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Biology

कार्डियोथोरेसिक सर्जरी के लिए प्रीएडोलसेंट माउस पिल्ले का संज्ञाहरण और इंटुबैशन

Published: June 2, 2022 doi: 10.3791/64004
Automatic Translation
*1, 1,2, 3,4, 1,2, 1,2, *1,2
1Molecular Cardiology and Biophysics Division, Victor Chang Cardiac Research Institute, 2St Vincent’s Clinical School, University of New South Wales Sydney, 3Department of Anaesthesia, The Children’s Hospital at Westmead, 4School of Child and Adolescent Health, University of Sydney
* These authors contributed equally

Summary

>7 दिन के चूहों में कार्डियोथोरेसिक सर्जिकल मॉडल को इंटुबैशन की आवश्यकता होती है, लेकिन यह पूर्व-किशोर (8-14-दिन) माउस पिल्ले के लिए चुनौतीपूर्ण है और इंटुबैशन के लिए एनेस्थेटिक आहार पर बहुत कम जानकारी है। यहां, हम 10 दिन के सी 57बीएल / 6 जे माउस पिल्ले में केटामाइन / ज़ाइलाज़िन / एट्रोपिन की खुराक आहार प्रस्तुत करते हैं जो पशु मृत्यु दर को कम करते हुए एंडोट्रेकियल इंटुबैशन की अनुमति देते हैं।

Abstract

म्यूरिन सर्जिकल मॉडल प्रीक्लिनिकल अनुसंधान में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कार्डियक चोट के बाद मायोकार्डियल पुनर्जनन में यांत्रिक अंतर्दृष्टि 0-14 दिन के चूहों में कार्डियोथोरेसिक सर्जरी मॉडल से प्राप्त की जा सकती है, जिनमें से कार्डियोमायोसाइट्स, वयस्कों के विपरीत, प्रोलिफेरेटिव क्षमता बनाए रखते हैं। 7 दिन तक के माउस पिल्ले प्रभावी रूप से हाइपोथर्मिया द्वारा स्थिर होते हैं और कार्डियोथोरेसिक सर्जरी के लिए इंटुबैशन की आवश्यकता नहीं होती है। प्रीएडोलसेंट (8-14-दिन पुराने) माउस पिल्ले, हालांकि, इंटुबैशन की आवश्यकता होती है, लेकिन यह चुनौतीपूर्ण है और इंटुबैशन की सुविधा के लिए संज्ञाहरण के बारे में बहुत कम जानकारी है। यहां, हम 10 दिन के सी 57बीएल / 6 जे माउस पिल्ले में केटामाइन / ज़ाइलाज़िन / एट्रोपिन की खुराक आहार प्रस्तुत करते हैं जो पशु मृत्यु दर को कम करते हुए एंडोट्रेकियल इंटुबैशन की अनुमति देते हैं। शरीर के वजन के लिए केटामाइन/ ज़ाइलज़िन / एट्रोपिन खुराक आहार के अनुभवजन्य अनुमापन ने संकेत दिया कि विभिन्न वजन के माउस पिल्ले के संज्ञाहरण की प्रतिक्रिया गैर-रैखिक थी, जिससे 20/4/0.12 मिलीग्राम / किग्रा, 30/4/0.12 मिलीग्राम / किग्रा, और 50/6/0.18 मिलीग्राम / किग्रा की खुराक ने 3.15-4.49 ग्राम (एन = 22) के बीच वजन वाले पिल्लों के इंटुबैशन की सुविधा प्रदान की। क्रमशः। कम शरीर के वजन वाले पिल्लों को भारी पिल्ले (पी < 0.001) की तुलना में अधिक इंटुबैशन प्रयासों की आवश्यकता होती है। उत्तरजीविता पोस्ट-इंटुबैशन शरीर के वजन के साथ सहसंबद्ध है (क्रमशः कम, मध्य और उच्च वजन वाले समूहों के लिए 59%, 70%, और 80%, आर2 = 0.995)। इंटुबैशन के बाद मायोकार्डियल रोधगलन सर्जरी के लिए, संज्ञाहरण के एक सर्जिकल विमान को 100% ऑक्सीजन में 4.5% आइसोफ्लुरेन के साथ प्रेरित किया गया था और 100% ऑक्सीजन में 2% आइसोफ्लुरेन के साथ बनाए रखा गया था। सर्जरी के बाद उत्तरजीविता तीन वजन समूहों के लिए 92%, 86% और 88% (पी = 0.91) पर समान थी। इंटुबैशन और सर्जरी के लिए पशु हैंडलिंग प्रथाओं में परिष्करण के साथ, और सर्जरी के बाद बांध द्वारा नरभक्षण को कम करने के साथ, पूरी प्रक्रिया (इंटुबैशन प्लस सर्जरी) के लिए समग्र अस्तित्व शरीर के वजन (55%, 60%, और 70% क्रमशः कम, मध्य और उच्च वजन वाले समूहों के लिए, आर2 = 0.978) के साथ सहसंबद्ध है। 10-दिन के पिल्लों के इंटुबैशन के साथ आने वाली कठिनाई और संबंधित उच्च मृत्यु दर को देखते हुए, हम 10-दिन के पिल्ले में कार्डियोथोरेसिक सर्जरी को कम से कम 5.5 ग्राम वजन वाले पिल्लों तक सीमित करने की सलाह देते हैं।

