Bu proje, Avrupa Birliği'nin Horizon 2020 araştırma ve inovasyon programı, 101017113 numaralı hibe sözleşmesi, Instituto de Salud Carlos III (PI20/00298), Beca Carmen de Torres (Fundació Sant Joan de Déu) ve Vanderbilt Medical Scholars Programından fon almıştır. Jordi Grifols, María del Mar Arevalo, Juan Ricardo Gonzalez, Sara Capdevila, Josep Puig ve Gemma Cristina Monte Rubi dahil olmak üzere CMCiB'nin tüm personeline teşekkür ederiz. Ayrıca anatomik çizimlerdeki yardımları için Abril Culell Camprubí ve Dr. Sergi Cesar Díaz'a özel teşekkürlerimizi sunarız.

Bu prosedür, Katalonya Karşılaştırmalı Tıp ve Biyogörüntü Merkezi'nin (CEEA-CMCiB) Hayvan Deneyleri Etik Komitesi (CEEA) tarafından onaylanmıştır. Katalonya Hükümeti ayrıca deneysel protokolü (no. 11652), dosya kimlik numarası FUE-2022-02381434'ü ve kimlik QBXQ3RY3J'yi de onayladı. Denetim ve yardım sağlayan sertifikalı veteriner hekimler de dahil olmak üzere deneyimli uygulayıcılar tüm deneyleri gerçekleştirdi. Bu çalışma için 4-6 günlük, 2.5-3.5 kg ağırlığında domuz yavruları (Sus scrofa domestica) kullanıldı. İlgili önyargılardan kaçınmak için cinsiyet dağılımını dengelemek için bir girişimde bulunuldu.
1. Sedasyon, entübasyon ve erişim
<ol><li>İntramüsküler Ketamin (20 mg / kg), deksmedetomidin (0.02 mg / kg) ve midazolam (0.3 mg / kg) ile sedasyon ve analjezi başlatın. Hayvan derinlemesine sakinleştirildikten sonra (premedikasyonun uygulanmasından 5 dakika sonra), bir burun maskesi (2 L / dak) ile% 100 O2 ile oksijenlendirin. Daha sonra, IV propofol (0.5 mg / kg) ile anestezi indükleyin (bkz.</li>
	<li>Domuz yavrusunu sırt yaslanma pozisyonuna getirin. Trakeanın doğrudan görselleştirilmesini kullanarak 2,5 mm manşetli endotrakeal tüp (Malzeme Tablosuna bakınız) kullanarak orotrakeal entübasyon gerçekleştirin.<ol><li>Akciğer tabanlarının doğrudan oskültasyonu yoluyla uygun endotrakeal tüp yerleşimini onaylayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Mekanik ventilasyonu dakikada 30 nefes solunum hızı, 8-12 mL/kg tidal hacim ve 4 cmH2O ekspirasyon sonu basıncı sağlayacak şekilde ayarlayın.</li>
	<li>Protokol sırasında kalp atış hızı (HR), kan basıncı (BP) ve oksijen satürasyonu (spO2) ile anestezi derinliğini sürekli olarak izleyin. Ventilasyon ve sedasyon parametrelerini gerektiği gibi ayarlayın. NOT: Hayati değerler için ideal değerler 130-160 bpm'lik bir HR, 75-95/60-70 BP ve 85'> bir spO2'dir.</li>
	<li>% 1.5 sevofluran ve fentanil (25-200 μg / kg / dak) ile sedasyonu koruyun (Malzeme Tablosuna bakınız).</li>
	<li>Kateterleri femoral arter (3 Fr) ve ven (4 Fr) içine yerleştirmek için doğrudan görselleştirmeyi kullanın (bkz. Malzeme Tablosu). NOT: Bu kateterler ilaç uygulaması ve numune alımı için kullanılacaktır. Bu nedenle, erişimi sürdürmek önemlidir.</li>
</ol>2. CPB devresi kurulumu ve hazırlama
<ol><li>Aşağıdaki adımları izleyerek CPB devresini özelleştirin ve kurun (Şekil 3):<ol><li>Boruyu mümkün olduğunca kısaltın, ancak yine de hayvanın makineden ulaşması için yeterli mesafeye izin verin.</li>
		<li>Membran oksijenatöründen ( Malzeme Tablosuna bakın) dışarı akışı pompaya girişe bağlayan bir boru köprüsü oluşturun ve takın. NOT: Köprü, hayvanın CA'ları gerçekleştirilirken kanın makinede dolaşmaya devam etmesine izin vermek için hayati önem taşır.</li>
	</ol></li>
	<li>Tüm bağlantı noktaları kapatıldıktan sonra, devreyi 300 mL heparin-salin solüsyonu (1 L salin içine karıştırılmış 1.000 UI heparin) ve 300 mL taze donör domuz kanı ile doldurun, ardından 3.5 mEq sodyum bikarbonat, 350 UI heparin ve 450 mg kalsiyum glukonat (bkz.<ol><li>Kan, heparin-salin, sodyum bikarbonat ve kalsiyum glukonat karışımını tüm devre boyunca 2 dakika boyunca 0,3 L/dk hızında çalıştırarak devreyi "süpürün".</li>
