Name: ex vivo porcine experimental model for studying and teaching lung mechanics
Uploaded: 2024-04-19T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ex Vivo Porcine Experimental Model for Studying and Teaching Lung Mechanics at JoVE.com

نشكر جميع الزملاء والمهنيين الذين ساهموا ودعموا بناء بروتوكول نموذج الرئة الخنازير خارج الجسم الحي.
لم يكن لهذه الدراسة مصادر تمويل.

تمت الموافقة على البروتوكول من قبل لجنة أخلاقيات البحوث الحيوانية في مؤسستنا (بروتوكول رقم 1610/2021).
1. التخدير وإعداد
<ol><li>في البداية ، ضع على مقياس وتحقق من الوزن لضبط الأدوية والتخدير اللازم لهذا الإجراء.</li>
	<li>يتم تطبيق الكيتامين 5 ملغ/ كغ والميدازولام 0.25 ملغ/كغ في ...

<ol>
	<li>Roberto, C., Carvalho, R., Toufen Jr, C., Franca, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+Ventilation:+Principles,+graphic+analysis+and+ventilation+modalities.">Mechanical Ventilation: Principles, graphic analysis and ventilation modalities.</a> Jornal Brasileiro de Pneumologia. 33 (2), 54-55 (2007).</li><li>Barbas, C. S. V., 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=Brazilian+recommendations+for+mechanical+ventilation+2013.+Part+I.">Brazilian recommendations for mechanical ventilation 2013. Part I.</a> Revista Brasileira de Terapia Intensiva. 26 (2), 89-121 (2014).</li><li>Walter, J. M., Corbridge, T. C., Singer, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Invasive+mechanical+ventilation.">Invasive mechanical ventilation.</a> Southern Medical Journal. 111 (12), 746-753 (2018).</li><li>Faustino, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concepts+and+monitoring+of+pulmonary+mechanics+in+patients+under+ventilatory+support+in+the+intensive+care+unit.">Concepts and monitoring of pulmonary mechanics in patients under ventilatory support in the intensive care unit.</a> Revista Brasileira de Terapia Intensiva. 19 (2), 161-169 (2007).</li><li>Holanda, M. A., Vasconcelos, R. S., Ferreira, J. C., Pinheiro, B. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patient-ventilator+asynchrony.">Patient-ventilator asynchrony.</a> Jornal Brasileiro de Pneumologia. 44 (2), 321-333 (2018).</li><li>Rezoagli, E., Laffey, J. G., Bellani, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+lung+injury+severity+and+ventilation+intensity+during+mechanical+ventilation.">Monitoring lung injury severity and ventilation intensity during mechanical ventilation.</a> Seminars in Respiratory and Critical Care Medicine. 43 (3), 346-368 (2022).</li><li>Tallo, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+self-perception+of+mechanical+ventilation+knowledge+among+Brazilian+final-year+medical+students,+residents,+and+emergency+physicians.">Evaluation of self-perception of mechanical ventilation knowledge among Brazilian final-year medical students, residents, and emergency physicians.</a> Clinics. 72 (2), 65-70 (2017).</li><li>Schroedl, C. J., 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=Impact+of+simulation-based+mastery+learning+on+resident+skill+managing+mechanical+ventilators.">Impact of simulation-based mastery learning on resident skill managing mechanical ventilators.</a> American Thoracic Society Scholar. 2 (1), 34-48 (2021).</li><li>Wilcox, S. 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=Academic+emergency+medicine+physicians'+knowledge+of+mechanical+ventilation.">Academic emergency medicine physicians' knowledge of mechanical ventilation.</a> The Western Journal of Emergency Medicine. 17 (3), 271-279 (2016).</li><li>Cox, C. 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=Effectiveness+of+medical+resident+education+in+mechanical+ventilation.">Effectiveness of medical resident education in mechanical ventilation.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 167 (1), 32-38 (2003).</li><li>Keegan, R., Henderson, T., Brown, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+the+virtual+ventilator,+a+screen-based+computer+simulation,+to+teach+the+principles+of+mechanical+ventilation.">Use of the virtual ventilator, a screen-based computer simulation, to teach the principles of mechanical ventilation.</a> Journal of Veterinary Medical Education. 36 (4), 436-443 (2009).