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

מחקר זה מומן מטעם קרן המחקר של בית החולים.

ההליכים המבוצעים בכתב יד זה תואמים את הנחיות המועצה הקנדית לטיפול בבעלי חיים ואת המדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה. הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים של אוניברסיטת אלברטה אישרה את הפרוטוקולים. נקבות חזירות יורקשייר צעירות במשקל 35-50 ק"ג שימשו באופן בלעדי. הכשרה מתאימה לבטיחות ביולוגית נדרש?...

<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>

ישנם מספר שלבים כירורגיים קריטיים יחד עם פתרון בעיות הדרוש כדי להבטיח ריצה מוצלחת של ESLP. ריאות חזיריות צעירות הן עדינות ביותר בהשוואה לריאות אנושיות בוגרות, ולכן המנתח הרוכש חייב להיות זהיר בעת טיפול בריאות חזיריות. זה קריטי לנסות טכניקה "ללא מגע" כדי למנוע גרימת טראומה atelectasis בעת ניתוח הר?...

השתלת ריאות (LTx) נותרה הטיפול הסטנדרטי במחלת ריאות סופנית1; עם זאת, ל-LTx יש מגבלות משמעותיות, כולל ניצול לקוי של איברים מתורם2 ותמותה ברשימת המתנה של 40%3, שהיא גבוהה יותר מכל השתלת איברים מוצקה אחרת 4,5. שיעורי ניצול האיברים של התורם נמוכים (20-30%) בשל בעיות באיכות האיברים. מרחק תחבורה גיאוגרפי מוגזם, בתוספת קריטריונים מחמירים לקבלת איברים מתורמים, מחריפים חששות איכות אלה. LTx עוקב גם אחר השתלות איברים מוצקים אחרות במונחים של השתלה ארוכת טווח ותוצאות המטופל2. תפקוד לקוי של השתל הראשוני (PGD), הנגרם לרוב על ידי פגיעה איסכמית ברפרפוזיה (IRI), מייצג את הגורם המוביל לתמותה ותחלואה של 30 יום לאחר LTx ומעלה את הסיכון לתפקוד לקוי כרוני של השתל 6,7. מאמצים להפחית את IRI ולהאריך את זמני ההובלה הבטוחה הם בעלי חשיבות עליונה לשיפור תוצאות המטופלים.
זילוח ריאות Ex situ (ESLP) היא טכנולוגיה חדשנית שהראתה הבטחה בהחלשת מגבלות אלה. ESLP מאפשר שימור, הערכה ומיזוג מחדש של ריאות תורם לפני ההשתלה. הוא הציג תוצאות משביעות רצון בטווח הקצר והארוך לאחר השתלת ריאות תורם קריטריונים מורחב (ECD), ותרם לעלייה במספר הריאות המתאימות לתורם LTx, עם שיעורי ניצול איברים שגדלו ב -20% במרכזים מסוימים 8,9,10. בהשוואה לתקן הקליני הנוכחי עבור LTx, שימור סטטי קר (CSP), ESLP מציע מספר יתרונות: זמן שימור איברים אינו מוגבל ל -6 שעות, הערכת תפקוד האיברים אפשרית לפני ההשתלה, ובשל זילוח איברים מתמשך, ניתן לבצע שינויים בפרפוזט המייעל את תפקוד האיברים11.
הרוב המכריע של מכשירי ESLP הנוכחיים המיועדים לשימוש אנושי משתמשים באוורור לחץ חיובי (PPV); עם זאת, ספרות עדכנית הצביעה על כך שאסטרטגיית אוורור זו נחותה מ- ESLP של אוורור בלחץ שלילי (NPV), כאשר PPV גורם לפגיעה ריאתית משמעותית יותר כתוצאה מהנשמה12,13,14,15. הן בריאות האדם והן בריאות חזיריות, NPV-ESLP מציג תפקוד איברים מעולה בהשוואה לזילוח ריאות בלחץ חיובי (PPV-ESLP) בתחומים פיזיולוגיים שונים, כולל ייצור ציטוקינים פרו-דלקתיים, בצקת ריאות והיווצרות בולות15. ההתפלגות ההומוגנית של לחץ תוך חזה על פני כל שטח הריאה ב- NPV-ESLP הוצעה כגורם משמעותי העומד בבסיס יתרון זה15,16. בנוסף ליתרונות הפרה-קליניים שלה, הבטיחות הקלינית וההיתכנות של NPV-ESLP הוכחו בניסוי קלינישנערך לאחרונה 17. באמצעות מכשיר NPV-ESLP חדשני, שנים עשר קריטריונים מורחבים לתרומת ריאות אנושיות נשמרו בהצלחה, הוערכו ולאחר מכן הושתלו עם 100% הישרדות של 30 יום ושנה.
מטרת כתב היד הנוכחי היא להדגים פרוטוקול עבודה של מכשיר NPV-ESLP של המעבדה שלנו באמצעות ריאות חזיריות צעירות בתנאים נורמותרמיים למשך 12 שעות. השליפה הכירורגית מכוסה בפירוט, ומתוארים גם הייזום, הניהול והסיום של פלטפורמת התוכנה המותאמת אישית שלנו. כמו כן מוסברת האסטרטגיה לאיסוף רקמות וניהול הדגימות.

