We hebben een eenvoudige, betrouwbare en relatief goedkope methode voor endotracheale intubatie bij muizen via directe laryngoscopie behulp van een otoscoop met een 2,0 mm speculum ontwikkeld. Deze techniek is atraumatische en kan worden gebruikt voor herhaalde metingen in chronische experimenten. We vinden het superieur aan tracheostomie of eerder gerapporteerde niet-chirurgische technieken.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Muizen, zowel wildtype en transgene, zijn de belangrijkste model van zoogdieren in het biomedisch onderzoek op dit moment. Intubatie en mechanische ventilatie noodzakelijk zijn voor de hele dierproeven dat een operatie noodzakelijk onder diepe narcose of metingen van de longfunctie. Tracheostomie is de standaard voor het intuberen van de luchtwegen in deze muizen aan mechanische ventilatie geweest. Orotracheale intubatie is gerapporteerd maar niet met succes gebruikt in veel studies door de aanzienlijke technische moeilijkheden of een eis voor zeer gespecialiseerde en dure apparatuur. Hier beschrijven we een techniek van directe laryngoscopie behulp van een otoscoop voorzien van een 2,0 mm speculum en het gebruik van een 20 G intraveneuze katheter als een endotracheale tube. We hebben deze techniek op grote schaal gebruikt en betrouwbaar intuberen en gedrag nauwkeurige evaluaties van de longfunctie bij muizen. Deze techniek heeft bewezen veilig, met in wezen geen dierlijke verlies in ervaren handen. Bovendien is deze techniekkan worden gebruikt voor herhaalde studies van muizen bij chronische modellen.
Inleiding
Het laboratorium muis vrijwel verdrongen alle soorten als de voornaamste zoogdiermodel van biologie en pathobiology. Het laboratorium muis is de kleinste soort zoogdier, dat is duidelijk en uitvoerig aangetoond van waarde als een model van menselijke ziekte te zijn en heeft bewezen van onschatbare waarde in de vooruitgang van ons begrip van de menselijke biologie en ziekte. De korte draagtijd tijd en aanzienlijk lagere kosten heeft geleid tot de ontwikkeling en de studie van nul en transgene muizen als een alledaags instrument in biomedisch onderzoek. Echter, de grootte van de gemiddelde laboratoriummuis (20-25 g) hun studie beperkt fysiologisch of chirurgisch gebaseerde studies en bijgevolg sommige onderzoekers bestuderen groter zoogdiersoort. Een belemmering voor het gebruik van muizen in deze onderzoeken is de moeilijkheid met intubatie technieken die fysiologische metingen of uitgebreide chirurgische ingrepen onder diepe narcose zou toestaan. Tracheostomie 1 is gebruikt als standaard technique plaats van intubatie vanwege de grotere gemak van het uitvoeren van deze techniek en bescheiden vaardigheid vereist. Echter, tracheostomie is niet bevorderlijk voor chronische of herstel operatie studies; dus is beperkt tot acute experimenten. Tracheostomie kan ook een verstorende variabele in onderzoek waarin ontsteking of gevoelige fysiologische reflexen zijn belangrijk.
Ons laboratorium heeft de meeste beschreven door andere onderzoekers technieken geprobeerd en vonden ze ontoereikend voor een verscheidenheid van redenen. Tracheostomie is te traumatisch en induceert bloeden en luchtwegontsteking. Veel problematischer is dat het niet haalbaar kan worden herhaald. Veel relatief niet-invasieve technieken die een bescheiden investering in apparatuur vereist is, zijn niet voldoende betrouwbaar. Andere technieken vereisen dure apparatuur die is moeilijk te rechtvaardigen zonder te weten of de apparatuur werkt in een specifieke toepassing. Dus zochten we naar een niet-traumatische techniek die nodig is niet meer t ontwikkelenhan een bescheiden investering in gespecialiseerde apparatuur kan snel worden bereikt en betrouwbaar kan worden herhaald bij chronische modellen, en kunnen worden gebruikt in grote aantallen dieren. Hier beschrijven we een dergelijke techniek.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. Bereiding van dieren
- Verkrijgen muizen die ouder zijn dan 8 weken en meer dan 20 g (kleinere muizen worden geïntubeerd door een deskundige) zijn.
- Anesthesie
- Injecteer muizen met 20 mg / kg, elk van ketamine en xylazine intraperitoneaal als preanesthetic. (Deze dosis is onvoldoende om volledig te verdoven de muis, maar vergemakkelijkt de veilige overdracht, na intubatie, mechanische ventilatie.) Kan echter aanpassing van de dosering noodzakelijk zijn volgens de verdoving reactie in overleg met de institutionele dierenarts.)
- Induceren anesthesie bij muizen met 3,5% isofluraan / zuurstof in een inductie kamer voor 90-120 sec.
- Let op de ademhaling zorgvuldig. Het moet geleidelijk vertragen tot niet minder dan 45 slagen per minuut.
2. Voorbereiding voor intubatie
- Verwijder de muis uit de inductie kamer en nekvel stevig vast.
- Gebruik kussens fijn pincet naar Gently uitbreiding van de tong uit de mond.
