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

Bu ex vivo domuz akciğer modeli protokolünün oluşturulmasına katkıda bulunan ve destekleyen tüm meslektaşlarımıza ve profesyonellerimize teşekkür ederiz.
Bu çalışmanın finansman kaynağı yoktu.

Protokol, Kurumumuz Hayvan Araştırmaları Etik Kurulu tarafından onaylanmıştır (protokol no. 1610/2021).
1. Anestezi ve hayvan hazırlama
<ol><li>İlk olarak, hayvanı bir tartıya koyun ve prosedür için gerekli ilaçları ve sedasyonu ayarlamak için ağırlığı kontrol edin.</li>
	<li>Kas içine ketamin 5 mg / kg ve midazolam 0.25 mg / kg uygulayın.</li>
	<li>Marjinal kulak damarını 20 G venöz kateter ile delin ve anestezi indüksiyonu için intravenöz propo...

<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>

Açıklanan protokol, pozitif basınçlı MV altında bir ex vivo domuz akciğer modeli üretmek için kullanışlıdır. Cihaz ekranına yansıtılan eğrilerin ve değerlerin işe alım ve analizi sırasında akciğerlerden gelen görsel geri bildirim yoluyla akciğer mekaniğini incelemek ve öğretmek için kullanılabilir. Bu sonuca ulaşmak için, göğüs kafesi dışındaki akciğerlerin davranışlarını anlamak ve adaptasyon ihtiyacını belirlemek için pilot çalışmalara ihtiyaç vardır.
<p c...

Mekanik ventilasyon (MV), yoğun bakım ünitelerinde (YBÜ'ler) ve cerrahi merkezlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle hastada ciddi akciğer yaralanmalarıolduğunda, asenkronları tanımaya ve tüm hastalar için yaralanmaları önlemeye yardımcı olmak için izlenmesi esastır 1,2,3,4,5,6. Solunum mekaniğinin izlenmesi, hastalığın ilerlemesinin klinik olarak anlaşılmasına ve pozitif ekspiratuar basınç (PEEP) veya alveolar işe alım manevrası (ARM) gibi terapötik uygulamalara da katkıda bulunabilir. Bununla birlikte, bu tekniklerin kullanımı, eğrilerin ve temel akciğer mekaniğinin yetkin bir şekilde anlaşılmasını gerektirir 3,4.
Öğrenciler, asistanlar ve tıp uzmanları, ventilatörün açılması ve ilk ayarlamalardan plato ve sürüş basınçlarının izlenmesine kadar OG yönetimi konusunda kendilerini güvensiz hissederler ve bu güvensizlik, bilgi eksikliği ve yeterli ön eğitimile ilişkilidir 7,8,9,10. Simülasyonlara katılan ve bir akciğer modeli kullanan profesyonellerin daha fazla güven, parametreleri anlama ve akciğer mekaniğinin bileşenlerini anlamabildirdiklerini gözlemledik 8,11,12.
Test akciğerleri, körükler ve pistonlar ile MV'yi incelemek ve eğitmek için modeller, farklı basınç ve hacimlerin yanı sıra farklı akciğer mekaniği koşullarını simüle edebilir 13,14,15. Hesaplamalı ve yazılım modelleri, MV11'in ilkelerini sağlık profesyonellerine öğretmek için kullanılabilecek simülasyonlar üreterek kardiyopulmoner etkileşimin incelenmesine de katkıda bulunur16,17.
Hesaplamalı modeller pulmoner histerezis16'yı temsil etmede zorluklar sunabilirken, test akciğeri ve körüklümodeller 13,14,15 fizyolojik eğriye benzer basınç-hacim eğrileri üretebilir ve pulmoner dinamikleri gösterebilir. Bir avantaj olarak, ex vivo domuz akciğeri, insanlara18 benzer anatomi sunar, ayrıca MV eğrileri, pulmoner histerezis üretir ve akciğer mekaniği analizi sırasında akrilik kutu içindeki akciğerlerin görsel geri bildirimini sağlar. Görsel modeller önemlidir ve hayal edilmesi zor bileşenlerin ve kavramların anlaşılmasına yardımcı olabilir. Bu nedenle, ex vivo akciğer modelleri pratik bir öğretim yöntemini temsil eder.
Pozitif ve negatif basınçlıMV 19,20,21, aerosol dağılımının analizi 22,23, pediatrik simülasyonlar24 ve akciğer perfüzyonu25 gibi ex vivo domuz akciğerleri ile yapılan çalışmalar MV hakkındaki bilgileri geliştirebilir. Pozitif ve negatif basınçtaki modelleri analiz eden son çalışmalar, pozitif basınçlı ventilasyonun, negatif basınç basıncına kıyasla daha fazla lokal deformasyon, daha fazla distansiyon, histerezis eğrisi farklılıkları ve olası doku lezyonları ile ani işe alıma yol açabileceğini göstermiştir 19,20,21. Bununla birlikte, pozitif basınç modelleri gereklidir, çünkü hastalar MV basıncı 19,20,21 sırasında pozitif basınç altındadır. Klinik öncesi çalışmalar için bir akciğer modelinin geliştirilmesi, MV öğretimi ve eğitimi de dahil olmak üzere yeni araştırma ve uygulamalar için olanaklar sunmaktadır.
Burada, çalışma ve eğitim amaçlı bir ex vivo domuz akciğer modeli sunuyoruz. Birincil hedefimiz, pozitif basınçlı MV altında bu ex vivo domuz akciğer modelinin üretilmesi için adımları tanımlamaktır. Gelecekte akciğer mekaniğini incelemek ve öğretmek için kullanılabilir.

