Плетизмограф для анестезированных животных

Система для определения резистентности/комплаенса у животных под общей анестезией

Как работает система
• животное под общей анестезией помещается в плетизмограф;
• при использовании ИВЛ животное интубируется или подвергается трахеотомии, вентиляция лёгких проводится с помощью аппарата для ИВЛ с контролем объёма;
• грудной поток воздуха вычисляется из колебаний показателей давления в плетизмографе;
• давление измеряется через канюлю, введённую в плевральную полость, пищевод или трахею (только у животных на ИВЛ);
• используются различные алгоритмы, основанные на ковариационном анализе или изометрическом объёме;
• газообразный анестетик подаётся в аппарат ИВЛ (при использовании ИВЛ) или в колонку для гомогенизации дыхательной смеси под небольшим давлением (конфигурация для животных, дышащих самостоятельно).
 
Измеряемые параметры:
• скорость, объём воздушного потока и давление;
• время релаксации, длительность инспираторной и экспираторной паузы, резистентность, эластичность, комплаенс, работа лёгких, частота.
 
Стандартный комплект (без опций):
• плетизмограф;
• дифференциальный датчик давления (для получения данных о скорости  воздушного потока);
• еще один датчик давления (в зависимости от конфигурации системы может использоваться отдельный датчик);
• усилитель;
• ПО с модулем для анализа RC (комплаенс дыхательных путей);
• колонка для гомогенизации дыхательной смеси (для проведения экспериментов у животных, дышащих самостоятельно);
• аппарат ИВЛ (для проведения экспериментов с животными на ИВЛ).
 
Ключевые особенности:
• прямое измерение резистентности лёгких и динамического комплаенса;
• система может использоваться у испытуемых животных на ИВЛ и при самостоятельном дыхании;
• возможны исследования у мышей, крыс и морских свинок.
 
 
 
ИВЛ или самостоятельное дыхание?

•  конфигурация системы для проведения экспериментов у животных, дышащих самостоятельно, позволяет проводить прямые измерения давления в пищеводе или плевральной полости, отражающие экскурсию грудной клетки во время каждого дыхательного цикла  (рекомендуется для использования у больших животных);

•  конфигурация с использованием ИВЛ позволяет контролировать объём и измерять давление для разделения эффектов экспериментальной субстанции на параметры объёма и давления функции внешнего дыхания (рекомендуется для использования у мелких животных).
 
Сбор и анализ данных:
• программное обеспечение, обеспечивающее длительную непрерывную запись данных, анализ и отображение результатов экспериментов в режиме реального времени, синхронную запись видеоизображения;
• программное обеспечение для последующей обработки данных (статистическая обработка, вычисление EC50, кинетические исследования и т.д.);
• совместимость ПО со стандартом GLP – GOOD LABORATORY PRACTICE: контроль доступа, возможность независимого аудита данных, использование электронных цифровых подписей в документации.
 
                             Сигнал, несущий данные о воздушном потоке, отображаемый в ПО iox2
 

 Измеряемые параметры: параметры вентиляции лёгких, включая дыхательную работу в конце выдоха (EEW), резистентность лёгких, динамический комплаенс, давление в плевральной полости, скорость воздушного потока в середине выдоха (EF50).

Опции:
- распыление аэрозоля из экспериментальных препаратов (используется небулайзер и блок управления);
- при использовании ИВЛ доставка аэрозоля может синхронизироваться с вдохом;
- мониторинг давления крови;
- мониторинг жизненных показателей (оксиметрия, капнография, ЧСС, температура).

 

Часто задаваемые вопросы

1. Что такое плетизмограф?
2. Какие преимущества имеет проведение плетизмографии у животных под общей анестезией?
3. Что такое пневмотахограф?
4. Что такое индекс penH?
5. Что такое транспульмонарное давление?
6. Для чего используется блок управления небулайзера?
 
1. Что такое плетизмограф?
Плетизмограф – это герметичная камера, позволяющая измерять колебания давления, возникающие при дыхании животного. Плетизмография широко используется для изучения функции внешнего дыхания. При проведении экспериментов в основном используются три основные модели плетизмографии:
• плетизмография у свободно передвигающихся животных без использования анестезии;
• плетизмография с иммобилизацией животных без использования анестезии;
• плетизмография у животных под общей анестезией.
Во всех моделях проведения плетизмографии измеряются колебания скорости воздушного потока и/или давления, возникающие при каждом дыхательном или вентиляторном цикле.
 
2. Какие преимущества имеет проведение плетизмографии у животных под общей анестезией?
Проведение плетизмографии у животных под общей анестезией позволяет проводить прямое измерение скорости воздушного потока и давления. На основании этих данных возможно вычисление резистентности и динамического комплаенса лёгких. Метод может применяться в комбинации с другими моделями проведения плетизмографии. Например, данные о выраженности бронхоспазма, полученные в экспериментах с животными, находящимися в сознании (непрямое вычисление индекса penH), могут проверяться в исследованиях у животных под общей анестезией.
 
3. Что такое пневмотахограф?
Пневмотахограф состоит из одной или более тонкой металлической сетки, через которую проходит воздух. Сетка сконструирована таким образом, чтобы обеспечить линейную зависимость между скоростью воздушного потока и давлением воздуха по обеим сторонам устройства. После проведения калибровки пневмотахограф позволяет вычислять скорость воздушного потока (на основании колебаний давления воздуха).
 
4. Что такое индекс penH?
Индекс penH (произведение длительности паузы и отношения максимальных давлений на выдохе и вдохе) – это параметр, используемый при проведении плетизмографии всего тела и являющийся показателем резистентности дыхательных путей (бронхоспазма). Бронхоспазм приводит к росту легочной резистентности, из-за чего колебания давления, связанные с дыхательными движениями, перестают отражать скорость воздушного потока по дыхательным путям животного. При этом появляется возможность использовать параметры, значение которых зависит непосредственно от скорости воздушного потока. Несмотря на это, кривая давления принимает характерную форму (отличающуюся от нормального графика дыхания), определяемую индексом penH. Значения индекса penH выше единицы обычно свидетельствуют о наличии бронхоспазма.
 
5. Что такое транспульмонарное давление?
Транспульмонарное давление – это давление во всём лёгком (не считая грудную клетку). Оно вычисляется следующим образом (при проведении плетизмографии у животных под общей анестезией): Ptranspulmonary=Ptracheal-Ppleural  (Pтранспульмонарное=Ртрахеальное-Рплевральное)
Пищеводное давление примерно равно давлению в плевральной полости.
 
6. Для чего используется блок управления небулайзера?
Различные конфигурации системы для проведения плетизмографии:
-  у свободноподвижных животных без использования анестезии
- у иммобилизированных животных без применения анестезии
- у животных под общей анестезией
могут использоваться с системой доставки аэрозоля. Блок управления системы отвечает за настройки головки небулайзера, производящей аэрозоль.

Использование блока управления небулайзера добавляет следующие функциональные возможности плетизмографии:
• удалённый контроль за распылением экспериментальных препаратов посредством программного обеспечения;
• внедрение в ПО протоколы доставки аэрозоля из экспериментальных препаратов;
• регулировка скорости распыления экспериментальных препаратов.