Introduction

म्यूरिन मॉडल प्रीक्लिनिकल कार्डियोथोरेसिक अनुसंधान में अमूल्य उपकरण हैं, विशेष रूप से जिस आसानी से आनुवंशिक रूप से इंजीनियर माउस लाइनें उत्पन्न की जा सकती हैं, और यह भी आसानी से चूहों को पैथोलॉजिकल रोग मॉडल प्रदान करने के लिए शल्य चिकित्सा से हेरफेर किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, हृदय की चोट के बाद मायोकार्डियल पुनर्जनन का अध्ययन1 . इस संबंध में, यह दिलचस्प है कि, वयस्क चूहों के विपरीत, जिसमें कार्डियोमायोसाइट्स कोशिका चक्र से पीछे हट गए हैं, 0-2 दिन के नवजात माउस दिल एपिकल रिसेक्शन या मायोकार्डियल रोधगलन 2,3,4 के प्रेरण के बाद न्यूनतम निशान के साथ मरम्मत करते हैं। इसके विपरीत, 7-दिन के नवजात दिल 2,3 के निशान की उच्च घटनाओं के साथ पूरी तरह से पुनर्जीवित होते हैं। चूंकि बाएं वेंट्रिकल के शीर्ष में कार्डियोमायोसाइट्स जन्म के बाद 2 सप्ताह तक प्रोलिफेरेटिव क्षमता बनाए रखते हैं, इसलिए 0-14 दिन के चूहों में हृदय की चोट के बाद पुनर्जनन के यांत्रिक अध्ययन घायलवयस्क हृदय के उत्थान के लिए चिकित्सीय लक्ष्यों की पहचान करने के लिए सूचनात्मक हो सकते हैं।

कार्डियक चोट के माउस मॉडल के विकास में संज्ञाहरण के तहत सर्जिकल हेरफेर शामिल है। इसके लिए आवश्यक है कि वक्ष को हृदय तक पहुंचने के लिए खोला जाए, जो आम तौर पर इंटुबैशन और यांत्रिक वेंटिलेशन को अनिवार्य करता है। माउस तनाव, शरीर का वजन और उम्र एनेस्थेटिक्स के प्रति संवेदनशीलता को प्रभावित करते हैं। वयस्क चूहों को एजेंटों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ एनेस्थेटाइज किया जा सकता है, इंटुबैशन के लिए एक आम आहार 100/13/0.5 मिलीग्राम / किग्रा 6,7 पर केटामाइन / ज़ाइलेज़िन / एट्रोपिन है। नवजात चूहों (0-7 दिन पुराने) में एक केंद्रीकृत दर्द रिफ्लेक्स की कमी होती है, और उन्हें बर्फ पर प्रभावी ढंग से स्थिर किया जा सकता है औरइंटुबैशन 6,8,9 के बिना सर्जरी के अधीन किया जा सकता है। प्रीएडोलसेंट (8-14-दिन पुराना) माउस पिल्ले को हाइपोथर्मिया 9,10 के साथ एनेस्थेटाइज्ड नहीं किया जा सकता है; कार्डियोथोरेसिक सर्जरी के लिए उन्हें इंटुबैशन की आवश्यकता होती है। 14 दिन से कम उम्र के किशोरावस्था के चूहों में कार्डियोथोरेसिक सर्जरी पर कोई पिछला अध्ययन नहीं है। हमारे अनुभव में, 14 दिनों से कम उम्र के आइसोफ्लुरेन-एनेस्थेटाइज्ड प्रीएडोलसेंट चूहों का इंटुबैशन मुश्किल है। 7 दिनों से अधिक उम्र के चूहों के लिए अनुशंसित इंजेक्शन एनेस्थेटिक आहार 50-150 मिलीग्राम / किग्रा केटामाइन और 5-10 मिलीग्राम / किग्रा ज़ाइलाज़िन10 है। किशोरावस्था से पहले के चूहे अभी भी न्यूरोलॉजिकल रूप से विकसित हो रहे हैं और दवाओं और दवा चयापचय के लिए उनकी प्रतिक्रियाएंवयस्क जानवरों से बहुत अलग हैं। यह तरल पदार्थ, इलेक्ट्रोलाइट और एसिड-बेस असंतुलन के साथ-साथ हाइपोग्लाइसीमिया और हाइपोथर्मिया के जोखिम को बढ़ाता है, न केवल उनकी उच्च चयापचय दर के कारण, जो तेजी से उनके सीमित ऊर्जा भंडार को कम करता है, बल्कि उनके थर्मोरेगुलेटरी अपरिपक्वता 6,11,12 के कारण भी होता है। इस प्रकार, एनेस्थेटिक आहार पर बहुत कम जानकारी है जो दोनों इंटुबैशन की सुविधा प्रदान करते हैं और पूर्वकिशोर चूहों के अस्तित्व को अधिकतम करते हैं।

यहां हमने 10 दिन पुराने सी57बीएल/6जे माउस पिल्लों में 3-8 ग्राम तक वजन वाले केटामाइन/जाइलाज़िन/एट्रोपिन की खुराक का अनुभवपूर्वक परीक्षण किया है, ताकि एनेस्थीसिया का एक विमान प्राप्त किया जा सके, जो पशु मृत्यु दर को कम करते हुए बाद में कार्डियोथोरेसिक सर्जरी के लिए एंडोट्राचेल इंटुबैशन की अनुमति देने के लिए पर्याप्त है। हमने इंटुबैशन, सर्जरी और पोस्ट-सर्जिकल मातृ नरभक्षण से मृत्यु दर को कम करने के लिए पशु हैंडलिंग प्रथाओं को भी परिष्कृत किया।

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Protocol

सेंट विंसेंट अस्पताल पशु आचार समिति द्वारा वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए ऑस्ट्रेलियाई कोड ऑफ प्रैक्टिस और एराइव दिशानिर्देशों के अनुसार अनुमोदित सभी पशु प्रयोगों को एक बाल चिकित्सा एनेस्थेटिस्ट (जेजेएस) के मार्गदर्शन के साथ एक अनुभवी छोटे पशु सर्जन (जेडब्ल्यू) द्वारा किया गया था।

