Свиная модель послеоперационного геми.

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 12628 (2023) Цитировать эту статью

Подробности о метриках

Одностороннее повреждение диафрагмального нерва является грозным осложнением при врожденных операциях на сердце. Он оказывает вредное воздействие на новорожденных и детей с одножелудочковым кровообращением. Паралич диафрагмы, вызванный поражением диафрагмального нерва, нарушает дыхательную функцию, особенно у новорожденных, поскольку их дыхание зависит от сокращений диафрагмы. Кроме того, пациенты Фонтана с пассивной легочной перфузией серьезно страдают от повреждения диафрагмального нерва, поскольку сокращение диафрагмы увеличивает легочный кровоток. Диафрагмальная пликация в настоящее время используется для смягчения негативных последствий диафрагмального паралича на легочную перфузию и механику дыхания. Эта процедура ослабляет компрессию легких содержимым брюшной полости. Однако сокращение складчатой ​​диафрагмы отсутствует и, следовательно, не способствует легочному кровотоку. Поэтому мы разработали свиную модель одностороннего диафрагмального паралича, чтобы оценить диафрагмальный кардиостимулятор. Наше иллюстрированное пошаговое описание создания модели позволяет другим воспроизводить и использовать нашу модель для будущих исследований. Таким образом, это может способствовать исследованию и продвижению потенциальных улучшений для этих пациентов.

Односторонний паралич диафрагмального нерва и последующий гемидиафрагмальный парез был1 и остается2 нередким осложнением детской кардиохирургии. Односторонний гемидиафрагмальный паралич приводит к увеличению смертности, заболеваемости, частоте трахеостомии и длительной искусственной вентиляции легких2. В то время как некоторые предпочитали консервативный подход3, другие предпочитали раннюю диафрагмальную пликацию4. Однако сравнительная оценка обоих подходов показала схожие показатели успеха: улучшение состояния у 60% пациентов5. Кауфман и его коллеги также выполнили реконструкцию диафрагмального нерва путем невролиза и трансплантации икроножного нерва у взрослых6, но этот подход оставался разбросанным, а ограничения по размеру не позволяют перенести его на педиатрических пациентов. Паралич диафрагмального нерва имеет особое значение в двух субпопуляциях при врожденной кардиохирургии.

Первую группу составляют дети с фонтановским кровообращением: у этих больных легочный кровоток устанавливается без опорного желудочка. Повышенное центральное венозное давление активирует легочный кровоток, чему способствует всасывающий эффект диафрагмы во время вдоха. Таким образом, легочный кровоток зависит от функции диафрагмы у пациентов Фонтана, которые серьезно страдают параличом диафрагмы7. Новорожденные, перенесшие операцию на сердце, представляют вторую группу и больше страдают параличом диафрагмы по сравнению с детьми старшего возраста8, поскольку механика дыхания новорожденного во многом зависит от функции диафрагмы9.

В настоящее время доступные системы диафрагмальной стимуляции разработаны для двустороннего использования, например, после тяжелой травмы шеи10, синдрома врожденной центральной гиповентиляции11 и бокового амиотрофического склероза12. В клинических условиях одностороннего повреждения диафрагмального нерва проблемой остается стимуляция пораженной полудиафрагмы. В этой ситуации в настоящее время не существует системы стимулирования в смысле замкнутого цикла. Чтобы облегчить доклинические испытания полностью имплантируемого и запускаемого одностороннего диафрагмального кардиостимулятора, мы стремились разработать доклиническую модель послеоперационного гемидиафрагмального пареза на крупных животных.

Свиней помещали в положение лежа на операционном столе (рис. 1в). После стандартного стерильного наложения кожу (рис. 2а) остро надрезали лезвием типа 10. Подлежащую ткань разрезали монополярным ножом (Эрбе, Тюбинген, Германия) до тех пор, пока не обнажалась грудина (рис. 2б). Его вскрыли посредством срединной стернотомии с использованием осциллирующей костной пилы (518.01, Synthes, Бохум, Германия) (рис. 2c) для обнажения обеих полудиафрагм (рис. 2d). После горизонтального открытия плевры и смещения легкого с помощью влажной марли схема датчика акселерометра (Fraunhofer IBMT, Институт биомедицинской инженерии, Зульцбах, Германия) (рис. 3а) была расположена в самой краниальной точке левой полудиафрагмы (рис. 3b). ). Мы закрепили акселерометр четырьмя отдельными швами по его краям с помощью полипропиленовых швов 5-0 (Prolene, Ethicon, Nordersted, Германия) [рис. 3в]. Для регистрации электромиограммы использовали два крючкообразных электрода (Осыпка, Райнфельден, Германия) [рис. 3г] располагались на расстоянии 10 мм от акселерометра. Положение крючковых электродов было максимально приближено к боковой грудной стенке (рис. 3д), при этом мы фиксировали их к диафрагме с помощью U-образного шва из полипропилена 5–0 (Prolene, Ethicon, Norderstedt) для каждого электрода ( рис. 3е). После того, как левая гемидиафрагма была полностью обработана инструментами, линии акселерометра и крючковые электроды были прикреплены к коже непосредственно латеральнее стернотомии отдельными швами с использованием шовных материалов из полиэфирного волокна размера 0 (Mersilene, Ethicon, Norderstedt, Германия) [рис. 4а].