</li><li>Spadaro, 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=Simulation+training+for+residents+focused+on+mechanical+ventilation:+A+randomized+trial+using+mannequin-based+versus+computer-based+simulation.">Simulation training for residents focused on mechanical ventilation: A randomized trial using mannequin-based versus computer-based simulation.</a> Simulation in Healthcare. 12 (6), 349-355 (2017).</li><li>Chase, J. G., Yuta, T., Mulligan, K. J., Shaw, G. M., Horn, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+mechanical+lung+model+of+pulmonary+diseases+to+assist+with+teaching+and+training.">A novel mechanical lung model of pulmonary diseases to assist with teaching and training.</a> BMC Pulmonary Medicine. 6 (21), 1-11 (2006).</li><li>Kuebler, W. M., Mertens, M., Pries, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+two-component+simulation+model+to+teach+respiratory+mechanics.">A two-component simulation model to teach respiratory mechanics.</a> Advances in Physiology Education. 31 (2), 218-222 (2007).</li><li>Heili-Frades, S., Peces-Barba, G., Rodr&#237;guez-Nieto, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+a+lung+simulator+for+learning+lung+mechanics+in+mechanical+ventilation.">Design of a lung simulator for learning lung mechanics in mechanical ventilation.</a> Archivos de Bronconeumolog&#237;a. 43 (12), 674-679 (2007).</li><li>Ngo, C., Dahlmanns, S., Vollmer, T., Misgeld, B., Leonhardt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+object-oriented+computational+model+to+study+cardiopulmonary+hemodynamic+interactions+in+humans.">An object-oriented computational model to study cardiopulmonary hemodynamic interactions in humans.</a> Computer Methods and Programs in Biomedicine. 159, 167-183 (2018).</li><li>Lazzari, C. D., Genuini, I., Pisanelli, D. M., D'Ambrosi, A., Fedele, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactive+simulator+for+e-Learning+environments:+a+teaching+software+for+health+care+professionals.">Interactive simulator for e-Learning environments: a teaching software for health care professionals.</a> Biomedical Engineering Online. 13 (172), 1-18 (2014).</li><li>Perinel, 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=Development+of+an+ex+vivo+human-porcine+respiratory+model+for+preclinical+studies.">Development of an ex vivo human-porcine respiratory model for preclinical studies.</a> Scientific Reports. 7, 1-6 (2017).</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>Sattari, 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=Introducing+a+custom-designed+volume-pressure+machine+for+novel+measurements+of+whole+lung+organ+viscoelasticity+and+direct+comparisons+between+positive-+and+negative-pressure+ventilation.">Introducing a custom-designed volume-pressure machine for novel measurements of whole lung organ viscoelasticity and direct comparisons between positive- and negative-pressure ventilation.</a> Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 8, 1-12 (2020).</li><li>Sattari, 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=Positive-+and+negative-pressure+ventilation+characterized+by+local+and+global+pulmonary+mechanics.">Positive- and negative-pressure ventilation characterized by local and global pulmonary mechanics.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 207 (5), 577-586 (2023).</li><li>Montigaud, Y., 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=Development+of+an+ex+vivo+preclinical+respiratory+model+of+idiopathic+pulmonary+fibrosis+for+aerosol+regional+studies.">Development of an ex vivo preclinical respiratory model of idiopathic pulmonary fibrosis for aerosol regional studies.</a> Scientific Reports. 9 (1), 17949 (2019).</li><li>Montigaud, Y., 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=Aerosol+delivery+during+invasive+mechanical+ventilation:+development+of+a+preclinical+ex+vivo+respiratory+model+for+aerosol+regional+deposition.">Aerosol delivery during invasive mechanical ventilation: development of a preclinical ex vivo respiratory model for aerosol regional deposition.</a> Scientific Reports. 9 (1), 17930 (2019).</li><li>Montigaud, Y., 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=Development+of+an+ex+vivo+respiratory+pediatric+model+of+bronchopulmonary+dysplasia+for+aerosol+deposition+studies.">Development of an ex vivo respiratory pediatric model of bronchopulmonary dysplasia for aerosol deposition studies.