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Method Article
本文描述了猪负压通气 异位 肺灌注模型,包括定制平台上的采购、附着和管理。重点是麻醉和手术技术,以及故障排除。
肺移植(LTx)仍然是终末期肺病的标准护理。合适的供体器官的短缺以及对供体器官质量的担忧因地理运输距离过长和严格的供体器官接受标准而加剧,限制了当前的LTx工作。 非原位 肺灌注(ESLP)是一项创新技术,在减轻这些限制方面显示出希望。在供体炎症环境之外的肺部生理通气和灌注为ESLP提供了优于传统冷静态保存(CSP)的几个优势。有证据表明,负压通气 (NPV) ESLP 优于正压通气 (PPV) ESLP,PPV 可诱发更显著的呼吸机诱发的肺损伤、促炎细胞因子产生、肺水肿和大疱形成。NPV的优势可能是由于胸内压在整个肺表面的均匀分布。定制NPV-ESLP设备的临床安全性和可行性已在最近一项涉及延长标准供体(ECD)人肺的临床试验中得到证实。本文在12小时持续时间的正温NPV-ESLP幼猪模型中描述了该定制设备的使用,特别注意管理技术。指定术前准备,包括ESLP软件初始化,ESLP回路的启动和脱气,以及抗血栓,抗微生物和抗炎剂的添加。描述了术中中心插管、肺活检、放血、采血、心脏切除术和肺切除术的技术。此外,还特别关注麻醉注意事项,概述了麻醉诱导、维持和动态修改。该协议还指定了自定义设备的灌注和通气的初始化、维护和终止。详细描述了动态器官管理技术,包括改变通气和代谢参数以优化器官功能。最后,对肺功能的生理代谢评估进行表征,并在代表性结果中有所体现。
肺移植 (LTx) 仍然是终末期肺病的标准护理1;然而,LTx具有显着的局限性,包括供体器官利用率不足2 和40%3的候补名单死亡率,高于任何其他实体器官移植4,5。由于器官质量问题,供体器官利用率较低(20-30%)。过长的地理运输距离加上严格的供体器官接受标准加剧了这些质量问题。LTx在长期移植和患者预后方面也落后于其他实体器官移植2。原发性移植物功能障碍 (PGD) 最常由缺血性再灌注损伤 (IRI) 引起,是 LTx 后 30 天死亡率和发病率的主要原因,并增加了慢性移植物功能障碍的风险6,7。努力降低IRI和延长安全运输时间对于改善患者预后至关重要。
非原位肺灌注(ESLP)是一项创新技术,在减轻这些限制方面显示出希望。ESLP有助于移植前供体肺的保存,评估和修复。在移植扩展标准供体(ECD)肺后,它显示出令人满意的短期和长期结果,有助于增加适合LTx的供体肺的数量,一些中心的器官利用率提高了20%8,9,10。与目前LTx的临床标准冷静态保存(CSP)相比,ESLP具有以下几个优点:器官保存时间不限于6小时,可以在植入前评估器官功能,并且由于连续的器官灌注,可以对优化器官功能的灌注物进行修改11。
目前绝大多数为人类使用而设计的ESLP设备都使用正压通气(PPV);然而,最近的文献表明,这种通气策略不如负压通气(NPV)ESLP,PPV诱发更显着的呼吸机诱导的肺损伤12,13,14,15。在人和猪肺中,与正压非原位肺灌注 (PPV-ESLP) 相比,NPV-ESLP 在各种生理领域表现出卓越的器官功能,包括促炎细胞因子产生、肺水肿和大疱形成15。NPV-ESLP中整个肺表面胸内压的均匀分布被认为是这一优势的重要因素15,16。除了临床前益处外,NPV-ESLP的临床安全性和可行性已在最近的一项临床试验中得到证实17。利用一种新型NPV-ESLP装置,成功保存、评估了12个扩展标准供体人肺,随后移植了100%的30天和1年生存率。
本手稿的目的是展示我们实验室的NPV-ESLP装置的工作方案,在正常温度条件下使用幼年猪肺12小时。详细介绍了手术检索,还描述了我们的定制软件平台的启动、管理和终止。还解释了组织收集和样本管理的策略。
本手稿中执行的程序符合加拿大动物护理理事会的指南以及实验动物护理和使用指南。阿尔伯塔大学的机构动物护理委员会批准了这些协议。仅使用35-50公斤的雌性幼年约克郡猪。参与ESLP程序的所有个人都需要进行适当的生物安全培训。整个NPV-ESLP实验的示意图如图 1所示。
1. 术前准备
2. ESLP软件初始化、调整和除气电路
3.麻醉准备
4.肺活检、放血和采血
5. 心脏切除术
6. 肺切除术
7. 将肺放置在ESLP装置上
8. 开始灌注和通气
9. 肺部的代谢支持
10. 肝素、抗菌和抗炎药
11.肺功能的评估
12. 非原位 灌注肺的代谢评估
13. 终止灌注、通气和断开肺部与 ESLP 装置的连接
在肺灌注和通气开始时(保存模式),随着灌注液升温至正常体温,肺部通常具有低肺动脉压 (< 10 mmHg) 和低动态顺应性 (< 10 mL/mmHg)。体重 35-50 公斤的约克郡猪通常会产生重达 350-500 克的肺。在NPV-ESLP的第一个小时内,测量的呼气潮气量(TVe)为0-2mL/kg,吸气潮气量(TVi)为100-200mL。TVe通常在3-6小时内达到4-6毫升/千克,之后可能会继续增加,但自然稳定在6-8毫升/千克范围内。TVi 将始终超过 T...
