Есипова Ольга Юрьевна - старший научный сотрудник
123182, Москва, ул. Щукинская, д. 1
Olga Yu. Esipova
1, Shchukinskaya str., Moscow, 123182
Кулешов Аркадий Павлович - старший научный сотрудник
Москва
Moscow
Богданов Владимир Константинович - младший научный сотрудник
Москва
Moscow
Есипов Алексей Сергеевич - заведующий 43 урологического отделения (онкоурологии) с кабинетом брахитерапии урологического центра
Красногорск
Krasnogorsk
Москва
Moscow
Грудинин Никита Владимирович - заведующий лабораторией биотехнических систем
Москва
Moscow
Цель: разработка и апробация гидродинамического стенда (ГС) с малым объемом заполнения для проведения нормотермической машинной перфузии ex vivo донорских легких экспериментальных мелких животных (крыс) по методике незамкнутого контура.
Материалы и методы. Для проведения нормотермической перфузии донорских легких крыс ex vivo был разработан гидродинамический стенд, который являлся сборной конструкцией со штативами, на которых были закреплены: аппарат искусственной вентиляции легких для мелких лабораторных животных, нагревательный элемент, малообъемный мембранный оксигенатор и купол для хранения донорских легких, а также роликовый перистальтический насос, сенсоры и устройство для инвазивного измерения давления в контуре, пузырьковый фильтр и комплект магистралей. С целью исследования эффективности ГС использовались крысы линии Вистар (n = 6). После изъятия донорских легких трансплантат позиционировали на ГС и инициировали EVLP с подобранными параметрами. Во время процедуры перфузии донорских легких крысы ex vivo фиксировали соотношение PaO2/FiO2 – индекс оксигенации (ИО), давление в легочной артерии (ДЛА) и периферическое легочное сосудистое сопротивление (ПСС).
Результаты. В результате исследования были получены высокие значения ИО в конце процедуры (460 ± 32 при р = 0,028), а также константные показатели ДЛА во всех случаях на протяжении всей перфузии ex vivo – от 9,13 до 7,93 мм рт. ст. при р > 0,05. Критерием функциональности ГС являлось ПСС, которое во всех случаях имело тенденцию к снижению – от 603,3 ± 56 до 89,1 ± 15 Дин·с/ см–5 при р = 0,000. При проведении экспериментальных исследований в контуре гидродинамического малообъемного стенда не было обнаружено дефектов конструкции, влияющих на функциональный статус донорских легких во время процедуры нормотермической перфузии ex vivo.
Заключение. Полученные результаты в ходе экспериментального исследования на лабораторных животных – крысах продемонстрировали эффективность и техническую функциональность разработанного гидродинамического стенда. Были отмечены динамика снижения ПСС и высокие значения индекса оксигенации при стабильных значениях давления в легочной артерии, что позволило сделать заключение об эффективности как самой перфузии ex vivo на донорских легких крыс, так и технической конструкции ГС.
Objective: to develop and validate a hydrodynamic test bench (HTB) with a small filling volume for ex vivo normothermic machine perfusion (NMP) of donor lungs of small experimental animals (rats) using the open- loop technique.
Materials and methods. An HTB was developed for ex vivo NMP of donor lungs of rats. It is a prefabricated structure with stands that hold the following equipment: a ventilator for small laboratory animals, a heating element, a low priming volume membrane oxygenator and a dome for donor lung storage, as well as roller peristaltic pump, sensors and device for invasive pressure measurement in the circuit, bubble filter and a line kit. Wistar rats (n = 6) were used to investigate the effectiveness of the HTB. Following the removal of donor lungs, the graft was positioned on the HTB and ex vivo lung perfusion (EVLP) was initiated with selected parameters. During the rat donor lung perfusion procedure, ex vivo PaO2/FiO2 ratio, oxygenation index (OI), pulmonary artery pressure (PAP) and peripheral pulmonary vascular resistance (pPVR) were measured.
Results. High OI values were obtained at the end of the procedure (460 ± 32 at p = 0.028); constant PAP values were recorded in all cases throughout the EVLP procedure – from 9.13 to 7.93 mmHg at p > 0.05. The criterion for HTB functionality was pPVR, which tended to decrease in all cases – from 603.3 ± 56 to 89.1 ± 15 dynes/sec/cm–5 at p = 0.000. No design flaws impacting the donor lungs’ functional condition during ex vivo NMP procedure were found in the circuit of the hydrodynamic low priming volume bench during experimental studies.
Conclusion. The efficiency and technical functionality of the HTB were demonstrated by the results of the experimental study conducted on the laboratory animals, rats. The observed dynamics of decrease in pPVR and the high OI values at stable PAP allowed for the conclusion that both the ex vivo perfusion itself and the technical design of the HTB are efficient.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.