대동맥 및 폐 동맥 Hemodynamics 아즈의 큰 동물 모델에서의 침략 Hemodynamic 감시

요약

선물이 아즈를 유도 하 여 돼지 모델에서 오른쪽 심 실 부전을 만드는 프로토콜. 왼쪽 및 오른쪽 심 실 심장 출력 흐름을 사용 하 여 프로브 대동맥 및 폐 동맥에서 혈압 측정 뿐만 아니라 대동맥과 폐 동맥의 침입 모니터링 설명 합니다.

초록

사망률 및 심장 마비를 가진 환자에서 사망률의 주요 원인 중 하나입니다 오른쪽 심 실 (RV) 부전, 폐 고혈압 인 경우 특히. 더 나은 이해 및이 질병의 치료, 왼쪽 및 오른쪽 심 실 매개 변수의 정확한 hemodynamic 모니터링이 중요 합니다. 이러한 이유로, 심장 hemodynamics 및 연구 목적에 대 한 측정의 실험 돼지 모델 확립 필수적 이다.

이 문서는 올레산 (OA) 결과 오른쪽 심 실 부전, 뿐만 아니라 돼지와 hemodynamic 매개 변수를 평가 하는 데 필요한 데이터 수집 프로세스의 계측을 사용 하 여 아즈의 유도 보여줍니다. 오른쪽 심 실 역 기능을 달성 하기 위해 우리 아즈 원인 올레산 (OA)를 사용 하 고 폐 동맥 고혈압 (PAH)이 동반. PAH의 연속 오른쪽 심 실 부전이 모델, 많은 hemodynamic 매개 변수 측정 될 수 있다, 그리고 오른쪽 심 실 볼륨 부하 검출 될 수 있다.

호흡 비율 (RR), 체온, 심장 박동 (인사) 등 모든 중요 한 매개 변수는 모든 실험에 걸쳐 기록 되었다. 대 퇴 동맥 압력 (FAP), 대동맥 압력 (AP), 오른쪽 심 실 압력 (최대 수축, 끝 심장 수축 및 끝 확장기 오른쪽 심 실 압력), 중앙 정 맥 압력 (CVP) 등 hemodynamic 매개 변수, 폐 동맥 압력 (PAP)과 오름차순 대동맥 흐름 (AAF)과 폐 동맥 흐름 (PAF) 포함 하는 관류 매개 변수 뿐만 아니라 왼쪽된 동맥 압력 (무릎) 측정 되었다. Hemodynamic 측정 심장 산출 (CO)를 제공 하는 transcardiopulmonary thermodilution를 사용 하 여 수행 되었다. 또한, PiCCO2 시스템 (펄스 컨투어 심장 출력 시스템 2) extravascular 폐 물 (EVLW) 및 글로벌 끝 확장기 볼륨 (GEDV) 선 볼륨 차이 (SVV) 같은 매개 변수를 수신, 펄스 압력 차이 (PPV), 사용 되었다. 우리의 모니터링 절차는 오른쪽 심 실 부전을 감지 및 볼륨 관리 후 전과 hemodynamic 결과 모니터링에 적합 합니다.

서문

오른쪽 심 실 (RV) 부전 근본 원인은 폐 고혈압²경우에 특히 사망률 및 심장 마비¹, 환자에서 사망률의 주요 원인입니다. 낮은 저항 폐 시스템으로, 일반적으로 관련 된 높은 준수 RV 펌프 혈액. 따라서, RV는 낮은 피크 수축 기 압력에 의해 특징입니다. 그것은 또한 여섯 일 좌 심 실 (LV)³와 비교를 생성 합니다. 그것의 얇은 근육으로 인해 RV는 사전에 변경 및 afterload^4,5에 매우 취약 합니다. 수축과 이완 systole 및 RV에 심장의 isovolumic 단계는 라스베가스로 가지는 왼쪽 및 오른쪽 심 실 hemodynamic 매개 변수의 검사는 급성 오른쪽 심장 조 난^4,7, 비판적으로 아픈 환자 들의 치료에 매우 중요 한 RV 실패 단기 사망률 크게 증가 하기 때문에 ⁶.