有几个关键的手术步骤以及故障排除需要确保成功的ESLP运行。与成人肺相比,幼年猪肺非常脆弱,因此采购外科医生在处理猪肺时必须小心。在解剖肺部时,尝试"非接触"技术以避免引起创伤和肺不张至关重要。"非接触式"是指在采购过程中使用最低限度的手动操作肺部。手术期间使用呼吸机进行肺复张操作在猪肺中远不如人肺有效。不建议像人类肺部那样手动将空气重定向到肺泡,因为这会对?...
DHF拥有 非原位 器官灌注技术和方法的专利。DHF和JN是Tevosol,Inc.的创始人和主要股东。
这项研究是由医院研究基金会资助的。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0 ETHIBOND Green 1 x 36" Endo Loop 0 | ETHICON | D8573 | |
2-0 SILK Black 12" x 18" Strands | ETHICON | SA77G | |
ABL 800 FLEX Blood Gas Analyzer | Radiometer | 989-963 | |
Adult-Pediatric Electrostatic Filter HME - Small | Covidien | 352/5877 | |
Arterial Filter | SORIN GROUP | 01706/03 | |
Backhaus Towel Clamp | Pilling | 454300 | |
Biomedicus Pump | Maquet | BPX-80 | |
Cable Ties – White 12” | HUASU International | HS4830001 | |
Calcium Chloride | Fisher Scientific | C69-500G | |
Cooley Sternal Retractor | Pilling | 341162 | |
CUSHING Gutschdressing Forceps | Pilling | 466200 | |
D-glucose | Sigma-Aldrich | G5767-500G | |
Deep Deaver Retractor | Pilling | 481826 | |
Debakey Straight Vascular Tissue Forceps | Pilling | 351808 | |
Debakey-Metzenbaum Dissecting | Pilling | 342202 | |
Scissors | Pilling | 342202 | |
Endotracheal Tube 9.0mm CUFD | Mallinckrodt | 9590E | Cuff removed for ESLP apparatus |
Flow Transducer | BIO-PROBE | TX 40 | |
Human Albumin Serum | Grifols Therapeutics | 2223708 | |
Infusion Pump | Baxter | AS50 | |
Inspire 7 M Hollow Fiber Membrane Oxygenator | SORIN GROUP | K190690 | |
Intercept Tubing 1/4" x 1/16" x 8' | Medtronic | 3108 | |
Intercept Tubing 3/8" x 3/32" x 6' | Medtronic | 3506 | |
Intercept Tubing Connector 3/8" x 1/2" | Medtronic | 6013 | |
MAYO Dissecting Scissors | Pilling | 460420 | |
Medical Carbon Dioxide Tank | Praxair | 5823115 | |
Medical Nitrogen Tank | Praxair | NI M-K | |
Medical Oxygen Tank | Praxair | 2014408 | |
Organ Chamber | Tevosol | ||
PlasmaLyte A | Baxter | TB2544 | |
Poole Suction Tube | Pilling | 162212 | |
Potassium Phosphate | Fischer Scientific | P285-500G | |
Scale | TANITA | KD4063611 | |
Silicon Support Membrane | Tevosol | ||
Sodium Bicarbonate | Sigma-Aldrich | 792519-1KG | |
Sodium Chloride 0.9% | Baxter | JB1324 | |
Sorin XTRA Cell Saver | SORIN GROUP | 75221 | |
Sternal Saw | Stryker | 6207 | |
Surgical Electrocautery Device | Kls Martin | ME411 | |
Temperature Sensor probe | Omniacell Tertia Srl | 1777288F | |
THAM Buffer | Thermo Fisher Scientific | 15504020 | made from UltraPureTM Tris |
TruWave Pressure Transducer | Edwards | VSYPX272 | |
Two-Lumen Central Venous Catheter 7fr | Arrowg+ard | CS-12702-E | |
Vorse Tubing Clamp | Pilling | 351377 | |
Willauer-Deaver Retractor | Pilling | 341720 | |
Yankauer Suction Tube | Pilling | 162300 |
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