Name: normothermic negative pressure ventilation ex situ lung perfusion: evaluation of lung function and metabolism
Uploaded: 2022-02-14T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Normothermic Negative Pressure Ventilation Ex Situ Lung Perfusion: Evaluation of Lung Function and Metabolism at JoVE.com

تم تمويل هذا البحث نيابة عن مؤسسة أبحاث المستشفيات.

تتوافق الإجراءات التي يتم تنفيذها في هذه المخطوطة مع إرشادات المجلس الكندي لرعاية الحيوان ودليل رعاية واستخدام المختبر. وافقت لجنة رعاية الحيوان المؤسسية بجامعة ألبرتا على البروتوكولات. تم استخدام خنازير يوركشاير الأحداث بين 35-50 كجم حصريا. وكان التدريب المناسب على السلامة الأحيائية مطل...

<ol>
	<li>Chambers, D. 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=The+international+thoracic+organ+transplant+registry+of+the+international+society+for+heart+and+lung+transplantation:+Thirty-fifth+adult+lung+and+heart-lung+transplant+report-2018;+focus+theme:+Multiorgan+transplantation.">The international thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fifth adult lung and heart-lung transplant report-2018; focus theme: Multiorgan transplantation.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 37 (10), 1169-1183 (2018).</li><li>Valapour, 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=OPTN/SRTR+2017+annual+data+report:+Lung.">OPTN/SRTR 2017 annual data report: Lung.</a> American Journal of Transplantation. 19, 404-484 (2019).</li><li>Chambers, D. 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=The+registry+of+the+international+society+for+heart+and+lung+transplantation:+Thirty-fourth+adult+lung+and+heart-lung+transplantation+report-2017;+focus+theme:+Allograft+ischemic+time.">The registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fourth adult lung and heart-lung transplantation report-2017; focus theme: Allograft ischemic time.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 36 (10), 1047-1059 (2017).</li><li>Klein, A. 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=Organ+donation+and+utilization+in+the+united+states,+1999-2008.">Organ donation and utilization in the united states, 1999-2008.</a> American Journal of Transplantation. 10 (4), 973-986 (2010).</li><li>Singh, E., 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=Sequence+of+refusals+for+donor+quality,+organ+utilization,+and+survival+after+lung+transplantation.">Sequence of refusals for donor quality, organ utilization, and survival after lung transplantation.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (1), 35-42 (2019).</li><li>Bhorade, S. M., Vigneswaran, W., McCabe, M. A., Garrity, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liberalization+of+donor+criteria+may+expand+the+donor+pool+without+adverse+consequence+in+lung+transplantation.">Liberalization of donor criteria may expand the donor pool without adverse consequence in lung transplantation.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 19 (12), 1199-1204 (2000).</li><li>Snell, G. I., Griffiths, A., Levvey, B. J., Oto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Availability+of+lungs+for+transplantation:+Exploring+the+real+potential+of+the+donor+pool.">Availability of lungs for transplantation: Exploring the real potential of the donor pool.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 27 (6), 662-667 (2008).</li><li>Cypel, 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=Normothermic+ex+vivo+lung+perfusion+in+clinical+lung+transplantation.">Normothermic ex vivo lung perfusion in clinical lung transplantation.</a> The New England Journal of Medicine. 364 (15), 1431-1440 (2011).</li><li>Wallinder, 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=Early+results+in+transplantation+of+initially+rejected+donor+lungs+after+ex+vivo+lung+perfusion:+A+case-control+study.">Early results in transplantation of initially rejected donor lungs after ex vivo lung perfusion: A case-control study.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 45 (1), 40-45 (2014).</li><li>Cypel, 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=Experience+with+the+first+50+ex+vivo+lung+perfusions+in+clinical+transplantation.">Experience with the first 50 ex vivo lung perfusions in clinical transplantation.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 144 (1), 1200-1206 (2012).</li><li>Buchko, M. 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=Total+parenteral+nutrition+in+ex+vivo+lung+perfusion:+Addressing+metabolism+improves+both+inflammation+and+oxygenation.">Total parenteral nutrition in ex vivo lung perfusion: Addressing metabolism improves both inflammation and oxygenation.</a> American Journal of Transplantation. 19 (12), 3390-3397 (2019).</li><li>Andreasson, A. S. 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=Profiling+inflammation+and+tissue+injury+markers+in+perfusate+and+bronchoalveolar+lavage+fluid+during+human+ex+vivo+lung+perfusion.">Profiling inflammation and tissue injury markers in perfusate and bronchoalveolar lavage fluid during human ex vivo lung perfusion.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 51 (3), 577-586 (2017).</li><li>Sadaria, M. R., 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=Cytokine+expression+profile+in+human+lungs+undergoing+normothermic+ex-vivo+lung+perfusion.">Cytokine expression profile in human lungs undergoing normothermic ex-vivo lung perfusion.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 92 (2), 478-484 (2011).</li><li>Ricard, J. D., Dreyfuss, D., Saumon, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventilator-induced+lung+injury.">Ventilator-induced lung injury.</a> European Respiratory Journal. 42, 2-9 (2003).</li><li>Aboelnazar, N. 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=Negative+pressure+ventilation+decreases+inflammation+and+lung+edema+during+normothermic+ex-vivo+lung+perfusion.">Negative pressure ventilation decreases inflammation and lung edema during normothermic ex-vivo lung perfusion.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 37 (4), 520-530 (2018).</li><li>Lai-Fook, S. J., Rodarte, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pleural+pressure+distribution+and+its+relationship+to+lung+volume+and+interstitial+pressure.">Pleural pressure distribution and its relationship to lung volume and interstitial pressure.</a> Journal of Applied Physiology. 70 (3), 967-978 (1991).</li><li>Buchko, M. 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=Clinical+transplantation+using+negative+pressure+ventilation+ex+situ+lung+perfusion+with+extended+criteria+donor+lungs.">Clinical transplantation using negative pressure ventilation ex situ lung perfusion with extended criteria donor lungs.</a> Nature Communications. 11 (1), 5765 (2020).</li><li>Buchko, M. 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=A+low-cost+perfusate+alternative+for+ex+vivo+perfusion.">A low-cost perfusate alternative for ex vivo perfusion.</a> Transplantation Proceedings. 52 (10), 2941-2946 (2020).</li><li>Forgie, K. 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=Left+lung+orthotopic+transplantation+in+a+juvenile+porcine+model+for+ESLP.">Left lung orthotopic transplantation in a juvenile porcine model for ESLP.</a> The Journal of Visualized Experiments. , (2021).</li></ol>

