Published March 30, 2017 | Version v1
Publication Open

A growing animal model for neonatal repair of large diaphragmatic defects to evaluate patch function and outcome

Description

We aimed to develop a more representative model for neonatal congenital diaphragmatic hernia repair in a large animal model, by creating a large defect in a fast-growing pup, using functional pulmonary and diaphragmatic read outs.Grafts are increasingly used to repair congenital diaphragmatic hernia with the risk of local complications. Growing animal models have been used to test novel materials.6-week-old rabbits underwent fiberoptic intubation, left subcostal laparotomy and hemi-diaphragmatic excision (either nearly complete (n = 13) or 3*3cm (n = 9)) and primary closure (Gore-Tex patch). Survival was further increased by moving to laryngeal mask airway ventilation (n = 15). Sham operated animals were used as controls (n = 6). Survivors (90 days) underwent chest X-Ray (scoliosis), measurements of maximum transdiaphragmatic pressure and breathing pattern (tidal volume, Pdi). Rates of herniation, lung histology and right hemi-diaphragmatic fiber cross-sectional area was measured.Rabbits surviving 90 days doubled their weight. Only one (8%) with a complete defect survived to 90 days. In the 3*3cm defect group all survived to 48 hours, however seven (78%) died later (16-49 days) from respiratory failure secondary to tracheal stricture formation. Use of a laryngeal mask airway doubled 90-day survival, one pup displaying herniation (17%). Cobb angel measurements, breathing pattern, and lung histology were comparable to sham. Under exertion, sham animals increased their maximum transdiaphragmatic pressure 134% compared to a 71% increase in patched animals (p<0.05). Patched animals had a compensatory increase in their right hemi-diaphragmatic fiber cross-sectional area (p<0.0001).A primarily patched 3*3cm defect in growing rabbits, under laryngeal mask airway ventilation, enables adequate survival with normal lung function and reduced maximum transdiaphragmatic pressure compared to controls.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كنا نهدف إلى تطوير نموذج أكثر تمثيلاً لإصلاح الفتق الحجابي الخلقي لحديثي الولادة في نموذج حيواني كبير، من خلال خلق عيب كبير في الجرو سريع النمو، باستخدام قراءات رئوية وحجابية وظيفية. يتم استخدام الطعوم بشكل متزايد لإصلاح الفتق الحجابي الخلقي مع خطر حدوث مضاعفات موضعية. تم استخدام نماذج حيوانية متنامية لاختبار مواد جديدة. خضعت الأرانب البالغة من العمر 6 أسابيع للتنبيب بالألياف البصرية، وبضع البطن تحت الضلع الأيسر واستئصال الحجاب الحاجز النصفي (إما مكتمل تقريبًا (n = 13) أو 3*3 سم (n = 9)) والإغلاق الأولي (رقعة غور- تكس). تم زيادة البقاء على قيد الحياة عن طريق الانتقال إلى تهوية المجرى الهوائي لقناع الحنجرة (العدد = 15). تم استخدام الحيوانات التي تديرها الشام كعناصر تحكم (العدد = 6). خضع الناجون (90 يومًا) للأشعة السينية على الصدر (الجنف)، وقياسات أقصى ضغط عبر الحجاب الحاجز ونمط التنفس (حجم المد والجزر، PDI). تم قياس معدلات الفتق وأنسجة الرئة ومساحة المقطع العرضي للألياف الحجاب الحاجز الشقي الأيمن. ضاعفت الأرانب التي بقيت على قيد الحياة لمدة 90 يومًا وزنها. نجا واحد فقط (8 ٪) مصاب بعيب كامل حتى 90 يومًا. في المجموعة المعيبة 3*3 سم، نجت جميعها إلى 48 ساعة، ومع ذلك توفي سبعة (78 ٪) في وقت لاحق (16-49 يومًا) من فشل الجهاز التنفسي الثانوي لتكوين تضيق القصبة الهوائية. أدى استخدام مجرى هواء قناع الحنجرة إلى مضاعفة البقاء على قيد الحياة لمدة 90 يومًا، حيث أظهر جرو واحد فتقًا (17 ٪). كانت قياسات الملاك كوب، ونمط التنفس، وأنسجة الرئة قابلة للمقارنة مع الخداع. تحت المجهود، زادت الحيوانات الوهمية من أقصى ضغط لها عبر الحجاب الحاجز 134 ٪ مقارنة بزيادة 71 ٪ في الحيوانات المرقعة (p<0.05). كان لدى الحيوانات المصححة زيادة تعويضية في مساحة المقطع العرضي للألياف الحجاب الحاجز الشقي الأيمن (p<0.0001). عيب مصحح بشكل أساسي 3* 3 سم في الأرانب المتنامية، تحت تهوية مجرى هواء قناع الحنجرة، يتيح البقاء على قيد الحياة بشكل كافٍ مع وظيفة الرئة الطبيعية وتقليل الضغط الأقصى عبر الحجاب الحاجز مقارنة بعناصر التحكم.