- Handhaaf uitbreiding van de tong door het houden van de tong tussen twee vingers en het toepassen van zachte kracht.
- Trek met de muis op het speculum van de otoscoop met een verticale beweging.
- Kijk door het oculair van de otoscoop terwijl strak scruffing en trek de muis omhoog voorzichtig met de tong en het nekvel.
- Kijk goed voor de stembanden. Zij moeten gemakkelijk toegankelijk zijn op dit moment. De laryngis Aditus (de structuur van de larynxopening) moeten relatief wit kijken. Er dient de overgang van de koorden bij elke adem. Indien de draden niet bewegen of zijn slecht zichtbaar, draait het dier lichtjes en voorzichtig hyperextensie van de nek.
- Met de dominante hand, houd de 20 G, 1 op de katheter, met een 1 cm lengte van de PE10 slang zich door de punt van de katheter, als een potlood en plaats deze in de zijkant van het speculum. De PE buis dient als een stilet of bougie.
- Richt de PE10 Tubing (stilet) door de stembanden en vooraf de 20 G katheter (endotracheale tube) over de PE buis tot de hub is op het niveau van de onderste snijtanden. Snel Verwijder deze stilet.
- Neem voorzichtig het dier af van het speculum en controleer de buis plaats door het plaatsen van het dier op een mechanische ventilator met doorlopende 2% isofluraan algehele anesthesie gedurende het experiment te handhaven. Visualiseer uitgeademde lucht (bellen) gaan door een PEEP val om intubatie te bevestigen. Hoewel oesofageale intubatie kan een aantal belletjes, zal het niet zo duidelijk of verenigbaar met endotracheale intubatie. Ook observeren een luchtwegdruk tracing voor negatieve doorbuigingen (figuur 1). Deze bevestiging juiste plaatsing van de buis. Als alternatief kunt u een kleine hoeveelheid water in IV slangen en sluit deze aan op de ET tube. Controleren beweging naar en van de muis met ademhaling 2. Bij slokdarm intubatie, de pressure tracing zal aanzienlijk hogere druk en geen negatieve doorbuigingen onthullen. Hoewel de end-tidal CO 2 zou nuttig zijn, technisch gezien dit zeer moeilijk zou zijn gezien de kleine teugvolumes (~ 200 pi) en de apparatuur om dit te doen zou erg duur zijn. De eenvoudige technieken beschreven zijn ruim voldoende en veel minder duur. Als isofluraan anesthesie niet beschikbaar is, kunnen alle procedures worden uitgevoerd met ketamine 80-120 mg / kg in combinatie met xylazine 10-20 mg / kg voor algemene anesthesie.
3. Alternatieve Techniek: Directe laryngoscopie met de otoscoop Techniek wordt gemakkelijk gebruikt voor andere doeleinden, voornamelijk voor Direct Instillatie van Studie stoffen in de longen.
- Induceren anesthesie in de dieren met isofluraan alleen voor deze procedure op 3,5% voor 90-120 sec in de inductie kamer.
- Nekvel het dier stevig aan de basis van de schedel en voorzichtig uit te breiden de tongmet fijne pincet.
- Houd de tong voorzichtig, trek het dier recht omhoog op het speculum (ongewijzigde) totdat het dier niet verder kan worden opgetrokken.
- De stembanden kunnen meestal worden gevisualiseerd door deze techniek alleen, maar draai het dier en hyper uitgebreid de nek om ze in het volle zicht te brengen.
- Vooraf een gel-loading pipet met de instillate de glottis en wekt de vloeistof. Omdat het speculum maakt een afdichting met de hypofarynx de muis eventueel resterende vloeistof die niet via de koorden te zuigen. Dit wordt gemakkelijk gecontroleerd door de rhonchorous klinkt de muis maakt nu wanneer ademhaling totdat het fluïdum volledig wordt verspreid in de longen.
- Als alternatief kunt u PE10 slang aan op een 0,5 ml spuit met 50 ul van vloeistof met een lucht bolus achter de vloeistof. Vooraf de PE slang voorzichtig door de stembanden voor 0,5 cm en ontlaad de inhoud in de luchtweg langzaam. Echter, af en trauma aan de onderste luchtwegen voorkomt uzingen deze techniek zonder betere aflevering van het monster.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Intubatie met bovenstaande techniek is betrouwbaar en snel. De juiste plaatsing van de endotracheale buis wordt het gemakkelijkst geverifieerd door het observeren uitgeademde gas borrelen van het ondergedompelde expiratoire onderdeel van het zijn van het beademingscircuit (meestal in een PEEP val) en negatieve doorbuiging op luchtwegdruk tracing (figuur 1). De negatieve doorbuigingen op luchtwegdruk tracing zijn de meest betrouwbare. Anderen hebben beweging van een kleine vloeistof druppel in intraveneu...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
In dit rapport beschrijven we een eenvoudige, betrouwbare techniek om muizen die traumatische en kan herhaaldelijk worden gebruikt in hetzelfde dier intuberen. Deze techniek kan worden bereikt met eenvoudige laboratorium of medische apparatuur die kan worden gekocht voor een bescheiden bedrag. De techniek van directe laryngoscopie, oorspronkelijk beschreven door Hastings en collega 4 kan ook worden gebruikt voor verschillende doeleinden, maar vooral teststoffen nauwkeurig leveren aan de onderste luchtwegen....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen.
