המחברים מבקשים להודות למכון הקנדי לבריאות מחקר (MOP53116) ואלברטה הקרן למורשת למחקר רפואי ולהפעלת קרן מענק הקמה, בהתאמה, כדי לתמוך בפיתוחו של דגם ניסוי זה.

1. הרדמה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את קצב הזרימה של מכונת ההרדמה ב2L/min. חבר את הפליטה ליניקת ואקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסיכת פן תשלום עם הרדמת גז (isoflurane) בשעת 5% (~ 3 דקות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזירונים יילוד יהיו מושרים עם 5% isoflurane שאיפה בחמצן 100% (~ 3 דקות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור על הרדמה ב2-3% מisoflurane. התאמה מדויקת של isoflurane ב -0.5% כמתאימים, עם זאת, זה עשוי לנוע 0.5-5%, תלוי במצבו של חזרזירים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהגישה וסקולרית כבר נקבעה, הרדמת האיפה ניתן להעביר להרדמה לוריד באמצעות פנטניל (5-50 ק&quot;ג / ק&quot;ג / שעה) וmidazolam (200-500 מק&quot;ג / ק&quot;ג / שעה) חליטות. Pancuronium (50-100 ק&quot;ג / ק&quot;ג / שעה) עשוי להידרש כדי לשלוט בתנועות שרירים מוגזמות במהלך הניתוח, תוך היכולת להתבונן המדינה של החיה נשמרה להתאמה של תרופות הרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזרזיר מנוטר על ידי oximetry הדופק (חמצן של מלעוריתaturation ב95-100%) וא.ק.ג. (קצב לב ב130-170 פעימות / דקה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הטמפרטורה רקטלית של החזרזיר נשמרה ב38-40 מעלות צלזיוס עם חימום שמיכה חמה וקורנת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדינת ההרדמה של חזרזיר נבדקת באופן קבוע לאורך כל תקופת הניסוי (באמצעות גודל אישון, דמע, תנועות גוף) נוירולוגיות, התנהגותיות (תסיסה), לב וכלי דם (טכיקרדיה ויתר לחץ דם) ונשימה (tachypnoea) כפרמטרים מתאימים. שיתוק מינימאלי הוא נתון. הניסיון קודם של הרדמה בחזירונים עם ובלי שיתוק יהיה שימושי להערכה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפרוטוקול הוא הליך שאינו הישרדות עם euthanization של החיה בסוף הניסוי באמצעות מנת יתר של פנטוברביטל (100 מ&quot;ג / ק&quot;ג) דרך וריד. </li></ol> 2. מיקום כירורגים של כלי דם בצנתרי המפשעה (איור 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עושה חתך 2-3 סנטימטר ארוך במפשעת ימין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח 1cm של ורידי ירך ימין ו1cm righעורק ירך לא. לשים שתי 3-0 מחרוזות סביב כל כלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זכות צנתור ורידי ירך: לקשור הדיסטלי של הווריד. הכנס קטטר ארגייל (3.5 או 5 צרפתית, כפול לומן) (Covidien, מנספילד, מסצ&#39;וסטס) כדי 15 סנטימטרים וזה יהיה מקום בעלייה הימנית. לקשור את שתי המחרוזות כדי לאבטח את הקטטר. הצנתר יכול לשמש לנוזל תחזוקה ועירוי תרופות (יציאה משנית) ומרכזי ורידים / מדידת לחץ פרוזדורים ימינה (יציאה ראשית). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זכות צנתור עורקי ירך: לקשור הדיסטלי של העורק. הרם את המחרוזת הפרוקסימלי לעצור את זרימת הדם. הכנס קטטר ארגייל (3.5 או 5 צרפתית, חד לומן) ל5 סנטימטר. זה יהיה מקום צנתר העורקים באב עורקי אינפרא הכליות למדידה רציפה ממוצעת עורקי לחץ ודגימת דם. לקשור את שתי המחרוזות כדי לאבטח את הקטטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את העור. </li></ol> 3. להקים אוורור מכאני (איור 2) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך אופקי ארוך 2-3 סנטימטרחתך בצוואר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח ולחשוף 1cm של קנה הנשימה. שים את שתי מחרוזות 1-0 סביב קנה נשימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס צינור endotracheal (3.0 או 3.5) בשעת 1cm לקנה הנשימה. להתחבר למכונת הנשמה ויחל אוורור מכאני. לאבטח את צינור endotracheal. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח ולחשוף את העורק הראשי המשותף. להקיף את הכלי עם בדיקת אולטרסאונד מעבר זמן זרימה (2SB או 2RB, TRANSONIC מערכות בע&quot;מ, Ithica, ניו יורק) ברציפות כדי למדוד את זרימת הדם. </li></ol> 4. מיקום של בדיקות זרימה בmesenteric המעולה (איור 3) ושמאל כליות (איור 4) עורקים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנות נוספות של פנטניל (מקילו 5-10 / ק&quot;ג) וacepromazine (0.01-0.02 מ&quot;ג / ק&quot;ג) נדרשים לפני החתך בעור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עושה חתך ארוך אגף subcostal ולנתח שכבות שרירים בזהירות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשוף את אב העורקים בבטן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מזער טיפול כלי דם (vasospasm) ופציעת הלימפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח 0.5-1cm עורק mesenteric מעולה ולשים בדיקת זרימת TRANSONIC (3SB) סביבו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח 0.5-1cm עורק כליה שמאלי ולשים את בדיקת זרימת TRANSONIC (2SB) סביבו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את העור ולהבטיח את בדיקת הזרימה. </li></ol> 5. מיקום של צנתר עורק ריאה (איור 5) וזרימת בדיקה (איור 6) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנות נוספות של פנטניל (מקילו 5-10 / ק&quot;ג) וacepromazine (0.01-0.02 מ&quot;ג / ק&quot;ג) נדרשים לפני החתך בעור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקר את החיה בעמדת הרוחב הנכונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתיחת בית החזה בחלל בין הצלע 4 מהשמאל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תיזהר העורק הפנימי של השד ווריד, לקשור במידת צורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בספוגית שיניים ללחוץ כלפי מטה הריאה השמאלית ולהגדיל חמצן לפי צורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את קרום הלב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את ductus arteriosus אשר פועל מעורק הריאה לאב העורקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Ductus arteriosus ניתן גבעול ידי הצבת קליפ או עניבה עבה &quot;3-O משי&quot; במקורו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חינם העורק הראשי הריאתי ועובר avקלע ascular באמצעות עניבה עבה &quot;0&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע תפר מחרוזת ארנק (5-0 prolene) בבסיס למיקום צנתר עורק ריאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס Angiocath 20G (עם 3 חורי לוואי בפחות 1 סנטימטר מקצה הצנתר) באמצעות מחרוזת הארנק למקסימום של 1 סנטימטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו לזרימה חופשיה של דם ורידים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחבר למתמר לחץ, בדוק לחץ עורק ריאה וצורת גל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הדק את מחרוזת הארנק ולאבטח את הקטטר ריאתי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח בדיקת זרימת TRANSONIC (6SB) מסביב לעורק הריאה הראשי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח ג&#39;ל הקולי בין החללית וזרימת העורק כדי לאפשר העברת אותות אופטימלית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכסות את הפצע בתחבושת מלוחה לחה. </li></ol> 6. היפוקסיה ופרוטוקול reoxygenation <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקטין את ריכוז חמצן ההשראה עד 10% על ידי הגדלת הריכוז של גז חנקן בשאיפה לגרום להיפוקסמיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את חמצן ההשראהריכוז בין 10% ל 15% כדי להשיג פאו 2 מתוך 20-40 מ&quot;מ כספי או סאו 2 מתוך 30-40% ל2h. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביצוע ניתוח דם עורקים להעריך פאקו 2 ולהתאים את קצב הנשמה בהתאם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם הגיוס של היפוקסמיה, השעה הראשונה מוקדשת לגרימת תגובת tachycardic (ותפוקת לב) בהתמדה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשך לעקוב אחר שינויים בזרימת דם בעורק התרדמה המשותף mesenteric, המעולה ועורקי כליה שמאליים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במהלך השעה השנייה של היפוקסיה, המתח היפוקסי גדל בהתמדה לתפוקת לב נמוך יותר כדי 30-40% מנקודת ההתחלה, כלומר לחץ דם ל30-35 מ&quot;מ כספי ו-pH עורקים 6.95-7.05. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מתח Hypoxic עלול להיות מוקדם מדי או הוארך ב 15 דקות כמתאימות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיל את ריכוז חמצן השראת פתאומיות עד 100% בפתאומיות על ידי הפסקת גז חנקן, תוך המשך חמצן טהור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פקח על תפוקת לב, לחץ דם ואומר המודינאמית סעיף אחרמטר להתאוששות מהירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החייאה עם חמצן 100% ניתן נמשכה 0.5h. לאחר פרק זמן זה, להפחית את ריכוז החמצן בהשראת מהירות ל 21%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשך reoxygenation עם חמצן 21% עבור יתרת תקופת הניסוי. ריכוז חמצן ההשראה ניתן טיטרציה עד 25% במידת צורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פיתיונות מיובשים נוזל של התמיסה של 10 מ&quot;ל / קילו רינגר לקטט עשויים להיות נחוצים כמתאימים בתקופת הניסוי. השימוש בו צריך להיות protocolized. </li></ol> 7. נציג תוצאות: האינדוקציה של היפוקסמיה בחזרזיר שזה עתה נולד על השעה הראשונה של היפוקסיה צריכה להגדיל את תפוקת הלב (זרימת דם ריאתי עורקים) עד 120% -130% מתחילת המחקר (7 א איור) וקצב לב (איור 7 ב). בדרך כלל, תפוקת לב צריכה להגיע לשיאו בין פיצוי 0.5h ו1h של היפוקסיה הראשונה. יתר על כן, זרימת דם צריכה להיות מרוכזת וכתוצאה מכך ירד ליזלוף senteric וכליות אך זרימת עורקי תרדמה נשמרה או גדל משותפת (איור 8). במהלך השעה השנייה של היפוקסיה, יש ירידה מתמדת של תפוקת לב, ירידה בלחץ דם של פיתוח (איור 9 א), האטה בקצב לב עם או בלי הפרעות בקצב התרחש. היפוקסיה אמורה להשרות לחץ דם ריאתי עם לחץ מוגבר עורק ריאה (איור 9 ב), שיכול לעתים להפחית ב30 הדקות האחרונות של היפוקסיה כיורדת תפוקת הלב. לאחר ההחייאה, כל פרמטרי hemodynamic יתאוששו מייד לבסיס normoxic, פרט לזרימת דם הכליות המתאוששת בהדרגה במשך השעה הראשונה של reoxygenation. עם זאת, פרמטרי hemodynamic במיוחד לתפוקת לב ולחץ דם אומרים ידרדרו בהדרגה במשך 2 השעה הראשונה של reoxygenation כ 70-75% מתחילת המחקר ו35-45 מ&quot;מ כספי normoxic, בהתאמה. זה dysfuncti לב וכלי דםבהוא לפחות בחלקו לטיפולי שריר לב מדהים ותומכי צווי לב וכלי דם כגון vasoactive וסוכנים אינוטרופיות. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/3166/3166fig1.jpg" /> איור 1: חתך מפשעה עם המיקום של צנתרים עורקיים וורידי ירך <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/3166/3166fig2.jpg" /> איור 2: חתך בצוואר עם המיקום של צינור endotracheal ובדיקת זרימה סביב העורק הראשי המשותף <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/3166/3166fig3.jpg" /> איור 3: חתך צלע עם הבידוד של עורק mesenteric מעולה <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/3166/3166fig4.jpg" /> איור 4: חתך צלע עם הבידוד של עורק כליה שמאלי <img alt="איור 5" src = &quot;/ files/ftp_upload/3166/3166fig5.jpg&quot; /&gt; איור 5: פתיחת בית חזה עם המיקום של צנתר עורק ריאה <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/3166/3166fig6.jpg" /> איור 6: פתיחת בית חזה עם המיקום של בדיקת זרימת TRANSONIC סביב עורק ריאה ראשי <img alt="איור 7" src="/files/ftp_upload/3166/3166fig7.jpg" /> איור 7: שינויים זמניים ב() תפוקת לב (זרימת דם ריאתי עורקים) ו (ב) קצב לב במהלך היפוקסיה וreoxygenation <img alt="איור 8" src="/files/ftp_upload/3166/3166fig8.jpg" /> איור 8: שינויים זמניים בזרימת דם ב() תרדמה משותפת, (ב) mesenteric המעולה ו( C) עורקי כליה שמאליים במהלך היפוקסיה וreoxygenation <img alt="איור 9" src="/files/ftp_upload/3166/3166fig9.jpg" /> איור 9: Temporalשינויים ב() מתכוונים לחץ דם ו (ב) לחץ עורק ריאה במהלך היפוקסיה וreoxygenation

