Summary
Мы описываем роман хирургического метода катетеризации 'кишечных петель "в подвздошной кишки овец. Как только животные оправился от операции и очистили антибиотики и анальгетики, несколько процедур могут быть нанесены непосредственно в петли с помощью катетеров.
Abstract
Кишечника представляет собой сложную структуру, которая занимается не только в поглощении питательных веществ, но также действует как барьер между человеком и внешним миром. Таким образом, кишечника играет ключевую роль в иммунологического и защиты от кишечных патогенных микроорганизмов. Исследование кишечных физиологии и иммунологии широко использует 'кишечных петель "в качестве экспериментальной модели. Большинство из них цикл модели без рекуперации хирургических процедур, что изучение краткосрочных (<24 ч) изменения в кишечнике (1-3). Ранее мы создали модель восстановления кишечной цикл специально мерой долгосрочного (<6 месяцев) иммунологические изменения в кишечнике овец после воздействия вакцин, адъювантов и вирусов (4). Эта процедура локализованного лечения для конкретного "петля", что позволяет нам образец этой области кишечника. Существенным недостатком этого метода является одним окном возможностей для управления лечения (например, во время операции). Кроме того, образцы и слизистой оболочки кишечника и просвета содержание может быть принято только по окончании проекта. Другие важные ограничения выше модели является то, что хирургические манипуляции и необходимой послеоперационной меры (например, антибиотиков и анальгетиков) могут непосредственно влиять на само лечение и / или изменение иммунной функции, тем самым смешанные результаты. Таким образом, мы изменили нашу модель кишечной петли вставки долгосрочных катетеров в петли. Овцы полностью восстановиться от процедуры, и не влияют на экстериоризируется катетеров. Примечательно, что создание катетеры в циклах позволяет ввести несколько процедур в течение продолжительного интервала, после восстановления от операции и клиренс препаратов вводят во время операции и послеоперационного периода.
Protocol
Экспериментальная процедура:
- Все инструменты автоклавного; без autoclaveable материалы стерилизуются в Germex холодной стерилизации решение в течение минимум 10 мин.
- Овцы предварительно лекарственных препаратов с acepromazine (0,05 мг / кг), гликопирролат (0,005 мг / кг) и буторфанол тартрата (0,2 мг / кг), IM, и оставляют на 15-20 мин.
- Шея побрился и кожа хирургически удалено. После яремной вены визуализируется, 0,1 мл лидокаина вводится СУ в течение вены, катетер вводится в вену и крепится к коже с помощью идентификации скота цемента теги и 2 "больницу лентой. Во время операции, животные даны 10 мл / кг / ч Plasmalyte 148 (самотеком).
- Диазепам (0,2 мг / кг) вводят IV, и анестезия индуцирована с тиопентала натрия (10 мг / кг). Лидокаин эндотрахеальной спрей применяется для голосовых связок, овец интубированных, и поддерживается на изофлуран (1.5-2.5% в 100% O 2 в размере 4 л / мин) в течение всего срока операции.
- Животное помещается в спинной лежачее положение на нагретой коврик для поддержания температуры тела во время операции. Желудочный зонд вводится в рубце, чтобы предотвратить чрезмерную напыщенность.
- Вентральной живот побрился и кожа подготовлена к хирургической операции с тремя Prepodyne хирургические скрабов. Живот то драпированные, гарантируя, что соответствующее воздействие на места операции (пупка к хвосту живота) сохраняется.
- 15-20 см разрез средней линии осуществляется с помощью electroscapel, каудально от пупка, и илеоцекальной раз находится в правом нижнем квадранте живота. Хвостового подвздошной и слепой кишки, затем экстериоризируется. На протяжении процедуры обработки кишечника сводится к минимуму, и принимаются меры для обеспечения экстериоризируется кишечника влажной теплой (37-39 ° С) стерильный фосфатно-солевым буфером (PBS, рН 7,2).
- 85 см сегментом подвздошной кишки (т.е. 'кишечного сегмента) измеряется, а затем с натягом с пинцетом Doyen (кишечные зажимы) и большие щипцы Келли на каждом конце сегмента. В кишечного сегмента, "петли" и "промежутки" между петлями будет установлена. Doyen щипцов размещены на стороне подвздошной кишки должны быть соединены (анастомоза) и Келли щипцов размещены на кишечную сторону сегмента подвздошной кишки.
- Подвздошной кишки разрезают между Doyen и Келли forcep и кишечных сегментов, предназначенных для петель мягко вспыхнул в два раза с 60 мл теплой PBS для удаления ingesta.
