Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della ricerca polmonare, come quelle relative alla terapia della malattia polmonare acuta e cronica allo stadio finale. Il principale vantaggio di questa tecnica è che facilita l'avvio di meccanismi molecolari e patologici di danno multiorgano durante l'ossigenazione prolungata della membrana extracorporea come procedura salvavita. In condizioni pulite e non sterili, utilizzare una lama chirurgica e un microscopio sezionante per introdurre tre fenestration nel terzo distale di un catetere in poliuretano francese sotto l'ingrandimento 16x.
Quindi, posizionare la cannula di deflusso nella soluzione di adescamento, accendere la pompa peristaltica per riempire l'ossigenazione extracorporea della membrana, o macchina ECMO, per l'adescamento del circuito a una portata di un millimetro al minuto. Dopo 30 minuti, aggiungere 0,5 litri al minuto di ossigeno al 100% all'ossigenatore e confermare la mancanza di risposta al dito del dito in un topo adulto anestetizzato. Dopo aver applicato unguento agli occhi dell'animale, fare un'incisione laterale della pelle di quattro millimetri sul lato sinistro del collo per visualizzare la vena giugulare e utilizzare micro-forcep e tamponi di cotone per esporre ulteriormente il vaso.
Utilizzare un 8-0 sutura di seta per legare l'estremità distale della vena esposta e posizionare un nodo di slittamento all'estremità prossimale. Incidere la parete anteriore della vena con microscissori e iniettare 2,5 unità internazionali per grammo di eparina nella vena giugulare attraverso una branula calibro 26, alzando l'estremità della testa del tampone chirurgico di 30 gradi per evitare un'eccessiva perdita di sangue durante l'inserimento. Inserire con cura le due cannule di poliuretano francese fenestrate nell'estremità prossimale della vena giugulare, ruotando leggermente la cannula, spingendo la cannula a una profondità di quattro centimetri per raggiungere la biforcazione illiaca della vena cava inferiore.
È importante spingere la cannula molto delicatamente, ma continuamente senza l'uso di forza extra. Se si incontra resistenza, tirare indietro la cannula e inserirla di nuovo. Fissare la cannula con 8-0 nodi di seta, ed esporre la vena giugulare destra come appena dimostrato.
Cannulate la vena giugulare destra con una cannula di poliuretano francese, spostando delicatamente la cannula di cinque millimetri verso l'atrio destro, e fissare la cannula con 8-0 nodi di seta. Cateterizzare l'arteria femorale sinistra con un'altra cannula poliuretanica francese per il monitoraggio invasivo della pressione e l'analisi dei gas nel sangue, e inserire aghi di elettrocardiogramma collegati a un dispositivo di acquisizione dati per via sottocutanea in entrambi gli arti anteriori e nella parete toracica sinistra. Quindi inserire un termometro rettale collegato a un dispositivo di acquisizione dati.
Per avviare l'ossigenazione della membrana extracorporea velenosa, accendere la pompa a una portata iniziale di 0,1 millilitro al minuto. Dopo due minuti, regolare la portata da tre a cinque millilitri al minuto. Sotto flusso stabile, monitorare i parametri vitali tramite il dispositivo di acquisizione dati in modalità in tempo reale, controllando continuamente il flusso posteriore dal drenaggio venoso e monitorando il livello di sangue nel serbatoio del trapper dell'aria.
Utilizzare una siringa da millilitro dotata di una branula calibro 24 per raccogliere eventuali perdite di sangue e riportare il sangue nel circuito ECMO attraverso il serbatoio di intrappolamento dell'aria. Per l'analisi dei gas ematici, 10 minuti dopo l'inizio dell'ECMO, utilizzare una cartuccia per il prelievo del sangue per raccogliere circa 75 microlitri di sangue arterioso dalla vena cava inferiore prima dell'ossigenatore, direttamente dopo l'ossigenatore, e dall'arteria femorale. 30 e 60 minuti dopo l'inizio dell'ECMO, raccogliere il sangue solo dall'arteria femorale.
45 e 90 minuti dopo l'inizio, somministrare 0,1 millilitri di soluzione di adescamento per compensare la perdita di liquido intravasale attraverso il trapper dell'aria. Due ore dopo l'iniziazione, raccogli il sangue dall'ossigenatore, dalla vena cava inferiore e dall'arteria femorale. Dopo l'ultima raccolta del sangue, ridurre la portata sulla pompa nel corso di cinque minuti, fermando così l'ECMO, continuando a registrare i parametri vitali per altri 10 minuti.
In un esperimento tipico, i parametri fisiologici dell'animale vengono registrati ogni 10 minuti. In questo esperimento rappresentativo, i parametri ematologici hanno dimostrato una rilevante emodiluzione durante l'ECMO, sebbene non fosse necessaria alcuna trasfusione di sangue per compensare l'anemia moderata. I parametri di ossigenazione mostrarono una corretta prestazione dell'ossigenatore in una miscela di aria di ossigeno ad una frazione di ossigeno ispirato di 1,0.
Inoltre, i cambiamenti metabolici durante l'ECMO includevano l'alcalosi respiratoria all'inizio e alla fine dell'esperimento. Non è stato eseguito alcun tamponamento del sangue in più. È importante utilizzare la corretta tecnica di cannulazione per assorbire i flussi sanguigni attraverso il circuito ECMO, monitorare i parametri di ossigenazione attraverso l'analisi dei gas ematici e sostituire qualsiasi perdita di sangue causata dal prelievo del sangue con una soluzione di adescamento extra.
Questa tecnica apre la strada ai ricercatori nel campo delle malattie polmonari per migliorare significativamente i protocolli per i trattamenti salvavita attraverso l'uso di oltre 80 modelli di topi knock-in e knock-out disponibili.
