À la base, le flexiVent est une pompe à piston de précision contrôlée par ordinateur qui peut alterner la ventilation mécanique avec une variété de manœuvres contrôlées en volume et en pression pour obtenir une mesure précise et reproductible de la mécanique respiratoire.
Un système flexiVent de base comprend les éléments suivants :
Unité de base: abrite le moteur, le capteur de position optique et l'électronique.
Modules): unités interchangeables, permettant d'étudier une gamme de sujets.
Logiciel flexware : gère la collecte, l'analyse, la représentation graphique et l'archivage des données.
L'extension d'expiration forcée (FEV) est un complément matériel qui permet l'étude des limitations de débit expiratoire, analogue à la spirométrie, un test pulmonaire clinique largement connu mesurant les volumes et les débits expirés par les patients qui est utilisé pour confirmer un diagnostic de maladie respiratoire ou suivre un traitement. L'extension FEV permet la génération de boucles débit-volume et de ses paramètres associés en exposant rapidement l'ouverture des voies respiratoires du sujet à une pression négative, appelée expiration forcée par pression négative (NPFE). Les NPFE peuvent être intercalés avec toutes les autres mesures flexiVent, combinant de manière unique les mesures d'expiration forcée et d'oscillation forcée en une seule plate-forme.
Manœuvre NPFE
Au cours de la manœuvre NPFE, le sujet est gonflé à l'état de capacité pulmonaire totale (TLC), puis rapidement basculé vers un réservoir à pression négative pour essentiellement aspirer l'air de ses poumons. Les résultats de l'extension FEV incluent les boucles débit-volume, le débit expiratoire de pointe (PEF), la capacité vitale forcée (FVC), les volumes expirés forcés (FEVx) et les débits (FEFx) à des heures définies par l'utilisateur sont automatiquement affichés/calculés par le logiciel.
Disponible pour souris, rats et furets
L'extension FEV se connecte facilement à la plupart des systèmes flexiVent existants pour une utilisation chez les souris, les rats et les furets. Il comprend une chambre de pléthysmographe avec un capteur intégré pour mesurer le débit thoracique, un réservoir à pression négative avec son contrôleur et deux valves supplémentaires. Une fois le NPFE terminé, le logiciel flexiWare affiche immédiatement les boucles débit-volume et calcule automatiquement tous les paramètres de volume et de débit pertinents (FEVx, FEFx, FVC, PEF).
Vers des études cliniques
L'ajout du VEMS offre un moyen d'évaluer plus directement la limitation du débit expiratoire. Bien que les manœuvres NPFE soient obtenues dans des conditions qui diffèrent considérablement de la spirométrie clinique, elles peuvent fournir une corrélation inter-espèces utile pour les études de développement de médicaments. Une publication récente de Devos et al, a caractérisé les mesures d'expiration forcée dans certains modèles murins bien établis de maladies pulmonaires, dont les phénotypes spécifiques ont été confirmés par une évaluation concomitante de la mécanique respiratoire. Les chercheurs ont observé que les changements induits par la maladie dans les graphiques et les paramètres liés à l'expiration forcée étaient généralement similaires à ce qui a été observé en clinique. Par exemple, par rapport à un groupe témoin de souris en bonne santé.
Sélection de publications
La recherche préclinique recherche souvent des résultats translationnels, c'est pourquoi cette extension est déjà citée dans un certain nombre d'applications différentes, notamment la MPOC et la fibrose kystique. Quelques articles sélectionnés sont décrits ci-dessous pour l'intérêt de la lecture :
Les effets immunomodulateurs des particules d'échappement diesel dans l'asthme. De Homdedeu, M., et al. (2020). Pollution de l'environnement, 263, 114600
Résistance des voies respiratoires causée par une insuffisance de sphingomyéline synthase 2 en réponse à la fumée de cigarette. Gupta, G., et al. (2019). Journal américain de biologie cellulaire et moléculaire respiratoire, 62(3)
Optimisation par modification chimique de l'activité bronchodilatatrice du mépenzolate, un antagoniste des récepteurs muscariniques à activité anti-inflammatoire. Yamashita, Y., et al. (2019). Chimie bioorganique et médicinale : 27(5) : 3339-3346
L'exposition répétée à Streptococcus pneumoniae exacerbe la maladie pulmonaire obstructive chronique. Gou, X., et al. (2019). Journal américain de pathologie, 189(9): 1711-1720
Mesures d'expiration forcée dans des modèles murins de maladies pulmonaires obstructives et restrictives. Devos, FC et al. (2017). Recherche respiratoire, 18(123)
Mesures du volume expiratoire forcé (VEMS) dans des modèles murins de maladies pulmonaires. En ligneVanoirbeek, J. (2016). American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 193, A5957
Effets du nintedanib sur l'architecture microvasculaire dans un modèle de fibrose pulmonaire. Ackermann, M., et al. (2016). Angiogenèse, 1-14
Des ARNm de hCFTR modifiés chimiquement récupèrent la fonction pulmonaire dans un modèle murin de mucoviscidose. Haque, AKM et al. (2018). Rapports scientifiques, 8:16776
L'azithromycine inhibe l'activation constitutive des canaux sodiques épithéliaux des voies respiratoires in vitro et module la pathogenèse en aval in vivo. Fujikawa, H., et al. (2020). Bulletin Biologique et Pharmaceutique, 43(4): 725-730
Acide urique sanguin plus élevé chez les femmes humaines et les souris en tant que facteur de protection contre le déclin physiopathologique de la fonction pulmonaire. Fujikawan, H., et al. (2020). Antioxydants, 9(5) : 10.3390/antiox9050387
L'idélalisib induit l'apoptose dans les tissus lymphoïdes et altère la fonction pulmonaire chez la souris. George, JA, et al. (2019). Journal de chimiothérapie, 32(2), 88-9
Le flexiVent peut être étroitement intégré au nébuliseur à ultrasons Aeroneb pour délivrer des aérosols profondément dans les poumons. Pour ajouter un Aeroneb à votre flexiVent système, un adaptateur approprié est nécessaire qui se monte dans le module.