- Коктейль из антибиотиков широкого спектра действия (200 мг энрофлоксацина и 250 мг метронидазола в теплой PBS, 60 мл общего объема) распространяется по всему кишечного сегмента и оставляют на 30 мин.
- Проксимальных и дистальных вырезать концы подвздошной кишки (за исключением кишечного сегмента) соединяются, чтобы сформировать непрерывную и функциональную кишечного тракта. Во-первых, подвздошной кишки выравнивается двумя швами пребывания, расположенный на брыжеечной и antimesenteric границ кишечник, соответственно. Затем, простой непрерывный рисунок шва (2-0 Викрил) завершается по обе стороны кишечника присоединиться кишечника вместе.
- Теплый PBS (3-5 мл) вводится на анастомоза сайт, чтобы проверить на герметичность шва и неудачи. Затем кончик Келли forcep прижимается серозной поверхности кишечника, рядом с местом анастомоза сайта, а также расширенные внутрь на анастомоза сайт для обеспечения просвета кишечника большой и патент.
- Смесь антибиотиков, удаляется из кишечного сегмента. На каждом конце сегмента закрыты с простым непрерывным швом узор (рассасывающиеся нити; 2-0 Викрил) с последующим обращением шаблон шва использованием 2-0 Викрил.
- 85 см длиной кишечного сегмент разбивается на три 15 см "петли", два 15 см длиной "промежутки" между петлями, и два 5 см длиной тупого конца отсеков на концах кишечного сегмента (рис. 1) . Петли создаются путем размещения лигатуры вокруг кишечника использованием 2-0 шелка. Стоит отметить, что основные брыжеечные сосуды не перевязаны во время этой процедуры, так как они необходимы для питания кишки с кровью, поддержания кишечного жизнеспособность. Кроме того, лигатуры остаются долго, так как они будут использоваться для обеспечения катетеров.
- Катетеры (например, силиконовой трубкой) индивидуально идентифицируются с помощью перманентным маркером. Мяч кремния (5 мм в диаметре) окружения катетер, помещается 4-5 см от конца катетера, чтобы предотвратить катетер от скольжения из кишечника (рис. 1). После стерилизации в автоклаве, не-мазь с антибиотиком (Orbeseal) является асептически вставляется в конце катетера (3-5 мм), что гарантирует, что катетер остается патента (т.е. она не стала подключен к отторгнутый слизистой оболочки внутри цикла).
- Небольшой разрез помещается в черепной аспект каждой из трех петель. Каждое отверстие увеличивается с катетером интродьюсер ('судно расширитель ", то есть), и 6-8 см сегмент катетер вводится в каудальноцикл, пока мяч silcone переходит в просвет (рис. 1).
- Кишечной стенки крепится вокруг катетера с кисетный шов (2-0 Викрил). Катетер крепится к дальнейшему кишечника, связывая катетера с лигатурой шелка, очерченных черепных конце цикла.
- Ампициллин (5 мл, 100 мг / мл в теплом PBS) вводится в каждом цикле и промежутка, и кишечник вновь устанавливается в брюшной полости. Цефазолин (8 мл, 100 мг / мл в теплом PBS) вводится в брюшную полость через брюшную разрез.
- Один небольшой разрез удар производится через брюшную стенку, прилегающей к средней линии разреза, и катетеры экстериоризируется через этот сайт.
- Положение и натяжение катетера регулируется в брюшную полость. Мышцы живота закрываются простым швом прервал шаблон (рассасывающиеся нити; Кетгут № 3), и кожа закрыта с прервано горизонтальной матрас шаблон (не рассасывающиеся нити; Supramid № 1).
- Изогнутые полые трубки из нержавеющей стали (7 мм ID; 10 мм диаметр, 65 см в длину) вводится под кожу около разреза брюшной полости, туннель под кожей на месте выхода просто каудально по отношению к шее и между лопатками. Катетеры вставляются в трубку и толкнул вперед, по крайней мере 50% от длины трубы. Трубки с катетерами затем вытащил из кожи в месте выхода, выставляя катетеров.
- Натяжение катетера регулируется на месте разреза удар, и кожа закрыта с Supramid № 1.
- Индивидуальные катетеры были выявлены и помещен в повязку "мешочек", которая пришивается к коже Supramid № 1. Сумка защищает катетеры из последующих повреждений.