중앙 정 맥 압력 (CVP) 같은 매개 변수는 미리 고 폐 모 세관 쐐기 압 (PCWP) 같은 왼쪽된 심 실 미리 매개 변수 환자의 볼륨 상태를 확인 하기 위해 오랜 시간 동안 사용 되었습니다. 최근에, 그것은 혼자이 매개 변수는 환자의 체액^8,,910의 필요를 감지 하 적합 하지 않습니다 표시 되었습니다. 인식 유체 응답 감지 필수적 이며 RV 부전 환자에서 치료 볼륨 부족과 볼륨 과부하. 피하 볼륨 과부하 사망률과 이러한 환자 집중 치료 단위 (ICU) 입원 기간 감소 필수적 이다.

이 연구로 우리는 일관 되 고 복제 가능한 오른쪽 심 실 부전의 돼지 모델 설립. 인 간에 게 그것의 유사 때문에 일관 되 고 재현 실험 큰 동물 모델의 심장 hemodynamics 및 연구 목적에 대 한 측정을 설정할 필요가 있다.

프로토콜

45-55 kg 사이 몸 무게 3-6 개월의 나이에 돼지와 함께 21 마 취 남성과 여성의 국내 (독일 landrace)이 예비 실험 실험 관리 및 함부르크의 도시 (동물의 사용에 정부 위원회에 의해 승인 되었다 Reference-No. 18/17). 도착 지침에 따라 모든 실험을 실시 했다 그리고 모든 동물 케어 '관심과 실험실 동물의 사용에 대 한 가이드' (NIH 간행물 제 86-23, 개정된 1996)¹¹준수를 받았다.

1. 흐름 조사 2-포인트 캘리브레이션

1. 이온을 제거 된 물에서 흐름 프로브를 넣고 혈관 주위 흐름 모듈에 플러그를 넣어 transonic 흐름 프로브 시스템에 프로브를 연결.
2. 데이터 분석 소프트웨어를 엽니다 (예., LabChart 8).
3. 2-포인트 캘리브레이션에 제로 하 고 규모를 몇 초 후 흐름 프로브 시스템을 설정 하 여 측정을 시작 합니다.
4. 데이터 분석 소프트웨어 창에서 단위 변환 로 이동 하 고 2-포인트 캘리브레이션을 선택 합니다. 0으로 설정 하려면 초기 계획을 표시 합니다. 다음, 10 L/min 영역을 표시 하 고 미리 설정 된 값으로 V 1로 설정 합니다.
5. 다른 조사에 대 한 절차를 반복 합니다.

2. 밀러 테 교정

1. 비우기와 교정, 전에 미리 메 마른 몸 온도 따뜻한 물 30 분에 카 테 터의 끝에 담근 다.
2. 브리지 앰프 모듈에 플러그를 넣어 밀러 테 브리지 앰프에 연결 합니다.
3. 데이터 분석 소프트웨어를 시작 합니다.
4. 공 압 비우기 도구에는 카 테 터의 끝을 넣어 0 mmHg에 값을 설정 하 고 프로그램에서 시작 을 클릭 하 여 측정을 시작.
5. 측정을 실행 하 고 100 mmHg로 공 압 비우기 도구를 설정 하십시오. 중지를 클릭 하 여 측정을 중지 합니다.
6. 시작 을 눌러 데이터 분석 소프트웨어를 실행 한 다음 중지를 누릅니다. 증폭 다리의 창에서를 클릭 하 고 단위를 선택 합니다. 그에 따라 0과 100 mmHg의 기준선을 설정 합니다. 소프트웨어를 제공 하는 교정에 대 한 미리 설정 된 값에 따라 테는 이제 모든 신체 압력에 대 한 보정 됩니다.
7. 다른 밀러 카 테 테 르에 대 한 절차를 반복 합니다.