هناك العديد من الخطوات الجراحية الحاسمة جنبا إلى جنب مع استكشاف الأخطاء وإصلاحها اللازمة لضمان نجاح تشغيل ESLP. رئات الخنازير اليافعة حساسة للغاية مقارنة برئتي الإنسان البالغ ، لذلك يجب على الجراح المشتري توخي الحذر عند التعامل مع رئتي الخنازير. من الأهمية بمكان محاولة استخدام تقنية "عدم ا...

لا يزال زرع الرئة (LTx) هو معيار الرعاية لمرض الرئة في المرحلة النهائية1 ؛ ومع ذلك ، فإن LTx لديها قيود كبيرة بما في ذلك عدم كفاية استخدام أعضاء المتبرعين2 ومعدل وفيات قائمة الانتظار بنسبة 40٪ 3 ، وهو أعلى من أي زرع أعضاء صلبة أخرى 4,5. معدلات استخدام أعضاء المتبرعين منخفضة (20-30٪) بسبب مخاوف تتعلق بجودة الأعضاء. تؤدي مسافة النقل الجغرافية المفرطة التي تتفاقم بسبب المعايير الصارمة لقبول أعضاء المتبرعين إلى تفاقم هذه المخاوف المتعلقة بالجودة. تتبع LTx أيضا عمليات زرع الأعضاء الصلبة الأخرى من حيث الكسب غير المشروع على المدى الطويل ونتائج المرضى2. يمثل خلل الكسب غير المشروع الأولي (PGD) ، الذي يحدث غالبا بسبب إصابة التروية الإقفارية (IRI) ، السبب الرئيسي للوفيات والمراضة لمدة 30 يوما بعد LTx ويزيد من خطر حدوث خلل وظيفي مزمن في الكسب غير المشروع 6,7. تعد الجهود المبذولة لتقليل IRI وتمديد أوقات النقل الآمنة أمرا بالغ الأهمية لتحسين نتائج المرضى.
التروية الرئوية خارج الموقع (ESLP) هي تقنية مبتكرة أظهرت نتائج واعدة في تخفيف هذه القيود. يسهل ESLP الحفاظ على رئتي المتبرع وتقييمها وإعادة تجديدها قبل الزرع. وقد أظهرت نتائج مرضية على المدى القصير والطويل بعد زرع رئتي المتبرعين ذوي المعايير الموسعة (ECD) ، مما ساهم في زيادة عدد رئات المتبرعين المناسبة ل LTx ، مع زيادة معدلات استخدام الأعضاء بنسبة 20٪ في بعض المراكز8،9،10. بالمقارنة مع المعيار السريري الحالي ل LTx ، الحفاظ على الكهرباء الساكنة الباردة (CSP) ، يوفر ESLP العديد من المزايا: لا يقتصر وقت الحفاظ على الأعضاء على 6 ساعات ، وتقييم وظيفة العضو ممكن قبل الزرع ، وبسبب التروية المستمرة للأعضاء ، يمكن إجراء تعديلات على perfusate الذي يحسن وظيفة الجهاز11.
الغالبية العظمى من أجهزة ESLP الحالية المصممة للاستخدام البشري تستخدم تهوية الضغط الإيجابي (PPV) ؛ ومع ذلك ، فقد أشارت الأدبيات الحديثة إلى أن استراتيجية التهوية هذه أدنى من التهوية بالضغط السلبي (NPV) ESLP ، حيث يتسبب PPV في إصابة الرئة التي يسببها جهاز التنفس الصناعيبشكل أكبر 12،13،14،15. في كل من الرئتين البشرية والخنازير ، يظهر NPV-ESLP وظيفة أعضاء متفوقة عند مقارنته بنضح الرئة خارج الموقع بالضغط الإيجابي (PPV-ESLP) عبر مختلف المجالات الفسيولوجية ، بما في ذلك إنتاج السيتوكين المؤيد للالتهابات ، والوذمة الرئوية ، وتشكيل الفقاعات15. تم اقتراح التوزيع المتجانس للضغط داخل الصدر عبر سطح الرئة بالكامل في NPV-ESLP كعامل مهم وراء هذه الميزة15,16. بالإضافة إلى فوائده قبل السريرية ، تم إثبات السلامة السريرية وجدوى NPV-ESLP في تجربة سريرية حديثة17. باستخدام جهاز NPV-ESLP جديد ، تم الحفاظ على اثني عشر رئة بشرية موسعة المعايير بنجاح وتقييمها وزرعها لاحقا مع بقاء 100٪ لمدة 30 يوما وسنة واحدة.
الهدف من هذه المخطوطة هو إظهار بروتوكول عمل لجهاز NPV-ESLP في مختبرنا باستخدام رئتي الخنازير اليافعة في ظل ظروف الحرارة المعيارية لمدة 12 ساعة. يتم تغطية الاسترجاع الجراحي بالتفصيل ، كما يتم وصف بدء منصة البرامج المخصصة الخاصة بنا وإدارتها وإنهائها. كما يتم شرح استراتيجية جمع الأنسجة وإدارة العينات.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0 ETHIBOND Green 1 x 36&#34; Endo Loop 0</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>D8573</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-0 SILK Black 12&#34; x 18&#34; Strands</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>SA77G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ABL 800 FLEX Blood Gas Analyzer</td>
			<td>Radiometer</td>
			<td>989-963</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adult-Pediatric Electrostatic Filter HME - Small</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>352/5877</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arterial Filter</td>
			<td>SORIN GROUP</td>
			<td>01706/03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Backhaus Towel Clamp</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>454300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biomedicus Pump</td>
			<td>Maquet</td>
			<td>BPX-80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cable Ties &#8211; White 12&#8221;</td>
			<td>HUASU International</td>