<ol>
	<li>Borke, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+myocardial+matrix+metalloproteinases+in+hypoxic+newborn+pigs+during+resuscitation:+effects+of+oxygen+and+carbon+dioxide.">Increased myocardial matrix metalloproteinases in hypoxic newborn pigs during resuscitation: effects of oxygen and carbon dioxide.</a> Eur. J. Clin. Invest. 34, 459-466 (2004).</li><li>Munkeby, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resuscitation+of+hypoxic+piglets+with+100%+O2+increases+pulmonary+metalloproteinases+and+IL-8.">Resuscitation of hypoxic piglets with 100% O2 increases pulmonary metalloproteinases and IL-8.</a> Pediatr. Res. 58, 542-548 (2005).</li><li>Haaland, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Posthypoxic+hypothermia+in+newborn+piglets.">Posthypoxic hypothermia in newborn piglets.</a> Pediatr. Res. 41, 505-512 (1997).</li><li>Haase, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resuscitation+with+100%+oxygen+causes+intestinal+glutathione+oxidation+and+reoxygenation+injury+in+asphyxiated+newborn+piglets.">Resuscitation with 100% oxygen causes intestinal glutathione oxidation and reoxygenation injury in asphyxiated newborn piglets.</a> Ann. Surg. 240, 364-373 (2004).</li><li>Stevens, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resuscitation+with+21%+or+100%+oxygen+is+equally+effective+in+restoring+perfusion+and+oxygen+metabolism+in+hypoxic+newborn+piglet+liver.">Resuscitation with 21% or 100% oxygen is equally effective in restoring perfusion and oxygen metabolism in hypoxic newborn piglet liver.</a> Shock. 27, 657-662 (2007).</li><li>Johnson, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=N-acetylcysteine+improves+the+hemodynamics+and+oxidative+stress+in+hypoxic+newborn+pigs+reoxygenated+with+100%+oxygen.">N-acetylcysteine improves the hemodynamics and oxidative stress in hypoxic newborn pigs reoxygenated with 100% oxygen.</a> Shock. 28, 484-490 (2007).</li><li>Chapados, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma+cortisol+response+to+ACTH+challenge+in+hypoxic+newborn+piglets+resuscitated+with+21%+and+100%+oxygen.">Plasma cortisol response to ACTH challenge in hypoxic newborn piglets resuscitated with 21% and 100% oxygen.</a> Shock. 33, 519-525 (2010).</li><li>Cheung, P. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Platelet+dysfunction+in+asphyxiated+newborn+piglets+resuscitated+with+21%+and+100%+oxygen.">Platelet dysfunction in asphyxiated newborn piglets resuscitated with 21% and 100% oxygen.</a> Pediatr. Res. 59, 636-640 (2006).</li><li>Martin-Ancel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+organ+involvement+in+perinatal+asphyxia.">Multiple organ involvement in perinatal asphyxia.</a> J. Pediatr. 127, 786-793 (1995).</li><li>Swindle, M. M., Smith, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+anatomy+and+physiology+of+the+pig.">Comparative anatomy and physiology of the pig.</a> Scan. J. Lab. Anim. Sci. Suppl. 25, 11-22 (1998).</li><li>Chapados, I., Cheung, P. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Not+all+models+are+created+equal:+Animal+models+to+study+hypoxic-ischemic+encephalopathy+of+the+newborn.">Not all models are created equal: Animal models to study hypoxic-ischemic encephalopathy of the newborn.</a> Neonatology. 94, 300-303 (2008).</li><li>Liu, J. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+post-resuscitation+treatment+with+N-acetylcysteine+on+cardiac+recovery+in+hypoxia-injured+newborn+pigs.">Effects of post-resuscitation treatment with N-acetylcysteine on cardiac recovery in hypoxia-injured newborn pigs.</a> PLoS ONE. 5, e15322-e15322 (2010).</li><li>Cheung, P. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardio-renal+recovery+of+hypoxic+newborn+pigs+after+18%,+21%+and+100%+reoxygenation.">Cardio-renal recovery of hypoxic newborn pigs after 18%, 21% and 100% reoxygenation.</a> Intensive Care Med. 34, 1114-1121 (2008).</li><li>Temesvari, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+the+blood-brain+barrier+permeability+in+neonatal+cytotoxic+brain+edema:+laboratory+and+morphological+findings+obtained+on+newborn+piglets+with+experimental+pneumothorax.">Modulation of the blood-brain barrier permeability in neonatal cytotoxic brain edema: laboratory and morphological findings obtained on newborn piglets with experimental pneumothorax.</a> Biol. Neonate. 46, 198-208 (1984).</li><li>Domoki, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reventilation+with+room+air+or+100%+oxygen+after+asphyxia+differentially+affects+cerebral+neuropathology+in+newborn+pigs.">Reventilation with room air or 100% oxygen after asphyxia differentially affects cerebral neuropathology in newborn pigs.</a> Acta. Paediatr. 95, 1109-1115 (2006).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Part+15:+Neonatal+resuscitation:+2010+American+Heart+Association+guidelines+for+cardiopulmonary+resuscitation+and+emergency+cardiovascular+care.">Part 15: Neonatal resuscitation: 2010 American Heart Association guidelines for cardiopulmonary resuscitation and emergency cardiovascular care.</a> Circulation. 122, S909-S919 (2010).</li></ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