<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

השתלת ריאות (LTx) נותרה הטיפול הסטנדרטי במחלת ריאות סופנית. מחסור באיברי תורם מתאימים וחששות לגבי איכות האיברים של התורם, המוחמרים על ידי מרחק תחבורה גיאוגרפי מופרז וקריטריונים מחמירים לקבלת איברים מתורם, מציבים מגבלות על מאמצי LTx הנוכחיים. זילוח ריאות Ex situ (ESLP) היא טכנולוגיה חדשנית שהראתה הבטחה בהחלשת מגבלות אלה. האוורור הפיזיולוגי והזילוח של הריאות מחוץ לסביבה הדלקתית של הגוף התורם מעניקים ל- ESLP מספר יתרונות על פני שימור סטטי קר מסורתי (CSP). ישנן ראיות לכך שאוורור בלחץ שלילי (NPV) ESLP עדיף על אוורור בלחץ חיובי (PPV) ESLP, כאשר PPV גורם לפגיעה ריאתית משמעותית יותר כתוצאה ממכונות הנשמה, ייצור ציטוקינים מעודד דלקת, בצקת ריאות והיווצרות בולות. היתרון של NPV נובע אולי מההתפלגות ההומוגנית של לחץ תוך חזה על פני כל שטח הריאה. הבטיחות הקלינית וההיתכנות של מכשיר NPV-ESLP מותאם אישית הודגמו בניסוי קליני שנערך לאחרונה בהשתתפות ריאות אנושיות של תורם קריטריון מאריך (ECD). כאן, השימוש במכשיר מותאם אישית זה מתואר במודל חזירי צעיר של NPV-ESLP נורמותרמי במשך 12 שעות, תוך מתן תשומת לב מיוחדת לטכניקות ניהול. הכנה טרום ניתוחית, כולל אתחול תוכנת ESLP, פרימינג וביטול אוורור של מעגל ESLP, ותוספת של חומרים אנטי טרומבוטיים, אנטי מיקרוביאליים ואנטי דלקתיים, מוגדרת. מתוארות טכניקות תוך ניתוחיות של החדרת קו מרכזי, ביופסיית ריאות, exsanguination, איסוף דם, cardiectomy, ו דלקת ריאות. יתר על כן, תשומת לב מיוחדת מוקדשת לשיקולי הרדמה, עם השראת הרדמה, תחזוקה ושינויים דינמיים מתוארים. הפרוטוקול מציין גם את האתחול, התחזוקה וסיום הזילוח והאוורור של המכשיר המותאם אישית. טכניקות ניהול איברים דינמיות, כולל שינויים באוורור ופרמטרים מטבוליים כדי לייעל את תפקוד האיברים, מתוארים ביסודיות. לבסוף, ההערכה הפיזיולוגית והמטבולית של תפקוד הריאות מאופיינת ומתוארת בתוצאות המייצגות.