</a> Scientific Reports. 9 (1), 5720 (2019).</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.+lung+perfusion.">A low-cost perfusate alternative for ex vivo. lung perfusion.</a> transplantation proceedings. 52 (10), 2941-2946 (2020).</li><li>Kondo, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+an+effective+method+utilizing+fibrin+glue+to+repair+pleural+defects+in+an+ex-vivo+pig+model.">Development of an effective method utilizing fibrin glue to repair pleural defects in an ex-vivo pig model.</a> Journal of Cardiothoracic Surgery. 15 (1), 110 (2020).</li><li>Gasek, N., 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=Development+of+alginate+and+gelatin-based+pleural+and+tracheal+sealants.">Development of alginate and gelatin-based pleural and tracheal sealants.</a> Acta Biomaterialia. 131, 222-235 (2021).</li><li>Li, X., 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=Effects+of+individualized+positive+end-expiratory+pressure+combined+with+recruitment+maneuver+on+intraoperative+ventilation+during+abdominal+surgery:+a+systematic+review+and+network+meta-analysis+of+randomized+controlled+trials.">Effects of individualized positive end-expiratory pressure combined with recruitment maneuver on intraoperative ventilation during abdominal surgery: a systematic review and network meta-analysis of randomized controlled trials.</a> Journal of Anesthesia. 36 (2), 303-315 (2022).</li><li>Hu, M. C., Yang, Y. L., Chen, T. T., Lee, C. I., Tam, K. W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recruitment+maneuvers+to+reduce+pulmonary+atelectasis+after+cardiac+surgery:+A+meta-analysis+of+randomized+trials.">Recruitment maneuvers to reduce pulmonary atelectasis after cardiac surgery: A meta-analysis of randomized trials.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 164 (1), 171-181 (2020).</li><li>Hu, M. 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=Recruitment+maneuvers+in+patients+undergoing+thoracic+surgery:+a+meta-analysis.">Recruitment maneuvers in patients undergoing thoracic surgery: a meta-analysis.</a> General Thoracic and Cardiovascular Surgery. 69 (12), 1553-1559 (2021).</li><li>Zeng, C., Lagier, D., Lee, J. W., Melo, M. F. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perioperative+pulmonary+atelectasis:+Part+I.+Biology+and+mechanisms.">Perioperative pulmonary atelectasis: Part I. Biology and mechanisms.</a> Anesthesiology. 136 (1), 181-205 (2022).</li><li>Niman, 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=Lung+recruitment+after+cardiac+arrest+during+procurement+of+atelectatic+donor+lungs+is+a+protective+measure+in+lung+transplantation.">Lung recruitment after cardiac arrest during procurement of atelectatic donor lungs is a protective measure in lung transplantation.</a> Journal of Thoracic Disease. 14 (8), 2802-2811 (2022).</li><li>Calvo, R. N., 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=Comparison+of+the+efficacy+of+two+alveolar+recruitment+maneuvers+in+improving+the+lung+mechanics+and+the+degree+of+atelectasis+in+anesthetized+healthy+sheep.">Comparison of the efficacy of two alveolar recruitment maneuvers in improving the lung mechanics and the degree of atelectasis in anesthetized healthy sheep.</a> Research in Veterinary Science. 150 (5), 164-169 (2022).</li><li>Pensier, J., 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=Effect+of+lung+recruitment+maneuver+on+oxygenation,+physiological+parameters+and+mortality+in+acute+respiratory+distress+syndrome+patients:+a+systematic+review+and+meta-analysis.">Effect of lung recruitment maneuver on oxygenation, physiological parameters and mortality in acute respiratory distress syndrome patients: a systematic review and meta-analysis.</a> Intensive Care Medicine. 45 (12), 1691-1702 (2019).</li><li>Mariano, C. A., Sattari, S., Quiros, K. A. M., Nelson, T. M., Eskandari, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Examining+lung+mechanical+strains+as+influenced+by+breathing+volumes+and+rates+using+experimental+digital+image+correlation.">Examining lung mechanical strains as influenced by breathing volumes and rates using experimental digital image correlation.</a> Respiratory Research. 23 (1), 92 (2022).</li></ol>

