Name: halogenated agent delivery in porcine model of acute respiratory distress syndrome via an intensive care unit type device
Uploaded: 2020-09-24T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Halogenated Agent Delivery in Porcine Model of Acute Respiratory Distress Syndrome via an Intensive Care Unit Type Device at JoVE.com

המחברים רוצים להודות לצוות מגר"ד, מאוניברסיטת קלרמונט אוברן, ולמרכז הבינלאומי דה צ'יורג'י אנדוסקופיק (כולם בקלרמונט-פראנד, צרפת).

פרוטוקול המחקר אושר על ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים של המיניסטאר הצרפתי de l'Education Nationale, de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche (מספר אישור 01505.03) לפני שנרשם ב- preclinicaltrials.eu (מזהה הרישום הקדם קליני PCTE0000129). כל ההליכים בוצעו במרכז הבינלאומי דה Chirurgie אנדוסקופיק, הממשלה קלרמונט אוברן, קלרמונט-פרא...

מאמר זה מתאר מודל ניסיוני לשחזור של ARDS המושרה על ידי ההטמעה התוך-מערכתית של HCl בחזירונים כדי לחקור את ההשפעות המגנות על הריאות של נדיפים הלוגנים, כגון סבופלוראן או איזופלוראן, המועברים באמצעות מכשיר שימור הרדמה.
המטרה העיקרית של מחקר זה הייתה לפתח מודל ניסיוני של ARDS שבו סוכנ...