בתחילת זילוח הריאות ואוורור (מצב שימור), הריאות יהיו בדרך כלל בעלות לחץ עורק ריאתי נמוך (< 10 מ"מ כספית) ותאימות דינמית נמוכה (< 10 מ"ל / מ"מ כספית) כאשר הפרפוזט מתחמם לנורמותרמיה. חזירי יורקשייר השוקלים 35-50 ק"ג גורמים בדרך כלל לריאות השוקלות 350-500 גרם. במהלך השעה הראשונה של NPV-ESLP, נפחי הגאות והשפל הנ?...

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

מאמר זה מתאר מודל חזירי של זילוח ריאות בלחץ שלילי ex situ , כולל רכש, התקשרות וניהול בפלטפורמה בהתאמה אישית. הדגש נעשה על טכניקות הרדמה וכירורגיות, כמו גם פתרון בעיות.

אוורור לחץ שלילי נורממי זילוח ריאות Ex Situ : הערכת תפקוד הריאות וחילוף החומרים

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

ד"ר דארן פריד יצר את מכשיר ה- ESLP הזה, והוא משתמש בטכנולוגיה ותוכנה פטנטיות לאוורור לחץ שלילי, שלא ניתן לראות בשום מקום אחר בתחום מחקר ESLP. המעבדה שלנו הראתה בעבר כי אוורור בלחץ שלילי גורם לפחות פגיעה ריאתית במהלך ESLP בהשוואה לאוורור בלחץ חיובי. זה כנראה בגלל המנגנון הפיזיולוגי יותר של אוורור בלחץ שלילי.מכשיר ופרוטוקול זה נועדו להאריך את זמן השימור הבטוח של ריאות התורם ולהחזיר את הריאות השוליות לתקני השתלה מקובלים. המכשיר עצמו פשוט מאוד לתפעול. האתגר הגדול ביותר הוא הסרה כירורגית של ריאות החזיר הצעיר מבלי לגרום לפציעה.הם שבריריים מאוד בהשוואה לריאות אנושיות בוגרות. התחל על ידי שמירה על נפח הגאות והשפל של 10 מיליליטר לקילוגרם על ידי הגדלת לחצי השיא לגיוס נאדיות מקסימלי. בצע סטרנוטומיה בקו האמצע.השתמש electrocautery כדי לחתוך את העור ואת הרקמה תת עורית. נתחו בבוטות את חיבורי הרקמות הרכות מהטבלה האחורית של עצם החזה התחתונה. השתמש במסור עצם החזה כדי לחלק את עצם החזה.הכנס נשלף עצם החזה ופתח לרווחה. לאחר ביצוע cardiectomy, לפתוח ולהסיר את הצדר mediastinal דו צדדית לחשוף את הריאות. לאחר מכן מחלקים את החיבורים הפלאורליים מהסרעפת לכיוון אונת הריאה התחתונה השמאלית, באמצעות מסיר Deaver כדי להחזיק את הסרעפת כלפי מעלה.כעת, מחלקים את הרצועה הריאה התחתונה משמאל וממשיכים למעלה לכיוון הילום. לאחר מכן, לחלק את הווריד נבוב התחתון ואת חיבורים pleural מן הסרעפת, ולאחר מכן למשוך את הסרעפת כלפי מעלה באמצעות Deaver retractor. מחלקים את הרצועה הריאה התחתונה בצד ימין וממשיכים למעלה לכיוון הילום.לאחר מכן מחלקים את הווריד ואת כלי הקשת כדי לחשוף את קנה הנשימה. לאחר ניתוח בוטה של הרקמה המקיפה את קנה הנשימה, מהדקים את קנה הנשימה באמצעות מהדק צינורות בשאיפה מקסימלית, ומבטיחים שנפח הגאות והשפל הוא 10 מיליליטר לקילוגרם. חצו את קנה הנשימה והרימו את חלק המהדק כלפי מעלה כדי לספק מתיחה כירורגית.לאחר מכן מנתחים את קנה הנשימה האחורי מהוושט באמצעות דיסקציה קהה בעזרת מספריים כבדים של מצנבאום ויד חופשית. חלק את כל החיבורים הפלאורליים הנותרים. להעביר את אבי העורקים מעל ומתחת סימפונות שמאל ולהסיר את הריאות מן החזה עם קטע של אבי העורקים יורד.לאחר שקילת הריאות עם מהדק, לאחסן אותם במהירות צידנית מלאה קרח. התחל על ידי הוספת 500 מיליליטר של תאי דם אדומים ארוזים למעגל הזלוף כדי להגיע נפח סופי של 1.5 ליטר של perfusate. צלם תמונות של הריאות עבור רשומות נתונים.לביופסיה של הריאה, הקיפו חלק של סנטימטר מעוקב אחד בתפר משי אפס וקשרו אותו. לאחר מכן מסירים את החלק הקשור הזה, באמצעות מספריים לניתוח רקמות כמתואר בכתב היד של הטקסט, ומחלקים את קטע הביופסיה. לאחר מכן, כדי לאבטח את מתאם צינורות 3/8 חצי אינץ 'לעורק הריאה הראשי, לתפוס את הצדדים המנוגדים של עורק הריאה הראשי באמצעות מלקחיים או snaps.לאחר מכן, הכנס את המתאם עם החלק בגודל חצי אינץ 'לעורק הריאה הראשי והחזק אותו במקומו תוך אבטחת המתאם במקומו באמצעות משי אפס או קשרי אתיבונד. כעת הניחו את הריאות במצב שכיבה על קרום התמיכה בסיליקון וחברו אותן למכשיר ESLP. מניחים מהדק צינור שני על קנה הנשימה ליד המיקום של סימפונות קנה הנשימה.