			<td>HS4830001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium Chloride</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>C69-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cooley Sternal Retractor</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>341162</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CUSHING Gutschdressing Forceps</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>466200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-glucose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G5767-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deep Deaver Retractor</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>481826</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Debakey Straight Vascular Tissue Forceps</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>351808</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Debakey-Metzenbaum Dissecting</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>342202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>342202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotracheal Tube 9.0mm CUFD</td>
			<td>Mallinckrodt</td>
			<td>9590E</td>
			<td>Cuff removed for ESLP apparatus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow Transducer</td>
			<td>BIO-PROBE</td>
			<td>TX 40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Albumin Serum</td>
			<td>Grifols Therapeutics</td>
			<td>2223708</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infusion Pump</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>AS50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inspire 7 M Hollow Fiber Membrane Oxygenator</td>
			<td>SORIN GROUP</td>
			<td>K190690</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intercept Tubing 1/4&#34; x 1/16&#34; x 8&#39;</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>3108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intercept Tubing 3/8&#34; x 3/32&#34; x 6&#39;</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>3506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intercept Tubing Connector 3/8&#34; x 1/2&#34;</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>6013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MAYO Dissecting Scissors</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>460420</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical Carbon Dioxide Tank</td>
			<td>Praxair</td>
			<td>5823115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical Nitrogen Tank</td>
			<td>Praxair</td>
			<td>NI M-K</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical Oxygen Tank</td>
			<td>Praxair</td>
			<td>2014408</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Organ Chamber</td>
			<td>Tevosol</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PlasmaLyte A</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>TB2544</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poole Suction Tube</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>162212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Phosphate</td>
			<td>Fischer Scientific</td>
			<td>P285-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scale</td>
			<td>TANITA</td>
			<td>KD4063611</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon Support Membrane</td>
			<td>Tevosol</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Bicarbonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>792519-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride 0.9%</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>JB1324</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sorin XTRA Cell Saver</td>
			<td>SORIN GROUP</td>
			<td>75221</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sternal Saw</td>
			<td>Stryker</td>
			<td>6207</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Electrocautery Device</td>
			<td>Kls Martin</td>
			<td>ME411</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature Sensor probe</td>
			<td>Omniacell Tertia Srl</td>
			<td>1777288F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THAM Buffer</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15504020</td>
			<td>made from UltraPureTM Tris</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TruWave Pressure Transducer</td>
			<td>Edwards</td>
			<td>VSYPX272</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Two-Lumen Central Venous Catheter 7fr</td>
			<td>Arrowg+ard</td>
			<td>CS-12702-E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vorse Tubing Clamp</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>351377</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Willauer-Deaver Retractor</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>341720</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yankauer Suction Tube</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>162300</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

