Grundlegende chirurgische Techniken in der Göttinger Miniaturschwein: Intubation, Blasenkatheter, Femoral Schiff Katheterisierung und Transcardial Perfusion

Zusammenfassung

Die Verwendung von in-und Minischweine in der Wissenschaft hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Mit dem Nachweis, wie Intubation, transurethrale Blasenkatheter, Arteria und Vena femoralis Katheter sowie transcardial Perfusion durchzuführen, wollen wir weiter steigern den Wert von Göttingen Minipigs in der biomedizinischen Forschung.

Zusammenfassung

Die Entstehung des Göttinger Minischwein in der Forschung mit Themen wie Neurowissenschaften, Toxikologie, Diabetes, Fettleibigkeit und experimentelle Chirurgie spiegelt die Ähnlichkeit dieser Tiere für die menschliche Anatomie und Physiologie ^1-6. Die Größe des Göttinger Minischwein erlaubt den Einsatz von chirurgischen Geräte und fortschrittliche bildgebende Verfahren ähnlich wie beim Menschen ^6-8 verwendet. Das Ziel dieser Lehr-Video ist, das Bewusstsein über den Wert der Minipigs in der biomedizinischen Forschung zu erhöhen, indem die demonstrieren, wie Intubation, transurethrale Blasenkatheter, Arteria und Vena femoralis Katheter sowie transcardial Perfusion durchzuführen.

Endotracheale Intubation sollte durchgeführt werden, wenn ein Minischwein erfährt Vollnarkose, weil es der Atemwege führt, ermöglicht Beatmung und schützt die Atemwege vor saugt werden. Transurethrale Blasenkatheter können nützliche Informationen über etwa Hydratisierung sowie Nieren-und Herz-Kreislauf-Funktion während der langen chirurgischen Eingriffen bieten. Darüber hinaus können Blasenkatheterisierung verhindern Kontamination empfindlicher medizinisch-technische Ausstattung und schmerzhafte Blase Erweiterung, die das Tier schaden kann und unnötig Einfluss des Experiments aufgrund der erhöhten Vagotonus und veränderte physiologische Parameter. Arterielle und venöse Katheterisierung ist nützlich für den Erhalt wiederholt Blutproben und Überwachung verschiedener physiologischer Parameter. Katheterisierung der Femoralgefäße vorzuziehen ist Katheterisierung der Halsgefäße für einen leichten Zugang, bei der Durchführung von Experimenten mit Frame-basierte stereotaktische Neurochirurgie und Bildgebung des Gehirns. Bei der Durchführung Schiff Katheterisierung der Überlebenszeit durchgeführt wurden, darf strengen aseptischen Bedingungen eingesetzt werden, um Infektionen ^{6 zu} vermeiden sein. Transcardial Perfusion ist die effektivste Methode, Fixierung und liefert herausragende Ergebnisse bei der Vorbereitung Minischwein Organe für Histologie und Histochemie ^2,9. Für weitere Informationen über Anästhesie, Chirurgie und experimentellen Techniken bei Schweinen in der Regel beziehen wir uns auf 2007 Swindle. Ergänzende Informationen über die Vorbereitung und Einleitung der Anästhesie, Beatmung, Analgesie, prä-und postoperativen Betreuung von Göttingen Minipigs sind über das Internet zur Verfügung unter http://www.minipigs.com ^10. Für umfassende Informationen über Schweine Anatomie verweisen wir auf Nickel et al. Vol. ^1-5 November.