לאחר הסרת המהדק הדיסטלי יותר, הכנס את קנה הנשימה עם הצינור האנדוטרכאלי וחבר אותו למקומו באמצעות שני אזיקונים. לאחר מכן מהדקים את קו האוורור באמצעות מהדק צינורות לפני שחרור המהדק הפרוקסימלי מקנה הנשימה. חבר את מתאם עורק הריאה לקו עורק הריאה.ברגע שעורק הריאה הראשי מנותק, התחל את הזמן לזילוח. בדף ההגדרות, לחץ על הפעל תנור חימום והגדר את הטמפרטורה ל- 38 מעלות צלזיוס. הזן את משקל החזיר כדי לחשב את זרימת פלט הלב.בעמוד הראשי, הגדר את לחץ האוויר החיובי הרציף ל- 20 סנטימטרים של מים ולחץ על התחל לחץ חיובי רציף בדרכי הנשימה. כאשר האוורור מתחיל, שחררו את קו האוורור. לאחר איפוס חיישן הלחץ העורקי, הדקו את קו עורק הריאה מעל חיישן הלחץ באמצעות מהדק הצינור.פתח את החיישן, לחץ על אפס לחץ עורק ריאתי ואפס זרימת דם בדף ההגדרות ואשר שהקריאות מאופסות בדף הראשי. סגור את הסטופק של חיישן הלחץ כדי לקרוא את לחץ הקו. פתח את הקו לצינורית עורק הריאה.בחר תפוקת לב של 10% בעמוד הראשי. לחץ על חזור למדריך הרש"פ ושחרר את קו הריאות. החלף את תמיסת הפרבוסט במכסה העליון לפני הצמדתה למכונה כדי למנוע היווצרות עיבוי במהלך ESLP.צייר 10 מיליליטר של perfusate עבור ניתוח צנטריפוגלי ולצייר זמן אפס גז דם עורקי. הניחו את הדגימה על קרח לפני הצנטריפוגה. לאחר שהריאות מחוררות במשך 10 דקות, הגדילו את הזרימה ל -20% מתפוקת הלב.כאשר טמפרטורת הפרבוסט מגיעה ל-32 מעלות צלזיוס, הדקו את מכסה התא למקומו בעזרת מלחציים ליצירת אטם אטום. ודא כי הריאות ממוקמות בצורה אופטימלית ואת דליפות האוויר מתוקנות. כשהמכסה מאובטח, הדקו את צינור האוורור לפני כיבוי לחץ חיובי מתמשך בדרכי הנשימה.בדף ההגדרות, בחר אפס לחץ תוך חזי, לחץ בדרכי הנשימה וזרימת אוויר. לאחר מכן לאשר קריאות הם אפס בדף הראשי. לחץ על התחל CPAP לפני ביטול הידוק צינורות האוורור.הגדר את פרמטרי האוורור המוזכרים בכתב היד של הטקסט ולחץ על הקש כדי להפעיל אוורור בלחץ שלילי. חברו את צינור האוורור הצדדי לתא. במהלך הנשימות הבאות, שמרו על פרמטרי האוורור כפי שהוזכרו בכתב היד של הטקסט.לאחר 10 דקות של זילוח, להגדיל את הזרימה ל 20% ולאחר 20 דקות של זילוח, להגדיל את הזרימה ל 30% תפוקת הלב. הוסף דקסטרוז ואינסולין למערכת. להעריך את תפקוד הריאות, באמצעות תפוקת לב של 50% וגז טאטוא מעורב מחמצן במשך חמש דקות, בהתאם להוראות כתב היד.בכל שעה אי-זוגית במהלך מצב שימור, ציירו דגימה של 10 מיליליטר של פרפוסט, לצורך ניתוח עתידי. יש לשאוב מיליליטר אחד של דגימת גז דם עורקי טרום-דה-אוקסיגנטור בכל שעה ומיציאות לפני ואחרי החמצן לאחר חמש דקות של מצב הערכה. המגמות בלחץ עורק ריאתי ממוצע, ציות דינמי ותנגודת כלי דם ריאתיים במשך 12 שעות של זילוח ואוורור יכולות להיות מושפעות מפרוטוקול הניסוי הספציפי ESLP המופעל.כאן מודגמת מגמה אופיינית ליחס בין לחץ חלקי של חמצן עורקי לשבריר של חמצן מעורר השראה בנקודות זמן הערכה של חמש ו-11 שעות לאורך זילוח ריאות בלחץ שלילי ex-situ lung perfusion. היווצרות בצקת היא מדד חשוב נוסף של דלקת הקשורה לחדירות אנדותל, המדגימה עלייה אופיינית במשקל של 30% בתום 12 שעות של אוורור בלחץ שלילי ex-situ ריאות. הפרבוסט משמש כאינדיקטור חלופי למצב הריאות הכללי.לכן, ניתוח גז הדם של perfusate מספק מידע נרחב על המצב המטבולי של הריאות. במהלך מודל ההערכה של ESLP, המתרחש בשלוש, חמש, שבע, תשע ו -11 שעות במהלך ריצה של 12 שעות, נצפתה מגמת עלייה בלחץ חלקי של חמצן בעורק השמאלי. חשוב מאוד להיות עדינים ככל האפשר בעת הסרת הריאות בניתוח וגם לנוע במהירות וביעילות.הקמת המכשיר, הפרוטוקול והמעבדה הובילו לניסוי קליני מוצלח ולמספר תגליות המאריכות את השימור והחידוש של ריאות תורמות.