normothermic negative pressure ventilation ex situ lung perfusion: evaluation of lung function and metabolism

تظل زراعة الرئة (LTx) هي معيار الرعاية لمرض الرئة في المرحلة النهائية. يشكل النقص في أعضاء المتبرعين المناسبة والمخاوف بشأن جودة أعضاء المتبرعين التي تفاقمت بسبب مسافة النقل الجغرافية المفرطة ومعايير قبول أعضاء المتبرعين الصارمة قيودا على جهود LTx الحالية. التروية الرئوية خارج الموقع (ESLP) هي تقنية مبتكرة أظهرت نتائج واعدة في تخفيف هذه القيود. توفر التهوية الفسيولوجية وتروية الرئتين خارج الوسط الالتهابي للجسم المتبرع العديد من مزايا ESLP مقارنة بالحفظ التقليدي البارد الثابت (CSP). هناك أدلة على أن التهوية بالضغط السلبي (NPV) ESLP تتفوق على التهوية بالضغط الإيجابي (PPV) ESLP ، حيث يتسبب PPV في إصابة الرئة التي يسببها جهاز التنفس الصناعي بشكل أكبر ، وإنتاج السيتوكين المؤيد للالتهابات ، والوذمة الرئوية ، وتشكيل الفقاعات. ربما ترجع ميزة NPV إلى التوزيع المتجانس للضغط داخل الصدر عبر سطح الرئة بأكمله. تم إثبات السلامة السريرية وجدوى جهاز NPV-ESLP المخصص في تجربة سريرية حديثة شملت رئتي الإنسان المانحة لمعايير الموسع (ECD). هنا ، يتم وصف استخدام هذا الجهاز المخصص في نموذج خنزير الأحداث من NPV-ESLP العادي الحرارة على مدى 12 ساعة ، مع إيلاء اهتمام خاص لتقنيات الإدارة. يتم تحديد التحضير قبل الجراحة ، بما في ذلك تهيئة برنامج ESLP ، والتحضير ، وإلغاء بث دائرة ESLP ، وإضافة عوامل مضادة للتخثر ومضادة للميكروبات ومضادة للالتهابات. يتم وصف التقنيات أثناء العملية لإدخال الخط المركزي ، وخزعة الرئة ، والاستنزاف ، وجمع الدم ، واستئصال القلب ، واستئصال الرئة. علاوة على ذلك ، يتم التركيز بشكل خاص على اعتبارات التخدير ، مع تحريض التخدير والصيانة والتعديلات الديناميكية. يحدد البروتوكول أيضا تهيئة الجهاز المخصص وصيانته وإنهاء التروية والتهوية. يتم وصف تقنيات إدارة الأعضاء الديناميكية ، بما في ذلك التعديلات في التهوية والمعلمات الأيضية لتحسين وظيفة الجهاز ، بدقة. أخيرا ، يتميز التقييم الفسيولوجي والأيضي لوظائف الرئة ويصور في النتائج التمثيلية.

