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

Это исследование финансировалось от имени Фонда больничных исследований.

Процедуры, выполняемые в этой рукописи, соответствуют руководящим принципам Канадского совета по уходу за животными и руководству по уходу и использованию лабораторных животных. Институциональный комитет по уходу за животными Университета Альберты одобрил протоколы. Использовались...

<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>

Существует несколько критических хирургических шагов, а также устранение неполадок, необходимых для обеспечения успешного запуска ESLP. Ювенильные легкие свиньи чрезвычайно деликатны по сравнению с легкими взрослого человека, поэтому заготовительный хирург должен быть осторожен при ?...

Трансплантация легких (LTx) остается стандартом лечения терминальной стадии заболевания легких1; однако LTx имеет значительные ограничения, включая недостаточное использование донорских органов2 и смертность в листе ожидания 40%3, что выше, чем у любой другой трансплантации солидных органов 4,5. Показатели использования донорских органов низки (20-30%) из-за проблем с качеством органов. Чрезмерная географическая транспортировка, усугубленная строгими критериями принятия донорских органов, усугубляет эти проблемы качества. LTx также отстает от других трансплантаций солидных органов с точки зрения долгосрочного трансплантата и исходов для пациентов2. Первичная дисфункция трансплантата (ПГД), чаще всего вызванная ишемическим реперфузионным повреждением (ИРИ), представляет собой основную причину 30-дневной смертности и заболеваемости после ЛТх и увеличивает риск хронической дисфункции трансплантата 6,7. Усилия по сокращению IRI и увеличению безопасного времени транспортировки имеют первостепенное значение для улучшения результатов лечения пациентов.
Перфузия легких ex situ (ESLP) - это инновационная технология, которая показала многообещающие результаты в ослаблении этих ограничений. ESLP облегчает сохранение, оценку и восстановление донорских легких перед трансплантацией. Он продемонстрировал удовлетворительные краткосрочные и долгосрочные результаты после трансплантации легких доноров с расширенными критериями (ECD), способствуя увеличению числа подходящих донорских легких для LTx, при этом показатели использования органов увеличились на 20% в некоторых центрах 8,9,10. По сравнению с текущим клиническим стандартом для LTx, холодно-статической консервацией (CSP), ESLP предлагает несколько преимуществ: время сохранения органа не ограничено 6 часами, оценка функции органа возможна до имплантации, а благодаря непрерывной перфузии органа могут быть внесены изменения в перфузат, которые оптимизируют функцию органа11.
Подавляющее большинство современных устройств ESLP, предназначенных для использования человеком, используют вентиляцию с положительным давлением (PPV); однако в недавней литературе указано, что эта стратегия вентиляции уступает ESLP вентиляции с отрицательным давлением (NPV), при этом PPV вызывает более значительное повреждение легких, вызванное вентилятором12,13,14,15. Как в легких человека, так и в легких свиней NPV-ESLP демонстрирует превосходную функцию органа по сравнению с перфузией легких ex situ с положительным давлением (PPV-ESLP) в различных физиологических областях, включая продукцию провоспалительных цитокинов, отек легких и образование булл15. В качестве значимого фактора, лежащего в основе этого преимущества, было предложено однородное распределение внутригрудного давления по всей поверхности легких при NPV-ESLP15,16. В дополнение к его доклиническим преимуществам, клиническая безопасность и осуществимость NPV-ESLP были продемонстрированы в недавнем клиническом исследовании17. Используя новое устройство NPV-ESLP, двенадцать донорских легких человека с расширенными критериями были успешно сохранены, оценены и впоследствии пересажены со 100% 30-дневной и 1-летней выживаемостью.
Целью настоящей рукописи является демонстрация рабочего протокола устройства NPV-ESLP нашей лаборатории с использованием легких ювенильной свиньи в нормотермических условиях в течение 12 часов. Хирургическое извлечение подробно описано, а также описано инициирование, управление и завершение нашей пользовательской программной платформы. Также объясняется стратегия сбора тканей и управления образцами.

