Un metodo standardizzato per la misurazione della superficie interna polmonare tramite la polmonite e l'impianto di protesi

La funzione fondamentale del polmone è lo scambio di ossigeno e di anidride carbonica tra i vasi sanguigni e l'atmosfera. Le malattie polmonari come la displasia broncopolmonare (BPD), la malattia polmonare cronica ostruttiva (COPD) e le infezioni respiratorie acute provocano una riduzione dell'ISA ² . I ricercatori che studiano la malattia polmonare hanno sviluppato diversi metodi quantitativi per valutare i cambiamenti morfologici nei polmoni, tra cui MLI, ILV, numero di scambiatori di gas, ISA e conformità ai tessuti polmonari ^{2 , 3} . Studi pionieristici di Weibel et al. ⁴ e Duguid et al. ^{5 hanno} stabilito che l'ISA può essere utilizzata come misura diretta della capacità di scambio del gas polmonare nei polmoni umani e può essere utilizzata come criterio per determinare la gravità dell'emfisema. Alcuni studi pubblicati negli ultimi cinque anni hanno utilizzato parametri morfologici polmonari ( ad esempio, </eM> ISA e MLI) per valutare i cambiamenti morfologici e funzionali nei polmoni dei topi durante lo sviluppo ⁶ e durante il recupero da lesioni PNX ^{1 , 7} . L'ISA viene calcolato utilizzando l' equazione 1 ^{8 , 9} :

, Dove ILV è il volume polmonare interno e MLI è un parametro intermedio che rappresenta la dimensione aerospaziale periferica polmonare ¹⁰ .

La PNX, la rimozione chirurgica di uno o più lobi del polmone, è stata ampiamente riportata per indurre la rigenerazione alveolare in molte specie, tra cui gli esseri umani ¹¹ , i topi ¹ , i cani ¹² , i ratti ¹³ e i conigli ^{14 e 15} . Un studY dei polmoni dei topi a quattordici giorni dopo il PNX ha mostrato che sia l'espansione di alveoli preesistenti e la de novo formazione di alveoli contribuiscono al restauro di ISA, ILV e il numero di alveoli nei restanti tessuti polmonari ¹ . Noi e altri abbiamo dimostrato che l'inserimento di materiali come la spugna, la cera o una protesi a forma personalizzata nella cavità toracica vuota dopo PNX ( cioè l' impianto di protesi) compromette la rigenerazione alveolare. È ora stabilito che la forza meccanica funziona come uno dei fattori più importanti per iniziare la rigenerazione alveolare ^{1 , 16 , 17} . Tali studi hanno evidenziato l'efficacia dell'uso dei valori ISA da polmoni trattati con PNX e protesi da protesi come criterio per valutare quantitativamente la rigenerazione alveolare.

Il bias dell'osservatore è noto per influenzare in modo significativo la misura misurataPer i parametri morfologici polmonari ( es . MIL e ILV). I protocolli standardizzati possono essere utilizzati per ovviare a questa polarizzazione per determinare sia ILV che MLI, i due parametri utilizzati per il calcolo dell'ISA. Qui forniamo protocolli altamente dettagliati e standardizzati per misurare questi parametri polmonari. Importante, la capacità di quantificare con precisione le promesse ISA migliora l'affidabilità e la riproducibilità degli studi sulla funzionalità polmonare nei modelli di rigenerazione alveolare indotta da lesioni e dovrebbe facilitare le scoperte meccaniche in molteplici patologie polmonari.