	</ol></li>
</ol>3. Cerrahi ve CPB başlangıcı
NOT: Ek Şekil 1 , kanül yerleştirilmesi için gerekli cerrahi malzemeleri göstermektedir.
<ol><li>Kanülasyona hazırlanmak için sol iç juguler veni ve sağ karotid arteri açığa çıkarın (Şekil 4).</li>
	<li>Kanülasyon için Seldinger veya "tel üstü" tekniğikullanın 21.<ol><li>İlk olarak, sol iç juguler ven içine bir iğne kateteri yerleştirin. Bir kan parlaması görüntülendiğinde, kaba dikkatlice bir kılavuz tel yerleştirin ve telin yerinde kalmasını sağlayarak iğneyi çıkarın.</li>
		<li>Telin üzerine ve kabın içine bir dilatör geçirin, ardından dilatörü çıkarın.</li>
		<li>Tel hala yerindeyken, 8 Fr venöz kanülü geçirin ve yavaşça kabın içine ~ 4 cm ilerletin. Kanülün yerinde kaldığından emin olarak teli dikkatlice çıkarın.</li>
		<li>Sağ karotis artere 6 Fr pediatrik arteriyel kanül yerleştirmek için Seldinger tel tekniğini dilatasyon ile tekrarlayın ( Malzeme Tablosuna bakınız).</li>
		<li>Arteriyel kanülasyon sırasında, yeni yerleştirilen arteriyel kanül yoluyla bir bolus intravenöz heparin (50 IU / kg) uygulayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Erişim sağlandıktan sonra, yanlışlıkla çıkarılmasını önlemek için her iki kanülü de 3-0 poli emilebilir sütürler ve bant kullanarak hayvana güvenli bir şekilde sabitleyin (Şekil 5).</li>
	<li>Kanülleri CPB devresine bağlayın ve devrede hava oluşmasını önlemek için bağlantı noktalarına heparinli tuzlu su eklendiğinden emin olun.</li>
	<li>İlk akışı 80-85 mL/kg/dk'ya ayarlayın ve yavaşça 150 mL/kg/dk'lık nihai akış hızına yükseltin. NOT: Hayvan, deneylerin gerektirdiği sürece CPB'de kalabilir. 1-3 adımlarının bir şeması Ek Şekil 2'de gösterilmiştir.</li>
</ol>4. Dolaşım ve kalp durması (CA)
<ol><li>CA'yı indüklemek için 9 mEq KCl uygulayın. Tam arresti değerlendirmek için hayati değerleri kullanın ve ekokardiyografi ile onaylayın. Gerektiğinde ek KCl uygulayın.</li>
	<li>Kalp durduktan sonra, dolaşım durmasını sağlamak için hayvanı devreden izole edin.</li>
	<li>1.500 rpm'de dolaşan daha önce açıklanan köprüyü (adım 3.5) kullanarak CPB devre akışını koruyun.</li>
</ol>5. Ekstrakorporeal kardiyopulmoner resüsitasyon (eCPR)
<ol><li>Uygun CA koşulu (0 dakika, 30 dakika veya 60 dakika) elde edildiğinde, eCPR resüsitasyonuna başlayın.</li>
	<li>Domuz yavrusunu CPB devresine yeniden bağlayın.</li>
	<li>Periferik arteriyel erişim yoluyla 3 mL kalsiyum glukonat (2.25 mmol / 10 mL, 1: 2 seyreltilmiş) ve 6 mL sodyum bikarbonat (1 M, 1: 2 seyreltilmiş) uygulayın ve gerektiği kadar doz ekleyin. NOT: Gerekirse kardiyoversiyon veya inotropik ilaçlar (adrenalin veya dopamin) kullanılabilir.</li>
</ol>6. Ameliyat sonrası bakım
<ol><li>Resüsitasyon yapıldıktan sonra, stabiliteyi sağlamak için hayati değerleri 15 dakika izleyin. NOT: Yoğun bakım ünitesi döneminde ideal parametreler şunlardır: HR 100-150 bpm, BP 75-95/60-70 ve spO2 > 85.</li>
	<li>Hayvanları manyetik rezonans görüntüleme (MRI) için transfer edin. NOT: Görüntülemeden sonra, hayvanlar asla iyileşmedi ve histolojik analiz için beyin örnekleri elde etmek için intravenöz pentobarbital sodyum uygulaması yoluyla anestezi altındayken ötenazi yapıldı. Numune toplama stratejisi de dahil olmak üzere prosedürün deneysel kısmının bir zaman çizelgesi Ek Şekil 3'te görüntülenebilir.</li>
</ol>

Kardiyak Arrest Sonrası Hayvan Modelinde Ekstrakorporeal Kardiyopulmoner Resüsitasyon