תסמונת מצוקה נשימתית חריפה (ARDS) היא סיבה נפוצה לכשל נשימתי היפוקסמי ומוות בחולים חולים קריטיים1. הוא מאופיין הן בפגיעות אפיתל תכתשיות מפוזרות והן בפציעות אנדותל, מה שמוביל לחדירה מוגברת ובצקת ריאות, פינוי נוזלים משופע (AFC) והחמרה במצוקה נשימתית2. ספיגה מחדש של בצלקת כתשית והתאוששות מ ARDS דורשים הובלת נוזל אפיתל דרך alveoli להישאר שלם, אשר מציע כי טיפול שיפור AFC יכול להיות שימושי3,4. למרות אוורור מגן ריאות ואסטרטגיה מגבילה לטיפול בנוזלים תוך ורידי הוכיחו מועיל בשיפור התוצאות2,5, הם עדיין קשורים לתמותה גבוהה ותחלואה6. לכן, יש צורך דחוף לפתח טיפולים יעילים לתסמונת ולהבין טוב יותר את המנגנונים המדויקים שבאמצעותם טיפולים כאלה עשויים לעבוד.
הרדמה הלוגנית, כגון איזופלוראן או סבופלוראן, שימשו באופן נרחב להרדמה כללית בחדר הניתוח. סבופלורן קשורה לירידה בדלקת בריאות של חולים שעברו ניתוח בית החזה ועם ירידה בסיבוכים ריאתיים לאחר הניתוח, כגון ARDS7. תוצאות דומות נמצאו במטא-אנליזה של חולים לאחר ניתוח לב8. נדיפים הלוגן יש גם אפקט סימפונות9,10 ואולי כמה תכונות המגנות על כמה איברים, כגון הלב8,11 והכליות12,13,14. לאחרונה גובר העניין בשימוש הקליני בהרדמה בשאיפה כסמי הרגעה ביחידה לטיפול נמרץ. מחקרים בבעלי חיים ובבני אדם תומכים בהשפעות המגנות של טיפול מקדים עם חומרים הלוגניים לפני איסכמיה ממושכת של הכבד15, המוח16, או הלב11. סוכנים הלוגניים יש גם יתרונות פרמקוקינטיים ופרמקודינמיים פוטנציאליים על פני סוכנים תוך ורידי אחרים עבור תרופות ההרדה של חולים קריטיים, כולל התפרצות מהירה של פעולה וקוז מהיר עקב הצטברות קטנה ברקמות. סוכנים הלוגן בשאיפה להקטין את זמני צנרור בהשוואה לרדם תוך ורידי בחולים שעברו ניתוח לב17. מספר מחקרים תומכים בבטיחות וביעילות של סוכנים הלוגנים במצן של חולי טיפול נמרץ18,19,20. במודלים ניסיוניים של ARDS, סבופלוראן בשאיפה משפר את חילופי הגז21,22, מפחית בצקת כתוש21,22, ומחליל דלקת ריאתית ומערכתית23. Isoflurane גם לשפר את תיקון הריאות לאחר פציעה על ידי שמירה על שלמות המחסום מכתשי-נימי, אולי על ידי לווסת את הביטוי של חלבון צומת חזק מפתח24,25,26. בנוסף, מקרופאגים עכבר כי היו תרבותיים ומטופלים עם איזופלוראן היו השפעות פאגוציטיות טובות יותר על נויטרופילים מאשר מקרופאגים שלא טופלו עם איזופלוראן27.
עם זאת, המסלולים הביולוגיים המדויקים והמנגנונים המסבירים את תכונות ההגנה על הריאות של הרדמה נדיפת עדיין אינם ידועים עד כה, הדורשים חקירה נוספת18. מחקרים נוספים מוצדקים גם לחקור את ההשפעות המדויקות של sevoflurane על פגיעה בריאה וכדי לוודא אם ראיות ניסיוניות ניתן לתרגם לחולים. ניסוי הבקרה האקראי הראשון מהצוות שלנו מצא כי הממשל של sevoflurane בשאיפה בחולים עם ARDS היה קשור לשיפור חמצון וירידה ברמות של הן ציטוקינים פרו דלקתיים והן סמני פגיעה אפיתל ריאות, כפי שהוערך על ידי קולטנים מסיסים פלזמה מכתשית עבור מוצרי קצה גליקציה מתקדמים (sRAGE)28 . כמו sRAGE נחשב כעת כסמן של פגיעה בתא מכתש מסוג 1 ומתווך מפתח של דלקת מכתשים, תוצאות אלה יכולות להציע כמה השפעות מועילות של סבופלוראן על פציעת אפיתל מכתשריאות 21,29,30.
השימוש בסוכני הלוגן להרדמה בטיפול נמרץ בשאיפה מחייב זה זמן רב מאווררי הרדמה של חדרי ניתוח ומאדי גז להיפרס בטיפול נמרץ. מאז פותחו מחזירי הרדמה המתאימים לשימוש במכונות הנשמה מודרניות לטיפול נמרץ. התקנים אלה כוללים מסנני החלפת חום ולחות מותאמים המוחדרים בין Y-חתיכה של מעגל הנשימה ואת צינור אנדוטראצ'אל. הם מאפשרים את הממשל של סוכנים הלוגן, עם איזופלוראן ו sevoflurane להיות הנפוץ ביותר, והם מורכבים מוט מאייד פוליפרופילן נקבובי, שבו סוכן נוזלי, נמסר על ידי משאבת מזרק ספציפית, משתחרר. הסוכן הלוגן נספג במהלך התפוגה על ידי מדיום המשקף הכלול במכשיר והוא משתחרר במהלך ההשראה הבאה, ומאפשר recirculation של כ 90% של סוכן הלוגן שפג תוקפו31,32. לאחרונה, גרסה ממוזערת של המכשיר פותחה עם שטח מת אינסטרומנטלי של 50 מ"ל, מה שהופך אותו אפילו יותר מתאים לשימוש במהלך אוורור אולטרה מגן בחולי ARDS, עם נפחי גאות ושפל שיכולים להיות נמוכים כמו 200 מ"ל31. מכשיר ממוזער כזה מעולם לא נחקר במודל חזירונים ניסיוני של ARDS.
מכיוון שמחקרים קודמים תומכים בתפקידים המבטיחים של נדיפים הלוגניים בדלקת מכתשים בריאה ופציעה במהלך ARDS, עיצבנו מודל חייתי ניסיוני כדי להשיג הבנה תרגומית של מנגנוני ההשפעות של חומרים הלוגניים על פגיעה בריאות ותיקון33,34,35. במחקר זה, פיתחנו מודל של חומצה הידרוכלורית (HCl)-induced ARDS חזירונים שבהם סדציה בשאיפה ניתן להעביר באמצעות הגרסה הממוזערת של מכשיר שימור הרדמה, מכשיר מסוג טיפול נמרץ. מודל בעלי חיים גדול זה של ARDS יכול לשמש כדי לקדם את הבנתנו את ההשפעות הפוטנציאליות מגן ריאות של סוכנים הלוגן בשאיפה.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Tracheal intubation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotracheal tube 6-mm</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>18860</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal preparation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Central venous catheter 3-lumens catheter (7 French - 16 cm)</td>
			<td>Arrow</td>
			<td>CV-12703</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulse contour cardiac output monitor PiCCO catheter (3-5 French - 20 cm)</td>
			<td>Getinge Pulsion Medical System</td>
			<td>catheter</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Warm blankets WarmTouch5300</td>
			<td>MedTronic</td>
			<td>5300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monitoring</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>External monitor IntelliVue MP40</td>
			<td>Phillips</td>
			<td>MNT 142</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Point-of-care blood gas analyzer Epoc&#174; Blood Analysis System</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>20093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulse contour cardiac output monitor PiCCO Device PulsioFlex Monitor</td>
			<td>Getinge Pulsion Medical System</td>
			<td>PulsioFlex</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mechanical ventilation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ventilator Engstr&#246;m Carestation</td>
			<td>General Electrics</td>
			<td>Engstr&#246;m</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Halogenated anesthetics</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anaconda Syringe</td>
			<td>SedanaMedical</td>
			<td>26022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthetic conserving device AnaConDa-S</td>
			<td>SedanaMedical</td>
			<td>26050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Charcoal filter FlurAbsorb</td>
			<td>SedanaMedical</td>
			<td>26096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filling Adaptaters</td>
			<td>SedanaMedical</td>
			<td>26042</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ionomer membrane dryer line Nafion</td>
			<td>SedanaMedical</td>
			<td>26053</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Products</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propofol</td>
			<td>Mylan</td>
			<td>66617123</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Virbac</td>
			<td>QN01AB06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital</td>
			<td>PanPharma</td>
			<td>68942457</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sevoflurane</td>
			<td>Abbvie</td>
			<td>N01AB08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sufentanil</td>
			<td>Mylan</td>
			<td>62404996</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