Protokoll

1. Intubation

1. Ausrüstung für die Intubation notwendig: mittels Beatmung, Schlingen für die Öffnung des Mundes, Niederdruck Absaugung mit stumpfer Spitze, Veterinär-Laryngoskop mit gerader Klinge zwischen 17 und 25 cm lang, Stilett, Spritze mit Luft, Stethoskop und Klebeband. Für erwachsene Göttingen Minipigs einen Endotrachealtubus Größe von 5 bis 7 mm geeignet ist ^10. In diesem Video eine 5,5-mm-Rohr wurde ¹⁰ verwendet.
2. Das Minischwein ist auf den Rücken gelegt und richtig unterstützt werden, um sicherzustellen, dass der Kehlkopf-Passage gehalten ist gerade.
3. Die Zunge ist ein Stück herausgezogen und der Kiefer offen gehalten von einem Assistenten, ohne Überdehnung des Kopfes. Rotation der Atemwege oder der übermäßige Ausdehnung des Kopfes kann verschließen Atemwege, so dass die Larynxöffnung schwieriger zu identifizieren und zu kompliziert tracheale Platzierung des Tubus.
4. Das Laryngoskop wird in den Rachenraum weitergegeben und verwendet werden, um die Zunge drücken, so dass die Epiglottis sichtbar. Die Spitze des Saug wird verwendet, um die Epiglottis vom weichen Gaumen zu verdrängen. Die Spitze des Laryngoskop wird dann verwendet, um die Epiglottis nach oben drücken auf die Basis der Zunge und enthüllt die Larynxöffnung.
5. Die Aryknorpel Knorpel und Stimmbänder in den Blick gekommen sind und die Endotrachealtubus wird sanft mit einer leichten Drehung erweiterte, in die Luftröhre beim Ausatmen.
6. Die Schlauch-Manschette ist nach den Vorgaben der Herstellung aufgeblasen und achten dabei auf mehr als die Inflation, die Schwellungen und Ödeme der Atemwege verursachen können, zu vermeiden. Schweine haben einen Bronchus auf der rechten kranialen pulmonal lobe lüften. Es ist daher wichtig, dass das Rohr über der Bifurkation statt. Dies wird durch Verwendung der richtigen Rohrdurchmesser und allem durch das Anziehen der proximalen Ende des Rohres auf der Ebene der Schnauze mit Klebeband erleichtert.
7. Wenn das Minischwein richtig intubiert, müssen einen freien Durchgang von Luft durch das Rohr zu spüren sein, und die Brust Auskultation sollte Atmung klingt in der linken und rechten Seite des Brustkorbs zu offenbaren.
8. Nach dem Anschluss des Ventilators mit Monitoring-System zur Minischwein, sollte physiologischen exspiratorischen Kohlendioxid-Werte messbar sein und die Kohlendioxid-Kurve, die die Atmung, das durch die Ventilatoreinstellungen ^6,10 beobachtet werden kann entschieden werden, folgt.
9. Das Kohlendioxid und Oxymetrie Werte können zunächst durch die Prämedikation und Narkoseeinleitung betroffen sein. Allerdings sind diese Werte sollten schnell wieder zur normalen mit der richtigen Belüftung ^6,10. Jegliches Anzeichen von Zyanose trotz künstliche Beatmung zeigen falsche Platzierung der Röhre. Der häufigste Fehler ist, unbeabsichtigte Platzierung des Tubus in die Speiseröhre.

2. Transurethrale Blasenkatheter

1. Dieses Verfahren ist nur für weibliche Schweine. Für erwachsene Minipigs ein Foley-Katheter Französisch Größe 8 oder 10 angebracht ist. Durch die Krümmung und Größe der externen Harnröhrenöffnung wird ein Katheter mit Mandrin vorzuziehen. Ein Nasenspekulum kann in kleinen Minipigs verwendet werden, während ein Spekulum mit längeren Klingen kann nützlich sein, für große Tiere. Notwendige Ausrüstung gehört auch ein stumpfes-Spitze Pinzette, eine Spritze mit Kochsalzlösung, Schmiermittel und ein geschlossenes System Urinbeutel.
2. Um eine optimale Visualisierung der externen Harnröhrenöffnung während der Katheterisierung der Minischwein ist auf seiner Rückseite mit einer Förderung im Rahmen der Lendenwirbelsäule gelegt, während ein Assistent zieht die Hinterbeine nach kranial.
3. Die geschmierten Spekulum eingesetzt und geöffnet, um die Scheidenwand zu visualisieren. Die weiblichen äußeren Harnröhrenöffnung ist in den Boden der Scheide etwa ein Drittel bis die Hälfte der Entfernung des Gebärmutterhalses (Abb. 1A) befindet. Doch weil das Tier auf den Rücken gelegt wird, wird die Position der Harnröhrenöffnung erscheinen invertiert werden.
4. Der Katheter mit der stumpfen Spitze-Zangen gesteuert, so dass die Spitze des Katheters wird in Fortsetzung der Zange. Schieben Sie den Katheter in die Öffnung der Harnröhre ^{(Abb. 1B).} Die Harnröhre ist leicht traumatisiert, wenn zu viel Kraft während der Katheterisierung verwendet wird. Allerdings kann leichter Widerstand zunächst fühlte, bis der Katheter die externe Blasenschließmuskel bestanden hat. Wenn dieses Problem weiterhin besteht, kann dies darauf hindeuten, dass das Tier nicht sediert tief genug. Die Lösung ist, eine Weile warten und ließ die Narkose auf sich wirken.
5. Da die Katheter erreicht die Blase, entfernen Sie das Stilett und Urin wird gesehen fließen werden.
6. Pumpen Sie den Ballon mit Kochsalzlösung nach den Vorgaben der Herstellung und ziehen Sie den Katheter aus, bis der Ballon fängt auf den Blasenhals.
7. Bringen Sie die geschlossenen System Urinbeutel.
8. Band des Katheters mit dem Schwanz, um ein versehentliches Verschieben des Katheters zu vermeiden beim Umgang mit dem Tier.