<ol>
	<li>vander Linde, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Birth+prevalence+of+congenital+heart+disease+worldwide:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Birth prevalence of congenital heart disease worldwide: A systematic review and meta-analysis.</a> Journal of the American College of Cardiology. 58 (21), 2241-2247 (2011).</li><li>Claessens, N. H. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amplitude-integrated+electroencephalography+for+early+recognition+of+brain+injury+in+neonates+with+critical+congenital+heart+disease.">Amplitude-integrated electroencephalography for early recognition of brain injury in neonates with critical congenital heart disease.</a> Journal of Pediatrics. 202, 199-205 (2018).</li><li>Aly, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+tissue+oxygenation+index+and+lactate+at+24+hours+postoperative+predict+survival+and+neurodevelopmental+outcome+after+neonatal+cardiac+surgery.">Cerebral tissue oxygenation index and lactate at 24 hours postoperative predict survival and neurodevelopmental outcome after neonatal cardiac surgery.</a> Congenital Heart Disease. 12 (2), 188-195 (2017).</li><li>Bouma, B. J., Mulder, B. J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changing+landscape+of+congenital+heart+disease.">Changing landscape of congenital heart disease.</a> Circulation Research. 120 (6), 908-922 (2017).</li><li>Jungwirth, B., de Lange, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+cardiopulmonary+bypass:+development,+applications,+and+impact.">Animal models of cardiopulmonary bypass: development, applications, and impact.</a> Seminars in Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 14 (2), 136-140 (2010).</li><li>Sarrechia, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurocognitive+development+and+behaviour+in+school-aged+children+after+surgery+for+univentricular+or+biventricular+congenital+heart+disease.">Neurocognitive development and behaviour in school-aged children after surgery for univentricular or biventricular congenital heart disease.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 49 (1), 167-174 (2016).</li><li>Schlosser, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurocognitive+functioning+in+young+adults+with+congenital+heart+disease:+insights+from+a+case-control+study.">Neurocognitive functioning in young adults with congenital heart disease: insights from a case-control study.</a> Cardiology in the Young. 32 (5), 694-701 (2022).</li><li>Miller, S. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abnormal+brain+development+in+newborns+with+congenital+heart+disease.">Abnormal brain development in newborns with congenital heart disease.</a> The New England Journal of Medicine. 357 (19), 1928-1938 (2007).</li><li>Fang, A., Allen, K. Y., Marino, B. S., Brady, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurologic+outcomes+after+heart+surgery.">Neurologic outcomes after heart surgery.</a> Paediatric Anaesthesia. 29 (11), 1086-1093 (2019).</li><li>Carr, B. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammatory+effects+of+blood-air+interface+in+a+porcine+cardiopulmonary+bypass+model.">Inflammatory effects of blood-air interface in a porcine cardiopulmonary bypass model.</a> ASAIO Journal. 66 (1), 72-78 (2020).</li><li>Drabek, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emergency+preservation+and+delayed+resuscitation+allows+normal+recovery+after+exsanguination+cardiac+arrest+in+rats:+A+feasibility+trial.">Emergency preservation and delayed resuscitation allows normal recovery after exsanguination cardiac arrest in rats: A feasibility trial.</a> Critical Care Medicine. 35 (2), 532-537 (2007).</li><li>Sheikh, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteomics+of+cerebral+injury+in+a+neonatal+model+of+cardiopulmonary+bypass+with+deep+hypothermic+circulatory+arrest.">Proteomics of cerebral injury in a neonatal model of cardiopulmonary bypass with deep hypothermic circulatory arrest.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 132 (4), 820-828 (2006).</li><li>Khailova, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+alkaline+phosphatase+activity+and+expression+in+an+experimental+infant+swine+model+of+cardiopulmonary+bypass+with+deep+hypothermic+circulatory+arrest.">Tissue alkaline phosphatase activity and expression in an experimental infant swine model of cardiopulmonary bypass with deep hypothermic circulatory arrest.</a> Journal of Inflammation. 17, 27 (2020).</li><li>Mavroudis, C. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroencephalographic+response+to+deep+hypothermic+circulatory+arrest+in+neonatal+swine+and+humans.">Electroencephalographic response to deep hypothermic circulatory arrest in neonatal swine and humans.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 106 (6), 1841-1846 (2018).</li><li>Gabriel, G. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+development+and+congenital+heart+disease+modeling+in+the+pig.">Cardiovascular development and congenital heart disease modeling in the pig.</a> Journal of the American Heart Association. 10 (14), 021631 (2021).</li><li>Dhari, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+cardiopulmonary+bypass+on+neurogenesis+and+cortical+maturation.">Impact of cardiopulmonary bypass on neurogenesis and cortical maturation.</a> Annals of Neurology. 90 (6), 913-926 (2021).