本文介绍了一种在猪体内植入和维护隧道式希克曼导管以实现长期血管通路的可靠且可重复的方法。中心静脉导管的置入可方便地对清醒动物进行每日全血采样,并可用于静脉给药和输液。
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本文介绍了一种在猪体内植入和维护隧道式希克曼导管以实现长期血管通路的可靠且可重复的方法。中心静脉导管的置入可方便地对清醒动物进行每日全血采样,并可用于静脉给药和输液。
中心静脉导管(CVC)在大型动物研究中具有重要价值,因其可支持多种医疗应用,包括血液监测以及可靠地进行静脉输液和给药。其中,隧道式多腔 Hickman 导管(HC)由于脱出率和并发症发生率较低,在猪模型中被广泛使用。尽管与其他中心静脉导管相比并发症较少,但与 HC 相关的发病情况仍构成重大挑战,可能显著延误或对正在进行的研究产生不利影响。正确置入和维护 HC 对预防这些并发症至关重要,但目前尚无关于最佳操作规范的共识。本方案旨在全面描述一种用于猪模型的隧道式 HC 置入与维护方法,以减少与 HC 相关的并发症和发病风险。该技术已在 >100 头猪中应用,实现了最长达 8 个月无并发症的通畅导管使用,且未发生导管相关死亡或腹部手术部位感染。本方案提供了一种延长 HC 使用寿命的方法,并就使用过程中可能出现的问题提供处理指导。
中心静脉导管(CVCs)在患者护理中的不可或缺作用源于其使用便捷、安全性良好以及用途广泛1中心静脉导管(CVC)的功能包括为全肠外营养、造血干细胞移植、血浆置换/单采、以及高效输注液体、血液或联合药物提供可靠的通路2在兽医学中,中心静脉导管也可减轻动物的不适 通过 刺激性药物的快速稀释及无需反复静脉穿刺的采血3尽管中心静脉导管具有广泛的应用,但在大型动物研究中使用中心静脉导管仍存在若干显著挑战4.
经皮中心静脉导管置入 通过 对于非兽医研究人员而言,导丝或引入导管的操作可能较为困难,尤其是在静脉结构较深的动物中5不正确的中心静脉导管安装技术可能导致导管意外置入邻近结构,因此需要超声引导下置管或术后影像学检查以确认导管位置6然而,与人类手术室相比,许多大型动物研究实验室并不容易获得超声设备。此外,留置导管的长期使用可能导致导管扭曲、穿孔、感染或被动物自行拔出,从而可能影响及时治疗、临床监测及研究结果的准确性4,7中心静脉导管(CVC)的更换需要额外资源,包括材料采购、手术安排、禁食时间以及影像学检查的获取。因此,CVC相关并发症可能对转化研究的顺利开展造成显著的技术和经济障碍,尤其在猪模型中更为突出。食物或粪便污染、抓挠笼壁以及踢打刺激部位等行为均可能导致CVC受损,而长期使用会进一步增加CVC相关并发症的风险。因此,在猪模型中实现CVC的安全且无并发症的维护,必须审慎考虑导管的选择、置入位置、固定方式、保护措施、卫生管理及持续监测。
本方案中使用的 Hickman 导管(HC)是一种带有涤纶套和一个至三个管腔的隧道式中心静脉导管,常用于人类和动物的长期静脉通路1,4,8,9。与非隧道式导管相比,隧道式导管技术相关并发症发生率较低,维护成本也更低10,11,12。涤纶套可嵌入导管穿出皮肤部位周围的皮下组织,从而减少 HC 脱出的风险。多管腔设计还可实现给药与采血的分离,进而降低血液样本污染和检测误差的发生。尽管如此,HC 的使用仍存在诸多挑战,最常见的问题包括导管断裂、移位、堵塞和感染13,14,15,16。因此,在转化医学研究中,正确置入和维护 HC 是不可或缺的技术环节。然而,目前文献中关于在猪模型长期实验中 HC 使用的最佳实践仍缺乏明确指导5,6,17。
本研究旨在概述一种优化的导管插入方法,即将导管置入猪的颈内静脉(IJV),并进行皮肤固定和持久保护,以最大限度地减少长期导管相关并发症及不适。本文还讨论了使用导管时的重要注意事项、可能遇到的潜在挑战,以及可提高该方法质量的改进措施。
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所有动物实验操作均依照约翰斯·霍普金斯大学机构动物护理和使用委员会(IACUC)批准的动物实验方案进行。接受导管置入的猪只包括来自麻省总医院(MGH)猪群的微型猪、尤卡坦猪,以及来自农业供应商的约克夏杂交猪(20–40 kg),性别不限。导管置入时猪只年龄为3至10个月。导管可在动物实验操作前后的任何时间置入,但建议提前置入,以便采集基线血液数值。此外,建议在进行任何实验操作前,给予猪至少1周的适应期。
1. 术前规划
2. 术中监测
3. 手术准备
4. 颈内静脉的识别与准备
5. 导管出口部位准备
6. 导管的置入与隧道形成
7. 导管插入
8. 固定导管
9. 术后护理
10. 导管维护
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在我们的实验室中,已有超过100头猪成功接受了肝素涂层(HC)导管植入。由外科医生、助手、巡回护士和麻醉师组成的团队可在1小时以内安全、准确地完成导管的放置与固定。导管囊袋的制备大约需要15至20分钟。该技术操作简便,易于教学,在经过监督指导后,兽医、外科住院医师及医学生均能成功实施该技术。
HC 在体内保留长达 8 个月,未发生并发症或需要翻修。在最近一组包含 32 头猪的代表性队列中,实验终点时间范围为 8 至 132 天,其中 78.13% 的 HC 保持通畅直至实验终点(图 11)。对于因出现临床指征而需实施安乐死并进行诊断性尸检的猪,尸检记录显示 HC 正确置于 IJV 内,未见血栓、碎屑或感染迹象。需要干预的并发症发生率较低:9.38% 的 HC 在 30 天前需要移除或更换,12.5% 在 30 天或之后需要移除或更换。此外,9.38% 的 HC 在镇静下需要对原导管进行小修(图 11)。导管功能受损的原因并非总能明确,但已知病因包括移位、穿孔和内部...