halogenated agent delivery in porcine model of acute respiratory distress syndrome via an intensive care unit type device

תסמונת מצוקה נשימתית חריפה (ARDS) היא סיבה נפוצה לכשל נשימתי היפוקסמי ומוות בחולים קשים, ויש צורך דחוף למצוא טיפולים יעילים. מחקרים פרה קליניים הראו כי סוכנים הלוגן בשאיפה עשויים להיות השפעות מועילות במודלים בעלי חיים של ARDS. פיתוח מכשירים חדשים לניהול חומרים הלוגניים באמצעות מכונות הנשמה מודרניות לטיפול נמרץ פישט באופן משמעותי את חלוקת הסוכנים הלוגן לחולי טיפול נמרץ. מכיוון שמחקרים ניסיוניים וקליניים קודמים הציעו יתרונות פוטנציאליים של נדיפים הלוגן, כגון סבופלורן או איזופלוראן, לפגיעה אפיתל מכתשי ריאות ודלקת, שני ציוני דרך פתופיזיולוגיים של נזק מכתשי מפוזר במהלך ARDS, עיצבנו מודל בעלי חיים כדי להבין את המנגנונים של ההשפעות של סוכנים הלוגן על פגיעה בריאה ותיקון. לאחר הרדמה כללית, צנרור קנה הנשימה, וייזום של אוורור מכני, ARDS הושרה חזירונים באמצעות החדירה התוך-אופן של חומצה הידרוכלורית. לאחר מכן, החזירונים היו מסוממים עם סבופלוראן בשאיפה או איזופלוראן באמצעות מכשיר מסוג טיפול נמרץ, ובעלי החיים היו מאווררים עם אוורור מכני מגן ריאות במהלך תקופה של 4 שעות. במהלך תקופת המחקר, דגימות דם ומכתשה נאספו כדי להעריך חמצון עורקים, חדירות של קרום נימי כף אשרת, פינוי נוזלים כתות דם, ודלקת ריאות. פרמטרי אוורור מכני נאספו גם לאורך כל הניסוי. למרות שמודל זה גרם לירידה ניכרת בתחמון עורקי עם חמיצות נימית משופעת, הוא ניתן לשחזור ומאופיין בפגיעה מהירה, יציבות טובה לאורך זמן וללא סיבוכים קטלניים.
פיתחנו מודל חזירון של שאיפה חומצית המשחזר את רוב התכונות הפיזיולוגיות, הביולוגיות והפתולוגיות של ARDS קליני, וזה יהיה מועיל לקדם את הבנתנו את ההשפעות הפוטנציאליות של הגנה על הריאות של חומרים הלוגניים המועברים באמצעות מכשירים המשמשים להרדמה בטיפול נמרץ בשאיפה.

בניסוי זה, 25 חזירונים היו מרדים וחולקו לשתי קבוצות: 12 חזירונים בקבוצה הלא מטופלת (קבוצת SHAM) ו -13 חזירונים בקבוצה שנפגעה מחומצה (קבוצת HCl). אף חזירון לא מת לפני סוף הניסוי. ניתוח דו-כיווני של שונות (RM-ANOVA) הצביע על זמן משמעותי על ידי אינטראקציה קבוצתית (P < 10−4) עם השפעה מזיקה של ARDS המושרה HCl ע?...