1. उपकरणों की तैयारी

  1. सर्जरी के दिन, 10 दिन के पिल्ले के इंटुबैशन के लिए विशेष उपकरण स्थापित करें (चित्रा 1 ए, बी)। इसमें एक वार्मिंग लैंप, इंटुबैशन प्लेटफॉर्म, फाइबर-ऑप्टिक लाइट, छोटे फोर्सप्स, 0.02 मिमी व्यास के तांबे के तार के टुकड़े से बना एक लैरींगोस्कोप शामिल है (तार के अंत के साथ लंबाई में 60 मिमी 175 डिग्री के कोण पर 3 मिमी व्यास सर्कल में बनाया गया है; चित्रा 1 बी), और एक 24-गेज प्लास्टिक अंतःशिरा (यानी) प्रवेशनी, जिसका उपयोग एंडोट्रेकियल ट्यूब के रूप में किया जाता है।
  2. सुनिश्चित करें कि कैनुला में 21 मिमी प्लास्टिक महिला ल्यूर लॉक एडाप्टर (चित्रा 1 बी) से जुड़ी 19 मिमी लंबी प्लास्टिक टयूबिंग (0.7 मिमी ओडी) शामिल है। ल्यूर लॉक एडाप्टर के माध्यम से तांबे के तार का एक टुकड़ा डालकर कैनुला की टयूबिंग को कठोर करें। ~ 8 μL / g 13,14 के ज्वारीय आयतन वाले माउस के लिए130 μL की कुल मात्रा के साथ एक कैनुला का उपयोग करें।

2. 10 दिन के चूहों का एनेस्थीसिया

  1. सर्जरी के दिन, 10 दिन पुराने C57BL / 6J पिल्ले के पिंजरे से बांध को हटा दें और पिंजरे को वार्मिंग पैड (37 डिग्री सेल्सियस) पर रखें।
  2. विभिन्न वजन समूहों के लिए तालिका 1 में विस्तृत अनुपात में 0.5 एमएल इंसुलिन सिरिंज और 29 ग्राम सुई के साथ केटामाइन / ज़ाइलाज़िन / एट्रोपिन के साथ 10 मिलीलीटर प्रति ग्राम शरीर के वजन इंट्रापरिटोनियल इंजेक्शन द्वारा पिल्ले को एनेस्थेटाइज करें।
  3. इंजेक्शन के तुरंत बाद, पिल्ले को एक गर्म (37 डिग्री सेल्सियस) प्लेक्सीग्लास कक्ष में रखें जिसे 100% ऑक्सीजन के साथ पूर्व-ऑक्सीजनयुक्त किया गया है।

3. 10 दिन के चूहों का इंटुबैशन

  1. ऑक्सीकरण के 3-4 मिनट के बाद, पिल्ला को वयस्क चूहों के लिए अनिवार्य रूप से इंटुबैशन के लिए एक मंच पर स्थानांतरित करें। इसे सुपाइन स्थिति (चित्रा 1 सी) में पिल्ले के साथ करें या 45 ° कोण15 पर निलंबित करें। वार्मिंग लैंप के साथ तापमान बनाए रखें।
    1. इंटुबैशन से पहले, पंजे पिंच रिफ्लेक्स द्वारा संज्ञाहरण की गहराई का आकलन करें। इष्टतम इंटुबैशन के लिए, पंजा पिंच रिफ्लेक्स अभी भी मौजूद होना चाहिए लेकिन एक जागरूक जानवर से स्पष्ट रूप से कम होना चाहिए।
  2. एनेस्थेटाइज्ड प्यूप सुपाइन को एक इंटुबैशन प्लेटफॉर्म (चित्रा 1 सी) में सुरक्षित करने के बाद, जीभ को छोटे बल के साथ पकड़ें और ग्लोटिस और मुखर डोरियों को उजागर करने के लिए तांबे के तार (चित्रा 1 बी) के एक टुकड़े से बने लैरींगोस्कोप का उपयोग करें। एक लचीले फाइबर-ऑप्टिक प्रकाश (चित्रा 1 डी) के साथ ट्रांस-रोशनी द्वारा मुखर डोरियों के विज़ुअलाइज़ेशन की सहायता करें।
  3. एक कठोर प्रवेशनी का उपयोग करके, कैनुला को झुकाएं ताकि ल्यूर लॉक का अंत नोक की तुलना में थोड़ा कम (~ 10 °) हो, और जैसे ही मुखर डोरियां अलग हो जाएं, कैनुला डालें और इसे तब तक आगे बढ़ाएं जब तक कि ल्यूर लॉक एडाप्टर मुंह के ठीक बाहर न हो। इंटुबैशन के तुरंत बाद तार को हटा दें।
    नोट: इस उम्र के चूहों में इंटुबैशन के दौरान कोई प्रतिरोध अपेक्षित नहीं है जब तक कि कैनुला बहुत दूर तक उन्नत न हो, और कैरिना से प्रतिरोध महसूस किया जाता है।
    1. अनायास सांस लेने के लिए जानवर की क्षमता से इंटुबैशन के बाद संज्ञाहरण की गहराई का आकलन करें। यह जांचने के लिए कि यह छाती की गति को रोकने के लिए इंटुबैशन कैथेटर को संक्षेप में अवरुद्ध करके अनायास श्वास पिल्ले के सफल श्वासनली इंट्यूबेशन की पुष्टि करें।
  4. तुरंत एक वार्मिंग पैड (37 डिग्री सेल्सियस) में इंट्यूबेटेड पिल्ला को स्थानांतरित करें और एंडोट्राचेल कैनुला को एक वेंटिलेटर से कनेक्ट करें, जो क्रमशः 30 μL/ स्ट्रोक, 40 μL / स्ट्रोक, या 50 μL / स्ट्रोक के साथ 1 L / मिनट की प्रवाह दर पर 100% ऑक्सीजन प्रदान करता है।
  5. पुन: श्वास को कम करने के लिए <15 सेकंड के भीतर इन प्रक्रियाओं को तेजी से करें।