פרוטוקול הניסוי הנוכחי יש יתרון לבחינת שינויי hemodynamic המערכתיים ואזוריים בנושאי ילוד במהלך תהליך היפוקסיה וreoxygenation. אנחנו גם יכולים לבחון את ההשפעה של התערבויות המתאימות המשמשות לשיפור תפקוד הלב וכלי הדם בזמן ההתאוששות. אנחנו ואחרים דיווחנו על הניסיון וממצאים במחקר...

a swine model of neonatal asphyxia

מדי שנה יותר מ 1 מיליון תינוקות מתים ברחבי העולם כקשור לחנק. ילודים נחנקו בדרך כלל יש כשל רב איברים כוללים ירידה בלחץ דם, גירעון זלוף, אנצפלופתיה היפוקסי-איסכמית, יתר לחץ דם ריאתי, enterocolitis vasculopathic, אי ספיקת כליות וסיבוכי thrombo-תסחיפים. מודלים של בעלי חיים מפותחים כדי לסייע לנו להבין את הפיסיולוגיה ופרמקולוגיה פתיו של חנק ילוד. בהשוואה למכרסמים ולטלאים שזה עתה נולדו, חזרזיר היילוד כבר הוכח כמודל יקר. חזרזיר התינוק יש מספר יתרונות, כולל פיתוח דומה לזה של 36-38 שבועות עובר אנושי עם מערכות דומות בגוף, גודל גוף גדול (~ 1.5-2 ק&quot;ג בלידה) שמאפשרות מכשור והבקרה של בעלי החיים ושולטים במשתנים המבלבלים של derangements חוסר חמצן והמודינאמית. אנחנו כאן מתארים פרוטוקול ניסוי, כדי לדמות חנק יילודים וייאפשרו לנו לבחון את systeמיקרופון ושינויי hemodynamic אזוריים במהלך התהליך החונק וreoxygenation כמו גם את ההשפעות של התערבויות המתאימות. יתר על כן, המודל יש את היתרון של לימוד כשל רב איברים או בעיות בתפקוד במקביל ואינטראקציה עם מערכות גוף שונות. מודל ניסיוני הוא הליך שאינה כרוך בהישרדות שמכשור הכירורגים של חזירונים יילוד (1-3 גזע מעורב במשקל ק&quot;ג 1.5-2.5 בן יומו, ו) כדי לאפשר את הקמתה של אוורור מכאני, גישת כלי דם (ורידים ועורקים מרכזי) ואת המיקום של צנתרים ובדיקות זרימה (TRANSONIC Inc) לניטור הרציף של לחץ תוך כלי דם וזרימת דם על פני עורקי תרדמה שונים כולל ראשית ריאתי, משותפת, mesenteric המעולה ועורקי כליה שמאליים. שימוש בניתוח חזירונים instrumented אלה, לאחר ייצוב למשך 30-60 דקות כפי שהוגדר על ידי Z וריאציה &lt;10% בפרמטרי hemodynamic וגזים בדם נורמלי, אנחנו מתחילים פרוטוקול ניסוישל היפוקסמיה חמורה הנגרם באמצעות היפוקסיה מכתשיים normocapnic. החזרזיר מאוורר עם חמצן 10-15% על ידי הגדלת הריכוז בשאיפה של גז חנקן ל2h, מכוונת עבור saturations חמצן העורקים של 30-40%. דרגה זו של היפוקסמיה תפיק חנק קליני עם חמצת מטבולית קשה, ירידה בלחץ דם מערכתית והלם קרדיוגני עם hypoperfusion לאיברים חיוניים. היפוקסיה מלווית reoxygenation עם חמצן 100% ל0.5h ולאחר מכן 21% חמצן ל3.5h. התערבויות תרופתיות יכולות להיות הציגו בבוא הזמן וההשפעות שלהם נחקרו בצורה עיוורת, בלוק אקראית.

Watch this Scientific Journal Video about A Swine Model of Neonatal Asphyxia at JoVE.com

A Swine Model of Neonatal Asphyxia

מודלים של בעלי חיים גדולים יש ערכי translational טובים בבחינת הפיסיולוגיה ופרמקולוגיה של חנק ילוד. שימוש חזירונים יילוד, אנו מפתחים פרוטוקול ניסוי, כדי לדמות חנק יילודים שיש יתרונות של לימוד פרמטרים המודינמיים המערכתיים ואזוריים, תחבורת חמצן עם מסלולים ומתאמי יוכימיים ופתולוגית.

דגם חזירים של חנק ילודים

Annually more than 1 million neonates die worldwide as related to asphyxia. Asphyxiated neonates commonly have multi-organ failure including hypotension, ...

Research

JoVE Journal

Medicine

14.2K Views.  University of Alberta. מודלים של בעלי חיים גדולים יש ערכי translational טובים בבחינת הפיסיולוגיה ופרמקולוגיה של חנק ילוד. שימוש חזירונים יילוד, אנו מפתחים פרוטוקול ניסוי, כדי לדמות חנק יילודים שיש יתרונות של לימוד פרמטרים המודינמיים המערכתיים ואזוריים, תחבורת חמצן עם מסלולים ומתאמי יוכימי...

