成人和儿童猪急性容量超负荷模型

摘要

这里的方案显示了如何将晶体液连续施用到等容量猪/仔猪的中央静脉中，从而可以适当地研究急性容量超负荷的生理效应。

摘要

该方案描述了成年约克夏猪和仔猪的急性容量超负荷猪模型。两个年龄的猪都接受全身麻醉、气管插管和机械通气。中心静脉导管和动脉导管通过手术切开分别放置在颈外静脉和颈动脉中。肺动脉导管通过中心静脉导管的导引鞘放置。然后以 100 mL/min 的速率在成年猪中以 20 mL/kg 的速率在仔猪中以 10 分钟内推注 PlasmaLyte 晶体液。当心输出量减少 15% 或成年猪 5 L 和仔猪 500 mL 时，可发生高血容量。在实验期间监测血流动力学数据，例如心率、呼吸频率、呼气末二氧化碳、氧饱和血红蛋白分数、动脉血压、中心静脉压、肺动脉压、肺毛细血管楔压、部分动脉氧压、乳酸、pH 值、碱过量和氧饱和血红蛋白的肺动脉分数。使用该模型观察到的初步数据表明，成年猪的中枢血流动力学参数和急性容量超负荷之间存在统计学上的显着变化和强线性回归。只有肺毛细血管楔压显示出仔猪急性容量超负荷的线性回归和统计学意义。这些模型可以帮助科学家发现适合年龄的治疗和监测策略，以了解和预防急性容量超负荷。

引言

急性容量超负荷是一种以体液量突然和过度增加为特征的疾病，是一个需要全面研究的关键医学问题¹。它通常与积极和/或不适当的液体复苏、输血以及心力衰竭和肾衰竭等合并症有关。它可能导致严重的发病率和死亡可能性增加 ^1,2,3。尽管具有临床意义，但急性容量超负荷的病理生理学仍然知之甚少 ^3,4。此外，缺乏具体的诊断标准和有效的监测策略进一步强调了进行严格科学调查的必要性。研究急性容量超负荷不仅对改善患者预后至关重要，而且对于促进我们对人体生理学的理解也至关重要。它提供了一个独特的机会来探索身体的液体稳态机制及其对极端压力的反应¹。调查目标导向液体疗法 （GDFT） 以防止自由液体复苏并促进更目标导向复苏方法的研究显示，围手术期和脓毒症的发病率和死亡率有所改善 ^1,3,4。这些研究使用多种设备来监....

研究方案

该研究方案得到了范德堡大学机构动物护理和使用委员会（协议 M1800176-00）的批准，并严格遵守美国国立卫生研究院关于实验动物护理和使用指南。本实验使用雄性和雌性约克夏猪和体重约为 40-45 公斤和 4-10 公斤的仔猪。目前的方法不包括对订购猪中先前存在的医疗条件的筛查。承认这种做法可能会影响或掩盖预期的结果，重要的是要注意，根据供应商的信息，这种干扰的可能性很低。该限制被承认并接受为该程序的固有方面。

1. 麻醉和通气

1. 成年猪模型
   1. 通过肌肉注射氯胺酮 （2.2 mg/kg）/甲苯噻嗪 （2.2 mg/kg）/特拉唑 （4.4 mg/kg） 来麻醉猪。诱导后，立即将 18-24G 静脉 （IV） 导管放置在耳廓后侧的中央或边缘耳静脉中。用 1 英寸胶带固定 IV。
   2. 将猪放在手术室的手术台上，仰卧位。请负责监督特定参数的独立动物实验室技术人员评估麻醉深度，这些因素包括生命体征、对刺激的反应性、有无运动、下颌张力松弛、心率波动、呼气末 CO₂ 水平的变化和呼吸频率的变化。这些评估指导调整吸入麻醉剂剂量。
   3. 用 6.5 mm 气管插管，通过直接喉镜对猪进行气管插管，并用 3-5 mL 空气给气管套囊充气。维持猪进行容量控制通气，潮气量为 8 mL/kg，呼吸频率滴定至呼气末 C....

