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

우리는 이 생체 외 돼지 폐 모델 프로토콜의 구축에 기여하고 지원한 모든 동료와 전문가에게 감사드립니다.
이 연구는 자금 출처가 없었다.

이 프로토콜은 우리 기관의 동물 연구 윤리 위원회(프로토콜 번호 1610/2021)의 승인을 받았습니다.
1. 마취 및 동물 준비
<ol><li>처음에는 동물을 저울에 올려 놓고 체중을 확인하여 절차에 필요한 약물과 진정제를 조절합니다.</li>
	<li>케타민 5mg/kg, 미다졸람 0.25mg/kg을 근육 주사로 투여합니다.</li>
	<li>20G 정맥 카테터로 변연부 외이정맥에 구멍을 뚫고 마취 유도를 ?...

<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>

설명된 프로토콜은 양압 MV 하에서 생체외 돼지 폐 모델을 생성하는데 유용하다. 장치 화면에 투사된 곡선과 값을 모집하고 분석하는 동안 폐의 시각적 피드백을 통해 폐 역학을 연구하고 가르치는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 결과를 얻기 위해서는 흉곽 밖에서 폐의 거동을 이해하고 적응의 필요성을 확인하기 위한 파일럿 연구가 필요합니다.
임계점은 기계식 인공...

기계 환기(MV)는 중환자실(ICU) 및 수술 센터에서 널리 사용됩니다. 모니터링은 특히 환자가 심각한 폐 손상을 입은 경우 비동시성을 인식하고 모든 환자의 부상을 예방하는 데 필수적입니다 1,2,3,4,5,6. 호흡 역학을 모니터링하면 호기말 양압(PEEP) 또는 폐포 모집 기동(ARM)의 사용과 같은 질병 진행 및 치료 응용 분야에 대한 임상적 이해에도 기여할 수 있습니다. 그러나 이러한 기술을 사용하기 위해서는 만곡과 기본적인 폐 역학에 대한 능숙한 이해가 필요합니다 3,4.
학생, 레지던트 및 의료 전문가는 인공호흡기 켜기 및 초기 조정에서 정체기 및 구동 압력 모니터링에 이르기까지 MV 관리에 대해 불안감을 느끼며, 이러한 불안감은 지식 및 적절한 사전 교육 부족과 관련이 있습니다 7,8,9,10. 시뮬레이션에 참여하고 폐 모델을 사용한 전문가들이 더 큰 자신감, 매개변수에 대한 이해, 폐 역학의 구성 요소에 대한 이해도를 보고하는 것을 관찰했다 8,11,12.
테스트 폐, 벨로우즈 및 피스톤을 사용하여 MV를 연구하고 훈련하기 위한 모델은 다양한 압력과 부피뿐만 아니라 다양한 폐 역학 조건을 시뮬레이션할 수 있습니다 13,14,15. 컴퓨터 및 소프트웨어 모델은 또한 의료 전문가에게 MV11의 원리를 가르치는 데 사용할 수 있는 시뮬레이션을 생성함으로써 심폐 상호작용 연구에 기여한다16,17.
계산 모델은 폐 히스테리시스(pulmonary hysteresis)16를 표현하는 데 어려움이 있을 수 있지만, 시험 폐 및 벨로우즈(13,14,15)를 갖는 모델은 생리학적 곡선과 유사한 압력-부피 곡선을 생성할 수 있고 폐 역학을 입증할 수 있다. 장점으로, 체외 돼지 폐는 인간과 유사한 해부학적 구조를 나타내며,18 MV 곡선, 폐 히스테리시스를 생성하고, 폐 역학 분석 중에 아크릴 상자 내부의 폐에 대한 시각적 피드백을 제공합니다. 시각적 모델은 중요하며 상상하기 어려운 구성 요소와 개념을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 따라서 생체 외 폐 모델은 실용적인 교육 방법을 나타냅니다.
양압 및 음압을 갖는 MV에 대한 연구(예: 양압 및 음압19,20,21), 에어로졸 분포 분석(22,23), 소아 시뮬레이션(24) 및 폐 관류(25)와 같은 생체 외 돼지 폐에 대한 연구는 MV에 대한 지식을 향상시킬 수 있다. 양압 및 음압에서 모델을 분석한 최근 연구에 따르면 양압 환기는 음압압에 비해 더 큰 국소 변형, 더 큰 팽창, 히스테리시스 곡선 차이 및 가능한 조직 병변을 동반한 갑작스러운 모집으로 이어질 수 있습니다 19,20,21. 그럼에도 불구하고 환자가 MV 압력 19,20,21 동안 양압을 받고 있기 때문에 양압 모델이 필요합니다. 전임상 연구를 위한 폐 모델의 개발은 MV 교육 및 훈련을 포함한 새로운 연구 및 응용 프로그램의 가능성을 열어줍니다.
여기에서는 연구 및 교육 목적으로 생체 외 돼지 폐 모델을 제시합니다. 우리의 주요 목표는 양압 MV 하에서 이 생체 외 돼지 폐 모델을 생성하는 단계를 설명하는 것입니다. 앞으로 폐 역학을 연구하고 가르치는 데 사용할 수 있습니다.