<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

Mekanik ventilasyon yaygın olarak kullanılmaktadır ve anlaşılması ve yönetilmesi için özel bilgi gerektirir. Bu alandaki sağlık profesyonelleri, yetersiz eğitim ve öğretim yöntemleri nedeniyle kendilerini güvensiz ve bilgi eksikliği hissedebilirler. Bu nedenle, bu makalenin amacı, gelecekte kullanılacak bir ex vivo domuz akciğer modelinin oluşturulmasında yer alan adımları özetlemek, akciğer mekaniğini incelemek ve öğretmektir. Modeli oluşturmak için, beş domuz akciğeri, Hayvan Araştırmaları Etik Kurulu'nun yönergelerine uygun olarak torakstan yeterli özenle dikkatlice çıkarıldı ve bir trakeal kanül aracılığıyla mekanik ventilatöre bağlandı. Bu akciğerler daha sonra alveoler işe alım manevrasına tabi tutuldu. Solunum mekaniği parametreleri kaydedildi ve bu işlem sırasında akciğerlerin videolarını elde etmek için video kameralar kullanıldı. Bu işlem art arda beş gün boyunca tekrarlandı. Kullanılmadığı zaman akciğerler buzdolabında tutuldu. Model, her gün alveoler kalım manevrasından sonra farklı akciğer mekaniği gösterdi; günlerden değil, sadece manevradan etkilenmek. Bu nedenle, ex vivo akciğer modelinin, sürecin tüm aşamalarında görsel geri bildirim yoluyla akciğer mekaniği ve etkilerinin ve hatta alveoler kalım manevrasının daha iyi anlaşılmasını sağlayabileceği sonucuna varıyoruz.

Ağırlıkları 23.4-26.9 kg arasında değişen beş dişi domuz kullandık ve kardiyopulmoner ekstraksiyon ve akciğer mekaniği analizi için tarif edilen protokolü izledik. Amacımız, modelin doğrudan mekanik ventilatör ekranından toplanan pik basınç, plato basıncı, direnç, sürüş basıncı ve dinamik uyum değişkenlerini analiz ederek akciğer mekaniği çalışması için yararlı olmasıdır. Model akış şeması Şekil 1'de gösterilmektedir.
<p class="jove_content"...

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

Öğretim amaçlı pulmoner mekanik ve alveolar rehtum manevralarının gösterilmesi için bir ex vivo domuz akciğer modeli sunuyoruz. Akciğerler, pulmoner mekanik değişkenlerde minimum değişiklikle bir günden fazla (beş güne kadar) kullanılabilir.