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尽管中心静脉导管(CVC)在大动物研究中具有多种功能,但目前文献中尚无针对超过30天的长期试验中安全、可持续使用的统一方案。本方案在质量改进过程中,对导管插入、皮肤固定以及在自制袋中储存的分步操作进行了重大优化。因此,本方案提出了一种高效且有效的导管使用技术,可在确保动物福利并尽量减少并发症的同时,实现可靠的静脉通路。
本方案的临床与研究应用
猪被广泛应用于生物医学研究的多个领域,自20世纪80年代初以来,其作为临床前模型的使用显著增加18。值得注意的是,猪在许多解剖学和生理学特征上与人类高度相似,使其成为多种疾病的理想模型,并成为外科手术和介入性操作方案中最主要的实验动物之一19。由于猪的心血管系统、皮肤系统、泌尿系统、消化系统和肾脏系统与人类具有较高的可比性,这些系统是猪模型中最常见的研究对象。猪是腹腔镜和内镜技术培训、器官移植、毒理学、药学以及生物医学器械评估等领域的主要实验模型18
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所有作者均对本文中提到的任何产品、设备或药物没有经济利益关系。
我们感谢美国陆军、海军、国立卫生研究院(NIH)、空军、退伍军人事务部(VA)以及卫生事务部门对AFIRM II项目在资助号CTA05:W81XWH-13-2-0052和CTA06:W81XWH-13-2-0053下的支持。美国陆军医学研究采购活动办公室(U.S. Army Medical Research Acquisition Activity),地址为马里兰州迪特里克堡钱德勒街820号,邮编21702-5014,是本项目的授标与管理采购机构。文中观点、解释、结论和建议均为作者个人意见,不一定代表美国国防部的观点,亦不为其所认可。此外,我们感谢美国国防部国会指定医学研究项目(CDMRP)下的重建移植研究计划(RTRP)提供的支持,资助号分别为W81XWH-17-1-0280、W81XWH-17-1-0624、W81XWH-17-1-0287和W81XWH18-1-0795。我们同时感谢约翰斯·霍普金斯大学医学院整形与重建外科系的支持。另外,我们还要感谢全体兽医团队成员,包括Melanie Adams、Karen Goss、Haley Smoot、Kayla Schonvisky和Victoria Manahan。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| #10 刀片 | Medline | MDS15110 | |
| 0.9% 无菌氯化钠 | Baxter | 2F7123 | |
| 0-0 涂层编织不可吸收缝线 | Covidien | S-196 | |
| 0-0 合成单丝不可吸收聚丙烯缝线 | Ethicon | 8690H | |
| 1 英寸医用胶带 | 3M | 1548S-1 | |
| 10 USP 单位/mL 肝素冲洗液 | Becton, Dickinson and Company | 306424 | |
| 3-0 编织可吸收缝线 | Covidien | SL-636(切割针)、GL-122(圆锥针) | |
| 3-0 单丝可吸收缝线 | Covidien | SM-922(切割针)、CM-882(圆锥针) | |
| 4-0 涂层编织不可吸收结扎线 | Ethicon | A303H | |
| 70% 乙醇 | Vedco | VINV-IPA7 | |
| Adson 组织镊 | MPM Medical Supply | 132-508 | |
| Adson-Brown 镊子 | MPM Medical Supply | 106-2572 | |
| 空气加温毯和垫 | 3M Bair Hugger | UPC 00608223595770 | |
| Backhaus 毛巾钳 | MPM Medical Supply | 117-5508 | |
| Brown 持针器 | MPM Medical Supply | 110-1513 | |
| 布托啡诺 | PAR Pharmaceutical | 3003408B | |
| 头孢唑林 | Hikma Farmacuetica (Portugal) | PLB 133-WES/1 | |
| 氯己定 | Vet One | 501027 | |
| Clave 接头 | Baxter | 7N8399 | |
| 棉垫 | Medline | NON6027 | |
| Debakey 镊子 | MPM Medical Supply | 106-5015 | |
| 弹性粘性绷带胶带 | 3M | XH002016489 | |
| Halstead 蚊式止血钳 | MPM Medical Supply | 115-4612 | |
| Hickman 导管 | Bard Access Systems | 603710 | |
| Hickman 导管修复套件,7Fr,红色和白色连接器 | Bard Access Systems | 0601690(红色)、0601680(白色)、502017 | |
| Kelly 止血钳 | MPM Medical Supply | 115-7014 | |
| 氯胺酮 | Vet One | 383010-03 | |
| 乳酸林格氏液 | Baxter | 2B2324X | |
| 马罗匹坦柠檬酸盐 | Zoetis | 106 | |
| Mayo 剪刀 | MPM Medical Supply | 103-5014 | |
| Metzenbaum 剪刀 | MPM Medical Supply | 132-711 | |
| 泮托拉唑 | JH Pharmacy | NDC 0143-9284-10 | |
| 手术刀片手柄 | Medline | MDS10801 | |
| 静脉钩 | SAI infusion technologies | VP-10 | |
| 兽用眼科软膏 | Dechra | IS4398 | |
| 赛拉嗪 | Vet One | 510004 |
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