<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

기계 환기는 널리 사용되며 이해 및 관리를 위한 특정 지식이 필요합니다. 이 분야의 의료 전문가는 부적절한 교육 및 교수법으로 인해 불안감을 느끼고 지식이 부족할 수 있습니다. 따라서 이 기사의 목적은 폐 역학을 연구하고 가르치기 위해 미래에 사용할 생체 외 돼지 폐 모델을 생성하는 것과 관련된 단계를 간략하게 설명하는 것입니다. 모델을 생성하기 위해 5개의 돼지 폐를 동물연구윤리위원회의 지침에 따라 적절한 주의를 기울여 흉부에서 조심스럽게 제거하고 기관 캐뉼라를 통해 기계식 인공호흡기에 연결했습니다. 그런 다음 이 폐는 폐포 모집 기동을 받았습니다. 호흡 역학 매개변수가 기록되고 이 과정에서 폐의 비디오를 얻기 위해 비디오 카메라가 사용되었습니다. 이 과정을 5일 연속으로 반복했다. 사용하지 않을 때는 폐를 냉장 보관했다. 이 모델은 매일 폐포 모집 기동 후 다른 폐 역학을 보여주었습니다. 요일에 영향을 받지 않고 기동에만 영향을 받습니다. 따라서 우리는 생체 외 폐 모델이 폐 역학과 그 효과, 심지어 프로세스의 모든 단계에서 시각적 피드백을 통해 폐포 모집 기동에 대한 더 나은 이해를 제공할 수 있다고 결론지었습니다.

우리는 23.4-26.9kg의 암컷 돼지 5마리를 사용했고, 심폐 적출 및 폐 역학 분석을 위해 설명된 프로토콜을 따랐다. 우리의 의도는 이 모델이 기계식 인공호흡기 화면에서 직접 수집된 최고 압력, 고원 압력, 저항, 구동 압력 및 동적 순응도 변수를 분석하여 폐 역학을 연구하는 데 유용하다는 것입니다. 모델 순서도는 그림 1에 나와 있습니다.
폐는 프로토콜?...

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Ex Vivo Porcine Experimental Model for Studying and Teaching Lung Mechanics

우리는 교육 목적으로 폐 역학 및 폐포 모집 기동을 시연하기 위해 생체 외 돼지 폐 모델을 제시합니다. 폐는 폐 역학 변수의 변화를 최소화하면서 하루 이상(최대 5일) 동안 사용할 수 있습니다.