3입니다. 돼지의 준비

1. Ketanest, Azaperon의 4 mg/kg와 0.1 mg/kg Midazolam의 20 mg/kg을 피하 주사 하 여 돼지 의료를 베 풀 고 20 G 4-라인의 귀 정 맥 합니다.
2. 꼬리에 가슴 및 산소 프로브에 장소 ECG 스티커.
3. 마스크를 사용 하는 돼지의 코를 통해 순수한 산소 (15-18 L/min)를 관리 하 고 기도로 준비 수술.
4. 기관지 주위 루프, 메스 (11 블레이드) 기도로 절 개 하 고는 8.5 Mallinckrodt 튜브 그것 안전한 기도 대 한를 사용 하 여. 미리 설정 된 루프와 함께 튜브를 수정 하 고 봉합 피부를 닫습니다.
5. (사춘기 돼지 2.0%의 endexpiratory 농도에 해당)에 0.9의 맥과 0.01 mg/(kg∙h) 펜타닐의 주입을 사용 하 여 Sevoflurane 마 취 시작. 10 mL/kg, 14/min, 속도의 해 양으로 기계적 환기를 시작 하 고 긍정적 최종 내쉬는 숨의 압력 (우는 소리) 7 mmHg의. 0.3 inspiratory 산소 비율 (fiO₂)를 설정 합니다. 10 분 후 마 취의 깊이 충분히 안전 하 게 수술을 수행 하는 깊이입니다. HR 및 혈압 상승 없음 감지 한다.
6. 주입 펌프를 사용 하 여 10 mL/(kg∙h) cristalloid의 기저 볼륨 속도로 유체 균형을 유지 합니다.
7. 부드럽게 돼지의 피부 비누 물을 사용 하 여 청소. Povidone-요오드를 포함 하는 피부 소독 솔루션을 사용 하 여 피부 오염 감소.

4. 중요 한 파라미터 측정

1. 초음파를 사용 하 여 왼쪽된 대 퇴 동맥, 중심 정 맥 카 테 터 및 경 정 맥 (그림 1)에 8 F 중개자 칼 집에 오른쪽 대 퇴 동맥에 동맥 카 테 테 르, 8 F 중개자 칼을 밀고 5 F 서미스터를 삽입에 대 한.
2. 카 테 테 르 배치 Seldinger의 기법¹²를 사용 하 여 배치 합니다.
   1. 초음파 비전 대상 선박에 바늘을 놓습니다.
   2. 선박에는 바늘을 통해 와이어를 넣어, 초음파를 사용 하 여 선의 정확한 위치를 확인 하 고 전체 절차를 통해 선박에서 와이어를 계속. 바늘을 제거 하 고 철사에 팽창 시키는 장소.
   3. 부드러운 압력으로 지침으로는 와이어를 사용 하 여 선박에 피부를 통해는 확장기를 넣어. 확장기를 제거, 철사의 끝에 있는지 확인은 철사에는 카 테 터를 넣어, 그것을 본 카 테 터와 장소는 카 테 터의 끝에 그릇에.
   4. 부드럽게 테 그것을 꺼내 와이어를 제거 합니다.
3. 8 층 중개자 칼 집에 7 층 폐 동맥 카 테 터 (PAC)를 삽입 하 고 RV에 배치 혼합 정 맥 혈 가스 샘플 주셔서 필요한 경우 폐 동맥 곡선 모니터 및 풀 샘플을 받은 후 다시 표시 될 때까지 PA에 PAC 추가 삽입.
4. 왼쪽된 대 퇴 동맥과 대동맥에 그것을 배치에서 8 층 중개자 칼 집에 첫 번째 밀러 팁 카 테 터를 삽입 합니다.
5. 수행 하는 미니 개복 술 (대략 5-10 cm 정도면)는 교육으로 준비는 electrocautery 사용 하 여 관절 위에 알바.
   1. 교육을 열고가 위로 알바 방광 밖으로 아주 부드럽게 당겨.
   2. 3/0 봉합 사를 사용 하 여 방광에서 지갑 문자열 봉합을 넣고 메스 (11 블레이드)와 방광에 절 개.
   3. 방광에 오 줌 카 테 터를 삽입 하 고 물으로 카 테 터의 풍선을 부 풀 려 지갑 문자열 봉합 사를 사용 하 여 그것을 해결. 3/0 봉합과 복 부를 닫습니다.

