1. Przygotowanie instrumentów i pola operacyjnego:
1. Przygotowanie urządzenia.
Wszystkie procedury chirurgiczne są wykonywane z zachowaniem zasad aseptyki. Stosuje się chirurgiczną podkładkę w kolorze niebieskim oraz sterylną gazę do wyznaczenia pola operacyjnego. Wszystkie materiały i instrumenty są sterylizowane przed użyciem. Szwy 6-0, aplikatory z bawełnianym końcem, gaza, trójdrożne kurki z łącznikiem męsko-męskim oraz instrumenty są sterylizowane w autoklawie. Przetworniki oraz dreny PE-50 i PE-10 są sterylizowane tlenkiem etylenu. Wszystkie kurki trójdrożne, strzykawki i igły są dostarczane w formie sterylnej.
Nić chirurgiczna 6-0 przecina się na 1-calowe odcinki (6 odcinków / zwierzę) i umieszcza w małych torebkach do sterylizacji. Aplikatory z bawełnianą końcówką, gaziki 4x4 oraz trójdrożne kurki z przyłączami męsko-męskimi umieszcza się w małych lub średnich torebkach do sterylizacji, a następnie poddaje autoklawowaniu. Instrumenty chirurgiczne są sterylizowane w autoklawie każdego wieczora. Po operacji są one myte przy użyciu mydła antybakteryjnego i wody z kranu. Następnie pozostawia się je do wyschnięcia na czystym niebieskim podkładzie chirurgicznym. Po wyschnięciu ostrożnie umieszcza się je w torebce do sterylizacji i sterylizuje w celu wykorzystania następnego dnia.
Ponieważ przetworniki i przewody zawierają elementy plastikowe, muszą one zostać wysterylizowane za pomocą gazu, tzn. tlenku etylenu. Przewody PE-10 należy pociąć na odcinki o długości 5 cali i umieścić w małej torebce do sterylizacji. Przewody PE-50 należy pociąć na odcinki o długości 18 cali i umieścić w średniej torebce do sterylizacji.
2. Pole operacyjne.
Aby przygotować pole operacyjne, w pierwszej kolejności włącz sterylizator koralikowy, aby upewnić się, że przed rozpoczęciem zabiegów osiągnął on odpowiednią temperaturę – 300-350°F. Następnie przejdź do kolejnych kroków, rozkładając niebieskie podkłady chirurgiczne na blacie przemytym alkoholem. Jeden podkład umieść pod mikroskopem, a drugi na cyrkulacyjnej podkładce grzewczej w miejscu, gdzie znajdują się analizatory BP. Na obu niebieskich podkładach chirurgicznych rozłóż jałowe obłożenia pola operacyjnego. Napełnij stalową tacę na instrumenty w 1/3 70% alkoholem. Użyj takiej ilości 70% EtOH, aby przykryć wszystkie instrumenty chirurgiczne. Użyj osobnego jałowego obłożenia i umieść je obok mikroskopu. Na tym jałowym polu ułóż wszystkie sterylne instrumenty, nici chirurgiczne, gazę i cewniki. Zachowaj ostrożność podczas otwierania sterylnych instrumentów i nici, aby nie doprowadzić do ich zanieczyszczenia poprzez dotknięcie. Podczas przeprowadzania tej procedury przygotowawczej zaleca się stosowanie sterylnych rękawiczek.
2. Konfiguracja mechaniczna i procedury:
1. Przygotowanie cewnika.
Aby przygotować cewnik do prawej tylnej kończyny myszy używany do pomiaru BP, najpierw załóż sterylne rękawiczki. Następnie wyjmij sterylną rurkę PE-10 z autoklawowanej torebki. Chwyć środek rurki palcem wskazującym i kciukiem, pozostawiając między nimi około cala odstępu. Delikatnie rozciągnij ten odcinek rurki, aby zmniejszyć jej średnicę, co ułatwi wprowadzenie cewnika. Po rozciągnięciu rurki przetnij ją na pół za pomocą sterylnych nożyczek. Rurka o długości 5 cali powinna teraz składać się z dwóch fragmentów o długości około 2 ½ cala każdy. Upewnij się, że rozciągnięty koniec jest ścięty pod skosem.
