Name: surfactant depletion combined with injurious ventilation results in a reproducible model of the acute respiratory distress syndrome (ards)
Uploaded: 2021-04-07T14:00:00
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우리는 감사버짓 브란트의 우수한 기술 적 지원을 인정합니다. 이 연구는 독일 연방 교육 연구부 (FKZ 13GW0240A-D)의 보조금에 의해 지원되었다.

실험의학부, 샤리테 - 대학 의학, 베를린, 독일 (EN DIN ISO 9001:2000에 따라 인증) 실험 전에 독일 베를린에서 동물 연구를위한 연방 당국의 승인을 받았다 (G0229/18). 실험실 동물 관리의 원리는 모든 실험에서 사용되었으며 유럽 및 독일 실험실 동물 과학 협회의 지침에 따라 사용되었습니다.
1. 실험실 동물 및 동물 복지
<ol><li>30-40kg의 체중(bw)을 가진 3-4개월의 깊은 마취된 남성 ?...

<ol>
	<li>Bellani, 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=Epidemiology,+patterns+of+care,+and+mortality+for+patients+with+acute+respiratory+distress+syndrome+in+intensive+care+units+in+50+countries.">Epidemiology, patterns of care, and mortality for patients with acute respiratory distress syndrome in intensive care units in 50 countries.</a> JAMA. 315 (8), 788-800 (2016).</li><li>Ashbaugh, D. G., Bigelow, D. B., Petty, T. L., Levine, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+respiratory+distress+in+adults.">Acute respiratory distress in adults.</a> Lancet. 2 (7511), 319-323 (1967).</li><li>Ballard-Croft, C., Wang, D., Sumpter, L. R., Zhou, X., Zwischenberger, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-animal+models+of+acute+respiratory+distress+syndrome.">Large-animal models of acute respiratory distress syndrome.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 93 (4), 1331-1339 (2012).</li><li>Lachmann, B., Robertson, B., Vogel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+lung+lavage+as+an+experimental+model+of+the+respiratory+distress+syndrome.">In vivo lung lavage as an experimental model of the respiratory distress syndrome.</a> Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 24 (3), 231-236 (1980).</li><li>Russ, 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=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).</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (115), e53610 (2016).</li><li>Pomprapa, 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=Artificial+intelligence+for+closed-loop+ventilation+therapy+with+hemodynamic+control+using+the+open+lung+concept.">Artificial intelligence for closed-loop ventilation therapy with hemodynamic control using the open lung concept.</a> International Journal of Intelligent Computing and Cybernetics. 8 (1), 50-68 (2015).</li><li>Yoshida, 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=Continuous+negative+abdominal+pressure+reduces+ventilator-induced+lung+Injury+in+a+porcine+model.">Continuous negative abdominal pressure reduces ventilator-induced lung Injury in a porcine model.</a> Anesthesiology. 129 (1), 163-172 (2018).</li><li>Theisen, M. 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=Ventral+recumbency+is+crucial+for+fast+and+safe+orotracheal+intubation+in+laboratory+swine.">Ventral recumbency is crucial for fast and safe orotracheal intubation in laboratory swine.</a> Laboratory Animals. 43 (1), 96-101 (2009).</li><li>Seldinger, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catheter+replacement+of+the+needle+in+percutaneous+arteriography:+A+new+technique.">Catheter replacement of the needle in percutaneous arteriography: A new technique.</a> Acta Radiologica. 39 (5), 368-376 (1953).</li><li>Kelly, C. R., Rabbani, L. E. <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.+Pulmonary-artery+catheterization.">Videos in clinical medicine. Pulmonary-artery catheterization.</a> The New England Journal of Medicine. 369 (25), 35 (2013).</li><li>Forrester, J. S., 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=Thermodilution+cardiac+output+determination+with+a+single+flow-directed+catheter.">Thermodilution cardiac output determination with a single flow-directed catheter.</a> American Heart Journal. 83 (3), 306-311 (1972).</li><li>Dos Santos Rocha, 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=Physiologically+variable+ventilation+reduces+regional+lung+inflammation+in+a+pediatric+model+of+acute+respiratory+distress+syndrome.">Physiologically variable ventilation reduces regional lung inflammation in a pediatric model of acute respiratory distress syndrome.</a> Respiratory Research. 21 (1), 288 (2020).</li></ol>