في بداية التروية والتهوية الرئوية (وضع الحفظ) ، سيكون للرئتين عموما ضغط شريان رئوي منخفض (< 10 مم زئبق) وامتثال ديناميكي منخفض (< 10 مل / مم زئبق) مع ارتفاع درجة حرارة البيرفوسات إلى الحرارة الطبيعية. عادة ما ينتج عن خنازير يوركشاير التي يتراوح وزنها بين 35 و 50 كجم رئتان تزن 350-500 جم. خلال الساعة الأ...

Watch this Scientific Journal Video about Normothermic Negative Pressure Ventilation Ex Situ Lung Perfusion: Evaluation of Lung Function and Metabolism at JoVE.com

Normothermic Negative Pressure Ventilation Ex Situ Lung Perfusion: Evaluation of Lung Function and Metabolism

تصف هذه الورقة نموذجا للخنزير للتهوية ذات الضغط السلبي خارج التروية الرئوية في الموقع ، بما في ذلك الشراء والمرفق والإدارة على المنصة المصممة خصيصا. يتم التركيز على تقنيات التخدير والجراحة ، وكذلك استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

تهوية الضغط السلبي Normothermic خارج التروية الرئوية في الموقع : تقييم وظائف الرئة والتمثيل الغذائي

Lung transplantation (LTx) remains the standard of care for end-stage lung disease. A shortage of suitable donor organs and concerns over donor organ ...

