Name: ex vivo porcine experimental model for studying and teaching lung mechanics
Uploaded: 2024-04-19T12:30:00
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Agradecemos a todos los colegas y profesionales que contribuyeron y apoyaron la construcción de este protocolo modelo de pulmón porcino ex vivo .
Este estudio no contó con fuentes de financiamiento.

El protocolo fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación Animal de nuestra Institución (protocolo nº 1610/2021).
1. Anestesia y preparación animal
<ol><li>Inicialmente, coloque al animal en una báscula y verifique el peso para ajustar los medicamentos y la sedación necesarios para el procedimiento.</li>
	<li>Administrar ketamina 5 mg/kg y midazolam 0,25 mg/kg por vía intramuscular.</li>
	<li>Punción de la vena marginal del oído con un catéter venoso de 2...

<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>

El protocolo descrito es útil para producir un modelo de pulmón porcino ex vivo bajo presión positiva MV. Se puede utilizar para estudiar y enseñar mecánica pulmonar a través de la retroalimentación visual de los pulmones durante el reclutamiento y el análisis de las curvas y valores proyectados en la pantalla del dispositivo. Para lograr este resultado, se necesitan estudios piloto para comprender el comportamiento de los pulmones fuera de la caja torácica e identificar la necesidad de adaptaciones.</p...

La ventilación mecánica (VM) es ampliamente utilizada en unidades de cuidados intensivos (UCI) y centros quirúrgicos. Su monitorización es esencial para ayudar a reconocer asincronías y prevenir lesiones en todos los pacientes, especialmente cuando el paciente tiene lesiones pulmonares graves 1,2,3,4,5,6. La monitorización de la mecánica respiratoria también puede contribuir a la comprensión clínica de la progresión de la enfermedad y a las aplicaciones terapéuticas, como el uso de la presión positiva al final de la espiración (PEEP) o la maniobra de reclutamiento alveolar (ARM). Sin embargo, el uso de estas técnicas requiere una comprensión competente de las curvas y de la mecánica pulmonar básica 3,4.
Los estudiantes, residentes y profesionales médicos se sienten inseguros sobre el manejo de la VM, desde el encendido del ventilador y los ajustes iniciales hasta el monitoreo de la meseta y las presiones de conducción, y esta inseguridad se asocia a la falta de conocimiento y de formación previa adecuada 7,8,9,10. Observamos que los profesionales que participaron en simulaciones y utilizaron un modelo pulmonar relataron mayor confianza, comprensión de los parámetros y comprensión de los componentes de la mecánica pulmonar 8,11,12.
Los modelos para el estudio y entrenamiento de la VM con pulmones de prueba, fuelles y pistones pueden simular diferentes presiones y volúmenes, así como diferentes condiciones de la mecánica pulmonar 13,14,15. Los modelos computacionales y de software también contribuyen al estudio de la interacción cardiopulmonar mediante la generación de simulaciones que pueden ser utilizadas para enseñar los principios de la VM11 a los profesionales de la salud16,17.
Mientras que los modelos computacionales pueden presentar dificultades en la representación de la histéresis pulmonar16, los modelos con pulmón de prueba y fuelle 13,14,15 pueden producir curvas de presión-volumen similares a la curva fisiológica y demostrar la dinámica pulmonar. Como ventaja, el pulmón porcino ex vivo presenta una anatomía similar a la de los humanos18, produciendo también curvas MV, histéresis pulmonar y proporcionando retroalimentación visual de los pulmones dentro de la caja acrílica durante el análisis de la mecánica pulmonar. Los modelos visuales son importantes y pueden ayudar a comprender componentes y conceptos difíciles de imaginar. Por lo tanto, los modelos pulmonares ex vivo representan una forma práctica de enseñanza.
Los estudios con pulmones porcinos ex vivo, como los de VM con presión positiva y negativa 19,20,21, el análisis de la distribución de aerosoles22,23, las simulaciones pediátricas24 y la perfusión pulmonar25 pueden mejorar el conocimiento sobre la VM. Estudios recientes que analizan modelos en presión positiva y negativa han demostrado que la ventilación con presión positiva puede conducir a un reclutamiento abrupto con mayor deformación local, mayor distensión, diferencias en la curva de histéresis y posibles lesiones tisulares en comparación con la presión de presión negativa 19,20,21. Sin embargo, los modelos de presión positiva son necesarios porque los pacientes están bajo presión positiva durante la presión de la VM 19,20,21. El desarrollo de un modelo pulmonar para estudios preclínicos abre posibilidades para nuevas investigaciones y aplicaciones, incluida la enseñanza y la formación de MV.
Aquí, presentamos un modelo de pulmón porcino ex vivo para fines de estudio y entrenamiento. Nuestro objetivo principal es describir los pasos para la generación de este modelo de pulmón porcino ex vivo bajo presión positiva MV. Se puede utilizar en el futuro para estudiar y enseñar mecánica pulmonar.