이 문서는 반복되는 폐 용암및 환기에 의한 계면활성제 고갈, 낮은 PEEP 및 폐의 완전한 인플레이션/디플레이션을 결합한 돼지의 실험 적 ARDS 유도에 대해 설명합니다. 이 조합은 가스 교환의 재현 가능하고 유사한 악화와 그로 인한 혈역학적 타협을 일으키지만 폐의 채용 가능성을 제한합니다. 따라서,이 모델은 낮은 채용 가능성으로 임상 ARDS를 모방하고 새로운 환기 정권의 조사를 허용한다.
<...

급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 사망률은 1967 년 Ashbough와 Petty에 의해 첫 번째 설명 이후 집중적인 연구에도 불구하고 40 %이상의 값으로 높게 유지됩니다2. 당연히, 새로운 치료 접근법의 조사는 윤리적 관심사 및 근본적인 병리, 주변 조건 및 공동 약물의 표준화의 부족으로 인해 클리닉에서 제한됩니다, 동물 모델은 표준화 된 조건에서 체계적인 연구를 가능하게하는 반면.
따라서, 실험적 ARDS는 큰 동물(예를 들어, 돼지) 또는 작은 동물(예를 들어, 설치류)에서 유도되어 올레산의 펄모 동맥 주입, 정맥 내(즉) 박테리아및 내독소의 주입, 또는 세칼 결합 및 천자(CLP) 모델의 주입과 같은 다양한 방법을 사용하여 유도되었다. 또한 화상및 연기 흡입 또는 폐 허혈/재퍼퓨전(I/R)으로 인한 직접적인 폐 손상(I/R)이3을사용한다. 직접 폐 손상의 1개의 자주 사용되는 모형은 기니피그4에서Lachmann 외에 의해 처음 기술된 바와 같이 폐 용암을 가진 계면활성제 고갈입니다.
계면활성제 고갈은 가스 교환 및 혈역학5에서급격히 타협을 초래하는 매우 재현 가능한 방법입니다. 가장 큰 장점은 임상적으로 사용되는 기계 식 인공 호흡기, 카테터 및 모니터를 사용하여 지원 연구를 가능하게하는 대형 종에 계면 활성제 고갈을 적용 할 수있는 가능성입니다. 그러나, 계면활성제 고갈 모델의 주요 단점은 기도 압력이 가중되거나 채용 기동이 적용될 때마다 기질성 폐 영역의 즉각적인 모집이다. 따라서, 모델은 장기간 6시에 대해 높은 PEEP 수준을 가진 자동화된 환기, 예를 들어, 조사에 적합하지않다. 요시다 등은 실험적인 ARDS7을유도하기 위해 높은 피망유지기도 압력과 계면활성제 고갈및 환기의 조합을 설명했지만, 이들의 모델은 반복된 혈액 가스 샘플링 및 경피성 압력 및 PEEPEP의 슬라이딩 테이블에 따라 구동 압력의 조정을 통해 미리 정의된 복도에서 산소(PaO2)의부분압력의 정교한 유지보수가 필요하다.
전반적으로, 지나치게 공격적인 해로운 환기 또는 환기 정권의 힘들고 반복적인 조정을 가진 모형은 폐의 구조적 손상을 초래할 수 있고, 이는 너무 가혹하고 후속 다중 기관 실패귀착됩니다. 따라서, 이 문서는 장기간 임상적으로 사용되는 환기 매개 변수로 연구를 지원하는 실험 ARDS의 유도를 위한 높은 TV/낮은 PEEP를 가진 해저기판고갈기의 쉬운 모델에 대한 상세한 설명을 제공한다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Evita Infinity V500</td>
			<td>Dr&#228;ger</td>
			<td></td>
			<td>intensive care ventilator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow through chamber thermistor</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>93-505</td>
			<td>for measuring cardiac output</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leader Cath Set</td>
			<td>Vygon</td>
			<td>1,15,805</td>
			<td>arterial catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mallinckrodt Tracheal Tube Cuffed</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>107-80</td>
			<td>&#160;8.0 mm ID</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MultiCath3</td>
			<td>Vygon</td>
			<td>1,57,300</td>
			<td>3 lumen central venous catheter, 20 cm length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Percutaneus Sheath Introducer Set</td>
			<td>Arrow</td>
			<td>SI-09600</td>
			<td>introducer sheath for pulmonary artery catheter of 4-6 Fr., 10 cm length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swan-Ganz True Size Thermodilution Catheter</td>
			<td>Edwards</td>
			<td>132F5</td>
			<td>pulmonary artery catheter, 75 cm length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>urinary catheter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>no specific model requiered</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vasofix Braun&#252;le 20G</td>
			<td>B Braun</td>
			<td>4268113B</td>
			<td>peripheral vein catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vigilance I&#160;</td>
			<td>Edwards</td>
			<td></td>
			<td>monitor</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