Dankbetuigingen
Een Merit Grant van het Department of Veteran Affairs en een T32-HL098062 subsidie van de NHLBI van de National Institutes of Health hebben dit werk ondersteund. Wij willen zeer erkentelijk voor het advies van Randolph H. Hastings, MD, Ph.D. en het advies en de ondersteuning van de Veterinary Medical Unit van de San Diego VA Healthcare System.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Operating Otoscope Head | Welch Allyn | 21700 | $188,98 |
| Otoscope Handle | Welch Allyn | 71000 | $112,20 |
| Reuseable Speculum | Welch Allyn | 22002 | $3,98 |
| Fine Forceps | Miltex | 18-779 | $107,18 |
| Small clamp stand to hold otoscope | |||
| Isoflurane Vaporizer (multiple circuit with vacuum waste gas handling) | Summit Medical | $3.000 | |
| Flexivent (Animal Ventilator) | SCIREQ | $35.000 | |
| Intravenous catheter (20 G, 1 in) | BD | 381233 | $9,62 |
| Polyethylene tubing (PE10) (0,011 in I.D., 0,024 in O.D.) 100 ft | Intramedic, Clay-Adams | 427401 | $115,70 |
| Ketamine 100 mg/ml (10 ml bottle) | Butler | 23061 | $10,00 |
| Xylazine (100 ml bottle) | Vedco | 24105 | $20,00 |
| Isoflurane (250 ml bottle) | $15,00 | ||
| Vecuronium bromide 10 mg/10 ml | Pfizer | NDC 0069-0094-01 | $15,00 |
Referenties
- Rockman, H. A., et al. Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy. Proc. natl. Acad. Sci. U.S.A. 88, 8277-8281 (1991).
- Watanabe, A., Hashimoto, Y., Ochiai, E., Sato, A., Kamei, K. A simple method for confirming correct endotracheal intubation in mice. Lab. Anim. 43, 399-401 (2009).
- Orebaugh, S. L. Succinylcholine: adverse effects and alternatives in emergency medicine. Am. J. Emerg. Med. 17, 715-721 (1999).
- Hastings, R. H., Summers-Torres, D. Direct Laryngoscopy in Mice. Contemp. Lab. Anim. Sci. 38, 33-35 (1999).
- Berul, C. I., Aronovitz, M. J., Wang, P. J., Mendelsohn, M. E. In vivo cardiac electrophysiology studies in the mouse. Circulation. 94, 2641-2648 (1996).
- Ewart, S. L., Gavett, S. H., Margolick, J., Wills-Karp, M. Cyclosporin A attenuates genetic airway hyperresponsiveness in mice but not through inhibition of CD4+ or CD8+ T cells. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 14, 627-634 (1996).
- Ewart, S. L., Mitzner, W., DiSilvestre, D. A., Meyers, D. A., Levitt, R. C. Airway hyperresponsiveness to acetylcholine: segregation analysis and evidence for linkage to murine chromosome 6. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 14, 487-495 (1996).
- Spoelstra, E. N., et al. A novel and simple method for endotracheal intubation of mice. Lab. 41, 128-135 (2007).
- Boll, H., et al. High-speed single-breath-hold micro-computed tomography of thoracic and abdominal structures in mice using a simplified method for intubation. J. Comput. Assist. Tomogr. 34, 783-790 (2010).
- Brown, R. H., Walters, D. M., Greenberg, R. S., Mitzner, W. A method of endotracheal intubation and pulmonary functional assessment for repeated studies in mice. J. Appl. Physiol. 87, 2362-2365 (1999).
- Vergari, A., Polito, A., Musumeci, M., Palazzesi, S., Marano, G. Video-assisted orotracheal intubation in mice. Lab. Anim. 37, 204-206 (2003).
- Vergari, A., et al. A new method of orotracheal intubation in mice. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 8, 103-106 (2004).
- Hamacher, J., et al. Microscopic wire guide-based orotracheal mouse intubation: description, evaluation and comparison with transillumination. Lab. Anim. 42, 222-230 (2008).
- Rivera, B., Miller, S., Brown, E., Price, R. A novel method for endotracheal intubation of mice and rats used in imaging studies. Cont. Top. Lab. Anim. Sci. 44, 52-55 (2005).
- MacDonald, K. D., Chang, H. Y., Mitzner, W. An improved simple method of mouse lung intubation. J. Appl. Physiol. 106, 984-987 (2009).
- De Vleeschauwer, S. pI., et al. Repeated invasive lung function measurements in intubated mice: an approach for longitudinal lung research. Lab. Anim. 45, 81-89 (2011).
- Zhao, X., et al. A technique for retrograde intubation in mice. Lab. Anim. 35, 39-42 (2006).
- Singer, T., et al. Left-sided mouse intubation: description and evaluation. Exp. Lung Res. 36, 25-30 (2010).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