البروتوكول الموصوف مفيد لإنتاج نموذج رئة خنزير خارج الجسم الحي تحت الضغط الإيجابي MV. يمكن استخدامه لدراسة وتعليم ميكانيكا الرئة من خلال ردود الفعل البصرية من الرئتين أثناء التوظيف وتحليل المنحنيات والقيم المعروضة على شاشة الجهاز. لتحقيق هذه النتيجة ، هناك حاجة إلى دراسات تجريبية لف...

تستخدم التهوية الميكانيكية (MV) على نطاق واسع في وحدات العناية المركزة (ICUs) والمراكز الجراحية. مراقبته ضرورية للمساعدة في التعرف على عدم التزامن ومنع الإصابات لجميع المرضى ، خاصة عندما يكون المريض يعاني من إصابات رئوية خطيرة1،2،3،4،5،6. يمكن أن تساهم مراقبة ميكانيكا الجهاز التنفسي أيضا في الفهم السريري لتطور المرض والتطبيقات العلاجية ، مثل استخدام ضغط الزفير النهائي الإيجابي (PEEP) أو مناورة التوظيف السنخية (ARM). ومع ذلك ، فإن استخدام هذه التقنيات يتطلب فهما بارعا للمنحنيات وميكانيكا الرئة الأساسية 3,4.
يشعر الطلاب والمقيمون والمهنيون الطبيون بعدم الأمان بشأن إدارة MV ، من تشغيل جهاز التنفس الصناعي والتعديلات الأولية إلى مراقبة الهضبة وضغوط القيادة ، ويرتبط انعدام الأمن هذا بنقص المعرفة والتدريب المسبق الكافي7،8،9،10. لاحظنا أن المهنيين الذين شاركوا في المحاكاة واستخدموا نموذج الرئة أبلغوا عن ثقة أكبر وفهم المعلمات وفهم مكونات ميكانيكا الرئة8،11،12.
يمكن لنماذج دراسة وتدريب MV مع اختبار الرئتين والمنفاخ والمكابس محاكاة الضغوط والأحجام المختلفة ، بالإضافة إلى ظروف ميكانيكا الرئة المختلفة13،14،15. تساهم النماذج الحسابية والبرمجية أيضا في دراسة التفاعل القلبي الرئوي من خلال إنشاء عمليات محاكاة يمكن استخدامها لتعليم مبادئ MV11 للمهنيين الصحيين 16,17.
في حين أن النماذج الحسابية قد تمثل صعوبات في تمثيل التباطؤ الرئوي16 ، فإن النماذج التي تحتوي على رئة اختبار ومنفاخ13،14،15يمكن أن تنتج منحنيات حجم الضغط مشابهة للمنحنى الفسيولوجي وتظهر ديناميكيات رئوية. كميزة ، تقدم رئة الخنازير خارج الجسم الحي تشريحا مشابها للبشر18 ، كما تنتج منحنيات MV ، والتباطؤ الرئوي ، وتوفر ملاحظات بصرية للرئتين داخل صندوق الأكريليك أثناء تحليل ميكانيكا الرئة. النماذج المرئية مهمة ويمكن أن تساعد في فهم المكونات والمفاهيم التي يصعب تخيلها. وبالتالي ، تمثل نماذج الرئة خارج الجسم الحي طريقة عملية للتدريس.
يمكن للدراسات التي أجريت على رئتي الخنازير خارج الجسم الحي ، مثل تلك الموجودة على MV ذات الضغط الإيجابي والسلبي19،20،21 ، وتحليل توزيع الهباء الجوي22،23 ، ومحاكاة الأطفال24 ، ونضح الرئة25 تحسين المعرفة على MV. أظهرت الدراسات الحديثة التي تحلل النماذج في الضغط الإيجابي والسلبي أن التهوية بالضغط الإيجابي يمكن أن تؤدي إلى تجنيد مفاجئ مع تشوه موضعي أكبر ، وانتفاخ أكبر ، واختلافات منحنى التباطؤ ، وآفات الأنسجة المحتملة مقارنة بضغط الضغط السلبي19،20،21. ومع ذلك ، فإن نماذج الضغط الإيجابي ضرورية لأن المرضى يتعرضون لضغط إيجابي أثناء ضغط MV19،20،21. يفتح تطوير نموذج الرئة للدراسات قبل السريرية إمكانيات لأبحاث وتطبيقات جديدة ، بما في ذلك التدريس والتدريب على الموجات فوق المتوسطة.
هنا ، نقدم نموذج رئة الخنازير خارج الجسم الحي لأغراض الدراسة والتدريب. هدفنا الأساسي هو وصف خطوات توليد نموذج رئة الخنازير خارج الجسم الحي تحت الضغط الإيجابي MV. يمكن استخدامه في المستقبل لدراسة وتعليم ميكانيكا الرئة.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% Saline solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>2500ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia machine - Primus</td>
			<td>Drager</td>
			<td>REF 8603800-18</td>
			<td>Anesthesia work station used in the procedure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aspirator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For blood aspiration from thorax</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bedside Monitor - Life Scope</td>
			<td>Nihon Kohden</td>
			<td>BSM-7363</td>
			<td>Multiparameter monitor used during the procedure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bonney Tissue Forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any tissue forceps is suitable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable scalper, #23</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any scalper is suitable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable syringe needles, 18G x 1 1/2&#34;, 23G x 1&#34;</td>
			<td>BD</td>
			<td>302814</td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable syringes, 10ml</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrosurgical unit - SS-501</td>
			<td>WEM</td>
			<td></td>
			<td>For cutting and coagulation during thorax incision</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fentanyl</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>10 mcg/kg bolus + 10 mcg/kg/hour continuous infusion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Finochietto retractor</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any finochietto retractor is suitable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>heparin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>3ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infusion set</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any infusion set is suitable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1.5%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kelly Forceps Curved</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any kelly forceps is suitable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>5mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactated Ringer solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>500ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mechanical ventilator - Servo I</td>
			<td>Maquet</td>
			<td>REF 6449701</td>
			<td>Mechanical ventilator used in the procedure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metzenbaum Scissor (Straight and curved)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any metzenbaum scissor is suitable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Midazolam</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>0.25mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orotracheal intubation cannula, #6.5</td>
			<td>Rusch</td>
			<td>112282</td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plexiglass</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom made plexiglass box: 30x45x60cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyester suture, 2-0</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium choride</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>10 ml, 19.1% potassium chloride.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>propofol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>5mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Three way stopcock</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Venous catheter, G20 x 1&#34;</td>
			<td>BD</td>
			<td>38183314</td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ex vivo porcine experimental model for studying and teaching lung mechanics