<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

Трансплантация легких (LTx) остается стандартом лечения терминальной стадии заболевания легких. Нехватка подходящих донорских органов и опасения по поводу качества донорских органов, усугубляемые чрезмерным географическим расстоянием транспортировки и строгими критериями приема донорских органов, ограничивают текущие усилия по LTx. Перфузия легких ex situ (ESLP) - это инновационная технология, которая показала многообещающие результаты в ослаблении этих ограничений. Физиологическая вентиляция и перфузия легких вне воспалительной среды донорского тела дает ESLP ряд преимуществ по сравнению с традиционной холодной статической консервацией (CSP). Имеются данные о том, что вентиляция с отрицательным давлением (NPV) ESLP превосходит вентиляцию с положительным давлением (PPV) ESLP, при этом PPV вызывает более значительное повреждение легких, вызванное вентилятором, выработку провоспалительных цитокинов, отек легких и образование булл. Преимущество NPV, возможно, связано с однородным распределением внутригрудного давления по всей поверхности легкого. Клиническая безопасность и осуществимость специального устройства NPV-ESLP были продемонстрированы в недавнем клиническом испытании с использованием критериев удлинителя критериев донора (ECD) легких человека. В настоящем документе использование этого специального устройства описано в модели нормотермического NPV-ESLP у молодых свиней в течение 12 часов, уделяя особое внимание методам управления. Указана предоперационная подготовка, включая инициализацию программного обеспечения ESLP, прайминг и деэрацию контура ESLP, а также добавление антитромботических, антимикробных и противовоспалительных средств. Описаны интраоперационные методы введения центральной линии, биопсии легкого, обескровливания, забора крови, кардиэктомии и пневмонэктомии. Кроме того, особое внимание уделяется анестезиологическим соображениям, с описанием индукции, обслуживания и динамических модификаций анестезии. Протокол также определяет инициализацию, обслуживание и прекращение перфузии и вентиляции пользовательского устройства. Подробно описаны методы динамического управления органами, включая изменения в вентиляции и метаболических параметрах для оптимизации функции органов. Наконец, физиологическая и метаболическая оценка функции легких охарактеризована и изображена в репрезентативных результатах.

В начале перфузии и вентиляции легких (режим сохранения) легкие, как правило, имеют низкое давление в легочной артерии (< 10 мм рт. ст.) и низкую динамическую податливость (< 10 мл / мм рт. ст.), поскольку перфузат нагревается до нормотермии. Йоркширские свиньи весом 35-50 кг обычно имеют легкие ве...

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

В этой статье описывается свиная модель вентиляции с отрицательным давлением ex situ перфузии легких, включая закупку, крепление и управление на специально изготовленной платформе. Основное внимание уделяется анестезиологическим и хирургическим методам, а также устранению неполадок.

Нормотермическая вентиляция с отрицательным давлением ex situ перфузии легких: оценка функции легких и метаболизма