</li><li>Wittnich, C., Belanger, M. P., Wallen, W. J., Torrance, S. M., Juhasz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Long-term+stable+normothermic+cardiopulmonary+bypass+model+in+neonatal+swine.">A Long-term stable normothermic cardiopulmonary bypass model in neonatal swine.</a> The Journal of Surgery Research. 101 (2), 176-182 (2001).</li><li>Lodge, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+blood+flow+during+pulsatile+cardiopulmonary+bypass+and+after+circulatory+arrest+in+an+infant+model.">Regional blood flow during pulsatile cardiopulmonary bypass and after circulatory arrest in an infant model.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 63 (5), 1243-1250 (1997).</li><li>Davidson, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alkaline+phosphatase+treatment+of+acute+kidney+injury+in+an+infant+piglet+model+of+cardiopulmonary+bypass+with+deep+hypothermic+circulatory+arrest.">Alkaline phosphatase treatment of acute kidney injury in an infant piglet model of cardiopulmonary bypass with deep hypothermic circulatory arrest.</a> Scientific Reports. 9 (1), 14175 (2019).</li><li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ulinastatin+protects+against+acute+kidney+injury+in+infant+piglets+model+undergoing+surgery+on+hypothermic+low-flow+cardiopulmonary+bypass.">Ulinastatin protects against acute kidney injury in infant piglets model undergoing surgery on hypothermic low-flow cardiopulmonary bypass.</a> PLoS One. 10 (12), e0144516 (2015).</li><li>Tegtmeyer, K., Brady, G., Lai, S., Hodo, R., Braner, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Videos+in+clinical+medicine:+placement+of+an+arterial+line.">Videos in clinical medicine: placement of an arterial line.</a> The New England Journal of Medicine. 354 (15), 13 (2006).</li><li>Nteliopoulos, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+injury+following+cardiopulmonary+bypass:+a+clinical+update.">Lung injury following cardiopulmonary bypass: a clinical update.</a> Expert Review of Cardiovascular Therapy. 20 (11), 871-880 (2022).</li><li>Jufar, A. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Renal+and+cerebral+hypoxia+and+inflammation+during+cardiopulmonary+bypass.">Renal and cerebral hypoxia and inflammation during cardiopulmonary bypass.</a> Comprehensive Physiology. 12 (1), 2799-2834 (2021).</li><li>Nollert, G., Reichart, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiopulmonary+bypass+and+cerebral+injury+in+adults.">Cardiopulmonary bypass and cerebral injury in adults.</a> Shock. 16 (1), 16-19 (2001).</li><li>T&#243;th, Z., Gy&#246;rimoln&#225;r, I., Abrah&#225;m, H., Hevesi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cannulation+and+cardiopulmonary+bypass+produce+selective+brain+lesions+in+pigs.">Cannulation and cardiopulmonary bypass produce selective brain lesions in pigs.</a> Asian Cardiovascular &amp; Thoracic Annals. 14 (4), 273-278 (2006).</li><li>Senra, D. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rat+model+of+acute+lung+injury+induced+by+cardiopulmonary+bypass.">A rat model of acute lung injury induced by cardiopulmonary bypass.</a> Shock. 16 (3), 223-226 (2001).</li><li>Liu, M. D., Luo, P., Wang, Z. J., Fei, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+of+serum+Tau,+GFAP,+TNF-&#945;+and+malonaldehyde+after+blast-related+traumatic+brain+injury.">Changes of serum Tau, GFAP, TNF-&#945; and malonaldehyde after blast-related traumatic brain injury.</a> Chinese Journal of Traumatology. 17 (6), 317-322 (2014).</li><li>Kim, W. G., Moon, H. J., Won, T. H., Chee, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rabbit+model+of+cardiopulmonary+bypass.">Rabbit model of cardiopulmonary bypass.</a> Perfusion. 14 (2), 101-105 (1999).</li><li>Mei, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+adrenal+cortex+injury+during+cardiopulmonary+bypass+in+a+canine+model.">Acute adrenal cortex injury during cardiopulmonary bypass in a canine model.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 156 (2), 696-706 (2018).</li><li>Cameron, D., Tam, V., Cheng, W., Braxton, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+in+the+physiology+of+cardiopulmonary+bypass+using+a+swine+model.">Studies in the physiology of cardiopulmonary bypass using a swine model.</a> Swine as Models in Biomedical Research. , 187-197 (1992).</li><li>Belanger, M., Wittnich, C., Torrance, S., Juhasz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Model+of+normothermic+long-term+cardiopulmonary+bypass+in+swine+weighing+more+than+eighty+kilograms.">Model of normothermic long-term cardiopulmonary bypass in swine weighing more than eighty kilograms.</a> Comparative Medicine. 52 (2), 117-121 (2002).</li><li>M&#252;nch, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+contractility+with+tepid+modified+full+blood+cardioplegia+compared+with+cold+crystalloid+cardioplegia+in+a+piglet+model.">Improved contractility with tepid modified full blood cardioplegia compared with cold crystalloid cardioplegia in a piglet model.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 48 (2), 236-243 (2015).</li><li>Tirilomis, T., Paz, D., Nolte, L., Schoendube, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modified+aortic+cannulation+for+cardiopulmonary+bypass+in+neonatal+piglet+model.">Modified aortic cannulation for cardiopulmonary bypass in neonatal piglet model.</a> Journal of Cardiac Surgery. 23 (5), 503-504 (2008).</li></ol>