3. Arteria und Vena femoralis catheterization

1. Notwendige Ausrüstung beinhaltet: Skalpell, stumpfen Spitze chirurgische Scheren, chirurgische Pinzetten, kleine stumpfe Spitze chirurgische Zange, kleine selbsthaltende Gewebe Retraktor, Nadelhalter, chirurgische Swaps, Nahtmaterial mit Nadel, heparinisierten Kochsalzlösung als Unterputz-Flüssigkeit Katheter Durchgängigkeit zu erhalten , zwei 18-Gauge-Kanüle IV, zwei 4-Französisch brite Spitze Hüllen mit Einführhilfe und Seldingerdraht.
2. Die Tiefe der Anästhesie sollte durch Prüfen der interdigitalen Schmerzen Reflex vor der Einleitung des Verfahrens bewertet werden.
3. Die Arteria und Vena femoralis mit dem Minischwein auf den Rücken gelegt näherte und das hintere Bein nach lateral. Identifizieren in die Hautfalte zwischen den gracilis und sartorius, wo das Pulsieren der oberflächliche Teil des medialen Arteria Saphena verschwindet.
4. Machen Sie eine longitudinale oberflächliche Hautinzision Schädelbasis bis zu diesem Punkt, wodurch versehentlich beschädigen die mediale Vena Schiffe.
5. Verwenden Sie einen stumpfen Spitze einer Schere auf die zugrunde liegende subkutane Gewebe zu sezieren.
6. Die Faszie Teilung der sartorius und M. gracilis ist unterteilt Schädel, um das Eindringen Ort der medialen Vena Schiffe, zuerst mit einem kleinen stumpfen Spitze chirurgischen Pinzette und dann digital.
7. Die beiden Muskelgruppen werden mit einem kleinen selbsthaltende Gewebe Retraktor getrennt und gleichzeitig dafür Sorge nicht auf den N. femoralis und Schiffe beschädigt.
8. Die Arterie wird auf einer Länge von ca. 1 bis 2 cm mit stumpf isoliert.
9. Drehen Sie den abgeschrägten Venflon Nadel so das Lumen nach oben zeigt. Biegen Sie die Nadel ein wenig so ist es das Schiff Krümmung leichter folgen. Denken Sie daran, sicherzustellen, dass die Nadel immer noch hin und her bewegen mit wenig Aufwand.
10. Die Arterie durchbohrt ist, eingefahrene der Nadel und der Seldingerdraht wird durch die Venflon Rohr eingeschoben.
11. Entfernen Sie die Venflon Rohr unter leichtem Druck auf die Arterie, um die Fixierung des Führungsdrahtes zu gewährleisten.
12. Der Mantel mit Einführhilfe über den Seldinger Draht eingeführt und an die gewünschte Position, nach der die Vertrauensperson und Seldinger Draht entfernt wird.
13. Die Vena femoralis ist nur unterhalb und medial der Arterie. Nach der Trennung von der Vene mit stumpfer Präparation wird die Vene kanülierten wie zuvor für die Arterie beschrieben.
14. Um sicherzustellen, dass sowohl die Arterie und Vene richtig katheterisiert, Blut aus beiden Scheiden und vergleichen Sie die Farbe der Proben. Wenn Zeichnung einer Blutprobe, denken Sie daran, anschließend spülen Sie die Katheter mit Heparin-Kochsalzlösung, um Katheter Durchgängigkeit zu erhalten.
15. Die Katheter sind gesichert und die Haut wird geschlossen mit einigen Nähten.
16. Ein Schiff Schleife rund um die Arterie und Vene gelegt werden, um die Schiffe vor der Punktion zu fixieren. Trotz ihrer Vorteile, wir in der Regel zu vermeiden ist dieser zusätzliche Schritt, weil es über Dissektion der Gefäße benötigt, und kann das Risiko einer Beschädigung der lateralen und tiefen Ästen zu erhöhen.