Watch this Scientific Journal Video about Halogenated Agent Delivery in Porcine Model of Acute Respiratory Distress Syndrome via an Intensive Care Unit Type Device at JoVE.com

Halogenated Agent Delivery in Porcine Model of Acute Respiratory Distress Syndrome via an Intensive Care Unit Type Device

אנו מתארים מודל של תסמונת מצוקה נשימתית חריפה הנגרמת על ידי חומצה הידרוכלורית (ARDS) בחזירונים המקבלים הרגעה עם חומרים הלוגן, איזופלוראן ו sevoflurane, באמצעות מכשיר המשמש הרגעה בטיפול נמרץ בשאיפה. מודל זה יכול לשמש כדי לחקור את המנגנונים הביולוגיים של חומרים הלוגן על פגיעה בריאה ותיקון.

משלוח סוכן הלוגני במודל חזירי של תסמונת מצוקה נשימתית חריפה באמצעות מכשיר מסוג יחידת טיפול נמרץ

Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a common cause of hypoxemic respiratory failure and death in critically ill patients, and there is an urgent ...

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Nursing

Medicine

Unit 1

Infection Prevention and Control

SCIENTISTS IN ACTION

The Rabbit Blood-shunt Model for the Study of Acute and Late Sequelae of Subarachnoid Hemorrhage: Technical Aspects

דגם ארנב דם מחלף לחקר חריף והמאוחר Sequelae של דימום תת עכבישים: היבטים טכניים

Early brain injury and delayed cerebral vasospasm both contribute to unfavorable outcomes after subarachnoid hemorrhage (SAH). Reproducible and ...

Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS)

Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome ARDS

דלדול פעילי שטח הנגרמת שטיפה בחזירים כמודל של תסמונת מצוקה נשימתית חריפה (ARDS)

Various animal models of lung injury exist to study the complex pathomechanisms of human acute respiratory distress syndrome (ARDS) and evaluate future ...

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

שיפור שיטה להקמת במבחנה מחסום הדם - מוח מודל המבוסס על תאי אנדותל המוח חזירי

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) ...

Oleic Acid-Injection in Pigs As a Model for Acute Respiratory Distress Syndrome

הזרקת חומצה אולאית חזירים כמודל עבור תסמונת מצוקה נשימתית חריפה

The acute respiratory distress syndrome is a relevant intensive care disease with an incidence ranging between 2.2% and 19% of intensive care unit ...

A Protocol to Set Up Needle-Free Connector with Positive Displacement on Central Venous Catheter in Intensive Care Unit

פרוטוקול להגדיר מחבר ללא מחטים עם הזחה חיובית על קטטר הורידים המרכזית ביחידת טיפול נמרץ

Needle-free connectors were initially designed and promoted to avoid blood exposure for healthcare workers. Some recent data suggest that the latest ...

Inducing Acute Lung Injury in Mice by Direct Intratracheal Lipopolysaccharide Instillation

גרימת פציעה חריפה של הריאה בעכברים על ידי הישירה ליפופוליסכראסטיליאלגרלציה

Airway administration of lipopolysaccharide (LPS) is a common way to study pulmonary inflammation and acute lung injury (ALI) in small animal models. ...

Clinical Practice Protocol of Creative Music Therapy for Preterm Infants and Their Parents in the Neonatal Intensive Care Unit

פרוטוקול קליני לטיפול במוזיקה יצירתית לתינוקות קדם והוריהם ביחידת הטיפול הנמרץ בתחום הבריאות

Creative music therapy for preterm infants and their parents (CMT) has emerged as a promising family-integrated early intervention involving communicative ...

Inducing Acute Liver Injury in Rats via Carbon Tetrachloride (CCl4) Exposure Through an Orogastric Tube

Inducing Acute Liver Injury in Rats via Carbon Tetrachloride CCl4 Exposure Through an Orogastric Tube

גרימת פגיעה חמורה בכבד חולדות באמצעות פחמן טטרכללוריד (CCl4) חשיפה באמצעות צינורית אורוקיבה

Acute liver injury (ALI) plays a crucial role in the development of hepatic failure, which is characterized by severe liver dysfunction including ...

Assessment of Dependence in Activities of Daily Living Among Older Patients in an Acute Care Unit

הערכת תלות בפעילות חיי היומיום בקרב חולים מבוגרים ביחידה לטיפול אקוטי

During an acute medical problem, older people may lose functional independence. ADL scales are used to assess this loss of independence. The simplest and ...

A Reproducible Intensive Care Unit-Oriented Endotoxin Model in Rats

מודל אנדוטוקסין מוכוון יחידת טיפול נמרץ הניתנת לשחזור בחולדות

Sepsis and septic shock remain the leading cause of death in intensive care units. Despite significant improvements in sepsis management, mortality still ...