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Kardiyopulmoner baypas, yetişkinler, çocuklar ve yenidoğanlar için kalp cerrahisi sırasında yaygın olarak kullanılır. Kanı oksijenlendirmek ve pulmoner ve kardiyak stabilizasyon sağlamak için birlikte çalışan motorlu bir ekstrakorporeal devre ve membran oksijenatörüne dayanır. Önceki çalışmalar, KPB'nin hem hasta hem de eski sağlıklı hastalarda birçok organ sistemini (böbrek, serebral, pulmoner, kardiyak, gastrointestinal) olumsuz etkileyebileceğini göstermiştir 22,23,24.</...

Konjenital kalp hastalığı (KKH) en yaygın konjenital malformasyondur ve dünya çapında yılda yaklaşık bir milyon doğum etkilenmektedir1. Kardiyotorasik cerrahi (KTS) ve yoğun bakım tedavisindeki modern gelişmeler mortalite oranlarını iyileştirmiş olsa da, komorbiditeler son derece yaygın olmaya devam etmektedir 2,3,4,5. Bilişsel ve motor bozuklukların yanı sıra öğrenme güçlükleri de dahil olmak üzere nörogelişimsel anormallikler bu hastaların yaklaşık %25-50'sinde bildirilmiştir 6,7,8. Yaşamın ilk günlerinde, özellikle dolaşım ve kardiyak arrest (CA) gerektiren cerrahi ameliyatların morbiditeyi arttırdığı gösterilmiştir9. Ameliyat sırasındaki hemodinamik değişiklikler, gelişmekte olan hassas yenidoğan beyni üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Deneysel modeller, bu anormalliklerin kökenini daha iyi anlamak ve bu hastaların prognozlarını iyileştirmek için nöroprotektif stratejileri araştırmak için gereklidir.
Bu popülasyonu incelemek için hayvan modellerinin kullanımı geniş çapta belgelenmiştir 5,10,11,12,13,14. Özellikle, domuz yavruları, kardiyak anatomi (Şekil 1), genom ve fizyolojideki yakın yaklaşımların yanı sıra diğer hayvan modellerine kıyasla nispeten daha büyük boyutları göz önüne alındığında mükemmel bir seçenek sunar15 (Şekil 2). Hem kardiyopulmoner baypas (CPB) hem de CA'nın etkilerini incelemek için domuz yavrusu modellerinin kullanımı daha önce açıklanmıştır. Bu deneysel hayvan modelleri, hemodinamik değişiklikleri ve ilişkili son doku organ komplikasyonlarını incelemek için yararlıdır 14,16,17,18,19,20. Bu modeller, araştırmacıların çeşitli deneysel koşullar için esneklikle kontrollü bir ortamda insan koşullarını incelemelerine izin vermek için geliştirilmiştir. Çoğu çalışma, ileri cerrahi beceriler gerektiren, daha yüksek kaynak kullanımı gerektiren ve uzun süreli sağkalımı sağlamayı zorlaştıran bir teknik olan merkezi kanülasyonun kullanımını bildirmektedir. Önceki çalışmalar, CPB 12,15'in incelenmesinde domuz yavrularının kullanımını belgelemiş olsa da, çok azı periferik kanülasyon tekniğini önermiştir.
Bu yeni periferik kanülasyon tekniği, yayınlanmış diğer çalışmalarla karşılaştırıldığında daha kolay, daha az agresif ve daha uygulanabilirdir19. Ayrıca, bu tekniğin yenidoğanlarda ve küçük hayvanlarda doğrulanması yenidir ve KKH ve ilişkili komorbiditelerini incelemek için bir hayvan modeli kullanmakla ilgilenen tüm araştırmacılar tarafından kullanılmak üzere düşünülmelidir. Hayvan modeli deneyleri yürütme konusunda deneyimli malzeme, kaynak ve personel ile donatılmış bir laboratuvara erişimi olan kişiler için özellikle uygundur.
Özetle, bu çalışmanın temel amacı, CA ile CPB'nin bir neonatal domuz yavrusu modelini tanımlamak ve doğrulamaktır. Protokol, CPB cerrahisinin ciddi beyin hasarını ve diğer olası komplikasyonlarını, değişen deneysel koşullarla kontrollü bir ortamda incelemeyi amaçlamaktadır. Bu yöntem, çok çeşitli deneysel protokoller için kullanılabilecek genelleştirilebilir, güvenilir ve yüksek kaliteli bir model sağlar.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1.5% sevofluorane</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>20070289</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2.5 mm endotracheal tube</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>988-1782</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 Fr catheter for peripheral arterial access</td>
			<td>Prodimed</td>
			<td>3872.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4 Fr catheter for peripheral venous access</td>
			<td>Prodimed</td>
			<td>3872.13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6 French ECMO pediatric arterial cannula&#160;</td>
			<td>Medtronic&#160;</td>
			<td>77206</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8 French ECMO pediatric venous cannula&#160;</td>
			<td>Medtronic&#160;</td>
			<td>68112</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adrenaline</td>
			<td>B Braun</td>
			<td>469801-1119</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adson forceps</td>
			<td>Allgaier instruments</td>
			<td>08-030-130</td>
			<td>Any brand may be substituted</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BP cuff&#160;</td>
			<td>Mindray</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorfine (0.01 mg/kg)</td>
			<td>Richter Pharma</td>
			<td>#9004114000537</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium gluconate (2.25 mmol/10 mL)</td>
			<td>B Braun</td>
			<td>570-12606194-1119</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexmedetomidine (0.5-2.0 &#181;g/kg/min)</td>
			<td>Orion farma</td>
			<td>GTN 064321000017253</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dolethol</td>
			<td>vetoquinol</td>
			<td>#3605870004904</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dopamine</td>
			<td>hikma</td>
			<td>A044098010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fentanyl (25-200 &#181;g/kg/min)</td>
			<td>Kern Pharma</td>
			<td>756650.2H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fresh donor pig blood Type O</td>
			<td>Any&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat Exchanger</td>
			<td>Maquet Gmbh &#38; Co</td>
			<td>MCP70107.2130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin (1350 UI)</td>
			<td>ROVI</td>
			<td>641641.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Irwin retractor</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>BV104R</td>
			<td>Any brand may be substituted</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine (20 mg/kg)</td>
			<td>Richter Pharma</td>
			<td>#9004114000452</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lubricant</td>
			<td>Any orotracheal lubricant</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Midazolam (0.3 mg/kg)</td>
			<td>Serra Pamies</td>
			<td>619627.4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mosquito forceps</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>BH109R</td>
			<td>Any brand may be substituted</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle forceps</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>BM016R</td>
			<td>Any brand may be substituted</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal&#160;saline (0.9%)</td>
			<td>B Braun Fisiovet</td>
			<td>5/469827/0610</td>
			<td>Any brand may be substituted</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic clamps for tubing</td>
			<td>Achim Schulz-Lauterbach</td>
			<td>DBGM</td>
			<td>Any brand may be substituted</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride (9 mEq)</td>
			<td>B Braun</td>
			<td>3545156</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propofol (0.5 mg/kg)</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>579742.7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quadrox Membrane Oxygenator&#160;</td>
			<td>Maquet Gmbh &#38; Co</td>
			<td>BE-HMOSD 300000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rectal thermometer</td>
			<td>Any</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RotaFlow Console ECMO system&#160;</td>
			<td>Maquet Gmbh &#38; Co</td>
			<td>MCP00703177</td>
			<td>Neonatal ECMO System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>BB074R</td>
			<td>Any brand may be substituted</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate (1 M)</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td>634477.4 OH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors</td>
			<td>Talmed Inox</td>
			<td>112</td>
			<td>Any brand may be substituted</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture (3/0 poly absorbable)</td>
			<td>B Braun Novosyn (R)</td>
			<td>0068030N1</td>
			<td>Any brand may be substituted</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pediatric animal model of extracorporeal cardiopulmonary resuscitation after prolonged circulatory arrest