*NIE należy zbyt mocno pochylać ściętej krawędzi, ponieważ może to zwiększyć ryzyko opuszczenia światła naczynia poprzez przebicie jego dolnej ściany.
Wprowadź igłę 30G do tępego, nierozciągniętego końca rurki. Przygotuj sterylną strzykawkę 1cc oraz trójdrożny kranik. Za pomocą gazika nasączonego alkoholem zdezynfekuj górną część sterylnej fiolki 10cc zawierającej sól fizjologiczną z heparyną (0,1ml heparyny/9,9ml soli fizjologicznej). Napełnij strzykawkę 0,6-0,7cc roztworu heparyny. Do końca kranika trójdrożnego, znajdującego się naprzeciwko końcówki męskiej, przymocuj igłę 30G i cewnik. Wypełnij kranik, igłę 30G oraz rurkę PE-10 roztworem heparyny. Należy upewnić się, że z układu usunięto WSZYSTKIE PĘCHYRZYKI POWIETRZA. Najskuteczniejszą metodą usuwania pęcherzyków powietrza jest wykorzystanie grawitacji. Skieruj igłę w stronę podłoża, pozwalając rurce zwisać w stronę blatu. Lekko uderz palcami w nasadę igły, aby pęcherzyki wypłynęły na powierzchnię roztworu heparyny. Odłącz igłę 30G od kranika trójdrożnego i usuń pęcherzyki. Odciągnij płyn z kranika trójdrożnego z powrotem do strzykawki 1cc, aby usunąć wszelkie pęcherzyki uwięzione w kraniku, a następnie ponownie podłącz rurkę do kranika. W strzykawce powinno pozostać około 1cc mieszaniny. Mysz otrzyma około 0,05cc tej mieszaniny (w wyniku przepłukania cewnika w celu utrzymania drożności podczas wprowadzania), co odpowiada około 1U heparyny/mysz. Gotowy cewnik umieść na sterylnym polu operacyjnym wraz z instrumentami chirurgicznymi.
Aby przygotować cewnik do lewej nogi myszy, należy postępować zgodnie z opisaną powyżej procedurą, z wyjątkiem zastosowania kurka trójdrożnego. Lewa noga służy do pobierania krwi, zatem kurek trójdrożny nie jest wymagany. Napełnij kolejną sterylną strzykawkę 1cc od 0,15-0,2cc roztworu soli fizjologicznej z heparyną. Podłącz igłę 30G i dren PE-10 bezpośrednio do strzykawki 1cc. Wypełnij ten system cewnika lewej nogi roztworem. Z tego układu również należy usunąć pęcherzyki powietrza. Gotowy cewnik umieść na sterylnym opatrunku wraz ze sterylnymi narzędziami.
2. Konfiguracja przetwornika.
Podłącz sterylny przetwornik do analizatora digi-med BPA 400 zgodnie ze specyfikacją firmy micro-med. Do obu końców przetwornika przymocuj trójdrożny kurek. Napełnij strzykawkę 10 ml roztworem Ringera z mleczanami (LR) i podłącz ją do kurka w taki sposób, aby przetwornik leżał płasko na blacie laboratoryjnym. Wprowadź igłę 23G do obu końców dociętego, wysterylizowanego odcinka rurki PE-50 o długości 18 cali. Jeden koniec rurki PE-50 podłącz do trójdrożnego kurka z dołączoną strzykawką 10 ml. Napełnij układ z kurkiem i rurką PE-50 roztworem LR. Upewnij się, że z systemu usunięto WSZYSTKIE PĘCHERZYKI POWIETRZA, zgodnie z opisem w poprzedniej sekcji. Ponownie podłącz kurek do przetwornika, a następnie napełnij przetwornik i 2nd trójdrożny z LR. Na koniec należy przymocować metalny kurek z złączami luer-lock samiec-samiec do igły 23G drenu PE-50, aby móc go podłączyć do cewnika w prawej nodze myszy.