4. 10 दिन के चूहों की मायोकार्डियल रोधगलन सर्जरी

  1. सर्जरी के लिए संज्ञाहरण के सर्जिकल प्लेन को प्रेरित करने के लिए, वेंटिलेटर में बहने वाली गैस को 100% ऑक्सीजन से ऑक्सीजन में 4.5% आइसोफ्लुरेन (आइसोफ्लुरेन एकाग्रता एक वेपोराइज़र द्वारा निर्धारित की जा रही है) में 4-5 मिनट के लिए स्विच करें।
    1. आइसोफ्लुरेन पर स्विच करने के बाद, यह जांचकर कि छाती की दीवार आंदोलन की आवृत्ति वेंटिलेटर के बराबर है, फिर से श्वासनली इंटुबैशन की पुष्टि करें। पूंछ या पंजे की पिंच रिफ्लेक्स की अनुपस्थिति के बाद सहज श्वास की हानि इंगित करती है कि संज्ञाहरण का एक सर्जिकल विमान (4-5 मिनट के बाद) तक पहुंच गया है।
  2. ऑक्सीजन में 2% आइसोफ्लुरेन के साथ संज्ञाहरण बनाए रखें।
  3. 16 में वर्णित सर्जिकल माइक्रोस्कोप (10x और 16x उद्देश्य) के तहत मायोकार्डियल रोधगलन सर्जरी करें।
    1. आयोडीन-आधारित या क्लोरहेक्सिडाइन-आधारित स्क्रब और 70% अल्कोहल के वैकल्पिक राउंड के साथ त्वचा को कई बार गोलाकार गति में कीटाणुरहित करें। बारीक कैंची का उपयोग करके, छाती की बाईं पार्श्व दीवार में तीसरी और चौथी पसली (चौथी इंटरकोस्टल स्पेस) के बीच एक क्षैतिज त्वचा चीरा लगाएं। बारीक बल का उपयोग करके, इंटरकोस्टल स्पेस के कुंद विच्छेदन द्वारा वक्ष खोलें और जगह को खुला रखने के लिए एक रिट्रेक्टर का उपयोग करें।
    2. 9-0 पॉलीप्रोपाइलीन मोनोफिलामेंट सीवन के साथ बाएं एट्रियल उपांग के ठीक बाहर बाईं कोरोनरी धमनी के बंधाव द्वारा मायोकार्डियल रोधगलन को प्रेरित करें। ~ 10 मिनट रोधगलन सर्जरी के बाद, त्वचा को 7-0 प्रोलीन के साथ बंद करें और बीटाडीन के साथ चीरा को कीटाणुरहित करें। रक्त के पिल्ले को 70% इथेनॉल या खारा के साथ साफ करें।
      नोट: किशोरावस्था से पहले पिल्ले में बाईं कोरोनरी धमनी का बंधाव अनिवार्य रूप से रक्तहीन होता है, क्योंकि यह वयस्क बंधाव के साथ होता है।
    3. 0.5 एमएल इंसुलिन सिरिंज और 29 जी सुई के साथ एक के बाद एक प्रशासित करें: बेहोश करने की क्रिया से तेजी से वसूली के लिए एटिपामेज़ोल (1-5 मिलीग्राम / किग्रा, 10 μL, इंट्रापरिटोनियल) एनाल्जेसिया (बुप्रेनोर्फिन, 0.075 मिलीग्राम / किग्रा, 10 μL, चमड़े के नीचे), और खारा (50 μL, इंट्रापेरिटोनियल)।
  4. आइसोफ्लुरेन को बंद करके जानवरों को ठीक होने दें। सुनिश्चित करें कि इसके बाद कुछ मिनटों के भीतर सहज श्वास फिर से शुरू हो जाए।
    1. पिल्ले को गर्म पूर्व-ऑक्सीजन युक्त कक्ष में वापस करें और वसूली के दौरान लगातार निगरानी करें जब तक कि राइटिंग रिफ्लेक्स वापस नहीं आ जाता है, जिस बिंदु पर पिल्ला को बाहर निकाल दें।
    2. धीरे से पिल्ले को घरेलू पिंजरे बिस्तर के साथ रगड़ें, पिल्ला को गर्म रखें, जांचें कि श्वास नियमित है, और यह कि पिल्ला सहज आंदोलन में सक्षम है। यह बांध द्वारा सर्जरी के बाद नरभक्षण को कम करेगा।
  5. बांध को पिंजरे में वापस करें जब सभी पिल्ले संज्ञाहरण से पूरी तरह से ठीक हो गए हों।
    नोट: एक पिल्ले की तैयारी, संज्ञाहरण, इंटुबैशन, सर्जरी और वसूली के लिए लिया गया समग्र समय 40-60 मिनट तक हो सकता है।
  6. घर के बांध और पिल्ले रात भर एक पिंजरे में 37 डिग्री सेल्सियस वार्मिंग पैड से आधा/आधा रखा जाता है।