Konjenital kalp hastalığı (KKH) en sık görülen konjenital malformasyondur ve dünya çapında yılda yaklaşık bir milyon doğum etkilenmektedir. Bu hastalığın kapsamlı bir şekilde araştırılması, uygun ve onaylanmış hayvan modelleri gerektirir. Domuz yavruları, benzer anatomileri ve fizyolojileri nedeniyle translasyonel araştırmalar için yaygın olarak kullanılır. Bu çalışma, ciddi beyin hasarı ve kalp cerrahisinin diğer komplikasyonlarını incelemek için bir araç olarak dolaşım ve kardiyak arrest (CA) ile kardiyopulmoner baypasın (CPB) yenidoğan domuz yavrusu modelini tanımlamayı ve doğrulamayı amaçladı. Bu çalışma, bir malzeme listesi eklemenin yanı sıra, diğer araştırmacıların bu protokolü planlaması ve yürütmesi için bir yol haritası sağlar. Deneyimli uygulayıcılar birkaç deneme yaptıktan sonra, modelin temsili sonuçları, küçük domuz yavrusu boyutuna ve varyant damar anatomisine atfedilen başarısızlıklarla birlikte% 92'lik bir başarı oranı gösterdi. Ayrıca model, uygulayıcıların CA'da değişen süreler, sıcaklık değişiklikleri ve farmakolojik müdahaleler dahil olmak üzere çok çeşitli deneysel koşullar arasından seçim yapmalarına izin verdi. Özetle, bu yöntem çoğu hastane ortamında kolayca bulunabilen, güvenilir ve tekrarlanabilir materyalleri kullanır ve kalp ameliyatı geçiren çocuklarda translasyonel araştırmaları geliştirmek için yaygın olarak kullanılabilir.

