De perinatale ontwikkelingsniveau lam Model: Een Model voor pasgeboren reanimatie
Summary
Invasieve instrumentatie van het foetale lam biedt nauwkeurige fysiologische metingen van de kopstoot circulatie in een model dat nauw samen van de Nabootsers van het pasgeboren kind.
Abstract
Verstikking van de geboorte is goed voor bijna één miljoen doden wereldwijd elk jaar, en is een van de voornaamste oorzaken van de vroege neonatale morbiditeit en mortaliteit. Veel aspecten van de huidige richtsnoeren van de neonatale reanimatie blijven omstreden gelet op de moeilijkheden bij de uitvoering van gerandomiseerde klinische proeven ten gevolge van de onregelmatige en vaak onvoorspelbare behoefte aan uitgebreide reanimatie. De meeste studies op neonatale reanimatie vloeien voort uit de proefpop modellen die niet echt een fysiologische wijzigingen of Knorretje modellen die hun longen vloeistof hebt uitgeschakeld en dat de overgang van foetale naar neonatale omloop hebben voltooid. Dit protocol biedt een gedetailleerde stapsgewijze beschrijving over het maken van een model van de perinatale asphyxiated foetale lam. Het voorgestelde model heeft een kopstoot oplage en vloeistof gevulde longen, die bootst menselijke pasgeborenen na levering, en is daarom een uitstekende diermodel te bestuderen van pasgeboren fysiologie. Een belangrijke beperking lam experimenten is het duurder worden gekoppeld.
Introduction
Perinatale verstikking komt in ongeveer 4 per 1.000 geboorten van de term in de Verenigde Staten en is verantwoordelijk voor ongeveer 25% van de neonatale dood van 4 miljoen wereldwijd1,2. In de natuurlijke ontwikkeling van de foetus, moeten verschillende aanpassingen plaatsvinden tijdens arbeid en bij de geboorte mogelijk te maken voor een naadloze overgang van de intra – naar de buitenbaarmoederlijke milieu als de longen over de rol van de placenta als het orgaan van de gasuitwisseling nemen. Elk verzuim van de pasgeborene aan voldoende overgang bij geboorte verdere compromissen resuscitative inspanningen. Instanties wanneer foetale Long klaring is onvolledig of vertraagde3,4, en de omstandigheden die leiden tot een permanente hoge pulmonaire vasculaire weerstand (PVR)5 de werkzaamheid van ventilatie, die het meest blijft belangrijke interventie in de reanimatie van de asphyxiated pasgeboren6. Bovendien, kan onmiddellijke klemmen van de navelstreng en de verwijdering van de placenta laag-weerstand leiden tot abrupte veranderingen in de cardiale output die myocardiale dysfunctie7,8kan veroorzaken.
Als gevolg van de zeldzame noodzaak voor agressieve reanimatie (behoefte hartmassages en/of epinefrine administratie)1,9is er een gebrek aan sterke bewijzen van grote gerandomiseerde klinische studies ter ondersteuning van de huidige neonatale reanimatie (NHP) programmarichtlijnen. Veel translationeel onderzoekstudies in neonatale reanimatie wordt uitgevoerd met gebruikmaking van postnatale diermodellen (met name biggen) die niet adequaat verbeelden de overgang foetale circulatie en vloeistof gevulde longen die inherent zijn aan de pasgeborene in de levering kamer. Gezien de unieke uitdagingen met betrekking tot de overgang van foetale circulatie neonatale omloop, is de perinatale asphyxiated hartstilstand foetale lam model ideaal om te studeren van pasgeboren resuscitative fysiologie.
De studies door Joseph Barcroft op foetale lammeren, reeds in de jaren 1930, de basis gelegd voor foetale en neonatale fysiologie10. In de tweede helft van de 20ste eeuw, Geoffrey Dawes innovatieve en nauwgezette experimenten op foetale lams modellen, en later die van Abraham Rudolph hebben enorm bijgedragen aan de kennis van cardiovasculaire en pulmonaire fysiologie in de foetus 11 , 12. in de afgelopen jaren onderzoek op foetale/neonatale lam modellen hebben verstrekt een beter begrip van het effect van ventilatie op hemodynamica13,14, de effecten van oxygenatie op PVR15,16, evenals de bloedsomloop veranderingen die optreden tijdens de koord klemmen7,17. Tot slot, in het afgelopen jaar, de pasgeboren lam heeft gediend als een nieuwe model voor het bestuderen van de hemodynamische effecten tijdens reanimatie18,19,20. Een stapsgewijze verhaal van wat is betrokken bij het uitvoeren van een experiment lam, alsmede een gedetailleerde beschrijving van de chirurgische Instrumentation en de experimentele methodologie zal worden gepresenteerd.