Ex Vivo (Canlı Canlı) Akciğer Mekaniğini İncelemek ve Öğretmek için Domuz Deneysel Modeli

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

Mekanik ventilasyon, solunum yetmezliğinde yaygın olarak kullanılır, kısmen veya tamamen spontan ventilasyonun yerini alır. Yönetimi ön bilgi ve uzmanlık gerektirir. Bununla birlikte, bazı araştırmalar, profesyonellerin yönetiminde kendilerini güvensiz hissettiklerini göstermektedir.Herhangi bir iddia, eğitim eksikliği veya ön bilgi. Deneysel modeller, mekanik ventilasyon kavramlarını ve akciğer mekaniğinin görsel geri bildirimle görselleştirilmesini kolaylaştırmaktadır. Başlangıçta prosedür için gerekli ilaçları ve sedasyonu ayarlamak için hayvan ağırlığı elde edilir.Kilogram başına beş miligram ketamin ve intramüsküler olarak kilogram başına 25 miligram midazolam noktası uygulayın. Daha sonra marjinal kulak damarını 20 G venöz kateter ile delin ve anestezi indüksiyonu için kilogram başına beş miligram intravenöz propofol uygulayın. Sekiz kardiyopulmoner blok ekstraksiyonu ve perfüzyonuna intravenöz olarak üç mililitre heparin uygulayın.Anesteziden sonra 6,5 milimetrelik bir kanül ile orotrakeal entübasyon yapın. İşlem sırasında yer değiştirmeyi önlemek için trakeal kanül güvenli bir şekilde sabitlenmelidir. Hazırlandıktan sonra, NMO'yu kanül yoluyla mekanik ventilasyona bağlayın ve NMO anestezisini, solunan oksijen fraksiyonunun% 50'sinde% 1.5 izoflorin ile koruyun.Ve fentanil, kilogram bolus başına 10 mikrogram, artı saatte kilogram başına 10 mikrogram sürekli infüzyon. Sedasyon derinliğinin değerlendirilmesi, hemodinamik parametrelerin izlenmesine ve bir gaz analizörünün kullanımına dayanarak gerçekleştirilir. Mekanik ventilatörü, kilogram başına sekiz mililitre tidal hacme sahip hacim kontrollü model için ayarlayın.Havalandırma modu ve diğer ayarlar mekanik ventilatör ekranında seçilir. Solunum hızı, 35 ila 45 milimetre cıvanın gelgit sonu Co2'sini korumak için ayarlanmalıdır. Göğüs boşluğuna erişecek kadar büyük, manubriumun iki santimetre yukarısında, sternumun xifoid işleminin iki santimetre altına kadar sternal bir kesi yapın ve işlem sırasında görüş alanını genişleterek kaburga ekartörlerini konumlandırın.Neşter kullanarak yatay olarak trakeal bir kesi yapın. Kesi, oral trakeal tüpü çıkararak yeni bir trakeal kanül yerleştirecek kadar büyük olmalıdır. Yeni tanıtılan trakeal kanülün manşetini şişirin.Yeni trakeal kanülü doğrudan trakeaya takın. Trakeal kanül dikilmez, sadece bağlanır, akciğerlerin ventilasyon kutusuna yerleştirilmesi sırasında sızıntıları ve hareketi önlemek için. Neşter ile kardiyopulmoner bloğu torakstan çıkarmak için dokuları inceleyin.Sonunda, izofloran konsantrasyonunu% 5'e yükseltin ve 10 mililitre potasyum klorür uygulayın. Doku diseksiyonundan sonra, inspirasyonun sonunda orotrakeal kanülü uygun Cali forseps ile klempleyin ve akciğeri şişirin. Mekanik ventilatörü ayırın.Aort arterini bölümlere ayırın ve ekstravaze kanı çıkarmak ve boşluğun görselleştirilmesini sağlamak için aspiratörü göğüs boşluğunun içine yerleştirin. Pulmoner laserasyonu önlemek için inferior pulmoner ligament dikkatlice serbest bırakılmalıdır. Orotrakeal kanül klempliyken kardiyopulmoner bloğu göğüs kafesinden çıkarın ve bir tepsiye yerleştirin.Pulmoner arteri büyük çaplı tek lümenli bir kateter ile kanüle edin ve aorttan berrak sıvı akana kadar sürekli olarak 2000 mililitre kod% 9 salin solüsyonu uygulamak için infüzyon setine bağlayın. Salin çözeltisi normal bir oranda uygulanmalıdır. IV torbasını sıkmaktan kaçının.Akışı temizledikten sonra, aort arterini dikin ve yüz mililitre salin solüsyonu uygulayın. Salin çözeltisi, deneyin sonuna kadar akciğerlerin içinde kalır. Akciğerleri hazırladıktan sonra, akrilik kutunun içine dikey olarak yerleştirin ve trakeal kanülü mekanik ventilatöre bağlayın.Trakeal kanülün trakeaya sıkıca sabitlendiğinden emin olun. Mekanik ventilatörü aşağıdaki parametrelerle hacim kontrollü mod için ayarlayın. Tau hacmi, kilogram başına altı mililitre.PEEP, beş santimetre su. İnspirasyon oksijen oranı,% 21 Solunum hızı, 15. İnspiratuar duraklama süresi, %10Mekanik ventilatör ekranında ayarlar seçilir.