Translated Description (French)

Notre objectif était de développer un modèle plus représentatif pour la réparation des hernies diaphragmatiques congénitales néonatales dans un modèle animal de grande taille, en créant un grand défaut chez un chiot à croissance rapide, en utilisant des lectures fonctionnelles pulmonaires et diaphragmatiques. Les greffons sont de plus en plus utilisés pour réparer les hernies diaphragmatiques congénitales avec le risque de complications locales. Des modèles animaux en croissance ont été utilisés pour tester de nouveaux matériaux. Des lapins âgés de 6 semaines ont subi une intubation par fibre optique, une laparotomie sous-costale gauche et une excision hémi-diaphragmatique (presque complète (n = 13) ou 3* 3 cm (n = 9)) et une fermeture primaire (patch Gore-Tex). La survie a été encore augmentée en passant à la ventilation des voies respiratoires par masque laryngé (n = 15). Des animaux simulés ont été utilisés comme témoins (n = 6). Les survivants (90 jours) ont subi une radiographie thoracique (scoliose), des mesures de la pression transdiaphragmatique maximale et du schéma respiratoire (volume courant, Pdi). Les taux de hernie, d'histologie pulmonaire et de surface en coupe transversale des fibres hémi-diaphragmatiques droites ont été mesurés. Les lapins ayant survécu 90 jours ont doublé leur poids. Un seul (8%) avec un défaut complet a survécu à 90 jours. Dans le groupe des défauts de 3* 3 cm, tous ont survécu jusqu'à 48 heures, mais sept (78 %) sont décédés plus tard (16 à 49 jours) d'une insuffisance respiratoire secondaire à la formation d'une sténose trachéale. L'utilisation d'un masque laryngé a doublé la survie à 90 jours, un chiot présentant une hernie (17 %). Les mesures de l'ange de Cobb, le schéma respiratoire et l'histologie pulmonaire étaient comparables au simulacre. Sous effort, les animaux factices ont augmenté leur pression transdiaphragmatique maximale de 134% par rapport à une augmentation de 71% chez les animaux rapiécés (p<0,05). Les animaux rapiécés présentaient une augmentation compensatoire de leur surface transversale de fibre hémi-diaphragmatique droite (p<0,0001). Un défaut principalement rapiécé de 3* 3 cm chez les lapins en croissance, sous ventilation des voies respiratoires du masque laryngé, permet une survie adéquate avec une fonction pulmonaire normale et une pression transdiaphragmatique maximale réduite par rapport aux témoins.

Translated Description (Spanish)