Ex Vivo (체외 주행) 폐 역학 연구 및 교육을 위한 돼지 실험 모델

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

기계적 환기는 호흡 부전에 널리 사용되며 자발적 환기를 부분적으로 또는 완전히 대체합니다. 관리에는 사전 지식과 전문성이 필요합니다. 그러나 일부 연구에 따르면 전문가들은 관리에 불안감을 느낍니다.모든 청구, 교육 부족 또는 사전 지식. 실험 모델은 기계적 환기의 개념과 시각적 피드백을 통한 폐 역학의 시각화를 용이하게 합니다. 처음에는 절차에 필요한 약물과 진정제를 조정하기 위해 동물의 무게를 얻었습니다.케타민은 킬로그램당 5mg, 미다졸람은 킬로그램당 25밀리그램을 근육 주사로 투여한다. 그런 다음 20G 정맥 카테터로 가장자리 귀 정맥에 구멍을 뚫고 마취 유도를 위해 킬로그램당 5mg의 프로포폴을 정맥 주사합니다. 3밀리리터의 헤파린을 8개의 심폐 차단 추출 및 관류에 정맥 투여합니다.마취 후 6.5mm 캐뉼라로 구강 삽관을 수행합니다. 기관 캐뉼러는 시술 중 변위를 방지하기 위해 단단히 고정되어야 합니다. 준비 후 캐뉼라를 통해 NMO를 기계 환기에 연결하고 산소의 50%에서 1.5%이소불소로 NMO 마취를 유지합니다.그리고 펜타닐, 킬로그램 볼루스 당 10 마이크로그램, 시간당 킬로그램 당 10 마이크로그램 연속 주입. 진정 깊이의 평가는 혈류역학적 매개변수의 모니터링과 가스 분석기의 사용을 기반으로 수행됩니다. 킬로그램당 8밀리리터의 일회 호흡량을 가진 부피 조절 모델의 기계식 인공호흡기를 조정합니다.환기 모드 및 기타 설정은 기계식 인공호흡기 화면에서 선택됩니다. 호흡수는 호기말 CO2를 35-45mm의 수은으로 유지하기 위해 조정해야 합니다. 흉골 돌기 위 2cm에서 흉골 돌기 아래 2cm까지 흉강에 접근할 수 있을 만큼 충분히 큰 흉골 절개를 하고 갈비뼈 견인기를 배치하여 시술 중 시야를 확장합니다.메스를 사용하여 기관을 수평으로 절개합니다. 절개는 구강 기관 튜브를 제거하고 새로운 기관 캐뉼라를 도입할 수 있을 만큼 충분히 커야 합니다. 새로 도입된 기관 캐뉼라의 커프를 팽창시킵니다.새 기관 캐뉼라를 기관에 직접 부착합니다. 기관 캐뉼라는 봉합되지 않고 환기 상자에 폐를 배치하는 동안 누출 및 움직임을 방지하기 위해 묶입니다. 메스로 조직을 절개하여 흉부에서 심폐 블록을 제거합니다.마지막으로 이소플루란 농도를 5%로 높이고 염화칼륨 10ml를 투여한다. 조직 절개 후 흡기 종료 시 적절한 Cali 겸자로 구기관 캐뉼라를 고정하여 폐를 부풀린 상태로 유지합니다. 기계식 인공호흡기를 분리합니다.대동맥을 절개하고 흡인기기를 흉강 내부에 위치시켜 유출된 혈액을 제거하고 대동맥의 시각화를 유지합니다. 하부 폐 인대는 폐 열상을 피하기 위해 조심스럽게 풀어주어야 합니다. 구기관 캐뉼라가 고정된 상태에서 흉곽에서 심폐 블록을 제거하고 트레이에 놓습니다.큰 구멍의 단일 루멘 카테터로 폐동맥을 캐뉼레이션하고 대동맥에서 맑은 액체가 흐를 때까지 2000밀리리터의 코드 9% 식염수를 지속적으로 투여하기 위해 주입 세트에 연결합니다. 식염수는 정상적인 속도로 투여해야 합니다. IV 백을 짜지 마십시오.흐름을 맑게 한 후 대동맥을 봉합하고 100밀리리터의 식염수를 더 투여합니다. 식염수는 실험이 끝날 때까지 폐 내부에 남아 있습니다. 폐를 준비한 후 아크릴 상자 안에 수직으로 놓고 기관 캐뉼라를 기계 인공호흡기에 연결합니다.기관 캐뉼라가 기관에 단단히 고정되어 있는지 확인하십시오. 다음 매개변수를 사용하여 볼륨 조절 모드의 기계식 인공호흡기를 조정하십시오. 타우 부피, 킬로그램당 6밀리리터.삐삐, 물 5cm. 산소의 흡기 분율, 21%호흡수, 15. 흡기 일시 중지 시간, 10%기계식 인공호흡기 화면에서 설정이 선택됩니다.모집을 시작하려면 PEEP의 물을 5cm에서 6cm로 늘린 다음 물의 14cm에 도달할 때까지 2cm씩 단계적으로 늘립니다. PEEP는 기계식 인공호흡기의 화면 버튼을 사용하여 증가시킵니다. 