一种新型猫呼吸道模型的建立与评价

▌目的

猫哮喘的主要治疗方法是通过储雾罐和面罩输送吸入药物。

然而，考虑到猫独特的生理和解剖学特征，很少有对猫使用人用储雾罐进行治疗的问题进行对比测试。

因此，我们开发了一种新的基于猫解剖学的吸入需求（CARIN）模型，该模型有助于了解猫真实情况下吸入药物在气道沉积的特征，以优化猫的储雾罐吸入治疗方法。

▌模型开发

CARIN模型模拟了猫的面部特征、皮毛、鼻咽部和口咽。

该模型由加拿大Trudell动物保健公司、加拿大安大略兽医学院和加拿大圭尔夫大学工程系根据一只成年雄性家养短毛猫的MRI和CT扫描结果开发。

3D立体光刻技术被用于重建骨结构和向下至隆突的气道。

为了模拟气道粘膜，在气道内使用凝胶涂层。物理模型包括可替换毛发以评估不同的毛发类型。

Figure1：包括鼻腔在内的呼吸模型成像扫描左视图（绿色）、额窦（红色）、蝶窦（紫色）和气道（青色）。

Figure2：鼻腔正视图和等距视图（绿色）、鼻中隔（橙色）和鼻甲（蓝色）。

Figure3：天然鼻气道分割（左）和带鼻甲和清洁口的人工气道（右）。

Figure4：a. CARIN模型的头部和面部特征的图像扫描。

b.3D打印的带毛发的CARIN模型

c.长毛CARIN模型

▌CARIN模型的验证

初始验证实验使用连接到呼吸模拟器的CARIN模型（ASL 5000：50ml的潮气量，20个循环/分钟，I:E 1:2），使用储雾罐（AeroKat*，Trudell Animal Health）测量了延迟2秒后辅舒酮-氟替卡松（Flovent HFA 110mcg）的输送。最后，从所有成分中收集药物，并通过HPLC UV-Vis分光光度法进行分析。

▌结果

CARIN模型出口处收集的药物代表下气道中的沉积。结果显示，17.5±2.1%的标示值已输送，剩余部分残留在设备、接口和模型中。

▌讨论和展望

虽然人类和猫的呼吸系统存在相似之处，但药物输送机制应该是物种特有的。

CARIN模型能够研究猫的气雾剂药物输送（例如储雾罐/猫专用面罩设计、毛发类型以及面部和气道特征），这将有助于优化治疗。

这些初步结果为进一步完善模型和评估向猫提供气雾剂的改进奠定了基础。未来需要进一步研究体内沉积数据。

往期回顾：

中牧集团：引进猫用AeroKat储雾器,填补国内领域空白