5. इन्फ्रैक्ट आकार का सर्जरी के बाद का आकलन

  1. सर्जरी केबाद तीसरे दिन, पिल्लों को 1 एमएल / मिनट प्रवाह दर पर ऑक्सीजन में 4.5% आइसोफ्लुरेन के साथ एक प्लेक्सीग्लास चैंबर में रखकर एनेस्थेटाइज करें।
  2. एक बार संज्ञाहरण का एक सर्जिकल प्लेन पहुंच जाने के बाद (4-5 मिनट के बाद), पंजे की पिंच रिफ्लेक्स द्वारा मूल्यांकन किया जाता है, पिल्ले को कक्ष से हटा दें और पूंछ को टैप करके वार्मिंग पैड पर लापरवाह स्थिति में सुरक्षित करें।
  3. छेदक के ऊपर एक धागा रखें और सिर को विस्तारित रखने के लिए टेप को स्थिति में रखें और सिर को वेंटिलेटर से जुड़े नाक शंकु में रखें जो 200 μL / स्ट्रोक, 150 स्ट्रोक / मिनट पर ऑक्सीजन में 4.5% आइसोफ्लुरेन प्रदान करता है। ऑक्सीजन में 2% आइसोफ्लुरेन के साथ संज्ञाहरण का एक सर्जिकल प्लेन बनाए रखें।
  4. 70% इथेनॉल के साथ त्वचा को कीटाणुरहित करें। ठीक कैंची का उपयोग करके, श्वासनली के साथ दाईं आम कैरोटिड धमनी पर त्वचा में 1 सेमी का चीरा लगाएं और रक्त के थक्के को रोकने के लिए 1 मिनट के लिए 0.2 एमएल हेपरिनाइज्ड सेलाइन (200 यू) को प्रशासित करने के लिए एकल लुमेन पॉलीथीन ट्यूब (ओडी 0.61 मिमी, आईडी 0.28 मिमी) का उपयोग करके उजागर वाहिका को कैनुलाट करें।
  5. डायस्टोलिक में दिल को रोकने के लिए 2 सेकंड के भीतर 3.3 एमकेसीएल के 0.2 एमएल को तेजी से प्रशासित करने से पहले 1 मिनट के लिए ऑक्सीजन में आइसोफ्लुरेन को 4.5% तक बढ़ाएं।
  6. एक ही चीरे के माध्यम से दाहिने जुगुलर नस को विच्छेदित करें और इसे सही करें। 0.2 एमएल फॉस्फेट-बफर्ड सेलाइन (पीबीएस) के साथ दिल को संक्रमित करें, और फिर गैर-इन्फ्रैक्टेड रिमोट मायोकार्डियम को दागने के लिए 0.1 एमएल 0.2% एल्सियन ब्लू के साथ छिड़काव करें। सफल छिड़काव की जांच करें, जो रक्त, पीबीएस और फिर जुगुलर नस के माध्यम से एल्सियन ब्लू को धोने से स्पष्ट है।
  7. वक्ष खोलें और हृदय को छोड़ने के लिए आसपास के संयोजी ऊतक और वाहिकाओं को विच्छेदित करके हृदय को उत्पादित करें। पीबीएस में दिल को कुल्ला करें, यदि वांछित हो तो एट्रिया को हटा दें, और 10x उद्देश्य का उपयोग करके सर्जिकल माइक्रोस्कोप पर लगे कैमरे के साथ दिल की तस्वीर लें।

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Representative Results

10 दिन के चूहों का एनेस्थीसिया। 10-दिन के पिल्ले को 4-5 मिनट में 4.5% आइसोफ्लुरेन के साथ एनेस्थेटाइज किया जा सकता है; हालांकि, वे इंटुबैशन की तैयारी की प्रक्रिया में संज्ञाहरण से ठीक हो जाते हैं। उनके छोटे आकार के कारण, एक मानक नाक शंकु द्वारा वितरित आइसोफ्लुरेन संज्ञाहरण के तहत इंटुबैशन संभव नहीं है। हमने पहले 15- और 21 दिन के पिल्लेऔर वयस्कों में कार्डियोथोरेसिक सर्जरी के लिए क्रमशः 100/13/0.5 मिलीग्राम / किग्रा के केटामाइन / ज़ाइलज़िन / एट्रोपिन एनेस्थेटिक आहार का उपयोग किया है। प्रारंभिक प्रयोगों में, जिसमें ऑक्सीजन पूरकता शामिल थी, यह पाया गया कि 50-150 मिलीग्राम / किग्रा केटामाइन और 5-10 मिलीग्राम / किग्रा ज़ाइलाज़िन10 के अनुशंसित इंजेक्शन आहार के परिणामस्वरूप 10 दिन के पिल्ले में अस्वीकार्य मृत्यु दर हुई। 10 दिन के पिल्ले के शरीर के वजन और कूड़े के आकार के बीच व्युत्क्रम सहसंबंध को देखते हुए (आर2 = 0.250, पी < 0.0001; चित्रा 2), हमने शरीर के वजन समूहों के अनुसार एनेस्थेटिक आहार को टाइट किया। केटामाइन/ज़ाइलज़िन/एट्रोपिन खुराक को क्रमशः 50/6/0.18 मिलीग्राम/किग्रा तक कम करने के परिणामस्वरूप एनेस्थीसिया की पर्याप्त गहराई हुई, जिससे 5.5-8.10 ग्राम वजन वाले सहज श्वास पिल्लों के एंडोट्राचेल इंटुबैशन की अनुमति मिल सके (तालिका 1), लेकिन इस खुराक को हल्के पिल्ले द्वारा सहन नहीं किया गया था। केटामाइन/जाइलाज़िन/एट्रोपिन खुराक को क्रमशः 30/4/0.12 मिलीग्राम/किग्रा तक कम करने से पिल्ले का वजन 4.50-5.49 ग्राम तक कम हो गया, जबकि केटामाइन खुराक को 20 मिलीग्राम/किलोग्राम तक कम करने से 3.15-4.49 ग्राम वजन वाले पिल्लों का इंटुबैशन संभव हो गया (तालिका 1)। तालिका 1 सर्जरी के लिए आगे बढ़ने वाले इंटुबेटेड पिल्लों की संख्या और प्रतिशत को दर्शाती है; हालांकि, इस डेटा से एनेस्थीसिया से संबंधित मृत्यु दर को बहुत अधिक इंटुबैशन प्रयासों से जुड़ी मृत्यु दर से निकालना मुश्किल है। पशु अपव्यय को कम करने के हित में, हमने विशेष रूप से संज्ञाहरण से संबंधित मृत्यु दर की मात्रा निर्धारित नहीं की।

10 दिन के चूहों का इंटुबैशन। परिणाम सबसे अच्छे थे जब केवल एक या दो प्रयासों के बाद इंटुबैशन हासिल किया गया था। कम शरीर के वजन वाले पिल्ले भारी पिल्ले की तुलना में इंटुबेट करना अधिक कठिन था और अधिक प्रयासों की आवश्यकता थी (पी < 0.001; तालिका 1)। उत्तरजीविता पोस्ट-इंटुबैशन क्रमशः कम, मध्य और उच्च वजन वाले समूहों के लिए 59%, 70%, और 80% उत्तरजीविता के साथ शरीर के वजन के साथ सहसंबद्ध है (आर2 = 0.995, पी = 0.04; तालिका 1)।