Video: A Swine Model of Neonatal Asphyxia

A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the world&#8217;s 2.9 million neonatal deaths. Animal models of HIE have contributed to the understanding of the pathophysiology in HIE, and have highlighted the dynamic process that occur in brain injury due to perinatal asphyxia. Thus, animal studies have suggested a time-window for post-insult treatment strategies. Hypothermia has been tested as a treatment for HIE in pdiglet models and subsequently proven effective in clinical trials. Variations of the model have been applied in the study of adjunctive neuroprotective methods and piglet studies of xenon and melatonin have led to clinical phase I and II trials1,2. The piglet HIE model is further used for neonatal resuscitation- and hemodynamic studies as well as in investigations of cerebral hypoxia on a cellular level. However, it is a technically challenging model and variations in the protocol may result in either too mild or too severe brain injury. In this article, we demonstrate the technical procedures necessary for establishing a stable piglet model of neonatal HIE. First, the newborn piglet (&#60; 24 hr old, median weight 1500 g) is anesthetized, intubated, and monitored in a setup comparable to that found in a neonatal intensive care unit. Global hypoxia-ischemia is induced by lowering the inspiratory oxygen fraction to achieve global hypoxia, ischemia through hypotension and a flat trace amplitude integrated EEG (aEEG) indicative of cerebral hypoxia. Survival is promoted by adjusting oxygenation according to the aEEG response and blood pressure. Brain injury is quantified by histopathology and magnetic resonance imaging after 72 hr.

Hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia can be studied using animal models. We demonstrate the procedures necessary for establishing a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy.

דגם חזרזיר של ילודים חוסר חמצן-איסכמי אנצפלופתיה

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal cord. A major current area of research is focused on the mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous or induced functional recovery following SCI. Spontaneous functional recovery is reported to be greater early in life, raising interesting questions about how adaptive plasticity changes as the spinal cord develops. To facilitate investigation of this dynamic, we have developed a SCI model in the neonatal mouse. The model has relevance for pediatric SCI, which is too little studied. Because neural plasticity in the adult involves some of the same mechanisms as neural plasticity in early life1, this model may potentially have some relevance also for adult SCI. Here we describe the entire procedure for generating a reproducible spinal cord compression (SCC) injury in the neonatal mouse as early as postnatal (P) day 1. SCC is achieved by performing a laminectomy at a given spinal level (here described at thoracic levels 9-11) and then using a modified Yasargil aneurysm mini-clip to rapidly compress and decompress the spinal cord. As previously described, the injured neonatal mice can be tested for behavioral deficits or sacrificed for ex vivo physiological analysis of synaptic connectivity using electrophysiological and high-throughput optical recording techniques1. Earlier and ongoing studies using behavioral and physiological assessment have demonstrated a dramatic, acute impairment of hindlimb motility followed by a complete functional recovery within 2 weeks, and the first evidence of changes in functional circuitry at the level of identified descending synaptic connections1.

This article describes a method for generating a reproducible spinal cord compression injury (SCI) in the neonatal mouse. The model provides an advantageous platform for studying mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous functional recovery.

חוט השדרה עכבר בילוד דגם פגיעה דחיסה

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...

A Battery of Motor Tests in a Neonatal Mouse Model of Cerebral Palsy

As the sheer number of transgenic mice strains grow and rodent models of pediatric disease increase, there is an expanding need for a comprehensive, standardized battery of neonatal mouse motor tests. These tests can validate injury or disease models, determine treatment efficacy and/or assess motor behaviors in new transgenic strains. This paper presents a series of neonatal motor tests to evaluate general motor function, including ambulation, hindlimb foot angle, surface righting, negative geotaxis, front- and hindlimb suspension, grasping reflex, four limb grip strength and cliff aversion. Mice between the ages of post-natal day 2 to 14 can be used. In addition, these tests can be used for a wide range of neurological and neuromuscular pathologies, including cerebral palsy, hypoxic-ischemic encephalopathy, traumatic brain injury, spinal cord injury, neurodegenerative diseases, and neuromuscular disorders. These tests can also be used to determine the effects of pharmacological agents, as well as other types of therapeutic interventions. In this paper, motor deficits were evaluated in a novel neonatal mouse model of cerebral palsy that combines hypoxia, ischemia and inflammation. Forty-eight hours after injury, five tests out of the nine showed significant motor deficits: ambulation, hindlimb angle, hindlimb suspension, four limb grip strength, and grasping reflex. These tests revealed weakness in the hindlimbs, as well as fine motor skills such as grasping, which are similar to the motor deficits seen in human cerebral palsy patients.

Presented is a concise battery of mouse neonatal motor tests. Using these tests, neonatal motor deficits can be demonstrated in a variety of neonatal motor disorders. By having a standardized set of tests, results from different studies can be compared, allowing for better and accurate reporting between groups.

סדרת מבחנים Motor במודל של עכברים ילודים של שיתוק מוחין

As the sheer number of transgenic mice strains grow and rodent models of pediatric disease increase, there is an expanding need for a comprehensive, ...