4. Transcardial Perfusion

1. Die folgende Ausrüstung ist für das Verfahren benötigt: Perfusion System (Abb. 2), relevant Perfusion Flüssigkeiten, Skalpell, stumpfen Spitze chirurgische Scheren-, Knochen-Scheren, und zwei große Selbst-Haltezange, von denen mindestens eine eine gebogene Spitze. Ein selbst behalten sternalen Retraktor ist nicht unbedingt notwendig, aber es erleichtert das Verfahren erheblich.
2. Transcardial Perfusion müssen in einem gut belüfteten Raum mit einer hohen Leistung Absaugung und Einrichtungen, die Sammlung von Perfusat Flüssigkeiten und Blut lassen für eine spätere sichere Entsorgung durchgeführt werden.
3. Nach intravenöser Injektion einer tödlichen Dosis von Pentobarbital, testen Sie die interdigitalen Schmerzen Reflex, bevor Sie fortfahren.
4. Der beste Zugang zum Herzen und der Aorta wird über eine mediane Sternotomie zur Verfügung gestellt. Machen Sie eine tiefe Längs Hautschnitt, der sich vom Manubrium zum Schwertfortsatz des Brustbeins. Sie erhalten Zugriff auf die Brusthöhle, indem sie einen kleinen Einschnitt in die Membran direkt unterhalb der Schwertfortsatz.
5. Legen Sie die Knochen Schere in der Brusthöhle und halbiere das Brustbein. Vorsicht ist bei der Durchführung dieses Verfahrens sein, weil das Herz kann an irgendeiner Stelle auf der Innenseite des Brustbeins verwachsen. Stellen Sie daher sicher, dass die Klinge des Knochens Schere zu jeder Zeit innerhalb der Brusthöhle gegen die Innenseite des Brustbeins liegt.
6. Nach dem Brustbein gespalten hat, in der selbsthaltende sternalen Retraktor zu setzen und die Brusthöhle.
7. Wenn noch intakt ist, einen kleinen Einschnitt in den Herzbeutel an der Herzspitze und dann digital öffnen den Herzbeutel.
8. Identifizieren Sie die linke Herzkammer, den rechten Vorhof und der Aorta zusammen mit dem überlegenen Hohlvene (Abb. 1C)
9. Machen Sie einen kleinen oberflächlichen Schnitt in der Nähe der Herzspitze und der Zugang des linken Ventrikels durch Perforieren des Herzmuskels mit einem stumpfen Instrument.
10. Legen Sie die perfusIonen-Kanüle in die linke Herzkammer und bewegen Sie die Kanülenspitze nach kranial in die Aorta.
11. Wenn die Kanüle zwischen den Fingern in die Aorta zu spüren ist, klemmen Sie die Kanüle in Ort mit der Selbsthaltung einer gebogenen Pinzette.
12. Machen Sie einen Schnitt in den rechten Vorhof und beginnen die Injektion der Fixierlösung durch die Perfusionskanüle. Der Fluss der Perfusat in der Aorta kann gefühlt werden, und das Blut ausgießen werde durch die eingeschnittenen rechten Vorhof als Perfusat fließen in die Minischwein Schiffe weiter. Beachten Sie, wie systemische Perfusion mit Paraformaldehyd Überstreckung der Extremitäten induziert und Zucken der oberflächlichen Muskulatur aufgrund der Aldehyd-Vernetzung von Nerven und Muskeln. Bei Verwendung einer Perfusion System mit Druckluft statt der Schwerkraft angetrieben, vergewissern Sie sich, um die Kanüle entfernen oder klemmen Sie die klare Silikonschlauch, bevor der Behälter leer ist, um Luft in das Gefäßsystem zu vermeiden.