تستخدم التهوية الميكانيكية على نطاق واسع وتتطلب معرفة محددة للفهم والإدارة. قد يشعر المهنيون الصحيون في هذا المجال بعدم الأمان ويفتقرون إلى المعرفة بسبب عدم كفاية أساليب التدريب والتدريس. لذلك ، فإن الهدف من هذه المقالة هو تحديد الخطوات التي ينطوي عليها إنشاء نموذج رئة خنزير خارج الجسم الحي لاستخدامه في المستقبل ، لدراسة وتعليم ميكانيكا الرئة. لتوليد النموذج ، تمت إزالة خمس رئات خنزير بعناية من الصدر باتباع إرشادات لجنة أخلاقيات البحوث الحيوانية بعناية كافية وتم توصيلها بجهاز التنفس الصناعي الميكانيكي من خلال قنية القصبة الهوائية. ثم تعرضت هاتان الرئتان لمناورة التوظيف السنخية. تم تسجيل معلمات ميكانيكا الجهاز التنفسي ، وتم استخدام كاميرات الفيديو للحصول على مقاطع فيديو للرئتين خلال هذه العملية. تكررت هذه العملية لمدة خمسة أيام متتالية. عندما لا تستخدم ، تم الاحتفاظ بالرئتين في الثلاجة. أظهر النموذج ميكانيكا الرئة المختلفة بعد مناورة التوظيف السنخية كل يوم. عدم التأثر بالأيام ، فقط بالمناورة. لذلك ، نستنتج أن نموذج الرئة خارج الجسم الحي يمكن أن يوفر فهما أفضل لميكانيكا الرئة وآثارها ، وحتى مناورة التوظيف السنخية من خلال ردود الفعل المرئية خلال جميع مراحل العملية.

استخدمنا خمسة إناث خنازير يتراوح وزنها بين 23.4-26.9 كجم واتبعنا البروتوكول الموصوف للاستخراج القلبي الرئوي وتحليل ميكانيكا الرئة. هدفنا هو أن يكون النموذج مفيدا لدراسة ميكانيكا الرئة من خلال تحليل ضغط الذروة وضغط الهضبة والمقاومة وضغط القيادة ومتغيرات الامتثال الديناميكي التي تم جمعها مب?...

Watch this Scientific Journal Video about Ex Vivo Porcine Experimental Model for Studying and Teaching Lung Mechanics at JoVE.com

Ex Vivo Porcine Experimental Model for Studying and Teaching Lung Mechanics

نقدم نموذج رئة خنزير خارج الجسم الحي لعرض الميكانيكا الرئوية ومناورات التوظيف السنخية لأغراض التدريس. يمكن استخدام الرئتين لأكثر من يوم واحد (حتى خمسة أيام) مع الحد الأدنى من التغييرات في متغيرات الميكانيكا الرئوية.

إكس فيفو نموذج تجريبي للخنازير لدراسة وتدريس ميكانيكا الرئة

Mechanical ventilation is widely used and requires specific knowledge for understanding and management. Health professionals in this field may feel ...