Congenital heart disease (CHD) is the most prevalent congenital malformation, with about one million births impacted&#160;worldwide per year1. Though modern advances in cardiothoracic surgery (CTS) and intensive care treatment have improved mortality rates, comorbidities remain extremely common2,3,4,5. Neurodevelopmental abnormalities, including cognitive and motor impairments as well as learning disabilities, are reported in around 25%-50% of these patients6,7,8. Surgery during the first days of life, especially those that require circulatory and cardiac arrest (CA), has been demonstrated to increase morbidity9. Hemodynamic alterations during surgery may have an important effect on the vulnerable developing newborn brain. Experimental models are essential to better understand the origin of these abnormalities and investigate neuroprotective strategies to improve the prognoses of these patients.
The use of animal models to study this population has been widely documented5,10,11,12,13,14. Notably, piglets offer an excellent option, given close approximations in cardiac anatomy (Figure 1), genome, and physiology, as well as their relatively larger size in comparison to other animal models15 (Figure 2). The use of piglet models to study the effects of both cardiopulmonary bypass (CPB) and CA has been previously described. These experimental animal models are useful for studying hemodynamic changes and associated end-tissue organ complications14,16,17,18,19,20. These models were developed to allow researchers to study human conditions in a controlled setting, with flexibility for a variety of experimental conditions. Most studies report the use of central cannulation, a technique that demands advanced surgical skills, requires higher resource utilization, and makes it difficult to ensure long-term survival. Though previous studies have documented the use of piglets in studying CPB12,15, few have proposed the peripheral cannulation technique.
This new peripheral cannulation technique is easier, less aggressive, and more feasible when compared to other published studies19. Moreover, validating this technique in newborns and small animals is novel and should be considered for use by all researchers interested in using an animal model to study CHD and its associated comorbidities. It is particularly appropriate for individuals with access to a laboratory equipped with supplies, resources, and personnel experienced in conducting animal model experiments.
In summary, the main aim of this study is to describe and validate a neonatal piglet model of CPB with CA. The protocol aims to study severe brain damage and other possible complications of CPB surgery in a controlled setting with varying experimental conditions. This method provides a model that is generalizable, reliable, and of high quality, which can be used for a wide variety of experimental protocols.

Yazar Spotlight: Yenidoğan Domuz Yavrusu Modeli Kullanarak Pediatrik Kalp Cerrahisini Simüle Etme

Uzun Süreli Dolaşım Durması Sonrası Ekstrakorporeal Kardiyopulmoner Resüsitasyonun Pediatrik Hayvan Modeli

Mortality rates for children with congenital heart defects have improved significantly in recent years given improvements in cardiac surgery. However, comorbidities remain extremely common, and that's the goal of our lab. We aim to investigate these comorbidities, uncover underlying causes, and develop preventative measures.Right now, we are studying neuro abnormalities that develop after cardiac surgery. This protocol offers a feasible and reproducible animal model of simulating pediatric cardiac surgery. So with that, researchers can use it as a base to test many different experimental conditions and a wide variety of other hypotheses.The peripheral cannulation technique for porcine cardiopulmonary bypass in our model is both practical and cost effective. Furthermore, it does allow a more reliable way to assess postoperative outcomes than the traditional central cannulation technique. The flexibility of our model encourages future work in congenital heart disease and comorbidity studies.For example, our lab is currently planning to expand this model to study real-time monitoring of cerebral parameters such as oxygenation status and cerebral blood flow.

6 aylık bir süre boyunca, tam protokol, pediatrik yoğun bakım doktorları, pediatrik kardiyologlar, veterinerler ve teknisyenlerden oluşan disiplinler arası bir ekip tarafından 12 kez gerçekleştirildi (Ek Şekil 2 ve Ek Şekil 3).
Şekil 1 ve Şekil 2 , bu protokolde kullanılan hayvanların beklenen anatomisini göstermektedir. Dahil edilen domuz yavruları ortalama 4.8 günlüktü (4-6 gün...

Watch this Scientific Journal Video about Author Spotlight: Simulating Pediatric Cardiac Surgery Using a Neonatal Piglet Model at JoVE.com

Bu protokol, ciddi beyin hasarı ve CPB'ye ikincil diğer komplikasyonları incelemek için bir araç olarak dolaşım ve kalp durması ile bir yenidoğan domuz kardiyopulmoner baypas (CPB) modelini tanımlar.

Congenital heart disease (CHD) is the most prevalent congenital malformation, with about one million births impacted worldwide per year. Comprehensive ...

Konjenital kalp kusurlu çocuklar için mortalite oranları, kalp cerrahisindeki gelişmeler göz önüne alındığında son yıllarda önemli ölçüde iyileşmiştir. Bununla birlikte, komorbiditeler son derece yaygın olmaya devam etmektedir ve laboratuvarımızın amacı da budur. Bu komorbiditeleri araştırmayı, altta yatan nedenleri ortaya çıkarmayı ve önleyici tedbirler geliştirmeyi amaçlıyoruz.Şu anda, kalp ameliyatından sonra gelişen nöro anormallikleri inceliyoruz. Bu protokol, pediatrik kalp cerrahisini simüle etmek için uygulanabilir ve tekrarlanabilir bir hayvan modeli sunar. Bununla birlikte, araştırmacılar bunu birçok farklı deneysel koşulu ve çok çeşitli diğer hipotezleri test etmek için bir temel olarak kullanabilirler.Modelimizde domuz kardiyopulmoner baypas için periferik kanülasyon tekniği hem pratik hem de uygun maliyetlidir. Ayrıca, postoperatif sonuçları değerlendirmek için geleneksel merkezi kanülasyon tekniğinden daha güvenilir bir yol sağlar. Modelimizin esnekliği, konjenital kalp hastalığı ve komorbidite çalışmalarında gelecekteki çalışmaları teşvik etmektedir.Örneğin, laboratuvarımız şu anda oksijenasyon durumu ve serebral kan akışı gibi serebral parametrelerin gerçek zamanlı izlenmesini incelemek için bu modeli genişletmeyi planlıyor.