Protocol
Representative Results
Discussion
Het lam-model is in grootte vergelijkbaar met menselijke pasgeborenen en kunt eenvoudig instrumentatie voor het meten van invasieve hemodynamische variabelen. Het model van de foetale/pasgeboren lam is een onschatbare waarde onderzoekhulpmiddel dat rijk heeft bijgedragen tot het begrijpen van de kopstoot circulatie, evenals de pasgeboren baby’s pulmonaire en cardiovasculaire fysiologie. Verschillende experimentele lam modellen zijn vastgesteld in de jaren te studeren optimale ventilatie strategieën op vroeggeboorte lamm…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Babcock forceps | Miltex | 16-44 | |
| Blood pressure transducer | Becton Dickinson | P23XL-1 | Used with saline filled diaphragm domes |
| Blunt tipped scissors | Miltex | 98SCS50-56 | |
| Capnograph | Philips | 7900 | Used with Neonatal Flow Sensors |
| Cautery pencil | Valley Lab | 287879 | |
| Cautery unit | Valley Lab | SSE2K | |
| Curved Forceps | Everost | 711714 | |
| Data acquisition software | Biopac Systems Inc. | ACK100W | |
| EKG | Biopac Systems Inc. | ECG100C | |
| Endotracheal tube -cuffed | Rusch | 111780035 | |
| Flow modulator | Transonic Systems Inc. | T403 | |
| Flow-probe | Transonic Systems Inc. | MC4PSS-LS-WC100-CM4B-GA | |
| Gastric tube | Jorgensen Labs Inc. | J0106LE | To decompress and drain ewe stomach |
| Hair clipper | Andis Company | 65340 | # 40 Clipper Blade |
| Infant radiant warmer | GE healthcare | 7810 | |
| Intravenous catheters | Becton Dickinson | 381234 | |
| Iris surgical scissors | Patterson | 510585 | |
| Kelly Foreceps | Patterson | 510535 | |
| Mosquito Forceps | RICA Surgical Products INC | 1-74 | |
| Near-infrared spectroscopy | Nonin Medical Inc. | X-100M | Sensmart Equanox & PureSAT |
| RSO2 Sensor | Nonin Medical Inc. | 8004CB-NA | Neonatal |
| Scalpel handle and blade | Everost | 707203 | |
| Sutures -silk 2-0 | Covidien | SS-695 | Used for tying catheters to vessels |
| Sutures -vicryl 2-0 | Ethicon | J269H | Used for closing thoracotomy |
| T-piece resuscitator | Neo-Tee | MCM1050812 | |
| Umbilical ties | Jorgensen Labs Inc. | J0025UA | |
| Weitlander Retractor | Miltex | 11-625 |
References
- Wyckoff, M. H., Berg, R. A. Optimizing chest compressions during delivery-room resuscitation. Semin Fetal Neonatal Med. 13 (6), 410-415 (2008).
- Black, R. E., et al. Global, regional, and national causes of child mortality in 2008: a systematic analysis. Lancet. 375 (9730), 1969-1987 (2010).
- Guglani, L., Lakshminrusimha, S., Ryan, R. M. Transient tachypnea of the newborn. Pediatr Rev. 29 (11), e59-e65 (2008).
- Brown, M. J., Olver, R. E., Ramsden, C. A., Strang, L. B., Walters, D. V. Effects of adrenaline and of spontaneous labour on the secretion and absorption of lung liquid in the fetal lamb. J Physiol. 344, 137-152 (1983).
- Lakshminrusimha, S., Saugstad, O. D. The fetal circulation, pathophysiology of hypoxemic respiratory failure and pulmonary hypertension in neonates, and the role of oxygen therapy. J Perinatol. 36 Suppl 2, S3-S11 (2016).
- Wyckoff, M. H., et al. Part 13: Neonatal Resuscitation: 2015 American Heart Association Guidelines Update for Cardiopulmonary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care. Circulation. 132 (18 suppl 2), S543-S560 (2015).
- Bhatt, S., et al. Delaying cord clamping until ventilation onset improves cardiovascular function at birth in preterm lambs. J Physiol. 591 (Pt 8), 2113-2126 (2013).
- Katheria, A. C., Brown, M. K., Rich, W., Arnell, K. Providing a Placental Transfusion in Newborns Who Need Resuscitation). Front Pediatr. 5 (1), (2017).
- Kapadia, V. S., Wyckoff, M. H. Drugs during delivery room resuscitation–what, when and why?. Semin Fetal Neonatal Med. 18 (6), 357-361 (2013).
- Barcroft, J. . Researches on Pre-natal Life. 1, 292 (1946).
- Dawes, G. S. . Foetal and Neonatal Physiosolgy. A Comparative Study of the Changes at Birth. , (1968).
- Rudolph, A. . Congenital Diseases of the Heart: Clinical-Physiological Considerations. , 1-24 (2009).