ابتكر الدكتور دارين فريد جهاز ESLP هذا ، ويستخدم تقنية وبرامج تهوية الضغط السلبي الحاصلة على براءة اختراع ، والتي لا يمكن رؤيتها في أي مكان آخر في مجال أبحاث ESLP. أظهر مختبرنا سابقا أن التهوية بالضغط السلبي تسبب إصابة أقل في الرئة أثناء ESLP مقارنة بالتهوية بالضغط الإيجابي. من المحتمل أن يكون هذا بسبب الآلية الفسيولوجية للتهوية ذات الضغط السلبي.تم تصميم هذا الجهاز والبروتوكول لتمديد وقت الحفظ الآمن لرئتي المتبرع وتجديد الرئتين الهامشية وفقا لمعايير الزرع المقبولة. الجهاز نفسه سهل التشغيل للغاية. التحدي الأكبر هو إزالة رئتي الخنازير اليافعة جراحيا دون التسبب في أي إصابة.إنها هشة للغاية مقارنة برئتي الإنسان البالغ. ابدأ بالحفاظ على حجم المد والجزر الزفيري البالغ 10 ملليلتر لكل كيلوغرام عن طريق زيادة ضغوط الذروة لتحقيق أقصى قدر من التوظيف السنخي. إجراء بضع القص خط الوسط.استخدم الكي الكهربائي لشق الجلد والأنسجة تحت الجلد. تشريح بصراحة مرفقات الأنسجة الرخوة من الجدول الخلفي للعظم السفلي. استخدم منشار القص لتقسيم القص.أدخل ضامنا القصيا وافتحه على مصراعيه. بعد إجراء استئصال القلب ، افتح غشاء الجنب المنصف وأزله بشكل ثنائي لكشف الرئتين. ثم قسم المرفقات الجنبية من الحجاب الحاجز باتجاه الفص الرئوي السفلي الأيسر ، باستخدام ضامد ديفر لتثبيت الحجاب الحاجز لأعلى.الآن ، قسم الرباط الرئوي السفلي على اليسار واستمر في اتجاه الهيلوم. بعد ذلك ، قسم الوريد الأجوف السفلي والمرفقات الجنبية من الحجاب الحاجز ، ثم اسحب الحجاب الحاجز لأعلى باستخدام ضامد ديفر. قسم الرباط الرئوي السفلي على الجانب الأيمن واستمر صعودا نحو الهيلوم.ثم قسم الوريد المرشح والأوعية المقوسة لفضح القصبة الهوائية. بعد تشريح الأنسجة المحيطة بالقصبة الهوائية بصراحة ، قم بتثبيت القصبة الهوائية باستخدام مشبك أنبوب عند الاستنشاق الأقصى ، مما يضمن أن حجم المد والجزر الزفيري هو 10 ملليلتر لكل كيلوغرام. قم بتحريك القصبة الهوائية وارفع جزء المشبك لأعلى لتوفير الجر الجراحي.ثم تشريح القصبة الهوائية الخلفية من المريء باستخدام تشريح حاد مع مقص Metzenbaum الثقيل واليد الحرة. قسم أي مرفقات جنبية متبقية. انقل الشريان الأورطي أعلى وأسفل القصبة الهوائية اليسرى وأزل الرئتين من الصدر بجزء من الشريان الأورطي النازل.بعد وزن الرئتين بالمشبك ، قم بتخزينها بسرعة في مبرد مليء بالثلج. ابدأ بإضافة 500 ملليلتر من خلايا الدم الحمراء المعبأة إلى دائرة التروية للوصول إلى الحجم النهائي البالغ 1.5 لتر من البيرفوسات. التقط صورا للرئتين لسجلات البيانات.بالنسبة لخزعة الرئة ، قم بتطويق جزء سنتيمتر مكعب واحد بدون خياطة حريرية واربطه. ثم استأصل هذا الجزء المربوط ، باستخدام مقص لتحليل الأنسجة كما هو موضح في مخطوطة النص ، وقسم جزء الخزعة. بعد ذلك ، لتأمين محول الأنبوب 3/8 نصف بوصة إلى الشريان الرئوي الرئيسي ، أمسك الجوانب المقابلة للشريان الرئوي الرئيسي باستخدام ملقط أو طقطات.بعد ذلك ، أدخل المحول مع جزء نصف بوصة في الشريان الرئوي الرئيسي وثبته في مكانه مع تثبيت المحول في موضعه في نفس الوقت باستخدام روابط حرير أو إيثيبوند صفرية. الآن ضع الرئتين في وضع ضعيف على غشاء دعم السيليكون وقم بتوصيلهما بجهاز ESLP. ضع مشبك أنبوب ثان على القصبة الهوائية بالقرب من موقع القصبة الهوائية.بعد إزالة المشبك البعيد ، قم بتنبيب القصبة الهوائية بالأنبوب الرغامي وثبته في موضعه باستخدام رباطين مضغوطين. ثم قم بتثبيت خط التهوية باستخدام مشبك أنبوب قبل تحرير المشبك القريب من القصبة الهوائية. قم بتوصيل محول الشريان الرئوي بخط الشريان الرئوي.بمجرد إزالة تهوية الشريان الرئوي الرئيسي، ابدأ وقت التروية. في صفحة الإعدادات ، انقر فوق بدء تشغيل السخان واضبط درجة الحرارة على 38 درجة مئوية. أدخل وزن الخنزير لحساب تدفق النتاج القلبي.