Myocardial Infarction in Neonatal Mice, A Model of Cardiac Regeneration

Myocardial infarction induced by coronary artery ligation has been used in many animal models as a tool to study the mechanisms of cardiac repair and regeneration, and to define new targets for therapeutics. For decades, models of complete heart regeneration existed in amphibians and fish, but a mammalian counterpart was not available. The recent discovery of a postnatal window during which mice possess regenerative capabilities has led to the establishment of a mammalian model of cardiac regeneration. A surgical model of mammalian cardiac regeneration in the neonatal mouse is presented herein. Briefly, postnatal day 1 (P1) mice are anesthetized by isoflurane and placed on an ice pad to induce hypothermia. After the chest is opened, and the left anterior descending coronary artery (LAD) is visualized, a suture is placed around the LAD to inflict myocardial ischemia in the left ventricle. The surgical procedure takes 10-15 min. Visualizing the coronary artery is crucial for accurate suture placement and reproducibility. Myocardial infarction and cardiac dysfunction are confirmed by triphenyl-tetrazolium chloride (TTC) staining and echocardiography, respectively. Complete regeneration 21 days post myocardial infarction is verified by histology. This protocol can be used to as a tool to elucidate mechanisms of mammalian cardiac regeneration after myocardial infarction.

This protocol describes a highly reproducible model of cardiac regeneration by surgical induction of myocardial infarction in the left ventricle of postnatal day 1 mice. The method involves induction of hypothermic anesthesia and ligation of the left anterior descending coronary artery.

אוטם שריר לב עכברים ילודים, מודל התחדשות לב

Myocardial infarction induced by coronary artery ligation has been used in many animal models as a tool to study the mechanisms of cardiac repair and ...

A Chronic Cardiac Ischemia Model in Swine Using an Ameroid Constrictor

Cardiovascular disease remains the number one cause of mortality in the United States. There are numerous approaches to treating these diseases, but regardless of the approach, an in vivo model is needed to test each treatment. The pig is one of the most used large animal models for cardiovascular disease. Its heart is very similar in anatomy and function to that of a human. The ameroid placement technique creates an ischemic area of the heart, which has many useful applications in studying myocardial infarction. This model has been used for surgical research, pharmaceutical studies, imaging techniques, and cell therapies.
There are several ways of inducing an ischemic area in the heart. Each has its advantages and disadvantages, but the placement of an ameroid constrictor remains the most widely used technique. The main advantages to using the ameroid are its prevalence in existing research, its availability in various sizes to accommodate the anatomy and size of the vessel to be constricted, the surgery is a relatively simple procedure, and the post-operative monitoring is minimal, since there are no external devices to maintain. This paper provides a detailed overview of the proper technique for the placement of the ameroid constrictor.

The purpose of this protocol is to demonstrate the placement of a delayed constricting device (an ameroid constrictor) around a coronary artery in a swine model. This device creates an ischemic area of the heart that is useful for studying new diagnostic imaging techniques and new methods of treatment.

מודל איסכמיה לב כרונית של החזירים באמצעות μ Ameroid

Cardiovascular disease remains the number one cause of mortality in the United States. There are numerous approaches to treating these diseases, but ...

Tachycardia-Induced Cardiomyopathy As a Chronic Heart Failure Model in Swine

A stable and reliable model of chronic heart failure is required for many experiments to understand hemodynamics or to test effects of new treatment methods. Here, we present such a model by tachycardia-induced cardiomyopathy, which can be produced by rapid cardiac pacing in swine.
A single pacing lead is introduced transvenously into fully anaesthetized healthy swine, to the apex of the right ventricle, and fixated. Its other end is then tunneled dorsally to the paravertebral region. There, it is connected to an in-house modified heart pacemaker unit that is then implanted in a subcutaneous pocket. 
After 4 - 8 weeks of rapid ventricular pacing at rates of 200 - 240 beats/min, physical examination revealed signs of severe heart failure - tachypnea, spontaneous sinus tachycardia, and fatigue. Echocardiography and X-ray showed dilation of all heart chambers, effusions, and severe systolic dysfunction. These findings correspond well to decompensated dilated cardiomyopathy and are also preserved after the cessation of pacing.
This model of tachycardia-induced cardiomyopathy can be used for studying the pathophysiology of progressive chronic heart failure, especially hemodynamic changes caused by new treatment modalities like mechanical circulatory supports. This methodology is easy to perform and the results are robust and reproducible.

Here, we present a protocol to produce tachycardia-induced cardiomyopathy in swine. This model represents a potent way to study the hemodynamics of progressive chronic heart failure and the effects of applied treatment.

טכיקרדיה-Induced קרדיומיופתיה כמודל אי ספיקת לב כרונית, חזיר

A stable and reliable model of chronic heart failure is required for many experiments to understand hemodynamics or to test effects of new treatment ...

