非原位负压通气肺灌注:肺功能和代谢的评估

Darren Freed博士创造了这种ESLP设备，它使用专利的负压通气技术和软件，这在ESLP研究领域的其他任何地方都看不到。我们的实验室之前已经证明，与正压通气相比，负压通气在ESLP期间引起的肺损伤较少。这可能是由于负压通气的生理机制更多。

该装置和方案旨在延长供体肺的安全保存时间，并将边缘肺修复为可接受的移植标准。设备本身操作非常简单。最大的挑战是在不造成任何伤害的情况下通过手术切除幼猪肺。

与成年人的肺部相比，它们非常脆弱。首先通过增加峰值压力来维持每公斤 10 毫升的呼气潮气量，以获得最大的肺泡募集。进行中线胸骨切开术。

使用电烙术切开皮肤和皮下组织。从胸骨下部的后表直接解剖软组织附件。使用胸骨锯分开胸骨。

插入胸骨牵开器并张开。进行心脏切除术后，双侧打开并取出纵隔胸膜以露出肺部。然后将胸膜附件从横膈膜向左下肺叶分开，使用 Deaver 牵开器将横膈膜向上固定。

现在，将左侧的下肺韧带分开，然后继续向上向肺门方向移动。接下来，将下腔静脉和胸膜附件与横膈膜分开，然后使用 Deaver 牵开器向上缩回横膈膜。将右侧的下肺韧带分开，然后继续向上朝肺门。

然后分开无名静脉和拱形血管以暴露气管。钝化解剖气管周围组织后，在最大吸气时使用管夹夹住气管，确保呼气潮量为每公斤 10 毫升。横断气管并向上提起夹具部分以提供手术牵引。

然后用沉重的Metzenbaum剪刀和空出的手使用钝性夹层从食道上解剖后气管。分割任何剩余的胸膜附件。横断左支气管上方和下方的主动脉，并用一段降主动脉从胸部取出肺。

用夹子称量肺部后，迅速将它们存放在装满冰块的冷却器中。首先向灌注回路中加入 500 毫升浓缩红细胞，以达到 1.5 升灌注液的最终体积。拍摄肺部照片以进行数据记录。

对于肺活检，用零丝线包围一立方厘米的部分并系好。然后按照文本手稿中的描述，使用剪刀进行组织分析，切除这部分绑扎的部分，并分割活检段。接下来，要将 3/8 半英寸管接头固定到主肺动脉上，请使用镊子或按扣抓住主肺动脉的对侧。

然后，将带有半英寸部分的适配器插入主肺动脉并将其固定到位，同时使用零丝或 Ethibond 扎带将适配器固定到位。现在将肺置于硅胶支撑膜上的仰卧位置，并将它们连接到ESLP设备。将第二个管夹放在气管支气管位置附近的气管上。

取下更远端的钳夹后，用气管插管插管气管，并使用两条扎带将其固定到位。然后使用管夹夹住通气管，然后从气管中松开近端夹具。将肺动脉适配器连接到肺动脉管线。

一旦主肺动脉脱气，开始灌注时间。在设置页面上，单击启动加热器并将温度设置为 38 摄氏度。输入猪的体重以计算心输出量。

在主页上，将持续气道正压通气设置为 20 厘米水，然后单击开始持续气道正压通气。通气开始时，松开通气管。将动脉压力传感器归零后，用管夹将肺动脉线夹在压力传感器上方。

打开传感器，单击设置页面上的零肺动脉压和零血流，并在主页上确认读数归零。关闭压力传感器旋塞阀以读取管路压力。打开肺动脉插管的线。

在主页上选择10%心输出量。单击返回 PA 手册并松开肺管。在将灌注液固定到机器上之前，请将其固定在顶盖中，以防止在ESLP期间形成冷凝。

抽取10毫升灌注液进行离心分析，并抽取时间零动脉血气。离心前将样品放在冰上。一旦肺部灌注 10 分钟，将流量增加到心输出量的 20%。

当灌注液温度达到 32 摄氏度时，用夹子将腔室盖固定到位以形成气密密封。确保肺部处于最佳位置并修复漏气。盖好盖子后，在关闭持续气道正压通气之前夹紧通气管。

在设置页面上，选择零胸内压、气道压力和气流。然后确认读数在主页上归零。在松开通气管之前单击启动 CPAP。

设置文稿中提到的通气参数，点击按下开始通风，激活负压通气。将侧端口通风管连接到腔室。在接下来的几次呼吸中，保持文本手稿中提到的通风参数。

灌注10分钟后，增加流量至20%，灌注20分钟后，增加流量至30%心输出量。向系统中添加葡萄糖和胰岛素。根据手稿说明，使用 50% 心输出量和脱氧混合扫描气体在 5 分钟内评估肺功能。

在保存模式下的每个奇数小时，抽取 10 毫升灌注液样品以供将来分析。在评估模式五分钟后，每小时从脱氧前和脱氧后端口抽取一毫升脱氧前动脉血气样本。灌注和通气 12 小时内平均肺动脉压、动态顺应性和肺血管阻力的趋势可能受所采用的特定 ESLP 实验方案的影响。

本文展示了在整个负压通气异位肺灌注期间，在 5 小时和 11 小时的评估时间点动脉氧分压与吸入氧分数的比例的典型趋势。水肿形成是与内皮通透性相关的炎症的另一个重要指标，在负压通气异位肺灌注 12 小时结束时，典型体重增加 30%。灌注液可作为整体肺状态的替代指标。

因此，灌注液的血气分析提供了有关肺部代谢状态的广泛信息。在ESLP的评估模型中，在12小时的运行中发生在3，5，7，9和11小时，观察到左动脉氧分压呈上升趋势。在手术切除肺部时，尽可能轻柔并快速有效地移动非常重要。

该装置，方案和实验室的建立导致了成功的临床试验和一些延长供体肺保存和修复的发现。