- После операции, овец вводят IM с flunixin (SID) в начальной дозе 2,2 мг / кг, затем поддерживающая доза 1,1 мг / кг SID течение 3 дней. Овцы также вводятся IM с Hemostam (3 мл) и энрофлоксацина (2,5 мг / кг) SID на 3 и 5 дней соответственно. Животные ведутся на внутривенное Plasmalyte 148 с 5% раствор декстрозы, управляемый непрерывно с перистальтического насоса, чтобы поток (145 мл / ч) по-прежнему вне зависимости от положения тела. Им разрешается пить вволю, но подача ограничена до нормального рубца и кишечника функции восстанавливаются. Прием пищи, потребление воды, температуру тела, прохождение кала и мочи, кишечника шумы, дискомфорт в животе, манеру поведения, и концентрация глюкозы в крови тщательно контролируются (бид), при необходимости, концентрации глюкозы в внутривенные вливания корректируются, чтобы поддерживать концентрацию глюкозы в крови в пределах нормы. Химии крови и гематологии (т.е. альбумина, щелочной фосфатазы, аланинаминотрансферазы, амилазы, кальций, холестерин, креатинин, глюкоза, неорганические фосфаты, общий билирубин, общий белок, мочевина, глобулин, натрия, калия, хлорида, частичное давление кислорода, рН, частичного давление углекислого газа, гидрокарбоната, и общее углекислого газа, красные и белые клетки крови, подсчитывает, гематокрит, гемоглобин, дифференциальные лейкоцитов и тромбоцитов) контролируется до и сразу после операции, и через день после этого. После нормальной функции кишечника начинается, внутривенная терапия жидкости прекращается и животные переводятся в загонах (то есть через 5-7 дней после операции). Животные содержались в отдельных ручек (в пределах видимости других животных), тем самым снижая напряжение и возможность поддержания ущерба их катетер пакетов (например, жевательная по собрат по перу).
- Чтобы придать лечения в отдельные циклы, 5 мл лечении вводят в катетер использованием стерильного шприца оснащен 18 калибра, тупыми концами иглы. Для обеспечения осаждения все лечение в петлю, катетер затем вводят 3 мл PBS.
Критические точки:
Процедуры решающее значение для успеха этой хирургической процедуры включают в себя: (1) проверки того, что кишечник не перекручен на себе, прежде чем создать анастомоз, (2) обеспечение целостности и проходимости анастомоза, (3) обеспечение адекватного катетер, чтобы петлями с лигатурой разграничения черепных конце цикла, но и гарантию, что вложения не влияет на проходимость катетера; (4) сведение к минимуму кишечные обработки и обеспечения того, чтобы экстериоризируется кишечника остается влажным; (5) обеспечение соответствующей катетера напряженности; (6) обеспечение того, чтобы целостность катетер не пострадали во мышц и кожи наложения швов; (7) предотвращение жиреть овцы после операции (т.е. в период послеоперационной непроходимости кишечника), которая может вызвать столкновение рубце и обесценение рубца функции; и (8) обеспечение того, чтобы животные получали достаточную внутривенной терапии жидкость для первых 3-5 дней после операции, что концентрация глюкозы в крови тщательно контролироваться, и концентрация глюкозы в внутривенные жидкости adjusТед если это необходимо, чтобы предотвратить гипогликемию. 
Рисунок 1. Схематическое изображение катетеризации подвздошной петли. Обратите внимание на три 15 см длиной катетерами "петли", два 15 см длиной, не катетерами "промежутки" установлены между петлями, и два 5 см длиной сегментов терминал, установленный в пределах 85 см длиной 'кишечного сегмента 'из овец подвздошной кишки.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
В этой процедуре, мы смогли успешно установить катетер в кишечной петли, установленные в подвздошной кишки овец. Придерживаясь строгих послеоперационного ухода, животные быстро оправились от процедуры и возобновили нормальную деятельность через 5-7 дней после операции. Мы решили, что создание катетера внутри циклов не влияет на слизистой кишечника и иммунной функции (данные не показаны), и животные могут жить в течение не менее 8 недель после операции. Эта процедура позволяет ввести несколько процедур на различные иммунологические отделения в течение продолжительного интервала, когда животные имеют оправилась от операции, а также эмпирически измерять физиологические и иммунологические эффекты такого лечения.
Важным фактором для будущих экспериментов является расположение кишечного сегмента в тонком кишечнике. В этой процедуре мы хирургически созданное кишечного сегмента в рамках "иммунологически функциональных подвздошной кишки", как часто определяется подвздошной кишки (непрерывное) патчей Пейера (5,6). Эта область может продлить краниально до 2 м за пределы илеоцекальной раза. Хотя этот регион считается анатомически как тощей кишки, в связи с иммунологической функции, она подвздошной кишки, подчеркивая важность рассмотрения функции при описании кишечного регионах.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Все процедуры на экспериментальных животных были утверждены Институциональный комитет по Уходу за животными (Животное используется протокол № 0609) и следовал руководящим принципам, установленным Канадский совет уходу за животными.
