Pädiatrisches Tiermodell der extrakorporalen kardiopulmonalen Wiederbelebung nach längerem Kreislaufstillstand

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt ein neonatales Schweinemodell des kardiopulmonalen Bypasses (CPB) mit Kreislauf- und Herzstillstand als Instrument zur Untersuchung schwerer Hirnschäden und anderer Komplikationen infolge von CPB.

Zusammenfassung

Angeborene Herzfehler (KHK) sind die häufigste angeborene Fehlbildung, von der weltweit etwa eine Million Geburten pro Jahr betroffen sind. Eine umfassende Erforschung dieser Krankheit erfordert geeignete und validierte Tiermodelle. Ferkel werden aufgrund ihrer analogen Anatomie und Physiologie häufig für die translationale Forschung verwendet. Ziel dieser Arbeit war es, ein neonatales Ferkelmodell des kardiopulmonalen Bypasses (CPB) mit Kreislauf- und Herzstillstand (CA) als Werkzeug zur Untersuchung schwerer Hirnschäden und anderer Komplikationen bei Herzoperationen zu beschreiben und zu validieren. Neben einer Liste von Materialien bietet diese Arbeit einen Fahrplan für andere Ermittler zur Planung und Durchführung dieses Protokolls. Nachdem erfahrene Praktiker mehrere Versuche durchgeführt hatten, zeigten die repräsentativen Ergebnisse des Modells eine Erfolgsquote von 92%, wobei die Misserfolge auf die Größe der kleinen Ferkel und die unterschiedliche Gefäßanatomie zurückzuführen waren. Darüber hinaus ermöglichte das Modell den Praktikern, aus einer Vielzahl von experimentellen Bedingungen zu wählen, darunter unterschiedliche Zeiten in CA, Temperaturänderungen und pharmakologische Interventionen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei dieser Methode Materialien verwendet werden, die in den meisten Krankenhäusern leicht verfügbar sind, zuverlässig und reproduzierbar sind und in großem Umfang eingesetzt werden können, um die translationale Forschung bei Kindern, die sich einer Herzoperation unterziehen, zu verbessern.

Einleitung

Angeborene Herzfehler (KHK) sind die häufigste angeborene Fehlbildung, von der weltweit etwa eine Million Geburten pro Jahr betroffen sind¹. Obwohl moderne Fortschritte in der Herz-Thorax-Chirurgie (CTS) und der intensivmedizinischen Behandlung die Sterblichkeitsraten verbessert haben, sind Komorbiditäten nach wie vor extrem häufig 2,3,4,5. Neurologische Entwicklungsstörungen, einschließlich kognitiver und motorischer Beeinträchtigungen sowie Lernbehinderungen, werden bei etwa 25%-50% dieser Patienten berichtet

Protokoll

Das vorliegende Verfahren wurde von der Ethikkommission für Tierversuche (CEEA) des Zentrums für vergleichende Medizin und Bioimage in Katalonien (CEEA-CMCiB) genehmigt. Die Regierung von Katalonien genehmigte auch das Versuchsprotokoll (Nr. 11652), die Aktennummer FUE-2022-02381434 und die ID QBXQ3RY3J. Erfahrene Praktiker, einschließlich zertifizierter Tierärzte, die Aufsicht und Unterstützung boten, führten alle Experimente durch. Für die vorliegende Studie wurden Ferkel (Sus scrofa domestica) im Alter von 4-6 Tagen mit einem Gewicht von 2,5-3,5 kg verwendet. Es wurde versucht, die Geschlechterverteilung auszugleichen, um damit verbundene Verzerrungen zu v....

Diskussion

Der kardiopulmonale Bypass wird häufig bei Herzoperationen bei Erwachsenen, Kindern und Neugeborenen eingesetzt. Es beruht auf einem motorisierten extrakorporalen Schaltkreis und einem Membranoxygenator, die zusammenarbeiten, um das Blut mit Sauerstoff zu versorgen und die Lungen- und Herzstabilisierung zu gewährleisten. Frühere Studien haben gezeigt, dass CPB viele Organsysteme (Nieren-, Hirn-, Lungen-, Herz-, Magen-Darm-System) sowohl bei kranken als auch bei ehemals gesunden Patienten beeinträchtigen kann 22,23,24.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
1.5% sevofluorane	Zoetis	20070289
2.5 mm endotracheal tube	Henry Schein	988-1782
3 Fr catheter for peripheral arterial access	Prodimed	3872.1
4 Fr catheter for peripheral venous access	Prodimed	3872.13
6 French ECMO pediatric arterial cannula	Medtronic	77206
8 French ECMO pediatric venous cannula	Medtronic	68112
Adrenaline	B Braun	469801-1119
Adson forceps	Allgaier instruments	08-030-130	Any brand may be substituted
BP cuff	Mindray
Buprenorfine (0.01 mg/kg)	Richter Pharma	#9004114000537
Calcium gluconate (2.25 mmol/10 mL)	B Braun	570-12606194-1119
Dexmedetomidine (0.5-2.0 µg/kg/min)	Orion farma	GTN 064321000017253
Dolethol	vetoquinol	#3605870004904
Dopamine	hikma	A044098010
Fentanyl (25-200 µg/kg/min)	Kern Pharma	756650.2H
Fresh donor pig blood Type O	Any
Heat Exchanger	Maquet Gmbh & Co	MCP70107.2130
Heparin (1350 UI)	ROVI	641641.1
Irwin retractor	Aesculap	BV104R	Any brand may be substituted
Ketamine (20 mg/kg)	Richter Pharma	#9004114000452
Lubricant	Any orotracheal lubricant
Midazolam (0.3 mg/kg)	Serra Pamies	619627.4
Mosquito forceps	Aesculap	BH109R	Any brand may be substituted
Needle forceps	Aesculap	BM016R	Any brand may be substituted
Normal saline (0.9%)	B Braun Fisiovet	5/469827/0610	Any brand may be substituted
Plastic clamps for tubing	Achim Schulz-Lauterbach	DBGM	Any brand may be substituted
Potassium chloride (9 mEq)	B Braun	3545156
Propofol (0.5 mg/kg)	Zoetis	579742.7
Quadrox Membrane Oxygenator	Maquet Gmbh & Co	BE-HMOSD 300000
Rectal thermometer	Any
RotaFlow Console ECMO system	Maquet Gmbh & Co	MCP00703177	Neonatal ECMO System
Scalpel	Aesculap	BB074R	Any brand may be substituted
Sodium bicarbonate (1 M)	Fresenius Kabi	634477.4 OH
Surgical scissors	Talmed Inox	112	Any brand may be substituted
Suture (3/0 poly absorbable)	B Braun Novosyn (R)	0068030N1	Any brand may be substituted