في الصفحة الرئيسية ، اضبط ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر على 20 سم من الماء وانقر فوق بدء ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر. عندما تبدأ التهوية ، قم بفك خط التهوية. بعد تصفير مستشعر الضغط الشرياني ، قم بتثبيت خط الشريان الرئوي فوق مستشعر الضغط باستخدام مشبك الأنبوب.افتح المستشعر ، وانقر فوق صفر ضغط الشريان الرئوي وصفر تدفق الدم في صفحة الإعدادات وتأكد من أن القراءات صفر على الصفحة الرئيسية. أغلق محبس مستشعر الضغط لقراءة ضغط الخط. افتح الخط إلى قنية الشريان الرئوي.حدد 10٪ من النتاج القلبي على الصفحة الرئيسية. انقر فوق العودة إلى دليل PA وقم بفك تثبيت الخط الرئوي. قم بتبديل محلول البيروسات في الغطاء العلوي قبل تثبيته في الجهاز لمنع تكوين التكثيف أثناء ESLP.ارسم 10 ملليلتر من البيرفوسات لتحليل الطرد المركزي وارسم وقتا صفرا من غازات الدم الشرياني. ضع العينة على الثلج قبل الطرد المركزي. بمجرد أن يتم ترشيح الرئتين لمدة 10 دقائق ، قم بزيادة التدفق إلى 20٪ من النتاج القلبي.عندما تصل درجة حرارة البيروسات إلى 32 درجة مئوية ، ثبت غطاء الحجرة في مكانه بمشابك لإنشاء ختم محكم الإغلاق. تأكد من وضع الرئتين على النحو الأمثل وإصلاح تسرب الهواء. مع تأمين الغطاء ، قم بتثبيت أنبوب التهوية قبل إيقاف ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر.في صفحة الإعدادات، حدد صفر ضغط داخل الصدر وضغط مجرى الهواء وتدفق الهواء. ثم يتم تأكيد القراءات على الصفحة الرئيسية. انقر فوق بدء CPAP قبل فك أنبوب التهوية.اضبط معلمات التهوية المذكورة في المخطوطة النصية وانقر فوق اضغط لبدء التهوية لتنشيط التهوية بالضغط السلبي. قم بتوصيل أنبوب تهوية المنفذ الجانبي بالغرفة. خلال الأنفاس القليلة التالية ، حافظ على معلمات التهوية كما هو مذكور في مخطوطة النص.بعد 10 دقائق من التروية ، قم بزيادة التدفق إلى 20٪ وبعد 20 دقيقة من التروية ، قم بزيادة التدفق إلى 30٪ من النتاج القلبي. أضف سكر العنب والأنسولين إلى النظام. تقييم وظائف الرئة ، باستخدام 50٪ من النتاج القلبي وغاز المسح المختلط غير المؤكسج على مدى خمس دقائق ، وفقا لتعليمات المخطوطة.في كل ساعة فردية أثناء وضع الحفظ ، ارسم عينة 10 ملليلتر من perfusate لتحليلها في المستقبل. اسحب ملليلترا واحدا من عينة غازات الدم الشرياني قبل مزيل الأكسجين كل ساعة ومن منافذ مزيل الأكسجين قبل وبعد وضع التقييم بعد خمس دقائق من وضع التقييم. يمكن أن تتأثر الاتجاهات في متوسط ضغط الشريان الرئوي ، والامتثال الديناميكي ، ومقاومة الأوعية الدموية الرئوية على مدار 12 ساعة من التروية والتهوية بالبروتوكول التجريبي المحدد ESLP المستخدم.يتم هنا توضيح اتجاه نموذجي لنسبة الضغط الجزئي للأكسجين الشرياني وجزء الأكسجين المستوحى عند نقاط زمنية للتقييم تبلغ خمس ساعات و 11 ساعة طوال تهوية الضغط السلبي خارج التروية الرئوية في الموقع. تشكيل الوذمة هو مؤشر مهم آخر للالتهاب المرتبط بنفاذية البطانة ، مما يدل على زيادة الوزن النموذجية بنسبة 30 ٪ في نهاية 12 ساعة من التهوية ذات الضغط السلبي خارج التروية الرئوية خارج الموقع. يعمل perfusate كمؤشر بديل لحالة الرئة العامة.لذلك ، يوفر تحليل غازات الدم من perfusate معلومات شاملة عن الحالة الأيضية للرئتين. أثناء نموذج تقييم ESLP ، والذي يحدث في ثلاث وخمس وسبع وتسع و 11 ساعة خلال 12 ساعة ، لوحظ اتجاه تصاعدي في الضغط الجزئي الشرياني الأيسر للأكسجين. من المهم جدا أن تكون لطيفا قدر الإمكان عند إزالة الرئتين جراحيا وأن تتحرك أيضا بسرعة وكفاءة.أدى إنشاء هذا الجهاز والبروتوكول والمختبر إلى تجربة سريرية ناجحة والعديد من الاكتشافات التي تطيل الحفاظ على رئتي المتبرع وتجديدها.