surfactant depletion combined with injurious ventilation results in a reproducible model of the acute respiratory distress syndrome (ards)

급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)의 복잡한 병기 메커니즘을 연구하기 위해 다양한 동물 모델이 존재합니다. 이러한 모델에는 올레산의 펄모 동맥 주입, 내독소 또는 박테리아의 주입, 세칼 결속 및 천자, 다양한 폐렴 모델, 폐 허혈/재퍼퓨전 모델 및 물론 계면활성제 고갈 모델 등이 포함됩니다. 계면활성제 고갈은 폐 가스 교환 및 혈역학의 신속하고 재현 가능한 악화를 생성하며 0.9%의 식염수(35mL/kg 체중, 37°C)를 가진 반복적인 폐 용암을 사용하여 마취돼지에서 유도될 수 있다. 계면활성제 고갈 모델은 임상적으로 적용된 장치를 통해 표준 호흡기 및 혈역학 모니터링을 통해 조사를 지원합니다. 그러나 이 모델은 기도 압력이 높은 비교적 높은 채용 가능성과 환기로 인해 기동성 폐 영역을 재개함으로써 부상의 심각성을 즉시 줄일 수 있습니다. 따라서,이 모델은 높은 기도 압력을 사용하는 인공 호흡기 정권의 조사에 적합하지 않습니다. 계면활성제 고갈및 해로운 환기의 조합은 높은 조수 부피/낮은 양성 말기압(HIGH TV/저PEEP)을 결합하여 환기 유발 폐 손상(VILI)을 유발하여 그로 인한 폐 손상의 채용가능성을 감소시게 된다. 적시에 유도의 장점과 중환자실에 필적하는 환경에서 실험 연구를 수행 할 수있는 가능성이 보존됩니다.

PAO2/FIO2-비율은모든 동물에서 계면활성제 세척 시 감소(도3). 결과 저혈증, hypercapnia 및 atelectasis폐 동맥 압력의 증가를 일으키는 원인이 되었습니다. 폐 용암의 세부 사항은 이미 다른 곳에서설명6.
계면활성제 고갈은PAO2/FIO2 비율이 5mbar의 PEEP를 5mbar의 PEEP로 기계적 환기?...

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Surfactant Depletion Combined with Injurious Ventilation Results in a Reproducible Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome ARDS

0.9% 식염수(35mL/kg 체중, 37°C)를 이용한 계면활성제 세척제와 낮은 PEEP를 이용한 높은 조수부량 환기의 조합은 적당한 환기유발폐손상(VILI)을 유발하여 실험적인 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)을 초래한다. 이 방법은 장기간 다양한 환기 전략의 효과를 연구할 수 있는 낮은/제한된 채용성을 가진 폐 손상 모델을 제공한다.

기활성 제 고갈과 상해 환기 결과 급성 호흡 곤란 증후군의 재현 가능한 모델 (ARDS)

Various animal models exist to study the complex pathomechanisms of the acute respiratory distress syndrome (ARDS). These models include pulmo-arterial ...