Severe Burn Injury in a Swine Model for Clinical Dressing Assessment

Wound healing is a dynamic repair process and is the most complex biological process in human life. In response to burn injury, alterations in biological pathways impair the inflammation response, resulting in delayed wound healing. Impaired wound healing frequently occurs in patients with diabetes leading to unfavorable outcomes such as amputation. Hence, dressings having beneficial effect in promoting burn wound repair are needed. However, studies on burn wound treatment are limited due to lack of proper animal models. Our previous study demonstrated wound-healing performance in rat and swine models using a minimally invasive surgical technique. This study aimed to demonstrate a swine model of severe burn injury that eliminates wound contraction and more closely approximates the human processes of re-epithelialization and new tissue formation. This protocol provides a detailed procedure for creating consistent burn wounds and examining the wound-healing performance under the treatment of an experimental dressing in a swine model. Six burn wounds were created symmetrically on the dorsum, which were covered with a clinical dressing composed of four layers: an inner contact layer of experimental materials, an inner intermediate layer of waterproof film, an outer intermediate layer of gauze, and an outer layer of adhesive plaster. Upon the completion of experiments, wound closure, wound area, and Vancouver Scar Scale score were examined. The samples of skin resected from each animal post-sacrifice were histologically prepared and stained using hematoxylin and eosin staining. Antibacterial activity of each dressing in the context of wound healing was also examined. The application of the clinical dressing to the wounds in swine model mimics the biological processes of human wound healing with respect to the processes of epithelialization, cellular proliferation, and angiogenesis. Therefore, this swine model provides an easy-to-learn, cost-effective, and robust method to assess the effect of clinical dressings in severe burn injury.

To closely mimic the mode of burn injuries requires the interplay between clinical observation and studies in animal models. In this study, a swine model of severe burn injury was established to assess an experimental dressing in physiological and pathophysiological settings.

כוויות חמורות פציעה במודל החזירים להערכה קלינית ההלבשה

Wound healing is a dynamic repair process and is the most complex biological process in human life. In response to burn injury, alterations in biological ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

Contractility איזומטרי מדידה של עורק מצע המעי העליון העכבר באמצעות חוט Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major causes of mortality and morbidity around the world. Cell-based therapies for cardiac repair and improvement of left ventricular function after MI have attracted considerable attention. Accordingly, the safety and efficacy of these cell transplantations should be tested in a preclinical large animal model of HF prior to clinical use. Pigs are widely used for cardiovascular disease research due to their similarity to humans in terms of heart size and coronary anatomy. Therefore, we sought to present an effective protocol for the establishment of a porcine chronic HF model using closed-chest coronary balloon occlusion of the left circumflex artery (LCX), followed by rapid ventricular pacing induced with pacemaker implantation. Eight weeks later, the stem cells were administered by intramyocardial injection in the peri-infarct area. Then the infarct size, cell survival, and left ventricular function (including echocardiography, hemodynamic parameters, and electrophysiology) were evaluated. This study helps establish a stable preclinical large animal HF model for stem cell treatment.

We sought to establish a swine model of heart failure induced by left circumflex artery blockage and rapid pacing to test the effect and safety of intramyocardial administration of stem cells for cell-based therapies.

הקמת מודל חזירים של אי ספיקת לב לאחר שריר הלב לטיפול בתאי גזע

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major ...

Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model

Myocardial infarction (MI) is the leading cause of mortality worldwide. Despite the use of evidence-based treatments, including coronary revascularization and cardiovascular drugs, a significant proportion of patients develop pathological left-ventricular remodeling and progressive heart failure following MI. Therefore, new therapeutic options, such as cellular and gene therapies, among others, have been developed to repair and regenerate injured myocardium. In this context, animal models of MI are crucial in exploring the safety and efficacy of these experimental therapies before clinical translation. Large animal models such as swine are preferred over smaller ones due to the high similarity of swine and human hearts in terms of coronary artery anatomy, cardiac kinetics, and the post-MI healing process. Here, we aimed to describe an MI model in pig by permanent coil deployment. Briefly, it comprises a percutaneous selective coronary artery cannulation through retrograde femoral access. Following coronary angiography, the coil is deployed at the target branch under fluoroscopic guidance. Finally, complete occlusion is confirmed by repeated coronary angiography. This approach is feasible, highly reproducible, and emulates the pathogenesis of human non-revascularized MI, avoiding the traditional open-chest surgery and the subsequent postoperative inflammation. Depending on the time of follow-up, the technique is suitable for acute, sub-acute, or chronic MI models.

Myocardial infarction (MI) animal models that emulate the natural process of the disease in humans are crucial to understanding pathophysiological mechanisms and testing the safety and efficacy of new emergent therapies. Here, we describe an MI swine model created by deploying a percutaneous embolization coil.

אוטם שריר הלב על ידי פריסת סליל אמבוליזציה מלעורית במודל חזירים

Myocardial infarction (MI) is the leading cause of mortality worldwide. Despite the use of evidence-based treatments, including coronary revascularization ...