<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

La ventilación mecánica es ampliamente utilizada y requiere conocimientos específicos para su comprensión y manejo. Los profesionales de la salud en este campo pueden sentirse inseguros y carecer de conocimientos debido a la formación y los métodos de enseñanza inadecuados. Por lo tanto, el objetivo de este artículo es esbozar los pasos involucrados en la generación de un modelo de pulmón porcino ex vivo para ser utilizado en el futuro, para estudiar y enseñar mecánica pulmonar. Para generar el modelo, cinco pulmones porcinos fueron cuidadosamente extraídos del tórax siguiendo las directrices del Comité de Ética de Investigación Animal con los cuidados adecuados y se conectaron al ventilador mecánico a través de una cánula traqueal. A continuación, estos pulmones se sometieron a la maniobra de reclutamiento alveolar. Se registraron los parámetros de la mecánica respiratoria y se utilizaron cámaras de video para obtener videos de los pulmones durante este proceso. Este proceso se repitió durante cinco días consecutivos. Cuando no se utilizaban, los pulmones se mantenían refrigerados. El modelo mostró una mecánica pulmonar diferente después de la maniobra de reclutamiento alveolar todos los días; no dejarse influenciar por los días, solo por la maniobra. Por lo tanto, concluimos que el modelo pulmonar ex vivo puede proporcionar una mejor comprensión de la mecánica pulmonar y sus efectos, e incluso de la maniobra de reclutamiento alveolar a través de la retroalimentación visual durante todas las etapas del proceso.

Se utilizaron cinco cerdas con un peso de entre 23,4 y 26,9 kg y se siguió el protocolo descrito para la extracción cardiopulmonar y el análisis de la mecánica pulmonar. Nuestra intención es que el modelo sea útil para el estudio de la mecánica pulmonar mediante el análisis de la presión máxima, la presión de meseta, la resistencia, la presión de conducción y las variables de cumplimiento dinámico recogidas directamente de la pantalla del ventilador mecánico. El diagrama de flujo del modelo se muestra en <...

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Ex Vivo Porcine Experimental Model for Studying and Teaching Lung Mechanics

Presentamos un modelo pulmonar de cerdo ex vivo para la demostración de la mecánica pulmonar y las maniobras de reclutamiento alveolar con fines didácticos. Los pulmones se pueden utilizar durante más de un día (hasta cinco días) con cambios mínimos en las variables de la mecánica pulmonar.

Ex Vivo Modelo experimental porcino para el estudio y la enseñanza de la mecánica pulmonar

