703033 | used for applying eye lubricant |
| Top Sponges | Dukal Corporaton | Reorder # 5360 | Stopping bleeding from skin/muscle |
References
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