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

Доктор Даррен Фрид создал это устройство ESLP, и оно использует запатентованную технологию вентиляции с отрицательным давлением и программное обеспечение, которое нельзя увидеть больше нигде в области исследований ESLP. Наша лаборатория ранее показала, что вентиляция с отрицательным давлением вызывает меньшее повреждение легких во время ESLP по сравнению с вентиляцией с положительным давлением. Вероятно, это связано с более физиологическим механизмом вентиляции с отрицательным давлением.Это устройство и протокол предназначены для продления безопасного времени сохранения донорских легких и восстановления маргинальных легких до приемлемых стандартов трансплантации. Само устройство очень простое в эксплуатации. Самой большой проблемой является хирургическое удаление легких молодой свиньи без причинения каких-либо травм.Они чрезвычайно хрупкие по сравнению с легкими взрослого человека. Начните с поддержания дыхательного объема выдоха 10 миллилитров на килограмм, увеличивая пиковое давление для максимального альвеолярного набора. Выполните срединную стернотомию.Используйте электрокоагуляцию для разреза кожи и подкожной клетчатки. Тупо рассекают прикрепления мягких тканей от заднего стола нижней грудины. Используйте стернальную пилу, чтобы разделить грудину.Вставьте втягивающее устройство и широко раскройте. После выполнения кардиэктомии откройте и удалите плевру средостения с обеих сторон, чтобы обнажить легкие. Затем разделите плевральные прикрепления от диафрагмы к левой нижней доле легкого, используя ретрактор Дивера, чтобы удерживать диафрагму вверх.Теперь разделите нижнюю легочную связку слева и продолжайте движение вверх к шилуму. Затем отделите нижнюю полую вену и плевральные прикрепления от диафрагмы, а затем втяните диафрагму вверх с помощью ретрактора Дивера. Разделите нижнюю легочную связку с правой стороны и продолжайте движение вверх по направлению к шилуму.Затем разделите безымянную вену и дугу сосудов, чтобы обнажить трахею. После тупого рассечения ткани, окружающей трахею, зажмите трахею с помощью трубчатого зажима на максимальном вдохе и убедитесь, что дыхательный объем выдоха составляет 10 миллилитров на килограмм. Пересеките трахею и поднимите зажимную часть вверх, чтобы обеспечить хирургическое вытяжение.Затем рассекают заднюю трахею от пищевода с помощью тупого рассечения тяжелыми ножницами Метценбаума и свободной рукой. Разделите все оставшиеся плевральные прикрепления. Пересеките аорту выше и ниже левого бронха и удалите легкие из грудной клетки с сегментом нисходящей аорты.Взвесив легкие с помощью зажима, быстро храните их в холодильнике, полном льда. Начните с добавления 500 миллилитров упакованных эритроцитов в контур перфузии, чтобы достичь конечного объема 1,5 литра перфузата. Сделайте фотографии легких для записи данных.Для биопсии легких обведите участок размером один кубический сантиметр нулевым шелковым швом и завяжите его. Затем иссеките эту связанную часть, используя ножницы для анализа тканей, как описано в текстовой рукописи, и разделите сегмент биопсии. Затем, чтобы закрепить адаптер трубки длиной 3/8 дюйма к главной легочной артерии, возьмитесь за противоположные стороны главной легочной артерии с помощью щипцов или защелок.Затем вставьте адаптер с полудюймовой частью в главную легочную артерию и удерживайте его на месте, одновременно фиксируя адаптер в нужном положении с помощью шелковых стяжек или стяжек Ethibond. Теперь поместите легкие в положение лежа на спине на силиконовой опорной мембране и подключите их к устройству ESLP. Поместите второй зажим трубки на трахею рядом с местом расположения трахеального бронха.После удаления более дистального зажима интубируйте трахею эндотрахеальной трубкой и закрепите ее на месте с помощью двух стяжек. Затем зажмите вентиляционную линию с помощью трубчатого зажима, прежде чем отпустить проксимальный зажим из трахеи. Подключите адаптер легочной артерии к линии легочной артерии.После того, как основная легочная артерия будет деаэрирована, начните время перфузии. На странице настроек нажмите «Запустить обогреватель» и установите температуру 38 градусов по Цельсию. Введите вес свиньи, чтобы рассчитать расход сердечного выброса.На главной странице установите постоянное положительное давление в дыхательных путях на 20 сантиметров воды и нажмите «Начать непрерывное положительное давление в дыхательных путях». Когда начнется вентиляция, отжмите вентиляционную линию. После обнуления датчика артериального давления зажмите линию легочной артерии над датчиком давления с помощью зажима трубки.Откройте датчик, нажмите нулевое давление в легочной артерии и нулевой кровоток на странице настроек и подтвердите, что показания обнулены на главной странице. Закройте запорный кран датчика давления, чтобы считывать давление в магистрали. Откройте линию к канюле легочной артерии.