Summary

기활성 제 고갈과 상해 환기 결과 급성 호흡 곤란 증후군의 재현 가능한 모델 (ARDS)

Published: April 07, 2021
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Summary

0.9% 식염수(35mL/kg 체중, 37°C)를 이용한 계면활성제 세척제와 낮은 PEEP를 이용한 높은 조수부량 환기의 조합은 적당한 환기유발폐손상(VILI)을 유발하여 실험적인 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)을 초래한다. 이 방법은 장기간 다양한 환기 전략의 효과를 연구할 수 있는 낮은/제한된 채용성을 가진 폐 손상 모델을 제공한다.

Abstract

급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 복잡한 병기 메커니즘을 연구하기 위해 다양한 동물 모델이 존재합니다. 이러한 모델에는 올레산의 펄모 동맥 주입, 내독소 또는 박테리아의 주입, 세칼 결속 및 천자, 다양한 폐렴 모델, 폐 허혈/재퍼퓨전 모델 및 물론 계면활성제 고갈 모델 등이 포함됩니다. 계면활성제 고갈은 폐 가스 교환 및 혈역학의 신속하고 재현 가능한 악화를 생성하며 0.9%의 식염수(35mL/kg 체중, 37°C)를 가진 반복적인 폐 용암을 사용하여 마취돼지에서 유도될 수 있다. 계면활성제 고갈 모델은 임상적으로 적용된 장치를 통해 표준 호흡기 및 혈역학 모니터링을 통해 조사를 지원합니다. 그러나 이 모델은 기도 압력이 높은 비교적 높은 채용 가능성과 환기로 인해 기동성 폐 영역을 재개함으로써 부상의 심각성을 즉시 줄일 수 있습니다. 따라서,이 모델은 높은 기도 압력을 사용하는 인공 호흡기 정권의 조사에 적합하지 않습니다. 계면활성제 고갈및 해로운 환기의 조합은 높은 조수 부피/낮은 양성 말기압(HIGH TV/저PEEP)을 결합하여 환기 유발 폐 손상(VILI)을 유발하여 그로 인한 폐 손상의 채용가능성을 감소시게 된다. 적시에 유도의 장점과 중환자실에 필적하는 환경에서 실험 연구를 수행 할 수있는 가능성이 보존됩니다.

Introduction

급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 사망률은 1967 년 Ashbough와 Petty에 의해 첫 번째 설명 이후 집중적인 연구에도 불구하고 40 %이상의 값으로 높게 유지됩니다2. 당연히, 새로운 치료 접근법의 조사는 윤리적 관심사 및 근본적인 병리, 주변 조건 및 공동 약물의 표준화의 부족으로 인해 클리닉에서 제한됩니다, 동물 모델은 표준화 된 조건에서 체계적인 연구를 가능하게하는 반면.

따라서, 실험적 ARDS는 큰 동물(예를 들어, 돼지) 또는 작은 동물(예를 들어, 설치류)에서 유도되어 올레산의 펄모 동맥 주입, 정맥 내(즉) 박테리아및 내독소의 주입, 또는 세칼 결합 및 천자(CLP) 모델의 주입과 같은 다양한 방법을 사용하여 유도되었다. 또한 화상및 연기 흡입 또는 폐 허혈/재퍼퓨전(I/R)으로 인한 직접적인 폐 손상(I/R)이3을사용한다. 직접 폐 손상의 1개의 자주 사용되는 모형은 기니피그4에서Lachmann 외에 의해 처음 기술된 바와 같이 폐 용암을 가진 계면활성제 고갈입니다.

계면활성제 고갈은 가스 교환 및 혈역학5에서급격히 타협을 초래하는 매우 재현 가능한 방법입니다. 가장 큰 장점은 임상적으로 사용되는 기계 식 인공 호흡기, 카테터 및 모니터를 사용하여 지원 연구를 가능하게하는 대형 종에 계면 활성제 고갈을 적용 할 수있는 가능성입니다. 그러나, 계면활성제 고갈 모델의 주요 단점은 기도 압력이 가중되거나 채용 기동이 적용될 때마다 기질성 폐 영역의 즉각적인 모집이다. 따라서, 모델은 장기간 6시에 대해 높은 PEEP 수준을 가진 자동화된 환기, 예를 들어, 조사에 적합하지않다. 요시다 등은 실험적인 ARDS7을유도하기 위해 높은 피망유지기도 압력과 계면활성제 고갈및 환기의 조합을 설명했지만, 이들의 모델은 반복된 혈액 가스 샘플링 및 경피성 압력 및 PEEPEP의 슬라이딩 테이블에 따라 구동 압력의 조정을 통해 미리 정의된 복도에서 산소(PaO2)의부분압력의 정교한 유지보수가 필요하다.