10 दिन के चूहों की मायोकार्डियल रोधगलन सर्जरी। सर्जरी के बाद पिल्लों की 2 दिनों तक निगरानी की गई। सर्जरी के बाद दर्द के कोई संकेत नहीं थे। 48 घंटे (तालिका 1) में फॉलो-अप के लिए जीवित नहीं रहने वाले पिल्लों में से, कम वजन वाले समूह से एक की सर्जरी के 6 घंटे बाद मृत्यु हो गई, मध्य और उच्च वजन वाले समूहों में से प्रत्येक के एक पिल्ले की मौत बांध के साथ वापस रखे जाने से पहले हो गई, और मध्य और उच्च वजन वाले समूहों में से प्रत्येक के एक पिल्ले को सर्जरी के 16 घंटे के भीतर बांध द्वारा नरभक्षण किया गया। शरीर के छोटे अंगों के साथ या अगली सुबह कुछ भी नहीं बचा है। मायोकार्डियल रोधगलन सर्जरी के 2 दिन बाद जीवित रहना 86% -92% (पी = 0.91) पर विभिन्न वजन समूहों के बीच सुसंगत था। तालिका 1)। सर्जरी के 2 दिन बाद हृदय के एल्सियन-ब्लू छिड़काव द्वारा मूल्यांकन किए गए इन्फार्कटेड मायोकार्डियम, इस्केमिक (बिना दाग वाले) ऊतक से दागदार, गैर-इन्फ्रैक्टेड (नीले) के स्पष्ट सीमांकन से स्पष्ट था, जो बंधाव से दूर था (चित्रा 1 ई)।

पूरी प्रक्रिया (इंटुबैशन प्लस सर्जरी) के लिए समग्र अस्तित्व क्रमशः कम, मध्य और उच्च वजन वाले समूहों के लिए 55%, 60%, और 70% पर पुप शरीर के वजन के साथ सहसंबद्ध है (आर2 = 0.978, तालिका 1), हालांकि इस सहसंबंध ने सांख्यिकीय महत्व (पी = 0.09) प्राप्त नहीं किया।

Figure 1
चित्र 1: 10 दिन पुराने C57BL/6J माउस पिल्ले का एंडोट्रेकियल इंटुबैशन सेट-अप जिसमें बड़े वार्मिंग लैंप (WL), इंटुबैशन प्लेटफॉर्म (IP), और लचीले फाइबर-ऑप्टिक लाइटिंग (FL) को दिखाया गया है, जिसका उपयोग इंटुबैशन के समय मुखर डोरियों के विज़ुअलाइज़ेशन में सहायता के लिए किया जाता है। (बी) फोर्सप्स, लैरींगोस्कोप, 24-गेज कैनुला जिसे एंडोट्राचेल ट्यूब के रूप में उपयोग किया जाता है, और तांबे के तार का एक टुकड़ा जिसे इंटुबैशन के दौरान कैनुला को कठोर करने के लिए ल्यूर लॉक एडाप्टर के माध्यम से एंडोट्रेकियल ट्यूब में डाला जाता है (स्केल बार = 1 सेमी)। (सी) एनेस्थेटाइज्ड पिल्ला को इंटुबैशन प्लेटफॉर्म (12 सेमी (एल) x 8.5 सेमी (डब्ल्यू) एक्स 7.5 सेमी (एच)) पर पूंछ और सामने के अंगों को टैप करके सुपाइन सुरक्षित किया जाता है। छेदक के ऊपर रखे धागे का उपयोग सिर का विस्तार करने के लिए किया जाता है और इसे स्थिति में टेप किया जाता है। (डी) फाइबर-ऑप्टिक प्रकाश को मुखर डोरियों के ठीक नीचे श्वासनली को ट्रांस-रोशन करने के लिए गर्दन के ऊपर रखा जाता है। जीभ को छोटे बल के साथ रखा जाता है, और फिर लैरींगोस्कोप के साथ ग्लोटिस को उजागर करके मुखर डोरियों के आंदोलन की कल्पना की जाती है। एंडोट्राचेल ट्यूब को श्वासनली में डाला जाता है जबकि मुखर डोरियां खुली होती हैं। (E) एक सर्जन माउस प्यूप हार्ट की तस्वीर जो एल्सियन ब्लू (शीर्ष पर दिल के आधार के साथ फ्रंटल व्यू और नीचे की ओर शीर्ष पर, और एट्रिया हटा दी गई) के साथ संलग्न है, बाएं कोरोनरी धमनी के 48 घंटे के पोस्ट-लिगेशन (काला सीवन, काला तीर) को एक सर्जिकल माइक्रोस्कोप (10x उद्देश्य) के तहत कैमरे से लगाया गया है। गैर-रोधगलित मायोकार्डियम नीले रंग का होता है, शीर्ष पर इन्फ्रैक्टेड मायोकार्डियम बिना दाग वाला और पीला होता है; स्केल बार = 100 μm. इस आंकड़े को17 से संशोधित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्र 2: 10 दिन के C57BL/6 पिल्लों के शरीर का वजन कूड़े के आकार के साथ विपरीत रूप से सहसंबद्ध है। पिल्ले 4-10 के आकार के कूड़े से थे। औसत C57BL/6 कूड़े का आकार सात18 है। डेटा का विश्लेषण सरल रैखिक प्रतिगमन द्वारा किया गया था, जिसमें पी < 0.05 को महत्वपूर्ण माना जाता था। इस आंकड़े को17 से संशोधित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