5. 수술 준비는 심장의

1. 가슴 열기 전에 1.0 fiO₂ 증가 하 고 0.1 mg kg(-1) pancuronium 초기 bolus 정 맥 관리¹³.
2. 메디아 sternotomy를 수행 합니다.
   1. 흉 골 아래 준비는 electrocautery를 사용 합니다. 부드럽게 진동 톱으로 뼈를 분할 하기 전에 주변 조직에서 흉 골 해 부.
   2. 출혈을 줄이기 위해 흉 골 뼈 왁 스로 밀봉 하는 electrocautery를 사용 합니다. 열린된 흉 골의 2 개 반 사이 sternal 늑 골 스프레더 장소와 장치에 핸들을 왜곡 하 여 수술에 필요한 만큼 널리 가슴을 열고.
3. 심 낭이 위와 집게를 사용 하 여 부드럽게 열고 2/0 봉합 사를 피부에 그것을 수정 합니다.
4. 폐와 출혈 방지에 매우 부드럽게 대동맥을 오름차순 동맥 해 부. 신중 하 게 각각 두 동맥 주위 초음파 흐름 프로브를 배치 (그림 2).
5. 5/0 봉합 사를 사용 하 여 폐 동맥에서 장소 2 지갑 문자열 봉합. 메스 (11 블레이드)를 사용 하 여 작은 지갑 문자열 중간 절 개 (약 1 m m)을 꿰 매 고 밀러 테 폐 동맥 (그림 3) 그것을 고정 하기 전에 만들.
6. 신중 하 게는 라 클램프 및 2 지갑 문자열 봉합 4/0 봉합 사를 사용 하 여 장소. 작은 절 개를 만들고 지갑 문자열 봉합 (그림 3)를 사용 하 여 그것을 해결 하기 전에 왼쪽된 아 트리 움 중앙 정 맥 라인 삽입.
7. Hemodynamics 신뢰할 수 있는 (그림 4)을 유지 하기 위해 그것에 메 마른 장갑 봉합 하 여 심 낭을 닫습니다. 와이어와 sternal 폐쇄를 수행 하 고 3/0 봉합 사를 피부를 닫습니다.

6. 평가 및 데이터 수집

1. 각 2 분 AO의 측정 및 PA 흐름 측정, 뿐만 아니라 AO 및 PA 압력 측정 프로그램에서 시작 하 고 중지 버튼을 클릭 하 여 데이터 분석 소프트웨어를 사용 하 여 시작 합니다.
2. PiCCO2 시스템을 사용 하 여 펄스 압력 차이 (PPV) 및 선 볼륨 차이 (SVV) 심장 산출 (CO)를 제공 하는 transcardiopulmonary thermodilution를 수행 합니다. 측정을 시작 하려면 TD | 시작.
3. 연속 세 번 각 측정 단계에서 thermodilution 대 한 경 정 맥에 중심 정 맥 라인에서 서미스터에 10 ° C 차가운 식 염 수의 15 mL를 주사.
4. 각 transcardiopulmonary thermodilution 측정 단계 후 동맥, 정 맥 및 혼합 정 맥 혈 가스 샘플을 가져가 라.

7. 볼륨 최적화

1. 기준선 측정 후 M0 (6.1-6.4 단계)의 모든 매개 변수, 로드 단계 중앙 정 맥 라인에 연결 하는 주입 펌프를 사용 하 여 콜 로이드 주입 (Voluven)의 5 mL/kg을 사용 하 여 볼륨을 관리 합니다.
2. 평형의 5 분 후 또 다른 측정 단계 M1 (6.1-6.4 단계)을 시작 합니다. 새로 생성 된 심장 출력 thermodilution 적어도 10%는 이전 측정 된 CO에 비해 시스템 증가 하지 않는다 (단계 6.2-6.3 참조) PICCO2를 사용 하 여 측정, 단계 (7.1)을 로드 하는 다른 볼륨을 시작 합니다.
3. 10% 이상의 CO에 더 증가 될 때까지 볼륨 로드 및 평형 단계를 계속 합니다. 자, 균형된 액체 상태에 도달 했습니다.