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

לחץ אוורור מבוקר כדי לגרום פגיעה ריאות חריפה על עכברים

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

פולשנית Intratracheal אינטובציה ללמוד פתולוגיה והפיזיולוגיה של עכבר ריאות

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

שיטה של ​​מבודד<em&gt; Ex Vivo</em&gt; ריאות זלוף במודל עכברוש: ​​לקחים מפיתוח תכנית EVLP עכברוש

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

באתרו לשעבר Normothermic מכונת זלוף של כבדים תורמים

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

מודל בעלי חיים קטנים של זלוף הכבד Normothermic Vivo לשעבר

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

קיבעון ריאה תחת לחץ מתמיד על הערכה של אמפיזמה בעכברים

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

Normothermic לשעבר זלוף באתרו הלב בעבודה מצב: הערכה של תפקוד הלב ואת חילוף החומרים

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

זילוח לבלב Normothermic Ex Vivo לשימור אלושתלי לבלב לפני השתלה

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

רכש התאוששות ריאה מהירה בשילוב עם זילוח אזורי נורמום בטני בתרומה מבוקרת לאחר מוות במחזור הדם

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

הערכה תפקודית של הלב התורם במהלך זליגת Ex Situ : תובנות מלולאות לחץ-נפח ואקוקרדיוגרפיה של פני השטח

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