계면활성제 세척과 해로운 환기의 조합은 전용 계면활성제 세척모델과 비교하여 폐 부상의 모집성을 감소시킨다. 모델은 재현 가능하며 추가 기술이 필요하지 않습니다. 또한, 2히트 모델은 현실적인 임상 상황을 밀접하게 모방합니다.이 모델의 낮은 모집성은 새로운 환기 전략의 실험적 조사를 지원하여 실험적인 폐 연구를 임상 사례로 번역할 수 있는 길을 열어주습니다. 먼저, 텍스트 원고에 설명된 바와 같이 기계적 환기 파라미터를 설정하고, 35~40mm의 수은과 산소 포화도95%의 이산화탄소의 최종 유효 부분 압력을 표적으로 삼아 마취를 유지하고 필요한 경우 근육 이완제를 투여한다. 중앙 정맥 카테터로 외부 경정맥을 캔터로 만들고 폐 동맥 카테터의 소개자 칼집을 동일한 정맥에 삽입합니다.그런 다음, 침략적인 혈압 감시를 위한 대퇴동맥을 캐너리. 동맥 라인의 수은이 0밀리미터, 수은 200밀리미터인 대기에 대한 트랜스듀서를 보정하고 중앙 정맥 라인의 수은 50밀리미터를 보정하고 동맥 카테터와 중앙 정맥 라인에 연결하여 모니터링을 시작합니다. 폐 동맥 카테터를 압력 변환기 시스템에 연결하고 트랜스듀서를 대기및 100mm의 수은에 대해 교정합니다.그런 다음, 칼집 길이에 따라 10 내지 15센티미터에 수축된 풍선을 가진 소개자 칼집을 통해 폐 동맥 카테터를 소개한다. 풍선이 칼집을 떠난 후 팽창시키고 압력을 모니터링하면서 폐 동맥 카테터를 더 발전시다. 오른쪽 심실, 오른쪽 심실 및 폐 동맥 압력 파가 모니터에 나타나면 폐 동맥 카테터를 앞으로 밀어 내고 폐 모세 혈관 쐐기 압력 파가 보이면 중지하십시오.그런 다음 폐 모세관 쐐기 압력을 종료 만료시 기록하고 풍선을 수축시합니다. 텍스트 원고에 설명된 압력 매개 변수를 계산하고 필요한 호흡 설정 및 측정을 기록하여 데이터 집합을 완료합니다. 한 동물의 영감 받은 산소의 일부와 함께 동물을 환기시킨 다음 인공호흡기에서 동물을 분리합니다.폐를 내트라큐아튜브에 연결된 깔때기를 사용하여 미리 데워진 식염수로 채웁니다. 평균 동맥 압력이 수은의 50 밀리미터 이하로 감소하는 경우 중지합니다. 깔때기를 지면으로 낮추고 파도를 모니터링하여 용액을 배출합니다.동물과 다시 산소를 공급하고 동물이 회복될 때까지 기다린 다음, Horowitz 지수가 100밀리미터 이하로 떨어질 때까지 라베이트를 반복하여 1개의 영감받은 산소의 분수에서 최소 5분 동안, 5밀리바 이상의 양수 끝 만료 압력. 각 라베 다음 5 분 후 동맥 혈액 가스 샘플을 복용. 영감받은 산소의 일부를 하나에 유지하고, 볼륨 보장, 압력 제어 환기 모드에 인공호흡기를 설정합니다.피크 피망 압력의 경보 임계값을 60밀리바르로 늘립니다. 호흡 속도를 낮추고 영감 대 만료 비율을 설정한 다음 적어도 2 분 동안 킬로그램 당 17 밀리리터까지 천천히 조수 볼륨을 증가시다. 60 밀리바의 피망 압력이 도달하면 조수 부피를 더 증가시키지 마십시오.양수 끝 노출 압력을 2 밀리바로 줄이고 최대 2 시간 동안 동물을 환기시하십시오. Horowitz 지수는 모든 동물의 계면 활성제 세척 중에 감소했지만, 모집 기동은 계면 활성제 세척 후 산소가 현저한 증가를 초래했습니다. 2 시간의 해로운 환기는 가스 교환 및 평균 폐 동맥 압력에 관하여 폐 모집성을 감소시켰습니다.가스 교환 파라미터는 순환 모집으로 인한 높은 조수 부피로 개선되었으며, 평균 폐 동맥 압력은 높은 내장 압력 및 hypercapnia로 인해 상승했습니다. 폐의 컴퓨터 지형 화상 진찰은 환기 도중 폐의 종속적인 지역의 광대한 atelectasis를 보여주었습니다, 환기가 15 밀리바르의 양단 만료 압력으로 에스컬레이션될 때 크게 해결된 6 밀리바르의 양수 단기 만료 압력으로,. 그러나, 실질적인 유비쿼터스 지상 유리 불투명도는 해결되지 않았다.15 밀리바의 양극기 유효 압력으로 관찰된 폐포 불투명도는 폐의 구조적 손상을 나타냈다. 그(것)들은 또한 폐의 사후 검사에서 관찰되었습니다. 이 프로토콜을 시도할 때, 구조적 폐 손상을 모집할 수 없기 때문에 해로운 환기의 지속 시간을 조정하는 것이 중요하며, 부상이 너무 광범위하면 동물이 조기에 사망할 수 있습니다.계면활성제 고갈과 해로운 환기의 조합은 높은 환기 압력을 가진 환기 모드와 같은 기질성 폐 지구의 빠른 모집결과로 치료의 조사를 지원합니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