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

La ventilación mecánica es ampliamente utilizada en la insuficiencia respiratoria, reemplazando parcial o completamente la ventilación espontánea. Su gestión requiere conocimientos y experiencia previos. Sin embargo, algunos estudios demuestran que los profesionales se sienten inseguros en su gestión.Cualquier reclamación, falta de formación o conocimientos previos. Los modelos experimentales vienen a facilitar los conceptos de ventilación mecánica y visualización de la mecánica pulmonar con retroalimentación visual. Inicialmente se obtuvo el peso del animal para ajustar los medicamentos y la sedación necesarios para el procedimiento.Administrar ketamina cinco miligramos por kilogramo, y midazolam punto 25 miligramos por kilogramo por vía intramuscular. A continuación, punción de la vena marginal del oído con un catéter venoso de 20 G y administración de propofol intravenoso, cinco miligramos por kilogramo para la inducción de la anestesia. Administrar tres mililitros de heparina por vía intravenosa a ocho bloqueos cardiopulmonares, extracción y perfusión.Después de la anestesia, realizar la intubación orotraqueal con una cánula de 6,5 milímetros. La cánula traqueal debe fijarse de forma segura para evitar que se desplace durante el procedimiento. Después de la preparación, conecte la NMO a través de una cánula a la ventilación mecánica y mantenga la anestesia de la NMO con un 1,5% de isofluoruro en el 50% de la fracción inspirada de oxígeno.Y fentanilo, 10 microgramos por kilogramo en bolo, más 10 microgramos por kilogramo por hora en infusión continua. La evaluación de la profundidad de la sedación se realiza en base a la monitorización de parámetros hemodinámicos y el uso de un analizador de gases. Ajuste el ventilador mecánico para el modelo de volumen controlado con un volumen corriente de ocho mililitros por kilogramo.El modo de ventilación y otros ajustes se seleccionan en la pantalla del ventilador mecánico. La frecuencia respiratoria debe ajustarse para mantener un CO2 al final de la espiración de 35 a 45 milímetros de mercurio. Realice una incisión esternal lo suficientemente grande como para acceder a la cavidad torácica, dos centímetros por encima del manubrio y dos centímetros por debajo de la apófisis xifoide del esternón, y coloque los retractores de las costillas, ampliando el campo de visión durante el procedimiento.Haga una incisión traqueal horizontalmente con el bisturí. La incisión debe ser lo suficientemente grande como para introducir una nueva cánula traqueal, retirando el tubo traqueal oral. Infle el manguito de la cánula traqueal recién introducida.Coloque la nueva cánula traqueal directamente en la tráquea. La cánula traqueal no está suturada, solo atada, para evitar fugas y movimientos durante la colocación de los pulmones en la caja de ventilación. Con el bisturí disecciona los tejidos para eliminar el bloqueo cardiopulmonar del tórax.Al final, aumente la concentración de isofluorano al 5% y administre 10 mililitros de cloruro de potasio. Después de la disección del tejido, pinza la cánula orotraqueal con las pinzas de Cali adecuadas durante el final de la inspiración, manteniendo el pulmón inflado. Desconecte el ventilador mecánico.Seccionar la arteria aórtica y colocar el aspirador dentro de la cavidad torácica para eliminar la sangre extravasada y mantener la visualización de la cavidad. El ligamento pulmonar inferior debe liberarse con cuidado para evitar laceraciones pulmonares. Retire el bloqueo cardiopulmonar de la caja torácica con la cánula orotraqueal sujeta y colóquelo en una bandeja.Cánula de la arteria pulmonar con un catéter de gran calibre de un solo lumen y conéctelo al equipo de infusión para administrar continuamente 2000 mililitros de solución salina de código 9% hasta que fluya un líquido transparente de la aorta. La solución salina debe administrarse a una velocidad normal. Evitar apretar la bolsa intravenosa.Después de despejar el flujo, suturar la arteria aórtica y administrar otros cien mililitros de suero fisiológico. La solución salina permanece dentro de los pulmones hasta el final del experimento. Después de preparar los pulmones, colóquelos verticalmente dentro de la caja acrílica y conecte la cánula traqueal al ventilador mecánico.Asegúrese de que la cánula traqueal esté firmemente asegurada en la tráquea. Ajuste el ventilador mecánico para el modo de volumen controlado con los siguientes parámetros. Volumen tau, seis mililitros por kilogramo.PEEP, cinco centímetros de agua. Fracción inspirada de oxígeno, 21%Frecuencia respiratoria, 15. Un tiempo de pausa inspiratoria, 10%Los ajustes se seleccionan en la pantalla del ventilador mecánico.Para iniciar el reclutamiento aumentar el PEEP de cinco a seis centímetros de agua, y luego aumentarlo en incrementos