pediatric-animal-model-extracorporeal-cardiopulmonary-resuscitation

Research

JoVE Journal

Medicine

Pediatric Animal Model of Extracorporeal Cardiopulmonary Resuscitation After Prolonged Circulatory Arrest

545 Görüntüleme.  Sant Joan de Déu Research Institute. Konjenital kalp kusurlu çocuklar için mortalite oranları, kalp cerrahisindeki gelişmeler göz önüne alındığında son yıllarda önemli ölçüde iyileşmiştir. Bununla birlikte, komorbiditeler son derece yaygın olmaya devam etmektedir ve laboratuvarımızın amacı da budur. Bu komorbiditeleri araştırmayı, altta yatan nedenleri ortaya çıkarmayı ve önleyici tedbirler geliştirmeyi amaçlıyoruz.Şu anda, kalp ameliyatından sonra gelişen nöro anormallikleri inceliyor...

Video: Yazar Spotlight: Yenidoğan Domuz Yavrusu Modeli Kullanarak Pediatrik Kalp Cerrahisini Simüle Etme

Congenital heart disease (CHD) is the most prevalent congenital malformation, with about one million births impacted worldwide per year. Comprehensive investigation of this disease requires appropriate and validated animal models. Piglets are commonly used for translational research due to their analogous anatomy and physiology. This work aimed to describe and validate a neonatal piglet model of cardiopulmonary bypass (CPB) with circulatory and cardiac arrest (CA) as a tool for studying severe brain damage and other complications of cardiac surgery. In addition to including a list of materials, this work provides a roadmap for other investigators to plan and execute this protocol. After experienced practitioners performed several trials, the representative results of the model demonstrated a 92% success rate, with failures attributed to small piglet size and variant vessel anatomy. Furthermore, the model allowed practitioners to select from a wide variety of experimental conditions, including varying times in CA, temperature alterations, and pharmacologic interventions. In summary, this method uses materials readily available in most hospital settings, is reliable and reproducible, and can be widely employed to enhance translational research in children undergoing heart surgery.

This protocol describes a neonatal porcine model of cardiopulmonary bypass (CPB), with circulatory and cardiac arrest as a tool for studying severe brain damage and other complications secondary to CPB.

Tıp

Cardiopulmonary Bypass (CPB) Circuit Setup for Cardiac Arrest and Resuscitation in Pediatric Animal Model

To begin, place the four-to-six-days-old anesthetized piglet in the dorsal recumbent position. After performing orotracheal intubation using a cuffed tube, auscultate the lung bases to confirm appropriate endotracheal tube placement. Set up mechanical ventilation and continuously monitor the depth of anesthesia during surgery through heart rate, blood pressure, and oxygen saturation.Adjust ventilatory and sedation parameters as required. Then insert a 3 French catheter in the femoral artery, followed by a 4 French catheter in the vein. Next, initiate the cardiopulmonary bypass, or CPB, circuit set up by shortening the CPB tubing while maintaining enough distance between the animal and the machine.Create a tubing bridge to connect the membrane oxygenator outflow and pump inflow. Once all the connection points are sealed, sweep the circuit with 300 microliters of heparin saline solution and 300 milliliters of fresh donor pig blood, followed by sodium bicarbonate, heparin, and calcium gluconate. Once the CPB circuit is ready, expose the left internal jugular vein, and insert the needle catheter into it.Similarly, expose the right carotid artery to prepare for cannulation. Once a blood flash is visible, carefully insert a guide wire into the vessel. Thread a dilator over the wire and into the vessel.Then remove the dilator. Slowly thread an 8 French venous cannula approximately four centimeters into the vessel, and remove the wire, ensuring the cannula remains in place. Then place a 6 French pediatric arterial cannula into the right carotid artery as previously demonstrated with dilation.Finally, administer an intravenous heparin bolus through the newly placed arterial cannula. After achieving access, use 3-0 absorbable sutures to fix both cannulas to the animal, and tape to prevent inadvertent removal. Connect the cannulas to the CPB circuit, ensuring heparin saline is added to the connection points to prevent air in the circuit.Set the initial flow to 80 to 85 milliliters per kilogram per minute. To induce cardiac arrest, administer nine milliequivalents of potassium chloride. Once the heart is stopped, isolate the animal from the circuit.Then maintain the CPB circuit flow to circulate at 1, 500 RPM. After achieving appropriate cardiac arrest conditions, begin extracorporeal cardiopulmonary resuscitation by reconnecting the piglet to the CPB circuit. Administer three milliliters of calcium gluconate and six milliliters of sodium bicarbonate through peripheral arterial access, adding doses as necessary.The vessel cannulation and CPB with cardiac arrest achieved a 92%success rate in the experiments. MRIs demonstrated clear signs of early brain damage in the CPB with cardiac arrest animals compared to control. The acute diffusion tensor imaging modality better identified the signs of infarction than other conventional MRI sequences.