Abbildung 1. A: Der weibliche Göttingen Minischwein externen Harnröhrenöffnung B:. Die Harnröhrenöffnung nach dem Einsetzen des Katheters C:. Ventrale Ansicht der Minischwein Herz nach mediane Sternotomie.

Abbildung 2. A: Die Perfusion System besteht aus Zulaufschlauch mit einer einstellbaren Druckventil und ein Hebel benutzt, um Einlass von Druckluft in den Behälter mit der Perfusat zu kontrollieren. Klare Silikonschlauch verbindet die Behälter zu einer stumpfen Spitze Kanüle aus einer 4 mm Stahlrohr B und C:.. Durch die Komprimierung der Einlass Hebel, steigt der Druck in dem Behälter und dem Perfusat wird durch die Kanüle D angetrieben: Wenn das klar Silikonschlauch und Kanüle mit Perfusat gefüllt sind, wird der Fluss mit einer Klemme gestoppt und das System ist einsatzbereit.

Diskussion

Diese Präsentation enthält Schritt-für-Schritt-visuelle Anweisungen, wie zu vier häufig verwendete Verfahren in Minischwein Forschung ^12,13 auszuführen. Die beschriebenen Techniken kann mit wenig oder ohne Anpassung in Landrasse Schweine und andere große Forschungseinrichtungen Tiere wie Hunde und Schafe ¹⁴ verwendet werden. Aseptische Bedingungen müssen eingesetzt werden, um Infektionen zu vermeiden, bei der Durchführung der beschriebenen Verfahren in Überlebensstudien werden.

Einleitung der Narkose ist für den Tierschutz und wissenschaftlichen Gründen wichtig, und sollte das Fehlen der Corneareflexe und gute muskuläre Entspannung zu bieten, vor Intubation versucht wird. Da jedoch die Anästhetika zur Induktion verwendet werden, nicht in festen Dosen verabreicht werden, sondern verabreicht, bis der gewünschte Effekt beobachtet wird, ist es wichtig, genau zu beobachten das Tier wegen der Gefahr der Apnoe, insbesondere bei Verwendung von Propofol ^6,10. Bei der trachealen Intubation kann der Einsatz von Xylocain Spray oder Muskelrelaxans erleichtern die Einführung der Röhre, aber die Anwendung von neuromuskulären Blockern sollte nur von Personen in solchen Verfahren gut ausgebildet sind, um so mit den ethischen Anforderungen genügen durchgeführt werden. Es sollte darauf geachtet werden, dass der Kehlkopf-Passage während der Intubation zu traumatisieren, um trachealen Schwellungen und Ödeme zu vermeiden. Airway Ödem kann mit NSAID oder ähnliche entzündungshemmende Medikamente ¹⁰ behandelt werden. Schweine können aus verschiedenen Positionen intubiert werden, aber nachdem das Tier auf dem Rücken neigt leichter zu sein für diejenigen, die regelmäßig durchzuführen menschlichen Intubation, da es die Atemwege stellt in ähnlicher Weise ^6. Der häufigste Fehler bei der Intubation wird ein unbeabsichtigtes Platzierung des Tubus in die Speiseröhre, die knapp unterhalb des Kehlkopfes Durchgang, wenn das Tier auf den Rücken gelegt befindet. Beachten Sie, sollte das Rohr nie, ohne vorher klar die Aryknorpel Knorpel und Stimmbänder vorangetrieben werden.

Transurethrale Katheterisierung der Harnblase durch die Harnröhre ist leicht in weiblichen Schweinen durchgeführt, während dieser Prozedur ist extrem schwierig, vielleicht unmöglich, bei Männern ^6. Es wird darauf hingewiesen, dass seit der weiblichen Harnröhrenmündung ist anterior der Vagina, der größere vaginale Öffnung irrtümlich kann katheterisiert werden. Die Verwendung von sterilen und Desinfektion Schmiermittel ist ratsam, für das Überleben Studien. Darüber hinaus kann Schmiermittel mit örtlicher Betäubung Wirkung erleichtert die Katheterisierung Verfahren.