전반적으로, 지나치게 공격적인 해로운 환기 또는 환기 정권의 힘들고 반복적인 조정을 가진 모형은 폐의 구조적 손상을 초래할 수 있고, 이는 너무 가혹하고 후속 다중 기관 실패귀착됩니다. 따라서, 이 문서는 장기간 임상적으로 사용되는 환기 매개 변수로 연구를 지원하는 실험 ARDS의 유도를 위한 높은 TV/낮은 PEEP를 가진 해저기판고갈기의 쉬운 모델에 대한 상세한 설명을 제공한다.

Protocol

실험의학부, 샤리테 – 대학 의학, 베를린, 독일 (EN DIN ISO 9001:2000에 따라 인증) 실험 전에 독일 베를린에서 동물 연구를위한 연방 당국의 승인을 받았다 (G0229/18). 실험실 동물 관리의 원리는 모든 실험에서 사용되었으며 유럽 및 독일 실험실 동물 과학 협회의 지침에 따라 사용되었습니다. 1. 실험실 동물 및 동물 복지 30-40kg의 체중(bw)을 가진 3-4개월의 깊은 마취된 남성 ?…

Representative Results

PAO2/FIO2-비율은모든 동물에서 계면활성제 세척 시 감소(도3). 결과 저혈증, hypercapnia 및 atelectasis폐 동맥 압력의 증가를 일으키는 원인이 되었습니다. 폐 용암의 세부 사항은 이미 다른 곳에서설명6. 계면활성제 고갈은PAO2/FIO2 비율이 5mbar의 PEEP를 5mbar의 PEEP로 기계적 환기?…

Discussion

이 문서는 반복되는 폐 용암및 환기에 의한 계면활성제 고갈, 낮은 PEEP 및 폐의 완전한 인플레이션/디플레이션을 결합한 돼지의 실험 적 ARDS 유도에 대해 설명합니다. 이 조합은 가스 교환의 재현 가능하고 유사한 악화와 그로 인한 혈역학적 타협을 일으키지만 폐의 채용 가능성을 제한합니다. 따라서,이 모델은 낮은 채용 가능성으로 임상 ARDS를 모방하고 새로운 환기 정권의 조사를 허용한다.

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Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 감사버짓 브란트의 우수한 기술 적 지원을 인정합니다. 이 연구는 독일 연방 교육 연구부 (FKZ 13GW0240A-D)의 보조금에 의해 지원되었다.

Materials

Evita Infinity V500 Dräger intensive care ventilator
Flow through chamber thermistor Baxter 93-505 for measuring cardiac output
Leader Cath Set Vygon 1,15,805 arterial catheter
Mallinckrodt Tracheal Tube Cuffed Covidien 107-80  8.0 mm ID
MultiCath3 Vygon 1,57,300 3 lumen central venous catheter, 20 cm length
Percutaneus Sheath Introducer Set Arrow SI-09600 introducer sheath for pulmonary artery catheter of 4-6 Fr., 10 cm length
Swan-Ganz True Size Thermodilution Catheter Edwards 132F5 pulmonary artery catheter, 75 cm length
urinary catheter no specific model requiered
Vasofix Braunüle 20G B Braun 4268113B peripheral vein catheter
Vigilance I  Edwards monitor

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Russ, M., Boerger, E., von Platen, P., Francis, R. C. E., Taher, M., Boemke, W., Lachmann, B., Leonhardt, S., Pickerodt, P. A. Surfactant Depletion Combined with Injurious Ventilation Results in a Reproducible Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS). J. Vis. Exp. (170), e62327, doi:10.3791/62327 (2021).

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