संज्ञाहरण आहार: केटामाइन / ज़ाइलज़िन / एट्रोपिन (मिलीग्राम / किग्रा); 10 mL / g शरीर के वजन में दिया गया, ip शरीर का वजन, जी अध्ययन किए गए पिल्लों की संख्या इंटुबैशन प्रयास (ए, 1-2; B, 3-4 या C, >4) और पिल्लों की संख्या, n (%) सर्जरी के लिए आगे बढ़ने वाले पिल्ले, एन (%) सर्जरी के दो दिन बाद जीवित रहना, एन (%) इंटुबैशन प्लस सर्जरी के बाद समग्र अस्तित्व, एन (%)
एक B C
20/4/0.12 3.15 - 4.49 22 8 (36) 9 (41) 5 (23) 13 (59) 12 (92) 12 (55)
30/4/0.12 4.50 - 5.49 20 13 (65) 5 (25) 2 (10) 14 (70) 12 (86) 12 (60)
50/6/0.18 5.50 - 7.30 20 13 (65) 3 (15) 4 (20) 16 (80) 14 (88) 14 (70)
पी (ची-स्क्वायर टेस्ट) p<0.001 p = 0.91
आर2 (सहसंबंध गुणांक, 0.995, 0.978,
पी मान) p = 0.04 p = 0.09

तालिका 1: संज्ञाहरण आहार, इंटुबैशन प्रयासों की संख्या, और 10-दिन के माउस पिल्ले का प्रक्रिया के बाद का अस्तित्व। डेटा का विश्लेषण ची-स्क्वायर टेस्ट द्वारा किया गया था, जिसमें पी < 0.05 को महत्वपूर्ण माना जाता था।

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Discussion

वर्तमान में, कार्डियोथोरेसिक सर्जरी के लिए 10 दिन के चूहों के संज्ञाहरण और इंटुबैशन के लिए कोई अच्छी तरह से प्रलेखित तरीके नहीं हैं। इसके लिए, हमने शरीर के वजन के लिए केटामाइन / ज़ाइलाज़िन / एट्रोपिन खुराक आहार को निर्धारित किया है, जिससे 20/4/0.12 मिलीग्राम / किग्रा, 30/4/0.12 मिलीग्राम / किग्रा, और 50/6/0.18 मिलीग्राम / किग्रा की खुराक ने क्रमशः कम (3.15-4.49 ग्राम), मध्य (4.50-5.49 ग्राम), और उच्च (5.50-80 ग्राम) शरीर के वजन वाले पिल्लों के इंटुबैशन की सुविधा प्रदान की है। उत्तरजीविता पोस्ट-इंटुबैशन शरीर के वजन (क्रमशः कम, मध्य और उच्च वजन वाले समूहों के लिए 59%, 70%, और 80%) के साथ सहसंबद्ध है। 10-दिन के पिल्ले के इंटुबैशन के साथ आने वाली कठिनाई और संबंधित उच्च मृत्यु दर को देखते हुए, हम 10-दिन के पिल्ले में कार्डियोथोरेसिक सर्जरी को कम से कम 5.50 ग्राम वजन वाले जानवरों तक सीमित करने की सलाह देते हैं। इस इंटुबैशन तकनीक की एक सीमा यह है कि यह ऑपरेटर के कौशल और अनुभव पर निर्भर है, और वे कितनी जल्दी सीख सकते हैं। हालांकि, यह अनुमान लगाया गया है कि वयस्क इंटुबैशन में अनुभवी एक ऑपरेटर सात से आठ पिल्लों के 10 कूड़े पर अभ्यास करने के बाद किशोरावस्था इंटुबैशन में प्रवीणता प्राप्त कर सकता है। एक और सीमा यह है कि इंटुबैशन और मायोकार्डियल रोधगलन सर्जरी के बाद समग्र पिल्ला अस्तित्व 55% (सबसे कम शरीर वजन समूह) से 70% (उच्चतम शरीर वजन समूह) तक था। फिर भी, यह 1-दिन के पिल्ले के लिए रिपोर्ट किए गए 60% -70% जीवित रहने के समान है, जिन्हें बर्फ 8 पर स्थिरीकरण के बाद मायोकार्डियल रोधगलन के अधीन होने परकोई इंटुबैशन की आवश्यकता नहीं होती है।

हमने पाया कि विभिन्न वजन के 10-दिवसीय माउस पिल्ले में केटामाइन / ज़ाइलज़िन / एट्रोपिन एनेस्थेटिक आहार के लिए एक गैर-रैखिक प्रतिक्रिया थी। यह कई महत्वपूर्ण क्षेत्रों में विकास ता्मक अंतर को प्रतिबिंबित कर सकता है। बेसल चयापचय दर एकल कोशिकाओं से स्तनधारियों तक द्रव्यमान की तीन-चौथाई शक्ति तक ऑलोमेट्रिक रूप से स्केलकरती है। यह अध्ययन में जानवरों में दवा स्वभाव को प्रभावित करेगा, जो वजन में ढाई गुना भिन्न होता है। दवा चयापचय या विषहरण तंत्र की परिपक्वता एक और कारक है जो तत्काल प्रसवोत्तर अवधि में तेजी से बदलता है, जैसा कि मुक्त दवा की उपलब्धता को प्रभावित करने वाले तंत्र हैं, जैसे कि प्रोटीन बाइंडिंग20। फार्माकोकाइनेटिक मतभेद गैर-रैखिक दवा-प्रभाव संबंधों के लिए एकमात्र स्पष्टीकरण नहीं हो सकता है, क्योंकि शामक एजेंटों के लिए फार्माकोडायनामिक प्रतिक्रियाओं में अंतरभी संभव है। एनेस्थेटिक्स के इंट्रापरिटोनियल इंजेक्शन के बाद और इंटुबैशन से पहले ऑक्सीकरण के उपयोग ने प्रक्रिया की सुरक्षा में सुधार किया, जैसा कि हाल ही मेंवयस्कों के लिए नोट किया गया है। खुराक में आगे समायोजन, विशेष रूप से सबसे कम शरीर के वजन समूह के लिए, अस्तित्व में सुधार कर सकता है।

