正常母性陰圧換気 ex situ 肺灌流:肺機能と代謝の評価

ダレン・フリード博士がこのESLPデバイスを作成し、ESLP研究の分野では他には見られない特許取得済みの負圧換気技術とソフトウェアを使用しています。私たちの研究室は以前、陰圧換気が陽圧換気と比較してESLP中の肺損傷が少ないことを示しました。これは、陰圧換気のより生理学的なメカニズムによる可能性があります。

このデバイスとプロトコルは、ドナー肺の安全な保存時間を延長し、限界肺を許容可能な移植基準に再調整するように設計されています。デバイス自体の操作は非常に簡単です。最大の課題は、怪我をすることなく、幼若豚の肺を外科的に取り除くことです。

それらは成人の人間の肺と比較して非常に壊れやすいです。最大の肺胞動員のためにピーク圧を上げることによって、1キログラムあたり10ミリリットルの呼気一回換気量を維持することから始めます。正中線胸骨切開術を行います。

電気焼灼を使用して、皮膚と皮下組織を切開します。下胸骨の後表から軟部組織の付着物を鈍く解剖する。胸骨のこぎりを使用して胸骨を分割します。

胸骨リトラクターを挿入し、大きく開きます。心臓切除術を行った後、縦隔胸膜を両側に開いて除去し、肺を露出させます。次に、横隔膜から左下肺葉に向かって胸膜アタッチメントを分割し、ディーバーリトラクターを使用して横隔膜を上向きに保持します。

次に、左側の下肺靭帯を分割し、肺門に向かって続けます。次に、下大静脈と胸膜アタッチメントを横隔膜から分割し、Deaverリトラクターを使用して横隔膜を上向きに引っ込めます。下肺靭帯を右側に分割し、肺門に向かって続けます。

次に、気管を露出させるために、指名静脈とアーチ血管を分割します。気管周囲の組織を鈍く解剖した後、最大吸入時にチューブクランプを使用して気管をクランプし、呼気一回換気量がキログラムあたり10ミリリットルであることを確認します。気管を横断し、クランプ部分を上に持ち上げて、外科的牽引を提供します。

次に、重いメッツェンバウムハサミとフリーハンドで鈍い解剖を使用して食道から後気管を解剖します。残りの胸膜アタッチメントを分割します。左気管支の上下に大動脈を横断し、下行大動脈のセグメントで胸部から肺を取り除きます。

クランプで肺の重さを量った後、すぐに氷でいっぱいのクーラーボックスに保管してください。500ミリリットルの充填された赤血球を灌流回路に追加して、最終容量の1.5リットルの灌流液に達することから始めます。データ記録のために肺の写真を撮ります。

肺生検の場合は、1立方センチメートルの部分をゼロの絹縫合糸で囲み、結びます。次いで、この結ばれた部分を切除し、テキスト原稿に記載されているように組織分析用のハサミを使用して、生検セグメントを分割します。次に、3/8ハーフインチチューブアダプターを主肺動脈に固定するには、鉗子またはスナップを使用して主肺動脈の反対側をつかみます。

次に、半インチの部分を持つアダプターを主肺動脈に挿入し、それを所定の位置に保持すると同時に、ゼロシルクまたはエチボンドタイを使用してアダプターを所定の位置に固定します。次に、肺をシリコンサポートメンブレンの仰臥位に置き、ESLPデバイスに接続します。気管気管支の位置近くの気管に2番目のチューブクランプを配置します。

遠位クランプを取り外した後、気管内チューブで気管挿管し、2つの結束バンドを使用して所定の位置に固定します。次に、気管から近位クランプを解放する前に、チューブクランプを使用して換気ラインをクランプします。肺動脈アダプターを肺動脈ラインに接続します。

主肺動脈が脱気されたら、灌流の時間を開始します。設定ページで、[ヒーターの開始]をクリックし、温度を摂氏38度に設定します。豚の体重を入力して、心拍出量を計算します。

メインページで、持続的気道陽圧を20センチメートルの水に設定し、[持続的気道陽圧の開始]をクリックします。換気が始まったら、換気ラインのクランプを外します。動脈圧センサーをゼロにした後、チューブクランプで圧力センサーの上の肺動脈ラインをクランプします。

センサーを開き、設定ページで肺動脈圧ゼロと血流ゼロをクリックし、メインページで測定値がゼロになっていることを確認します。圧力センサーの活栓を閉じて、ライン圧力を読み取ります。肺動脈カニューレへのラインを開きます。

メインページで10%心拍出量を選択します。PAマニュアルに戻るをクリックして、肺ラインのクランプを解除します。ESLP中の結露を防ぐために、機械に固定する前に上蓋の灌流液を切り替えてください。

遠心分析のために10ミリリットルの灌流液を吸引し、時間ゼロの動脈血ガスを吸引します。遠心分離の前にサンプルを氷上に置きます。肺を10分間灌流したら、流量を心拍出量の20%に増やします。

灌流液の温度が摂氏32度に達したら、チャンバーの蓋をクランプで所定の位置に固定し、気密シールを作成します。肺が最適に配置され、空気漏れが修復されていることを確認してください。蓋をしっかりと固定した状態で、クランプ 継続的な気道陽圧をオフにする前に、換気チューブ。

設定ページで、胸腔内圧、気道内圧、気流をゼロにします。次に、メインページで読み取り値がゼロになっていることを確認します。換気チューブを外す前に、[CPAPの開始]をクリックします。

テキスト原稿に記載されている換気パラメータを設定し、[を押してベントを開始]をクリックして、負圧換気をアクティブにします。サイドポート換気チューブをチャンバーに取り付けます。次の数回の呼吸で、テキスト原稿に記載されているように換気パラメータを維持します。

10分間の灌流後、流量を20%に増やし、20分間の灌流後、流量を30%心拍出量に増やします。デキストロースとインスリンをシステムに追加します。原稿の指示に従って、50%の心拍出量と脱酸素混合掃引ガスを使用して、5分間にわたって肺機能を評価します。

保存モード中の奇数時間ごとに、将来の分析のために10ミリリットルの灌流液サンプルを採取します。1時間ごとに1ミリリットルの脱酸素器前動脈血ガスサンプルを採取し、5分間の評価モードの後に脱酸素剤の前後のポートから採取します。12時間の灌流および換気にわたる平均肺動脈圧、動的コンプライアンス、および肺血管抵抗の傾向は、採用されている特定のESLP実験プロトコルによって影響を受ける可能性があります。

ここでは、負圧換気のex-situ肺灌流全体の5時間と11時間の評価時点での動脈酸素分圧と吸気酸素の割合の比の典型的な傾向を示します。浮腫形成は、内皮透過性に関連する炎症の別の重要な指標であり、12時間の陰圧換気ex-situ肺灌流の終わりに30%の典型的な体重増加を示します。灌流液は、全体的な肺状態の代理指標として機能します。

したがって、灌流物の血液ガス分析は、肺の代謝状態に関する広範な情報を提供します。ESLPの評価モデルでは、12時間の走行中に3時間、5時間、7時間、9時間、11時間に発生し、左動脈酸素分圧の上昇傾向が観察されます。肺を外科的に切除するときは、できるだけ穏やかであり、迅速かつ効率的に動くことが非常に重要です。

このデバイス、プロトコル、およびラボの確立により、臨床試験が成功し、ドナー肺の保存と再調整を延長するいくつかの発見がもたらされました。