Ex Vivo Modelo Experimental Porcino para Estudo e Ensino de Mecânica Pulmonar

Resumo

Apresentamos um modelo ex vivo de pulmão de porco para demonstração da mecânica pulmonar e manobras de recrutamento alveolar para fins didáticos. Os pulmões podem ser utilizados por mais de um dia (até cinco dias) com mínimas alterações nas variáveis da mecânica pulmonar.

Resumo

A ventilação mecânica é amplamente utilizada e requer conhecimentos específicos para seu entendimento e manejo. Os profissionais de saúde dessa área podem sentir-se inseguros e desconhecedores devido à formação e aos métodos de ensino inadequados. Portanto, o objetivo deste artigo é delinear as etapas envolvidas na geração de um modelo de pulmão suíno ex vivo a ser utilizado no futuro, para estudar e ensinar mecânica pulmonar. Para gerar o modelo, cinco pulmões porcinos foram cuidadosamente retirados do tórax seguindo as orientações do Comitê de Ética em Pesquisa Animal com os cuidados adequados e conectados ao ventilador mecânico através de uma cânula traqueal. Esses pulmões foram então submetidos à manobra de recrutamento alveolar. Parâmetros de mecânica respiratória foram gravados e câmeras de vídeo foram usadas para obter vídeos dos pulmões durante esse processo. Esse processo foi repetido por cinco dias consecutivos. Quando não utilizados, os pulmões foram mantidos refrigerados. O modelo mostrou mecânica pulmonar diferente após a manobra de recrutamento alveolar a cada dia; não sendo influenciado pelos dias, apenas pela manobra. Portanto, concluímos que o modelo pulmonar ex vivo pode proporcionar um melhor entendimento da mecânica pulmonar e seus efeitos, e até mesmo da manobra de recrutamento alveolar através do feedback visual durante todas as etapas do processo.

Introdução

A ventilação mecânica (VM) é amplamente utilizada em unidades de terapia intensiva (UTIs) e centros cirúrgicos. Sua monitorização é essencial para ajudar a reconhecer assincronias e prevenir lesões para todos os pacientes, especialmente quando o paciente apresenta lesões pulmonares graves1,2,3,4,5,6. A monitorização da mecânica respiratória também pode contribuir para o entendimento clínico da progressão da doença e aplicações terapêuticas, como o uso da pressão expiratóri....

Protocolo

O protocolo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa Animal de nossa Instituição (protocolo nº 1610/2021).

1. Anestesia e preparo dos animais

1. Inicialmente, coloque o animal em uma balança e verifique o peso para ajustar as medicações e sedação necessárias para o procedimento.
2. Administrar cetamina 5 mg/kg e midazolam 0,25 mg/kg por via intramuscular.
3. Puncionar a veia marginal da orelha com cateter venoso 20G e administrar propofol (5 mg/kg) por via venosa para indução anestésica.
4. Administrar 3 mL de heparina por via intravenosa no acesso à veia marginal da orelha para auxiliar na ....

Resultados

Foram utilizadas cinco fêmeas de suínos pesando entre 23,4-26,9 kg e seguindo o protocolo descrito para extração cardiopulmonar e análise da mecânica pulmonar. Nossa intenção é que o modelo seja útil para o estudo da mecânica pulmonar, analisando as variáveis de pico pressórico, pressão de platô, resistência, pressão motriz e complacência dinâmica coletadas diretamente da tela do ventilador mecânico. O fluxograma do modelo é mostrado na Figura 1.

Discussão

O protocolo descrito é útil para produzir um modelo de pulmão suíno ex vivo sob VM com pressão positiva. Pode ser usado para estudar e ensinar mecânica pulmonar através do feedback visual dos pulmões durante o recrutamento e análise das curvas e valores projetados na tela do dispositivo. Para esse resultado, estudos piloto são necessários para entender o comportamento dos pulmões fora da caixa torácica e identificar a necessidade de adaptações.

Identificamos que o ponto.......

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.9% Saline solution			2500ml
Anesthesia machine - Primus	Drager	REF 8603800-18	Anesthesia work station used in the procedure
Aspirator			For blood aspiration from thorax
Bedside Monitor - Life Scope	Nihon Kohden	BSM-7363	Multiparameter monitor used during the procedure
Bonney Tissue Forceps			Any tissue forceps is suitable
Disposable scalper, #23			Any scalper is suitable
Disposable syringe needles, 18G x 1 1/2", 23G x 1"	BD	302814	Widely available
Disposable syringes, 10ml			Widely available
Electrosurgical unit - SS-501	WEM		For cutting and coagulation during thorax incision
Fentanyl			10 mcg/kg bolus + 10 mcg/kg/hour continuous infusion
Finochietto retractor			Any finochietto retractor is suitable
heparin			3ml
Infusion set			Any infusion set is suitable
Isoflurane			1.5%
Kelly Forceps Curved			Any kelly forceps is suitable
Ketamine			5mg/kg
Lactated Ringer solution			500ml
Mechanical ventilator - Servo I	Maquet	REF 6449701	Mechanical ventilator used in the procedure
Metzenbaum Scissor (Straight and curved)			Any metzenbaum scissor is suitable
Midazolam			0.25mg/kg
Orotracheal intubation cannula, #6.5	Rusch	112282	Widely available
Plexiglass			Custom made plexiglass box: 30x45x60cm
Polyester suture, 2-0			Widely available
Potassium choride			10 ml, 19.1% potassium chloride.
propofol			5mg/kg
Three way stopcock			Widely available
Venous catheter, G20 x 1"	BD	38183314	Widely available