flexiWare offre un contrôle complet sur le moment du défi, le taux de nébulisation et la manière dont l'aérosolisation est synchronisée avec la ventilation. Par ailleurs, réponse à la dose les courbes peuvent être générées automatiquement. Le logiciel estime la dose délivrée au sujet et peut la tracer en fonction de la dose ou de la concentration délivrée, en plus de caractériser les pertes dues à la pluie.
Le contrôle et la normalisation des conditions expérimentales du flexiVent (par exemple, fréquence respiratoire, volume courant, PEP, historique du volume) sont directement bénéfiques pour le application d'imagerie en éliminant les artefacts de mouvement. Il offre la possibilité de comparer et de corréler les informations structurelles obtenues à partir des images pulmonaires avec les données de la fonction pulmonaire obtenues directement à partir du flexiVent.
Nous proposons des packages clés en main à intégrer à une variété de scanners micro-CT sur le marché. Le forfait comprend un câble de déclenchement personnalisé, des accessoires spécialisés pour connecter le sujet via les canaux d'instruments du scanner, ainsi que d'autres connecteurs, adaptateurs et logiciel flexware modèles.
Des capteurs pour surveiller les signes vitaux du sujet peuvent facilement être intégrés au système flexiVent. Le transducteur ECG surveille la fréquence cardiaque du sujet en se connectant aux membres du sujet. La connexion est assurée à l'aide d'aiguilles sous-cutanées. Le transducteur de pression artérielle invasif rempli de solution saline permet d'observer les changements de pression artérielle. La température corporelle peut être mesurée avec le capteur rectal. La saturation en oxygène peut être surveillée à l'aide du transducteur d'oxymétrie de pouls MouseOX de Starr life Science. Les signes vitaux sont affichés dans le logiciel flexware en temps réel et peut être enregistré en continu ou à chaque mesure mécanique.
Alors que le flexiVent est généralement utilisé pour évaluer les propriétés mécaniques des voies respiratoires inférieures, il peut également être utilisé pour des mesures précises de l'obstruction nasale. Comme indiqué précédemment, cette approche fournit un moyen d'évaluer de manière fiable et directe la résistance des voies respiratoires supérieures dans des modèles de maladie.
Semblable aux mesures de mécanique respiratoire des voies respiratoires inférieures, le flexiVent utilise l' technique d'oscillation forcée délivrer un signal de test de faible amplitude aux voies respiratoires supérieures. La résistance nasale est ensuite dérivée par le logiciel d'exploitation à partir de la relation pression-débit telle que décrite dans le modèle à compartiment unique. Pour l'instant, ces mesures sont décrites dans rhinite allergique recherche préclinique, l'une des maladies allergiques les plus courantes dans le monde, affectant les personnes de tous âges.
SCIREQ fournira les accessoires appropriés avec l'achat initial de votre système de base ou de l'une des extensions. Certains articles sont considérés comme jetables et devront être remplacés au fil du temps ou après une utilisation intensive.
Pour le flexiVent, nous proposons des accessoires d'étalonnage tels que des manomètres de pression, des débitmètres et des charges d'essai. Des composants mouillés, notamment l'Aeroneb, les canules, les tubes, les joints toriques, les vannes et les filtres sont disponibles. Des ordinateurs, des câbles, des blocs d'alimentation et des outils peuvent également être acquis au besoin.