Surfactant Depletion Combined with Injurious Ventilation Results in a Reproducible Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS)

Pressure Controlled Ventilation to Induce Acute Lung Injury in Mice

마우스의 급성 폐 상해를 유발하는 압력 제어 환기

Murine models are extensively used to investigate acute injuries of different organs systems (1-34). Acute lung injury (ALI), which occurs with prolonged ...

연구

의학

A Research Method For Detecting Transient Myocardial Ischemia In Patients With Suspected Acute Coronary Syndrome Using Continuous ST-segment Analysis

지속적인 ST 세그먼트 분석을 사용하여 의심되는 급성 관상 증후군 환자에서 심근 국소 빈혈 과도를 검출하기위한 연구 방법

Each year, an estimated 785,000 Americans will have a new coronary attack, or acute coronary syndrome (ACS). The pathophysiology of ACS involves rupture ...

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

급성 호흡 곤란 증후군의 모델로서 돼지의 세척에 의한 계면 활성제 고갈 (ARDS)

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

Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction

급성 심근 경색의 돼지 모델의 주요 결과 평가

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are ...

Open Tracheostomy Gastric Acid Aspiration Murine Model of Acute Lung Injury Results in Maximal Acute Nonlethal Lung Injury

급성 폐 손상의 열기 기관 절개 위산 흡인 쥐 모델은 최대한 급성 치명적 폐 손상의 결과

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute ...

Repeated Measurement of Respiratory Muscle Activity and Ventilation in Mouse Models of Neuromuscular Disease

신경 근육 질환의 마우스 모델에서 호흡 근육 활동 및 환기의 반복 측정

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated ...

A Component-resolved Diagnostic Approach for a Study on Grass Pollen Allergens in Chinese Southerners with Allergic Rhinitis and/or Asthma

알레르기 성 비염 및 / 또는 천식을 앓고있는 중국 남부의 잔디 꽃가루 알레르겐에 대한 연구를위한 성분 분석 진단법

Sensitization to grass pollen imposes a global risk for allergic airway diseases. Although prevention relies on local investigation of the pollen ...

Invasive Hemodynamic Monitoring of Aortic and Pulmonary Artery Hemodynamics in a Large Animal Model of ARDS

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

One of the leading causes of morbidity and mortality in patients with heart failure is right ventricular (RV) dysfunction, especially if it is due to ...

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

올레산 급성 호흡 곤란 증후군에 대 한 모델로 돼지에 주입

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

The Left Pneumonectomy Combined with Monocrotaline or Sugen as a Model of Pulmonary Hypertension in Rats

쥐에 폐 고혈압의 모델로 Monocrotaline 또는 Sugen와 함께 왼쪽된 Pneumonectomy

In this protocol, we detail the correct procedural steps and necessary precautions to successfully perform a left pneumonectomy and induce PAH in rats ...