각 PEEP 값은 폐 역학을 기록하는 동안 10분 동안 유지됩니다.수심 14cm에 도달한 후 물의 6cm에 도달할 때까지 2cm씩 단계적으로 PEEP를 줄인 다음 5cm의 물로 줄입니다. 이 감소 동안 PEEP 값은 폐 역학을 기록하는 동안 5분 동안 유지됩니다. 모집 단계가 끝나면 흡입 중에 클램프로 기관 캐뉼라를 부드럽게 고정하여 폐를 부풀린 상태로 유지합니다.아크릴 상자를 엽니다. 아크릴 상자에서 폐를 꺼내 유리 용기에 조심스럽게 넣는다. 폐를 유리 용기에 넣은 후 클램프가 단단히 닫혀 있는지 확인하고 500 % 식염수 9 밀리리터를 붓습니다.폐를 비닐로 감싼 유리 용기에 담아 섭씨 2도에서 8도의 온도에서 24시간 동안 냉장고에 보관한다. 기계적 환기 과정을 반복하고 난자 모집 기동을 5일 연속으로 반복합니다. 과정이 끝날 때마다 폐를 유리 용기에 넣고 냉장고에 보관하십시오.우리는 연속으로 5일 동안 폐를 분석하고, 순서도에 설명된 대로 전체 과정을 반복합니다. 모집 전후에 폐 변수가 어떻게 작용하는지 보여줄 수 있었고 연구 기간 동안 생체 외 폐 모델의 내구성을 확립할 수 있었습니다. 채용 전후의 모든 변수 간에 유의미한 차이가 관찰되었습니다.기동 후 최고 압력, 고원 압력 및 구동 압력은 감소한 반면, 동적 순응도는 증가하여 붕괴된 허파꽈리의 개방과 폐 면적의 증가를 보여주었습니다. 기도 저항력도 모집 후 증가했다. 우리는 이 모델이 폐포 모집 기동을 통해 폐 역학의 시각적 변화를 입증하는 데 효과적이며 폐 역학의 연구 및 교육에 효과적임을 보여줍니다.또한 모델을 최소 5일 연속으로 사용할 수 있음을 보여줍니다. 파일럿 연구에서 우리는 5cm의 물에 대한 PEEP로 시작하여 최대 25cm까지 5cm씩 증가시켰습니다. 그러나 최고 및 고원 압력은 누공이 형성되면서 각각 40cm와 30cm의 수심 이상에 도달합니다.따라서 시간 경과에 따른 압력 거동을 더 잘 분석하고 생체 외 로깅 모델의 PEEP 한계를 이해하기 위해 2cm 단위로 점진적으로 증가하기로 결정했습니다. 사망률과 관련하여 지속적인 인플레이션과 점진적 인플레이션 사이에는 차이가 없지만 가장 많이 사용되는 점진적 인플레이션은 폐 역학의 단계적 분석을 용이하게 할 수 있습니다. 전임상 연구를 위한 유사한 모델 개발, 에어로졸 분포 검증, 소아 시뮬레이션 구축과 같은 다양한 이니셔티브와 함께 양압 및 음압이 있는 XV over C 모델을 사용하는 연구가 있었습니다.서로 다른 목표에도 불구하고, 이러한 연구는 우리의 새로운 연구에 대한 가능성을 열어주고, 우리의 학습 모델에 대한 응용 프로그램을 지원합니다. 연구에 따르면 XV 체적 모델에서 양압 환기를 사용하면 음압 환기보다 국부적 변형이 더 큰 갑작스러운 모집으로 이어질 수 있습니다. 양압 모델을 만드는 것이 필요한 이유는 환자들이 일반적으로 기계 환기 중에 양압에 노출되기 때문이며, 다리를 적절하게 제거할 수 있도록 동물의 해부학적 구조에 대한 지식이 먼저 있어야 하기 때문입니다.둘째, 모델은 5일 이상 평가되지 않았습니다. 셋째, 이 모델은 환기 교육에만 적합합니다. 마지막으로, 그 결과를 모든 인간에게 적용하기 위해서는 동물 모델의 한계를 고려하는 것이 중요합니다.X vivo 폐 모델은 실행 가능하고 재현 가능하며 폐 역학적 변수의 시각화를 통해 모집 기동에 제출할 수 있습니다. 이 모델은 기계적 환기 하에서 폐에 대한 새로운 관점을 제공하여 시각적 피드백을 통해 이러한 개념을 쉽게 가르칠 수 있도록 합니다.

Research

Without Section

JoVE Journal

Ex Vivo Porcine Experimental Model for Studying and Teaching Lung Mechanics

Medicine

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연구

의학

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