Нам нечего раскрывать.
Acknowledgments
Исследования не могли быть завершены без преданности и усилиям многих людей на сельского хозяйства и агропромышленного комплекса Канады научно-исследовательский центр, Летбридж, Альберта, Канада. В этой связи мы благодарим: Тара Шелтон для пред-и послеоперационного ухода за животными, хирургическая подготовка, и анестезиологии, анализ проб, а также помощь с видео-изображений; Рэнди Уайльда и Estela Коста за пред-и послеоперационного ухода; Дженни Gusse для анализа проб; Байрона Ли за троакар изображения; и Брайан Egland для овцеводство. Мы также благодарим Brent Селинджер (Отделение биологических наук, Университет Lethbridge) за предоставление видео оборудования и консультации, а также других видов помощи (например, исполнительного производства), а также учебных Re-исследовательский центр, Университет Lethbridge для видеосъемка экспертизы. Это исследование было частично поддержана грантами Расширенный продуктов и материалов сети (GDI), Канада Альберта говядины промышленности фонд развития (GDI), а также сельского хозяйства и агропромышленного комплекса Канады (GDI и JPK).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Surgical gloves | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 103091 | |
| Surgical mask | Western Drug Distribution Center, Ltd. | MAX53013 | |
| Surgical gown | The Veterinary Medication Distribution Center Inc., St. Hyacinthe, QE | 3365 | |
| OB Apron | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 900062 | |
| Surgical cap | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 903271 | |
| EZ Scrub brush | Western Drug Distribution Center, Ltd. | BDC377479 | |
| Anesthetic machine | Boyle | - | |
| Sodasorb | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 108638 | |
| Laryngoscope | Western Drug Distribution Center, Ltd. | - | |
| Laryngoscope blade (Miller blade #4) | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 902667 | |
| Endotracheal tube (7.0 - 8.5 mm) | Western Drug Distribution Center, Ltd. | - | |
| Lidocaine endotracheal spray | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 103364 | |
| Acepromazine | Western Drug Distribution Center, Ltd. | AUS01020 | |
| Glycopyrrolate | Western Drug Distribution Center, Ltd. | SAB2880 | |
| Butorphanol tartrate | Western Drug Distribution Center, Ltd. | AYE304541 | |
| Diazepam | Western Drug Distribution Center, Ltd. | sab790 | |
| Thiopental sodium | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 103508 | |
| Epinephrine hydrochloride | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 103856 | |
| Doxapram | Strathcona Pharmacy | - | |
| Isoflurane | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 100339 | |
| Hemostam | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 103857 | |
| Flunixin | Western Drug Distribution Center, Ltd. | sch140100 | |
| Enrofloxacin | Western Drug Distribution Center, Ltd. | hll0049 | |
| Metronidazole | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 101653 | |
| Ampicillin | Western Drug Distribution Center, Ltd. | NOV67185-6 | |
| Cefazolin | Western Drug Distribution Center, Ltd. | nov69397 | |
| Electroscapel | Macan | MV8 | |
| Heating mat | Kane | PHMD-48 | |
| Stomach tube (Nalgene tubing 5/16" ID) | Fisher Scientific | - | |
| Needle driver | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 108338 | |
| Addison brown forcep | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 911075 | |
| Rat tooth forcep | The Veterinary Medication Distribution Center Inc., St. Hyacinthe, QE | 5275 | |
| Kelly forcep | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 901133 | |
| Mosquito hemostat | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 108471 | |
| Carmalt forcep | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 901225 | |
| Scalpel handle | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 900285 | |
| Scalpel blade #22 | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 900511 | |
| Metzenbaum scissor | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 901166 | |
| Sharp-sharp scissor | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 108264 | |
| Towel clamp | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 901213 | |
| Allis tissue forcep | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 901201 | |
| Doyen’s forcep | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 904226 | |
| Stainless steel bowl | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 903601 | |
| Stainless steel trocar (curved) | Local Supplier | - | |