İşe almaya başlamak için PEEP'i beş ila altı santimetre sudan artırın ve ardından 14 santimetre suya ulaşana kadar iki santimetre suyun adım adım artışlarıyla artırın. PEEP, mekanik ventilatördeki ekran düğmesi kullanılarak artırılır. Akciğer mekaniği kaydedilirken her PEEP değeri 10 dakika boyunca korunur.14 santimetre suya ulaştıktan sonra, altı santimetre suya ulaşana kadar PEEP'i iki santimetre su azaltarak adım adım azaltın ve ardından beş santimetre suya düşürün. Bu azalma sırasında, akciğer mekaniği kaydedilirken PEEP değeri beş dakika boyunca korunur. İşe alım aşamasının sonunda, inspirasyon sırasında trakeal kanülü kelepçe ile hafifçe kelepçeleyin ve akciğerleri şişirin.Akrilik kutuyu açın. Akciğerleri akrilik kutudan çıkarın ve dikkatlice bir cam kaba koyun. Akciğerleri cam kaba yerleştirdikten sonra, kelepçenin sıkıca kapatıldığından emin olun ve 500 mililitre% 9 salin solüsyonu dökün.Akciğerleri buzdolabında plastik sarılı bir cam kapta 24 saat boyunca iki ila sekiz santigrat derece sıcaklıkta saklayın. Mekanik ventilasyon ve oval alım manevrası için işlemi art arda beş gün boyunca tekrarlayın. İşlem her tamamlandığında, akciğerleri cam kaba koyun ve buzdolabında saklayın.Akciğerleri art arda beş gün boyunca analiz ediyoruz ve tüm süreci akış şemasında açıklandığı gibi tekrarlıyoruz. Akciğer değişkenlerinin işe alımdan önce ve sonra nasıl davrandığını gösterebildik ve çalışma döneminde ex vivo akciğer modelinin dayanıklılığını belirleyebildik. İşe alım manevraları öncesi ve sonrası tüm değişkenler arasında anlamlı farklılıklar gözlemledik.Manevra sonrası pik basınç, plato basıncı ve sürüş basıncı azalırken, dinamik kompliyans artarak çökmüş alveollerin açıldığını ve akciğer bölgesinde kazanç olduğunu gösterdi. İşe alımdan sonra hava yolu direnci de arttı. Modelin, Alveolar işe alım manevrası yoluyla akciğer mekaniğindeki görsel değişiklikleri göstermede etkili olduğunu ve akciğer mekaniğinin incelenmesi ve öğretilmesindeki etkinliğini gösteriyoruz.Ek olarak, modelin art arda en az beş gün kullanılabileceğini gösteriyoruz. Pilot çalışmada, beş santimetre su PEEP ile başladık ve beş santimetre su artışlarıyla 25 santimetreye kadar artırdık. Bununla birlikte, tepe ve plato basınçları, fistül oluşumu ile sırasıyla 40 ve 30 santimetreden daha büyük değerlere ulaşır.Bu nedenle, basınçların zaman içindeki davranışının daha iyi bir analizini sağlamak ve ex-vivo kayıt modelinizdeki PEEP sınırlarını anlamak için iki santimetrelik artışlarla kademeli bir artış gerçekleştirmeyi seçtik. Mortaliteye göre sürekli veya artımlı enflasyon arasında bir fark yoktur, ancak en çok kullanılan artımlı enflasyon olmasının yanı sıra akciğer mekaniğinin aşamalı analizini kolaylaştırabilir. Klinik öncesi çalışmalar için benzer bir modelin geliştirilmesi, aerosol dağılımlarının doğrulanması ve pediatrik simülasyonların kurulması gibi farklı girişimlerle pozitif ve negatif basınçlı XV over C modellerinin kullanıldığı çalışmalar yapılmıştır.Farklı hedeflere rağmen, bu tür çalışmalar yeni araştırmalarımız için olanaklar açmakta, öğrenme modelimiz için uygulamalara yardımcı olmaktadır. Çalışmalar, XV hacim modelinde pozitif basınçlı ventilasyon kullanımının, negatif basınçlı ventilasyondan daha büyük bir lokal deformasyon ile ani işe alımlara yol açabileceğini göstermiştir. Pozitif basınç modelleri oluşturmak gereklidir, çünkü hastalarımız genellikle mekanik ventilasyon sırasında pozitif basınca maruz kalırlar, çünkü ilk önce herhangi bir hayvan anatomisi hakkında bilgi sahibi olmamız gerekir, böylece bacaklar düzgün bir şekilde çıkarılabilir.İkincisi, model beş günden fazla değerlendirilmedi. Üçüncüsü, bu model, sadece havalandırma öğretimi için çok uygundur. Ve son olarak, sonuçlarını tüm insanlara tercüme etmek için, hayvan modelinin sınırlarını göz önünde bulundurmak önemlidir.X vivo pulmoner model uygulanabilir ve tekrarlanabilir, pulmoner mekanik değişkenlerin görselleştirilmesi ile işe alım manevralarına sunulabilir. Model, mekanik ventilasyon altında akciğerin yeni bir görünümünü sağlayarak, bu kavramların görsel geri bildirim yoluyla öğretilmesini kolaylaştırır.