تستخدم التهوية الميكانيكية على نطاق واسع في فشل الجهاز التنفسي ، لتحل محل التهوية التلقائية جزئيا أو كليا. تتطلب إدارتها معرفة وخبرة مسبقة. ومع ذلك ، تظهر بعض الدراسات أن المهنيين يشعرون بعدم الأمان في إدارتها.أي ادعاء أو نقص في التدريب أو معرفة مسبقة. تأتي النماذج التجريبية لتسهيل مفاهيم التهوية الميكانيكية وتصور ميكانيكا الرئة مع ردود الفعل البصرية. في البداية حصلت على وزن لضبط الأدوية والتخدير اللازم لهذا الإجراء.يتم تطبيق الكيتامين خمسة ملليغرام لكل كيلوغرام، ونقطة الميدازولام 25 ملليغرام لكل كيلوغرام في العضل. ثم ثقب الوريد الأذن الهامشي مع قسطرة وريدية 20 غرام وإدارة البروبوفول في الوريد ، خمسة ملليغرام لكل كيلوغرام لتحريض التخدير. تطبيق ثلاثة ملليلتر من الهيبارين عن طريق الوريد إلى ثمانية استخراج كتلة قلبية رئوية والتروية.بعد التخدير ، قم بإجراء التنبيب الرغامي باستخدام قنية 6.5 ملم. يجب تثبيت قنية القصبة الهوائية بإحكام لمنع الإزاحة أثناء العملية. بعد التحضير ، قم بتوصيل NMO عبر قنية بالتهوية الميكانيكية ، والحفاظ على تخدير NMO مع 1.5٪ إيزوفلور في 50٪ من جزء مستوحى من الأكسجين.والفنتانيل، 10 ميكروجرام لكل كيلوجرام بلعة، زائد 10 ميكروجرام لكل كيلوجرام في الساعة تسريب مستمر. يتم إجراء تقييم عمق التخدير بناء على مراقبة معلمات الدورة الدموية واستخدام محلل الغاز. اضبط جهاز التنفس الصناعي للنموذج الذي يتم التحكم فيه بحجم المد والجزر ثمانية ملليلتر لكل كيلوغرام.يتم تحديد وضع التهوية والإعدادات الأخرى على شاشة جهاز التنفس الصناعي الميكانيكي. يجب تعديل معدل التنفس للحفاظ على نهاية المد والجزر CO2 من 35 إلى 45 ملم من الزئبق. قم بعمل شق قصي كبير بما يكفي للوصول إلى التجويف الصدري ، وعلى ارتفاع سنتيمترين فوق manubrium إلى سنتيمترين أسفل عملية xifoide في القص ، ووضع مبعدات الضلع ، وتوسيع مجال الرؤية أثناء العملية.قم بعمل شق القصبة الهوائية أفقيا باستخدام المشرط. يجب أن يكون الشق كبيرا بما يكفي لإدخال قنية قصبة هوائية جديدة ، وإزالة أنبوب القصبة الهوائية الفموي. تضخيم الكفة من قنية القصبة الهوائية التي أدخلت حديثا.نعلق قنية القصبة الهوائية الجديدة مباشرة إلى القصبة الهوائية. لا يتم خياطة قنية القصبة الهوائية ، بل يتم ربطها فقط ، لتجنب التسربات والحركة أثناء وضع الرئتين في صندوق التهوية. مع مشرط تشريح الأنسجة لإزالة كتلة القلب والرئة من الصدر.في النهاية ، قم بزيادة تركيز الأيزوفلوران إلى 5٪وقم بإدارة 10 ملليلتر من كلوريد البوتاسيوم. بعد تشريح الأنسجة ، قم بتثبيت قنية القصبة الهوائية الفموية بملقط كالي المناسب أثناء نهاية الإلهام ، مع الحفاظ على تضخم الرئة. افصل جهاز التنفس الصناعي.قسم الشريان الأبهري ، وضع الشافطة داخل التجويف الصدري لإزالة الدم المتسرب ، والحفاظ على تصور التجويف. يجب تحرير الرباط الرئوي السفلي بعناية لتجنب التمزق الرئوي. قم بإزالة الكتلة القلبية الرئوية من القفص الصدري باستخدام قنية القصبة الهوائية الفموية المثبتة ، وضعها على صينية.قم بتقليب الشريان الرئوي بقسطرة تجويف واحد كبيرة التجويف ، وقم بتوصيله بمجموعة التسريب لإدارة 2000 ملليلتر من محلول ملحي كود 9٪ باستمرار حتى يتدفق السائل الصافي من الشريان الأورطي. يجب أن تدار محلول ملحي بمعدل طبيعي. تجنب الضغط على الكيس الوريدي.بعد تطهير التدفق ، خياطة الشريان الأبهر وإدارة مائة ملليلتر أخرى من محلول ملحي. يبقى المحلول الملحي داخل الرئتين حتى نهاية التجربة. بعد تحضير الرئتين ، ضعهما عموديا داخل صندوق الأكريليك وقم بتوصيل قنية القصبة الهوائية بجهاز التنفس الصناعي الميكانيكي.تأكد من تثبيت قنية القصبة الهوائية بإحكام في القصبة الهوائية. اضبط جهاز التنفس الصناعي لوضع التحكم في مستوى الصوت باستخدام المعلمات التالية. حجم تاو ، ستة ملليلتر لكل كيلوغرام.زقزقة ، خمسة سنتيمترات من الماء. جزء مستوحى من الأكسجين ، 21٪ معدل التنفس ، 15. وقت توقف شهيقي ، يتم تحديد 10٪ إعدادات على شاشة جهاز التنفس الصناعي الميكانيكي.