- Sobotka, K. S., et al. An initial sustained inflation improves the respiratory and cardiovascular transition at birth in preterm lambs. Pediatr Res. 70 (1), 56-60 (2011).
- Polglase, G. R., et al. Positive end-expiratory pressure differentially alters pulmonary hemodynamics and oxygenation in ventilated, very premature lambs. J Appl Physiol (1985). 99 (4), 1453-1461 (2005).
- Lakshminrusimha, S., et al. Oxygen concentration and pulmonary hemodynamics in newborn lambs with pulmonary hypertension. Pediatr Res. 66 (5), 539-544 (2009).
- Lakshminrusimha, S., et al. Pulmonary hemodynamics in neonatal lambs resuscitated with 21%, 50% and 100% oxygen. Pediatr Res. 62 (3), 313-318 (2007).
- Hooper, S. B., et al. Cardiovascular transition at birth: a physiological sequence. Pediatr Res. 77 (5), 608-614 (2015).
- Vali, P., et al. Evaluation of Timing and Route of Epinephrine in a Neonatal Model of Asphyxial Arrest. J Am Heart Assoc. 6 (2), (2017).
- Vali, P., et al. Continuous Chest Compressions During Sustained Inflations in a Perinatal Asphyxial Cardiac Arrest Lamb Model. Pediatr Crit Care Med. , (2017).
- Vali, P., et al. Hemodynamics and gas exchange during chest compressions in neonatal resuscitation. PLoS One. 12 (4), e0176478 (2017).
- Tana, M., et al. Determination of Lung Volume and Hemodynamic Changes During High-Frequency Ventilation Recruitment in Preterm Neonates With Respiratory Distress Syndrome. Crit Care Med. 43 (8), 1685-1691 (2015).
- Morin, F. C. Ligating the ductus arteriosus before birth causes persistent pulmonary hypertension in the newborn lamb. Pediatr Res. 25 (3), 245-250 (1989).
- Morin, F. C., Egan, E. A. Pulmonary hemodynamics in fetal lambs during development at normal and increased oxygen tension. J Appl Physiol (1985). 73 (1), 213-218 (1992).
- Morin, F. C., Egan, E. A., Ferguson, W., Lundgren, C. E. Development of pulmonary vascular response to oxygen. Am J Physiol. 254 (3 Pt 2), H542-H546 (1988).
- Rawat, M., et al. Neonatal resuscitation adhering to oxygen saturation guidelines in asphyxiated lambs with meconium aspiration. Pediatr Res. , (2015).
- Chandrasekharan, P. K., et al. Continuous End-Tidal Carbon Dioxide Monitoring during Resuscitation of Asphyxiated Term Lambs. Neonatology. 109 (4), 265-273 (2016).
- Lakshminrusimha, S., et al. Tracheal suctioning improves gas exchange but not hemodynamics in asphyxiated lambs with meconium aspiration. Pediatr Res. 77 (2), 347-355 (2015).
- Meuli, M., et al. In utero surgery rescues neurological function at birth in sheep with spina bifida. Nat Med. 1 (4), 342-347 (1995).
- Meuli, M., et al. Creation of myelomeningocele in utero: a model of functional damage from spinal cord exposure in fetal sheep. J Pediatr Surg. 30 (7), 1028-1032 (1995).
- Adzick, N. S., et al. Correction of congenital diaphragmatic hernia in utero. IV. An early gestational fetal lamb model for pulmonary vascular morphometric analysis. J Pediatr Surg. 20 (6), 673-680 (1985).
- Harrison, M. R., Bressack, M. A., Churg, A. M., de Lorimier, A. A. Correction of congenital diaphragmatic hernia in utero. II. Simulated correction permits fetal lung growth with survival at birth. Surgery. 88 (2), 260-268 (1980).
- Turley, K., et al. Intrauterine cardiothoracic surgery: the fetal lamb model. Ann Thorac Surg. 34 (4), 422-426 (1982).
- Reddy, V. M., et al. In utero placement of aortopulmonary shunts. A model of postnatal pulmonary hypertension with increased pulmonary blood flow in lambs. Circulation. 92 (3), 606-613 (1995).
- Hemway, R. J., Christman, C., Perlman, J. The 3:1 is superior to a 15:2 ratio in a newborn manikin model in terms of quality of chest compressions and number of ventilations. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 98 (1), F42-F45 (2013).
- Solevåg, A. L., Schmölzer, G. M. Optimal Chest Compression Rate and Compression to Ventilation Ratio in Delivery Room Resuscitation: Evidence from Newborn Piglets and Neonatal Manikins. Frontiers in Pediatrics. 5 (3), (2017).
- Solevåg, A. L., et al. Chest compressions in newborn animal models: A review. Resuscitation. 96, 151-155 (2015).