Nuestro objetivo fue desarrollar un modelo más representativo para la reparación de hernias diafragmáticas congénitas neonatales en un modelo animal grande, creando un gran defecto en una cría de rápido crecimiento, utilizando lecturas pulmonares y diafragmáticas funcionales. Los injertos se utilizan cada vez más para reparar hernias diafragmáticas congénitas con el riesgo de complicaciones locales. Se han utilizado modelos animales en crecimiento para probar materiales novedosos.6 conejos de 6 semanas de edad se sometieron a intubación con fibra óptica, laparotomía subcostal izquierda y escisión hemidiafragmática (casi completa (n = 13) o 3* 3 cm (n = 9)) y cierre primario (parche Gore-Tex). La supervivencia aumentó aún más al pasar a la ventilación de las vías respiratorias con mascarilla laríngea (n = 15). Se utilizaron animales operados de forma simulada como controles (n = 6). Los sobrevivientes (90 días) se sometieron a una radiografía de tórax (escoliosis), mediciones de la presión transdiafragmática máxima y el patrón de respiración (volumen corriente, Pdi). Se midieron las tasas de hernia, histología pulmonar y área transversal de la fibra hemi-diafragmática derecha. Los conejos que sobrevivieron 90 días duplicaron su peso. Solo uno (8%) con un defecto completo sobrevivió hasta los 90 días. En el grupo de defectos de 3* 3 cm, todos sobrevivieron a 48 horas, sin embargo, siete (78%) murieron más tarde (16-49 días) por insuficiencia respiratoria secundaria a la formación de estenosis traqueal. El uso de una mascarilla laríngea duplicó la supervivencia a los 90 días, un cachorro mostró hernia (17%). Las mediciones de Cobb Angel, el patrón de respiración y la histología pulmonar fueron comparables a las simuladas. Bajo esfuerzo, los animales simulados aumentaron su presión transdiafragmática máxima 134% en comparación con un aumento del 71% en los animales parcheados (p<0.05). Los animales parcheados tuvieron un aumento compensatorio en su área de sección transversal de la fibra hemi-diafragmática derecha (p<0,0001).Un defecto principalmente parcheado de 3* 3 cm en conejos en crecimiento, bajo ventilación de las vías respiratorias con máscara laríngea, permite una supervivencia adecuada con una función pulmonar normal y una presión transdiafragmática máxima reducida en comparación con los controles.

Files

journal.pone.0174332&type=printable.pdf

Files (2.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5447fbaffd380bc723440f241af24c85
2.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نموذج حيواني متنامي لإصلاح حديثي الولادة لعيوب الحجاب الحاجز الكبيرة لتقييم وظيفة الرقعة ونتائجها
Translated title (French)
Un modèle animal en pleine croissance pour la réparation néonatale de gros défauts diaphragmatiques afin d'évaluer la fonction et les résultats du patch
Translated title (Spanish)
Un modelo animal en crecimiento para la reparación neonatal de defectos diafragmáticos grandes para evaluar la función y el resultado del parche

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2598436150
DOI
10.1371/journal.pone.0174332

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W119445712
  • https://openalex.org/W1422450263
  • https://openalex.org/W1515080471
  • https://openalex.org/W1521397711
  • https://openalex.org/W1526432088
  • https://openalex.org/W1595689185
  • https://openalex.org/W1718728091
  • https://openalex.org/W1756839053
  • https://openalex.org/W1849836616
  • https://openalex.org/W1920839778
  • https://openalex.org/W1972124102
  • https://openalex.org/W1972636911
  • https://openalex.org/W1981099887
  • https://openalex.org/W1985241778
  • https://openalex.org/W1993287607
  • https://openalex.org/W1996222211
  • https://openalex.org/W2008515778
  • https://openalex.org/W2008550878
  • https://openalex.org/W2010578462
  • https://openalex.org/W2027930241
  • https://openalex.org/W2029252572
  • https://openalex.org/W2040244455
  • https://openalex.org/W2042971753
  • https://openalex.org/W2055460058
  • https://openalex.org/W2061276765
  • https://openalex.org/W2062841710
  • https://openalex.org/W2065094792
  • https://openalex.org/W206605518
  • https://openalex.org/W2072827838
  • https://openalex.org/W2090023327
  • https://openalex.org/W2098333391
  • https://openalex.org/W2117565391
  • https://openalex.org/W2128179614
  • https://openalex.org/W2136691667
  • https://openalex.org/W2139631034
  • https://openalex.org/W2140938989
  • https://openalex.org/W2143656439
  • https://openalex.org/W2145106340
  • https://openalex.org/W2151407333
  • https://openalex.org/W2169663455
  • https://openalex.org/W2178677567
  • https://openalex.org/W2238731829
  • https://openalex.org/W2326836869
  • https://openalex.org/W2396895754
  • https://openalex.org/W30077291
  • https://openalex.org/W4211025614