Выберите 10% сердечного выброса на главной странице. Нажмите «Вернуться к руководству PA» и разжмите легочную магистраль. Переключите перфузатный раствор на верхней крышке, прежде чем закрепить его на машине, чтобы предотвратить образование конденсата во время ESLP.Возьмите 10 миллилитров перфузата для центробежного анализа и наберите нулевой газ артериальной крови. Поместите образец на лед перед центрифугированием. После перфузии легких в течение 10 минут увеличьте поток до 20% сердечного выброса.Когда температура перфузиата достигнет 32 градусов по Цельсию, закрепите крышку камеры на месте с помощью зажимов, чтобы создать герметичное уплотнение. Убедитесь, что легкие расположены оптимально, а утечки воздуха устранены. Зажмите вентиляционную трубку перед отключением постоянного положительного давления в дыхательных путях.На странице настроек выберите нулевое внутригрудное давление, давление в дыхательных путях и воздушный поток. Затем подтвердите, что показания обнулены на главной странице. Нажмите кнопку «Запустить CPAP» перед тем, как разжать вентиляционную трубку.Установите параметры вентиляции, указанные в текстовой рукописи, и нажмите кнопку «Нажмите», чтобы запустить вентиляционное отверстие, чтобы активировать вентиляцию с отрицательным давлением. Прикрепите вентиляционную трубку бокового порта к камере. В течение следующих нескольких вдохов поддерживайте параметры вентиляции, указанные в текстовой рукописи.После 10 минут перфузии увеличьте поток до 20%, а после 20 минут перфузии увеличьте поток до 30% сердечного выброса. Добавьте в систему декстрозу и инсулин. Оцените функцию легких, используя 50% сердечного выброса и дезоксигенирующий смешанный газ в течение пяти минут, в соответствии с инструкциями по рукописи.Каждый нечетный час в режиме консервации отбирайте 10-миллилитровый образец перфузата для будущего анализа. Возьмите один миллилитр образца газов артериальной крови до деоксигенатора каждый час, а также из портов до и после деоксигенатора после пяти минут режима оценки. Тенденции среднего давления в легочной артерии, динамической податливости и легочного сосудистого сопротивления в течение 12 часов перфузии и вентиляции могут зависеть от конкретного используемого экспериментального протокола ESLP.Показана типичная тенденция соотношения парциального давления артериального кислорода и фракции вдыхаемого кислорода в моменты оценки пять и 11 часов во время вентиляции с отрицательным давлением ex-situ перфузии легких. Образование отека является еще одним важным показателем воспаления, связанного с проницаемостью эндотелия, демонстрируя типичное увеличение веса на 30% в конце 12 часов вентиляции с отрицательным давлением ex-situ перфузии легких. Перфузат действует как суррогатный индикатор общего состояния легких.Таким образом, анализ газов крови на перфузат дает обширную информацию о метаболическом состоянии легких. Во время оценочной модели ESLP, которая происходит через три, пять, семь, девять и 11 часов в течение 12-часового пробега, наблюдается тенденция к повышению парциального давления кислорода в левой артерии. Очень важно быть как можно более осторожным при хирургическом удалении легких, а также двигаться быстро и эффективно.Создание этого устройства, протокола и лаборатории привело к успешным клиническим испытаниям и нескольким открытиям, которые продлевают сохранение и восстановление донорских легких.

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

Давление контролируемой вентиляции, чтобы вызвать острого повреждения легких у мышей

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

Неинвазивная Интратрахеального интубации по изучению физиологии и патологии мыши легких

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

Метод Изолированные<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Легких перфузии в крысиной модели: уроки, извлеченные из Разработка EVLP программы Rat

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

Экс Ситу нормотермических машина перфузии Печени доноров

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

Мелких животных модель Ex Vivo нормотермических печени перфузии

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

Фиксация легких под постоянным давлением для оценки эмфиземы у мышей

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

Нормотермических Ex Situ сердце перфузии в рабочем режиме: оценки функции сердца и метаболизма

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

Нормотермическая перфузия поджелудочной железы ex vivo для сохранения аллотрансплантатов поджелудочной железы перед трансплантацией

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

Обеспечение быстрого восстановления легких в сочетании с нормотермической регионарной перфузией брюшной полости при контролируемом донорстве после смерти кровообращения

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

Функциональная оценка донорского сердца во время перфузии Ex Situ : анализ петель объема давления и поверхностной эхокардиографии

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