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 ...

Tıp

Procedure for Human Saphenous Veins Ex Vivo Perfusion and External Reinforcement

Procedure for Human Saphenous Veins Ex Vivo Perfusion and External Reinforcement

İnsan Safen Ven Prosedürü<em&gt; Ex vivo</em&gt; Perfüzyon ve Dış Takviye

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

İzole Yöntemi<em&gt; Ex vivo</emBir Rat Modelinde&gt; Akciğer Perfüzyon: Sıçan EVLP Programı Geliştirme Öğrenilmiş Dersler

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

Bir<em&gt; Ex vivo</em&gt; Model İnsan Meme Hormon Eylem Eğitim için

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

Ex Akciğer Metastaz ve Bunların mikroçevresinin Canlı Görüntüleme vivo

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

Ex Vivo Normothermic karaciğer perfüzyon küçük bir hayvan Model

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

Kardiyak Elektrofizyoloji ve Arrhythmogenesis bir Ex Vivo Langendorff sisteminde intrakardiyak nöronların etkisi

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

Ex vivo kornea Organ kültür modeli için yaranın çalışmaları

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

Bir Ex Vivo doku kültürü modeli Fibrovascular komplikasyon proliferatif diyabetik retinopati

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

Trakheostomi öğretmek için çok amaçlı düşük maliyetli hayvan Bench-model imalatı

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