| Catheter introducer | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 11440 | |
| Surgical towel | The Veterinary Medication Distribution Center Inc., St. Hyacinthe, QE | 7972 | |
| Disposable drape | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 900035 | |
| Steri drape | The Veterinary Medication Distribution Center Inc., St. Hyacinthe, QE | 2323 | |
| Drape (40 x 40 cm) | The Veterinary Medication Distribution Center Inc., St. Hyacinthe, QE | 8358 | |
| Surgical drape (7" x 11 ¼" opening) | The Veterinary Medication Distribution Center Inc., St. Hyacinthe, QE | 2694 | |
| Vicryl (2-0) | Western Drug Distribution Center, Ltd. | JJMJ333H | |
| Silk 2-0 | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 105248 | |
| Catgut #3 | Western Drug Distribution Center, Ltd. | CSL547-2070 | |
| Supramid #1 | Western Drug Distribution Center, Ltd. | CSL547-3040 | |
| Needles (cutting and non-cutting) | Western Drug Distribution Center, Ltd. | - | |
| Silastic tubing (0.040" ID, 0.085" OD) | Fisher Scientific | 11-189-15D | |
| Orbeseal ointment | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 106344 | |
| Clear silicone (732 multi-purpose sealant) | Local Supplier | - | |
| Blunt end needle | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 905035 | |
| Marker (permanent industrial) | Local Supplier | - | |
| Catheter pouch (constructed of Elastoplast 7.5 cm) | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 104094 | |
| Hospital tape (2") | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 103842 | |
| Hospital tape (1") | Western Drug Distribution Center, Ltd. | VLMRENF20 | |
| Gauze sponge 4x4 | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 107551 | |
| Gauze cling | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 107633 | |
| Elastoplast 7.5cm | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 104094 | |
| Elastoplast rippable bandage | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 104093 | |
| Syringe (60 ml) | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 104004 | |
| Syringe (10 ml) | Western Drug Distribution Center, Ltd. | bdc301604 | |
| 25G Needle | Western Drug Distribution Center, Ltd. | BDC305122 | |
| 20G Needle | Western Drug Distribution Center, Ltd. | BDC305175 | |
| 18G Needle | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 903353 | |
| Intracath IV catheter (16G 8") | Western Drug Distribution Center, Ltd. | bdc3831621 | |
| IV administration set (10 drop) | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 101797 | |
| 0.9% NaCl solution | Western Drug Distribution Center, Ltd. | BAXJB1322P | |
| Plasmalyte 148 solution | Western Drug Distribution Center, Ltd. | BAXJB2534 | |
| Dextrose | Western Drug Distribution Center, Ltd. | MCT60190 | |
| Peristaltic pump | Cole-Parmer | 7524-10 | |
| Livestock identification tag cement | Local Supplier | - | |
| Germex solution | Western Drug Distribution Center, Ltd. | mtc60270 | |
| Isopropyl alcohol | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 104590 | |
| Stanhexidine cleanser | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 109248 | |
| Prepodyne solution | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 105710 | |
| Prepodyne scrub | Western Drug Distribution Center, Ltd. | 105711 |
References
- Vidal, J. E., McClane, B. A., Saputo, J., Parker, J., Uzal, F. A. Effects of Clostridium perfringens beta-toxin on the rabbit small intestine and colon. Infect. Immun. 76, 4396-4404 (2008).
- Santos, R. L., Zhang, S., Tsolis, R. M., Baumler, A. J., Adams, L. G. Morphologic and molecular characterization of Salmonella typhimurium infection in neonatal calves. Vet. Pathol. 39, 200-215 (2002).
- Uzzau, S., Leori, G. S., Petruzzi, V., Watson, P. R., Schianchi, G., Bacciu, D., Mazzarello, V., Wallis, T. S., Rubino, S. Salmonella enterica serovar-host specificity does not correlate with the magnitude of intestinal invasion in sheep. Infect. Immun. 69, 3092-3099 (2001).
- Gerdts, V., Uwiera, R. R. E., Mutwiri, G. K., Wilson, D. J., Bowersock, T., Kindane, A., Babiuk, L. A., Griebel, P. J. Multiple intestinal 'loops' provide an in vivo model to analyse multiple mucosal immune responses. J. Immunol. Methods. 256, 19-33 (2001).
- Greibel, P. J., Davis, W. C., Reynolds, J. D. An analysis of the growth and differentiation of b cells isolated from follicles from ileal Peyer's patch of sheep. Immunology. 75, 601-607 (1992).
- Motyka, G., Greibel, P. J., Reynolds, J. D. Agents that activate protein kinase C resue sheep ileal Peyer's patch B cells from apoptosis. Eur. J. Immunol. 23, 1314-1321 (1993).