Bei der Durchführung von Arteria und Vena femoralis Katheterisierung, die Wahl des Schiffes Kathetern und wie sie gesichert sind unterschiedlich zwischen Nicht-Überleben und das Überleben Studien, vor allem, wenn Katheter für einen längeren Zeitraum ⁶ sind implantiert. Zum Beispiel Katheter für chronische Implantation sollte hoch biokompatibel, haben Retentionsperlen oder Manschetten für die Befestigung sowie nicht traumatisieren der Gefäßwand im Laufe der Zeit, und veranlassten eine Thrombose oder Erosion ^6.

Im vorliegenden Video, verwenden wir ein geschlossenes System mit Druckluft für transcardial Perfusion mit Strom versorgt. Eine weitere Möglichkeit ist, ein System von der Schwerkraft angetrieben verwenden. Der Vorteil der Schwerkraft-Systeme im Vergleich zu Systemen unter Verwendung von Druckluft ist, dass sie einfach, effizient sind, und stellen keine Gefahr von Druckluft in das Gefäßsystem. Jedoch ändert sich der hydrostatische Druck durch die Schwerkraft-Systeme ausgeübt kontinuierlich während der Perfusion, und dies kann die histologischen Ergebnisse ¹⁵ beeinflussen. Je nachdem, welche Art von histopathologischen Untersuchungen will man nicht, so kann es vorteilhaft sein, das Tier mit heparinisierten Kochsalzlösung ersten perfuse. Dies ist insbesondere bei der Durchführung importantance Immunfluoreszenzfärbung um Autofluoreszenz Probleme, die durch Erythrozyten zu vermeiden. Außerdem, wenn das Organ von Interesse ist das Gehirn, könnten die absteigende Aorta abgeklemmt, um zu retten Fixativ werden. Doch bei Schweinen, bringt dieser Schritt zusätzliche sezieren und das Verfahren zu verlängern.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Verfahren	Ausstattung	Firma	Katalog-Nummer
Intubation
	Respirator	Datex-Ohmeda S / S Avance, GE Healthcare	1009-9002-000
	Absaugung mit stumpfer Spitze	Unomedical	34091181
	Laryngoskop	Müller	85-0045 (Laryngoskop Set)
	Endotrachealtubus 5,5 mm ID	Smiths Medical International Ltd	100/199/055
	Stylet	Hudson RCI	5-151001
	Spritze 5ml
	Stethoskop	Martin	17-262-00
Blase Katheterisierung
	AquaFlate Glycerin Silikon Foley Katheter 8-Französisch mit Mandrin	Rüsch	178003
	Speculum nasal	Martin	36-859-50
	Speculum rektale	Martin	30-613-15
	Blunt-Spitze Pinzette	Martin	13-374-16
	Katheter Gleitgel
	Cathejell Lidocain	Montavit	CJL08501
	Instillagel Comb.	Farco Pharma	08-40-200
	A4 Urinbeutel	Unomedical	38 155 1S
	Klebeband
Arteria und Vena femoralis Katheterisierung
	Skalpell	Martin	10-295-11
	Blunt-Spitze chirurgische Scheren	Martin	11-881-18
	Tissue Zange	Martin	12-100-14
	Kleine stumpfen Spitze chirurgischen Pinzette	Martin	13-375-13
	Kleine selbsthaltende Tissue Retraktor	Martin	15-753-13
	Nadelhalter	Martin	20-634-14
	Chirurgische Swaps
	Suture mit Nadel
	Saline
	Heparine	LEO	585679
	18-Gauge-Venflon	BD Venflon Pro	393206
	4-Französisch brite Spitze Hüllen mit Einführhilfe und Seldingerdraht	Cordis	154-2629-1/0017
Transcardial Perfusion
	Pressurized Perfusionssystem	Startseite von Teilen in den meisten professionellen Baumärkten gemacht
	Rauchabsaugsystems	Gram A / S	01750000 und 0303700
	Perfusant 5L
	Blunt-Spitze chirurgische Scheren	Martin	11-881-18
	Knochen Schere	FST	16150-24
	Große gebogene Spitze selbst Haltezange	Martin	13-421-18
	Selbst Beibehaltung sternalen Retraktor	Rudolf Medical	7520-10
	Pentobarbital	TheRoyal Veterinary and Agricultural University (KVL)	200 mg / ml
	22-Gauge-Venflon	BD Venflon Pro	393202