لبدء التوظيف ، قم بزيادة PEEP من خمسة إلى ستة سنتيمترات من الماء ، ثم قم بزيادته بزيادات خطوة بخطوة من سنتيمترين من الماء ، حتى تصل إلى 14 سم من الماء. يتم زيادة PEEP باستخدام الزر الذي يظهر على الشاشة على جهاز التنفس الصناعي. يتم الحفاظ على كل قيمة PEEP لمدة 10 دقائق أثناء تسجيل ميكانيكا الرئة.بعد الوصول إلى 14 سم من الماء ، قلل PEEP خطوة بخطوة في انخفاضات من سنتيمترين من الماء حتى تصل إلى ستة سنتيمترات من الماء ، ثم قم بتقليله إلى خمسة سنتيمترات من الماء. خلال هذا الانخفاض ، يتم الحفاظ على قيمة PEEP لمدة خمس دقائق ، أثناء تسجيل ميكانيكا الرئة. في نهاية مرحلة التوظيف ، قم بتثبيت قنية القصبة الهوائية برفق مع المشبك أثناء الإلهام ، مع الحفاظ على تضخم الرئتين.افتح صندوق الأكريليك. أخرج الرئتين من صندوق الأكريليك وضعها بعناية في وعاء زجاجي. بعد وضع الرئتين في الحاوية الزجاجية ، تأكد من إغلاق المشبك بإحكام ، وصب 500 مل من محلول ملحي 9٪.قم بتخزين الرئتين في الثلاجة في وعاء زجاجي ملفوف بالبلاستيك عند درجة حرارة تتراوح من درجتين إلى ثماني درجات مئوية لمدة 24 ساعة. كرر عملية التهوية الميكانيكية ، ومناورة تجنيد البيض لمدة خمسة أيام متتالية. بعد كل مرة تكتمل فيها العملية ، ضع الرئتين في الحاوية الزجاجية وقم بتخزينها في الثلاجة.نقوم بتحليل الرئتين لمدة خمسة أيام متتالية ، ونكرر العملية برمتها كما هو موضح في مخطط التدفق. تمكنا من إظهار كيف تصرفت متغيرات الرئة قبل وبعد التوظيف ، وإثبات متانة نموذج الرئة خارج الجسم الحي في فترة الدراسة. لاحظنا اختلافات كبيرة بين جميع المتغيرات قبل وبعد مناورات التوظيف.انخفض ضغط الذروة وضغط الهضبة وضغط القيادة بعد المناورة ، بينما زاد الامتثال الديناميكي ، مما يدل على فتح الحويصلات الهوائية المنهارة ، والكسب في منطقة الرئة. كما زادت مقاومة مجرى الهواء بعد التجنيد. نظهر أن النموذج فعال في إظهار التغيرات البصرية في ميكانيكا الرئة من خلال مناورة التوظيف السنخية ، وفعاليته في دراسة وتدريس ميكانيكا الرئة.بالإضافة إلى ذلك ، نظهر أنه يمكن استخدام النموذج لمدة خمسة أيام متتالية على الأقل. في الدراسة التجريبية ، بدأنا ب PEEP من خمسة سنتيمترات من الماء ، وزدناها في خمسة سنتيمترات من زيادات المياه تصل إلى 25 سم. ومع ذلك ، فإن ضغوط الذروة والهضبة تصل إلى قيم أكبر من 40 و 30 سم من الماء على التوالي ، مع تكوين الناسور.وبالتالي ، اخترنا إجراء زيادة تدريجية بزيادات قدرها سنتيمتران لتوفير تحليل أفضل لسلوك الضغوط بمرور الوقت ، وفهم حدود PEEP في نموذج التسجيل خارج الجسم الحي. لا يوجد فرق بين التضخم المستمر أو التدريجي فيما يتعلق بالوفيات ، ولكن بالإضافة إلى كونه التضخم الإضافي الأكثر استخداما يمكن أن يسهل التحليل التدريجي لميكانيكا الرئة. كانت هناك دراسات باستخدام نماذج XV على C مع الضغط الإيجابي والسلبي مع مبادرات مختلفة ، مثل تطوير نموذج مماثل للدراسات قبل السريرية ، والتحقق من توزيعات الهباء الجوي ، وإنشاء محاكاة للأطفال.على الرغم من الأهداف المختلفة ، فإن مثل هذه الدراسات تفتح إمكانيات لأبحاثنا الجديدة ، وتطبيقات المساعدة لنموذج التعلم لدينا. على الرغم من أن الدراسات أظهرت أن استخدام تهوية الضغط الإيجابي في نموذج الحجم الخامس عشر يمكن أن يؤدي إلى تجنيد مفاجئ ، مع تشوه محلي أكبر من تهوية الضغط السلبي. من الضروري إنشاء نماذج ضغط إيجابي لأن مرضانا عادة ما يخضعون للضغط الإيجابي أثناء التهوية الميكانيكية ، كقيود على معرفتنا أولا بأي تشريح حيواني حتى يمكن إزالة الساقين بشكل صحيح.ثانيا ، لم يتم تقييم النموذج بعد خمسة أيام. ثالثا ، هذا النموذج ، يناسب بشكل جيد لتدريس التهوية فقط. وأخيرا ، لترجمة نتائجها إلى جميع البشر ، من المهم النظر في قيود النموذج الحيواني.النموذج الرئوي X vivo قابل للتطبيق وقابل للتكرار ، ويمكن تقديمه إلى مناورات التوظيف مع تصور المتغيرات الميكانيكية الرئوية. يوفر النموذج رؤية جديدة للرئة تحت التهوية الميكانيكية ، مما يسهل تدريس هذه المفاهيم من خلال التغذية المرتدة البصرية.