Research

JoVE Journal

Medicine

Normothermic Negative Pressure Ventilation Ex Situ Lung Perfusion: Evaluation of Lung Function and Metabolism

Pressure Controlled Ventilation to Induce Acute Lung Injury in Mice

التهوية الضغط الشواهد للحث على إصابة الرئة الحادة في الفئران

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

Noninvasive Intratracheal Intubation to Study the Pathology and Physiology of Mouse Lung

موسع داخل الرغامى التنبيب لدراسة علم الأمراض وعلم وظائف الأعضاء من الرئة ماوس

The use of a model that mimics the condition of lung diseases in humans is critical for studying the pathophysiology and/or etiology of a particular ...

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

طريقة معزولة<em&gt; فيفو السابقين</em&gt; الإرواء الرئة في الفئران نموذج: الدروس المستفادة من تطوير برنامج EVLP الجرذ

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

Ex Situ Normothermic Machine Perfusion of Donor Livers

Ex Situ Normothermic Machine Perfusion of Donor Livers

خارج الموقع سوي الحرارة آلة الإرواء من الأكباد المانحة

In contrast to conventional static cold preservation (0-4 &#176;C), ex situ machine perfusion may provide better preservation of donor livers. Continuous ...

A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

نموذج حيوانات صغيرة من نضح الكبد نورموثيرميك السابقين فيفو

There is a significant shortage of liver allografts available for transplantation, and in response the donor criteria have been expanded. As a result, ...

Lung Fixation under Constant Pressure for Evaluation of Emphysema in Mice

تثبيت الرئة تحت الضغط المستمر لتقييم انتفاخ الرئة في الفئران

Emphysema is a significant feature of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Studies involving an emphysematous mouse model require optimal lung ...

Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism

نورموثيرميك ت نضح قلب الموقع في العمل وضع: تقييم وظيفة القلب والايض

The current standard method for organ preservation (cold storage, CS), exposes the heart to a period of cold ischemia that limits the safe preservation ...

Normothermic Ex Vivo Pancreas Perfusion for the Preservation of Pancreas Allografts before Transplantation

Normothermic Ex Vivo Pancreas Perfusion for the Preservation of Pancreas Allografts before Transplantation

نضح البنكرياس خارج الجسم الحي للحفاظ على الطعم الخيفي للبنكرياس قبل الزرع

Pancreas transplantation (PTx) is a curative treatment for people who live with the burden of a diagnosis of diabetes mellitus (DM). However, due to organ ...

Lung Rapid Recovery Procurement Combined with Abdominal Normothermic Regional Perfusion in Controlled Donation after Circulatory Death

شراء التعافي السريع للرئة جنبا إلى جنب مع التروية الإقليمية للبطن في التبرع الخاضع للرقابة بعد موت الدورة الدموية

Controlled donation after circulatory death (cDCD) has contributed to increasing donor numbers all over the world. Experiences published in the last years ...

Functional Assessment of the Donor Heart During Ex Situ Perfusion: Insights from Pressure-Volume Loops and Surface Echocardiography

Functional Assessment of the Donor Heart During Ex Situ Perfusion: Insights from Pressure-Volume Loops and Surface Echocardiography

التقييم الوظيفي لقلب المتبرع أثناء التروية خارج الموقع : رؤى من حلقات حجم الضغط وتخطيط صدى القلب السطحي

Heart transplantation remains the gold standard treatment for advanced heart failure. However, the current critical organ shortage has resulted in the ...