paso a paso de dos centímetros de agua, hasta llegar a 14 centímetros de agua. La PEEP se incrementa usando el botón en pantalla en el ventilador mecánico. Cada valor de PEEP se mantiene durante 10 minutos mientras se registra la mecánica pulmonar.Después de alcanzar los 14 centímetros de agua, reduzca el PEEP paso a paso en decrementos de dos centímetros de agua hasta llegar a los seis centímetros de agua, y luego redúzcalo a cinco centímetros de agua. Durante esta disminución, el valor de PEEP se mantiene durante cinco minutos, mientras se registra la mecánica pulmonar. Al final de la etapa de reclutamiento, pinza suavemente la cánula traqueal con la pinza durante la inspiración, manteniendo los pulmones inflados.Abre la caja de acrílico. Retire los pulmones de la caja acrílica y colóquelos con cuidado en un recipiente de vidrio. Después de colocar los pulmones en el recipiente de vidrio, asegúrese de que la abrazadera esté bien cerrada y vierta 500 mililitros de solución salina al 9%.Guarde los pulmones en el refrigerador en un recipiente de vidrio envuelto en plástico a una temperatura de dos a ocho grados centígrados durante 24 horas. Repetir el proceso de ventilación mecánica y la maniobra de reclutamiento ovular durante cinco días consecutivos. Después de cada vez que se complete el proceso, coloque los pulmones en el recipiente de vidrio y guárdelo en el refrigerador.Analizamos los pulmones durante cinco días consecutivos, repitiendo todo el proceso como se describe en el diagrama de flujo. Pudimos mostrar cómo se comportaban las variables pulmonares antes y después del reclutamiento, y establecer la durabilidad del modelo pulmonar ex vivo en el periodo de estudio. Se observaron diferencias significativas entre todas las variables antes y después de las maniobras de reclutamiento.La presión máxima, la presión de meseta y la presión de conducción disminuyeron después de la maniobra, mientras que la distensibilidad dinámica aumentó, lo que demuestra la apertura de los alvéolos colapsados y la ganancia en el área pulmonar. La resistencia de las vías respiratorias también aumentó después del reclutamiento. Demostramos que el modelo es efectivo para demostrar cambios visuales en la mecánica pulmonar a través de la maniobra de reclutamiento alveolar, y su efectividad para el estudio y la enseñanza de la mecánica pulmonar.Además, mostramos que el modelo se puede utilizar durante al menos cinco días consecutivos. En el estudio piloto, comenzamos con un PEEP de cinco centímetros de agua, y lo aumentamos en incrementos de cinco centímetros de agua hasta 25 centímetros. Sin embargo, las presiones pico y meseta alcanzan valores superiores a 40 y 30 centímetros de agua respectivamente, con formación de fístula.Por lo tanto, optamos por realizar un aumento gradual en incrementos de dos centímetros para proporcionar un mejor análisis del comportamiento de las presiones a lo largo del tiempo y comprender los límites de PEEP en su modelo de registro ex-vivo. No hay diferencia entre la inflación sostenida o incremental en relación con la mortalidad, pero además de ser la más utilizada la inflación incremental puede facilitar el análisis escalonado de la mecánica pulmonar. Se han realizado estudios que utilizan modelos XV sobre C con presión positiva y negativa con diferentes iniciativas, como el desarrollo de un modelo similar de estudio preclínico, la verificación de la distribución de aerosoles y el establecimiento de simulaciones pediátricas.A pesar de los diferentes objetivos, estos estudios abren posibilidades para nuestras nuevas investigaciones, aplicaciones de ayuda para nuestro modelo de aprendizaje. Aunque los estudios han demostrado que el uso de la ventilación con presión positiva en el modelo de volumen XV puede conducir a un reclutamiento brusco, con una mayor deformación local que la ventilación con presión negativa. Es necesario crear modelos de presión positiva porque nuestros pacientes suelen estar sometidos a presión positiva durante la ventilación mecánica, como limitación de que tenemos un conocimiento primero de la anatomía de cualquier animal para que las patas puedan ser extraídas correctamente.En segundo lugar, el modelo no se evaluó más allá de cinco días. En tercer lugar, este modelo, se adapta bien solo para la enseñanza de la ventilación. Y finalmente, para trasladar sus resultados a todos los seres humanos, es importante considerar las limitaciones del modelo animal.El modelo pulmonar X vivo es viable y reproducible, puede ser sometido a maniobras de reclutamiento con visualización de las variables mecánicas pulmonares. El modelo proporciona una nueva visión del pulmón bajo ventilación mecánica, facilitando la enseñanza de estos conceptos a través de la retroalimentación visual.

Research

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