Research

Without Section

JoVE Journal

Ex Vivo Porcine Experimental Model for Studying and Teaching Lung Mechanics

Medicine

Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

The use of ex vivo perfused models can mimic the physiological conditions of the liver for short periods, but to maintain normal homeostasis for an ...

Procedure for Human Saphenous Veins Ex Vivo Perfusion and External Reinforcement

Procedure for Human Saphenous Veins Ex Vivo Perfusion and External Reinforcement

إجراءات الصافن عروق الإنسان<em&gt; فيفو السابقين</em&gt; الإرواء والتعزيز الخارجي

The mainstay of contemporary therapies for extensive occlusive arterial disease is venous bypass graft. However, its durability is threatened by intimal ...

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 ...

An Ex vivo Model to Study Hormone Action in the Human Breast

An Ex vivo Model to Study Hormone Action in the Human Breast

ل<em&gt; السابقين فيفو</em&gt; نموذج لدراسة هرمون العمل في الثدي البشري

The study of hormone action in the human breast has been hampered by lack of adequate model systems. Upon in vitro culture, primary mammary epithelial ...

Ex vivo Live Imaging of Lung Metastasis and Their Microenvironment

Ex vivo Live Imaging of Lung Metastasis and Their Microenvironment

فيفو تصوير لايف الرئة ورم خبيث والمكروية بهم

Metastasis is a major cause for cancer-related morbidity and mortality. Metastasis is a multistep process and due to its complexity, the exact cellular ...

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, ...

Impact of Intracardiac Neurons on Cardiac Electrophysiology and Arrhythmogenesis in an Ex Vivo Langendorff System

Impact of Intracardiac Neurons on Cardiac Electrophysiology and Arrhythmogenesis in an Ex Vivo Langendorff System

أثر إينتراكاردياك من الخلايا العصبية في القلب الكهربية وأررهيثموجينيسيس في نظام لانجيندورف السابقين فيفو

Since its invention in the late 19th century, the Langendorff ex vivo heart perfusion system continues to be a relevant tool for studying a broad spectrum ...

Ex Vivo Corneal Organ Culture Model for Wound Healing Studies

السابقين فيفو الجهاز القرنية الثقافة النموذجية لالتئام الدراسات

The cornea has been used extensively as a model system to study wound healing. The ability to generate and utilize primary mammalian cells in two ...

An Ex Vivo Tissue Culture Model for Fibrovascular Complications in Proliferative Diabetic Retinopathy

نموذج زراعة الأنسجة فيفو السابقين لمضاعفات فيبروفاسكولار في اعتلال الشبكية السكري التكاثري

Diabetic retinopathy (DR) is the most common microvascular complication of diabetes and one of the leading causes of blindness in working-age adults. No ...

Manufacture of a Multi-Purpose Low-Cost Animal Bench-Model for Teaching Tracheostomy

تصنيع متعددة الأغراض الحيوانية منخفضه التكلفة مقاعد البدلاء-نموذج لتعليم فغر الرغامي

Tracheostomy is one of the most frequent procedures, performed through various techniques in the intensive care unit and emergency situations. Despite ...