8. 오른쪽 심 실 부전으로 아즈의 유도

1. 0.5에 0.8 spO₂ 90%를 유지 하기 위해 필요에 따라 적어도 하 fiO₂ 증가.
2. 올레산 (OA)의 주입에 의해 연속 오른쪽 심 실 부전으로 아즈를 유도 (0.03 ~ 0.06 mL/kg 약 2 시간).
3. Hemodynamics 안정적으로 유지 하는 perfusor (3 mg 염 분의 50 mL에 아드레날린의)를 사용 하 여 아드레날린의 지속적인 관리를 사용 합니다. 50 mmHg의 평균 동맥 압력을 유지 하기 위해 필요에 따라 주입 속도 증가.
4. 칼슘, 마그네슘, antiarrhythmics 추가 (1 %Lidocain) 안정 된 부 비 동 리듬 유지에 OA의 주입 하는 동안 필요에 따라.

9. 볼륨 최적화

1. 아즈 중간에 가벼운의 유도, 후 단계 6.1-6.4 모든 매개 변수 (M2)의 다른 측정을 수행 합니다.
   참고: 이제, 돼지 모델에서 아즈에 hemodynamic 측정 기준 모델 설정 됩니다. 아즈에 프로토콜 당으로 많은 혈액을 복용 하거나 볼륨을 증가 하 여 볼륨 부하를 줄이기 위해 오른쪽 심 실 부전 시작 볼륨 응답에 추가 조사에 대 한 주입의 정의 금액을 추가 하 여 로드 합니다.

10입니다. 종료

1. 측정을 완료 한 후 염화 칼륨 1mmol/kg을 정 맥 주입 하 여 마 취에서 돼지를 안락사.

결과

우리의 동물 모델에서 돼지 hemodynamic 매개 변수의 광범위 한 다양 한을 보여줍니다. 때문에 크기와 hemodynamics 유사성, 하나 쉽게 사용할 수 정확한 동일한 장비 인간에서 사용으로 비슷한 결과를 얻을. 그러나, 마 취 값 경험에 근거 하 고 무게에 따라 변경 될 수 있습니다 / 나이 / 변형 돼지의.  마 취 계획을 평가 하는 수 의사를 상담 한다.

토론

아즈, 폐 동맥 고혈압에 의해 복잡 하 게는 매우 치명적인 질병 이다. 이 조건에서 고통 받는 환자, 더 이상 그것을 치료에 대 한 정보가 필요 합니다. 작업 하 고 생활 생물 연구, 가능한 합리적인 것을 매우 중요 하다. 이 경우에 그것은 1 개의 실험에 최대한 많은 정보를 수집 하는 데 필요한입니다.

이 같은 오픈-박동 심장 모델에 몇 가지 중요 한 수술 단계 있다. 돼지를 불필?...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Animal Bio Amp	ADInstruments	FE136
Quad BridgeAmp	ADInstruments	FE224
Power Lab 16/35	ADInstruments	5761-E
LabChart 8.1.8 Windows	ADInstruments
Pulmonary artery catheter 7 F	Edwards Lifesciences Corporation	131F7
Prelude Sheath Introducer 8 F	Merit Medical Systems, Inc.	SI-8F-11-035
COnfidence Cardiac Output Flowprobes	Transonic	AU-IFU-PAUProbes-EN Rev. A 4/13
Adrenalin	Sanofi	6053210
Oleic acid	Sigma Aldrich	112-80-1
Magnesium Verla	Verla	7244946
Ketamin	Richter Pharma AG	BE-V433246
Azaperon	Sanochemia Pharmazeutika AG	QN05AD90
Midazolam	Roche Pharma AG	3085793