सफल इंटुबैशन के लिए संज्ञाहरण की गहराई महत्वपूर्ण थी। इंटुबैशन मुश्किल था अगर संज्ञाहरण का विमान बहुत हल्का था, और यदि बहुत गहरा था, तो पिल्ले ने अनायास सांस लेना बंद कर दिया, या तो इंटुबैशन के दौरान या ऑक्सीजन के साथ हवादार होने के दौरान इंटुबैशन के बाद। पिल्ले को संभालने से कभी-कभी सांस पकड़ने का कारण बनता है, खासकर इंटुबैशन के दौरान। यदि इंटुबैशन के दौरान सांस लेना बंद हो जाता है, तो पैर या पूंछ की उत्तेजना, या पिल्ले को गर्म ऑक्सीजन से भरे कक्ष में लौटना, नियमित श्वास को बहाल करने के लिए महत्वपूर्ण था। जब पिल्ला ने नियमित रूप से सांस लेना शुरू किया तो इंटुबैशन को फिर से प्रयास किया गया। यदि इंटुबैशन के बाद सांस लेना बंद हो जाता है, तो जानवरों को ऑक्सीजन के साथ 10 मिनट तक हवादार किया जाता है। यदि इस समय के दौरान सहज श्वास फिर से शुरू हुआ, तो जानवर सर्जरी के लिए आगे बढ़े। हालांकि, हमने पाया कि यदि इस समय के भीतर सहज श्वास बहाल नहीं किया गया था, तो पिल्ले संज्ञाहरण से ठीक नहीं हुए या, यदि सर्जरी के अधीन थे, तो वसूली अवधि के दौरान मृत्यु हो गई।

10-दिन के पिल्लों की उच्च चयापचय दर को देखते हुए, बांध को अपने पिल्लों से यथासंभव कम समय के लिए अलग करके ऊर्जा भंडार की कमी को सीमित करना सबसे अच्छा है और इस प्रकार, सर्जिकल ऑपरेशन की संख्या को अधिकतम 5-6 घंटे की अवधि में प्रति दिन चार या पांच पिल्ले प्रति कूड़े तक सीमित करना है। सर्जरी से गुजरने वाले पिल्लों के मातृ नरभक्षण को कम करने के लिए, सर्जरी से गुजरने वाले किसी भी कूड़े को माताओं को पालने के लिए हटा दिया गया था या पिंजरे में बांध की वापसी से पहले मार दिया गया था। शल्य चिकित्सा के बाद मातृ नरभक्षण से मृत्यु दर को कम करने के लिए हमारी हैंडलिंग प्रथाएं नवजात शिशुओं के लिए रिपोर्ट की गईथीं।

अंत में, हमारे व्यवहार्यता अध्ययन से पता चलता है कि पुराने चूहों के लिए उपयोग किए जाने वाले इंजेक्शन योग्य केटामाइन / ज़ाइलाज़िन / एट्रोपिन एनेस्थेटिक आहार को बाद में कार्डियोथोरेसिक सर्जरी के लिए 10-दिन के माउस पिल्ले के इंटुबैशन से मृत्यु दर को कम करने के लिए आवश्यक है, जैसा कि इंटुबैशन, सर्जरी और पोस्ट-सर्जिकल मातृ नरभक्षण से मृत्यु दर को कम करने के लिए विशिष्ट हैंडलिंग प्रथाएं हैं।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है।

Acknowledgments

इस काम को एनएचएमआरसी प्रोग्राम ग्रांट [आईडी 1074386], कार्डियोवैस्कुलर रिसर्च ग्रांट [आरएमजी] में उत्कृष्टता के लेडुक ट्रान्साटलांटिक नेटवर्क और आरटी हॉल ट्रस्ट [आरएमजी एंड एसईआई] से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Atipamezole (Antisedan) Provet (NSW) Pty Ltd ATIP I
Atropine 600 mcg/mL Clifford Hallam Healthcare Pty Ptd 1957699 PFIZER-0143386
Betadine Livingstone International BU0520
Buprenorphine (Temgesic) Provet (NSW) Pty Ltd TEMG I
Fiber-optic light Leica  3011350 CLS 150X
GraphPad Prism GraphPad Software, LLC Version 9.1.2
Intubation platform  - - Any sturdy box (e.g. plastic tip box) with approximate dimensions 12 (L) x 8.5 x (W) x 7.5 cm (H)
Isoflurane Provet (NSW) Pty Ltd ISOF 07
Ketamine 100 mg/mL Provet (NSW) Pty Ltd KETAI1
Plastic intravenous cannula 24-gauge Polywin Safety  BD Insyte  CE0086 19 mm length of plastic tubing (0.7 mm outer diameter) attached to a 21mm plastic female luer lock adaptor; total volume of annula 130 μL
Single lumen polyethylene tube Critchley Electrical Products Pty Ltd Auburn NSW Outer diameter 0.61 mm, inner diameter 0.28 mm
Small forceps F.S.T. NO 11051-10
Surgical microscope (camera optional) Leica  M651 (Leica IC80 HD camera) 10x and 16x objective
Suture 7-0 prolene Ethicon 8708H
Suture 9-0 polypropylene monofilament Ethicon 2813
V-1 Tabletop with Active Scavenging isoflurane anesthesia systm VetEquip 901820
Vented 2-Liter plexiglass induction chamber VetQuip Pty Ltd 942102 25 cm (L) x 13 cm (W) x 11 cm (H)
Warming lamp Brilant Lighting 99223
Xylazine Provet (NSW) Pty Ltd XYLA Z 2

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References

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जीव विज्ञान अंक 184
कार्डियोथोरेसिक सर्जरी के लिए प्रीएडोलसेंट माउस पिल्ले का संज्ञाहरण और इंटुबैशन
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Wu, J., Nicks, A. M., Skowno, J. J., … More

Wu, J., Nicks, A. M., Skowno, J. J., Feneley, M. P., Graham, R. M., Iismaa, S. E. Anesthesia and Intubation of Preadolescent Mouse Pups for Cardiothoracic Surgery. J. Vis. Exp. (184), e64004, doi:10.3791/64004 (2022).

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