Summary

Veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu bir mouse

Published: October 24, 2018
doi:

Summary

Burada bir protokolü açıklayan veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu (ECMO) entübe sigara içinde tekniği, kendiliğinden nefes fare mevcut. Bu fare modeli ECMO, etkili akut deneysel çalışmalar ve son aşama akciğer hastalıkları uygulanabilir.

Abstract

Ekstrakorporeal membran oksijenasyonu (ECMO) kullanımı son yıllarda önemli ölçüde artmıştır. ECMO bir güvenilir ve etkili tedavi haline gelmiştir akut yanı sıra son aşama akciğer hastalıkları. ECMO uzun süreli kullanımı ve klinik talep artışı ile yordam en iyi duruma getirme ve çoklu organ hasarı önlenmesinde kritik önemi var. Bu iletişim kuralının amacı veno-venöz ECMO ayrıntılı bir teknik bir sigara-tüp içinde kendiliğinden fare nefes sunmaktır. Bu iletişim kuralı teknik tasarımı ECMO ve cerrahi adımları gösterir. Bu fare ECMO model patofizyolojisi ECMO (Örneğin, iltihap, kanama ve tromboembolik olaylar) ile ilgili çalışma kolaylaştırmak. Genetiği değiştirilmiş fare bolluğu nedeniyle, moleküler mekanizmaları ECMO ile ilgili komplikasyonlar içinde yer aynı zamanda disseke.

Introduction

Ekstrakorporeal membran oksijenasyonu (ECMO) yeterli gaz değişimi ve perfüzyon akciğer ve kalp fonksiyonları üzerinde alır bir geçici yaşam destek sistemi var. Hill ve ark1 ECMO 1972 yılında ilk kullanımda hastalarda tarif; Ancak, bu sadece yaygın olarak onun başarılı uygulama sırasında 20092‘ Pandemik H1N1 grip sonrası kullanılır oldu. Bugün, ECMO rutin bir hayat kurtarıcı yordam son aşama kalp ve akciğer hastalıkları3olarak kullanılır. Veno-venöz ECMO giderek invaziv mekanik vantilasyon alternatif olarak uyanık, Sigara Tüp, kendiliğinden ateşe dayanıklı solunum yetmezliği4olan hastalar nefes istihdam edilmektedir.

Onun yaygınlaşmasının rağmen ECMO5,6,7için çeşitli komplikasyonlar bildirilmiştir. ECMO hastaların yaşadığı komplikasyonlar kanama, tromboz, sepsis, trombositopeni, aygıtla ilgili arıza ve hava embolisi içerir. Ayrıca, klinik ve deneysel çalışmalar8,9iyi tarif çoklu organ hasarı sonucu bir sistemik inflamatuar yanıt Sendromu (SIRS) olduğunu. Beyin enfarktüsü gibi nörolojik komplikasyonlar da sık sık uzun ECMO tedavisi gören hastalarda raporlanır. Konularda şaşırtmak için genellikle komplikasyon ECMO tarafından neden olduğu veya temel bozuklukları akut eşlik eden ve son aşama hastalıkları kaynaklanan olup olmadığını ayırt etmek zordur.

Özellikle ECMO etkileri sağlıklı bir organizma üzerinde çalışmaya, güvenilir bir deneysel hayvan modeli oluşturulmuş olmalıdır. Küçük hayvanlar ve tüm fareler için sınırlıdır ECMO performansına çok az raporlar vardır. Bugüne kadar literatürde ECMO hiçbir fare modeli tarif edilmiştir. Genetiği değiştirilmiş fare suşları, çok sayıda durumu nedeniyle, bir fare ECMO modeli kurulması daha fazla araştırma moleküler mekanizmaları ECMO ile ilgili komplikasyonlar10,11katılan sağlayacak.

Kardiyopulmoner bypass (KPB)12bizim yukarıda açıklanan fare modeline bağlı olarak, biz veno-venöz ECMO istikrarlı bir yöntem geliştirdik Sigara-Tüp, kendiliğinden fareler nefes. Çıkış ve giriş akımı kanüller, peristaltik pompa, oxygenator ve hava-bindirme depo, içeren ECMO devre (Şekil 1), daha önce açıklanan modelimiz daha küçük priming sahip dışında fare KPB12 benzer hacmi (0.5 mL). Bu iletişim kuralı detaylı teknikleri, fizyolojik izleme ve kan gazı analizi başarılı ECMO yordamda yer alan gösterir.

Protocol

12 hafta yaşlı erkek C57BL/6 fareler üzerinde deneyler yapıldı. Bu çalışma protokolü TSA 16/2250 altında Alman hayvan hukukun kuralları uygun olarak yapılmıştır. 1. malzeme hazırlama Not: Tüm adımlar temiz, steril olmayan koşullar altında gerçekleştirilir. Hayvan postoperatively hayatta ise Steril koşullar gerekli olacaktır. 3 fenestrations 16 X büyütme ile mikroskop altında cerrahi bir bıçak kullanarak bir 2-Fr poliüretan t?…

Representative Results

Bu iletişim kuralı bir mouse veno-venöz ECMO yöntemini açıklar. Bu model güvenilir ve tekrarlanabilir ve yukarıda açıklanan modelimiz KPB ile solunum ve dolaşım tutuklama12,13ile karşılaştırıldığında, bu daha az teknik olarak kurmak istiyor. Venöz sistem akışında ECMO 1.5 ve 5 mL/dk arasında devam edildi. Ortalama arter basıncı ilave astar çö…

Discussion

Daha önce biz KPB başarılı bir model bir fare12,13‘ te açıklanan. Böyle bir model için uygulamak için akut veya bir kolay kullanımlı veno-venöz ECMO devre fareler için geliştirdiğimiz son aşama akciğer hastalıkları. CPB modeline veno-venöz farklı ECMO, karmaşık cerrahi yöntemdir ve aort sıkma gibi böylece yara tamamen heparinized bir hayvan kanama riskini azaltarak gerektirmez. Embolizasyon oxygenator ile kan pıhtıları önlemek için …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu proje KFO 311 hibe Deutsche Forschungsgemeinschaft tarafından desteklenmiştir.

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).
check_url/58146?article_type=t

Play Video

Cite This 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).

View Video