讨论

该协议有两个关键步骤。首先，必须花时间进行适当的插管并确保血流动力学/容量监测的位置。在成猪和仔猪模型中，都需要手术切开以适当地插管所需的血管并引入所需的导管。经皮超声引导下方法已被证明在猪和仔猪的小口径血管周围具有挑战性和创伤性。两种可能带来挑战的导管是 PAC 和 Foley 导尿管。PAC 在猪和仔猪中都很难漂浮到肺动脉中。当球囊尖端用 1.0 - 1.5.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
1% Isoflurane	Primal, Boston, MA, USA	26675-46-7	https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/792632?gclid=Cj0KCQjw9fqnBhDSARIsAHl cQYS_W-q6tS2s6LQw2Qn7Roa3TGIpTLPf5 2351vrhgp44foEcRozPqtYaAtvfEAL w_wcB
Arterial Catheter	Merit Medical, South Jordan, UT, USA	MAK401	MAK Mini Access Kit 4F
Arterial Catheter	Cook Medical, Bloomington, IN, USA	C-PMS-300-RA/G01908	Radial Artery Catheter Set 3.0Fr./5cm
Blood Pressure Amp	AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA	FE117	https://www.adinstruments.com/products/bp-blood-pressure-amp
Central Venous Catheter Introducer	Arrow International Inc, Reading, PA, USA	AK-09800	8.5 Fr. x 4" (10 cm) Arrow-Flex
Central Venous Catheter-Introducer	Arrow International	CP-07611-P	Super Arrow-Flex Percutaneous Sheath Introducer Kit 6Fr./7.5cm
Disposable BP Transducers	AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA	MLT0670	https://www.adinstruments.com/products/disposable-bp-transducers
Kendall 930 FoamElectrodes	Covidien, Mansfield, MA, USA	22935	https://www.cardinalhealth.com/en/product-solutions/medical/patient-monitoring/electrocardiography/monitoring-ecg-electrodes/radiolucent-electrodes/kendall-930-series-radiolucent-foam-electrodes.html
LabChart 8 software	AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA	N/A	https://www.adinstruments.com/products/labchart
Peripheral IV Catheter Angiocath 18-24 Gauge 1.16 inch	McKesson, Irving, TX, USA	329830	https://mms.mckesson.com/product/329830/Becton-Dickinson-381144
PlamaLyte Crystilloid Solution	Baxter International, Deerfield, IL USA	2B2544X	https://www.ciamedical.com/baxter-2b2544x-each-solution-plasma-lyte-a-inj-ph-7-4-1000ml
PowerLab	ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA	N/A	https://www.adinstruments.com/products/powerlab/c?creative=532995768429&keyword= powerlab&matchtype=e&network= g&device=c&gclid=CjwKCAjwysipB hBXEiwApJOcu-ulfO0bfCc-j6B7PpO kOAGur8IZ4SWNkhNZ7mORGstO vKON6plWLxoCigsQAvD_BwE
Pulmonary Artery Catheter	Edwards Life Sciences, Irvine, CA, USA	TS105F5	True Size Thermodilution Catheter 24cm Proximal Port- Swan Ganz
Pulmonary Artery Catheter (7F)	Edwards Life Sciences, Irvine, CA, USA	131F7	Swan Ganz 7F x 110cm
Telazol (Tiletamine HCl and Zolazepam HCl), Injectable Solution, 5 mL	Patterson Veterinary, Loveland, CO 80538	07-801-4969	https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078014969?omni=telazol
Terumo Sarns 8000 Roller Pump	Terumo Cardiovascular, Ann Arbor, MI, USA	16402	https://aamedicalstore.com/products/terumo-sarns%E2%84%A2-8000-roller-pump
Xylazine HCl 100 mg/mL, Injectable Solution, 50 mL	Patterson Veterinary, Loveland, CO 80538	07-894-5244	https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078945244
Yorkshire Adult Pigs	Oak Hill Genetics, Ewing, IL, USA	N/A	Yorkshire/Landrace 81-100lbs
Yorkshire Piglets	Oak Hill Genetics	N/A	Female "piglet", specify age 5 weeks with a correlating healthy weight range (approximately 10-20lbs.)