*Krytyczne jest, aby podczas pracy w przetworniku znajdował się płyn.
*Należy przeprowadzić procedury kalibracji i zerowania zgodnie z protokołem Micro-med.
3. Procedury chirurgiczne i eksperymentalne:
1. Procedury chirurgiczne.
Zacznij od podania dootrzewnowego wstrzyknięcia pentobarbitalu sodu (Nembutol) (70mg/kg w rozcieńczeniu 1:10). Procedurę tę wykonuje się poprzez najpierw podniesienie myszy z klatki, chwytając ją za nasadę (najbardziej proksymalny koniec) ogona. Następnie, nadal trzymając ogon, umieść zwierzę na górnej części klatki. Chwyć mysz za kark, używając kciuka i palca środkowego po obu stronach ciała, tuż za przednimi łapami. Palec wskazujący służy do odciągnięcia skóry w okolicy głowy i szyi w stronę karku, aby unieruchomić głowę. Ogon myszy należy owinąć i przytrzymać między małym a serdecznym palcem, podczas gdy palec serdeczny jest dociskany do odcinka lędźwiowego kręgosłupa myszy. Mysz powinna zasnąć w ciągu 5 minut. Po znieczuleniu zwierzęcia umieść je w pozycji grzbietnej na metalowej płycie chirurgicznej. Do unieruchomienia zwierząt stosuje się technikę luźnych pętli z taśmy, przytwierdzając ich kończyny. Technika luźnych pętli polega na wycięciu cienkich pasków taśmy i luźnym owinięciu ich wokół każdej z przednich kończyn poniżej łapy oraz wokół każdej z tylnych kończyn poniżej łapy. Następnie taśma jest przyklejana do siebie, a pozostały fragment mocuje się do płyty. Pozwala to kończynom myszy przyjąć bardziej naturalną pozycję anatomiczną. Następnie obszary brzuszne i pachwinowe zwierzęcia zgala się za pomocą maszynki Oster A5 z ostrzem rozmiaru 40. Gazik 4x4 nasącza się betadyną, a następnie przeciera obszar operacyjny w celu zapewnienia sterylności.
Po unieruchomieniu i sterylizacji, nad nosem myszy na kilka sekund przed wykonaniem początkowego nacięcia umieszcza się lejek do znieczulania z 1cc izofluranu. Lejek składa się z probówki stożkowej o pojemności 50cc wypełnionej gazą. Połowa dna probówki jest wycięta, aby stworzyć przestrzeń, w której nos myszy może spoczywać bez kontaktu z powierzchnią. Na końcówce probówki stożkowej 50cc umieszcza się zakrętkę (dno pojemnika do przechowywania tkanek), aby zapobiec ucieczce oparów izofluranu. Gdy oddech zwierzęcia zacznie zwalniać, wykonuje się niewielkie nacięcie skóry o długości 4-5mm równolegle do lewego mięśnia skośnego wewnętrznego brzucha oraz lewego mięśnia poprzecznego brzucha. Następnie przeprowadza się preparację żyły i tętnicy udowej. Należy zadbać o to, aby nie uszkodzić otaczających mięśni ani nie dotknąć nerwów. Aby rozpocząć tę preparację, należy oddzielić tkankę tłuszczową od mięśni skośnych i poprzecznych brzucha, chwytając tkankę tłuszczową pęsetą Dumont w miejscu połączenia z jamą brzuszną. Tkankę tę odciąga się od ściany mięśniowej. Następnie wykonuje się rozszerzenie tępe wzdłuż mięśni brzucha, delikatnie oddzielając powięź i tkankę tłuszczową za pomocą drugiej pęsety Dumont. Bezpośrednio pod tą tkanką tłuszczową znajdują się żyła i tętnica udowa wraz z nerwem udowym.
*Należy uważać, aby nie uszkodzić mięśnia obszerny pośredni, przyśrodkowy i boczny mięśnia czworogłowego uda ani mięśnia prostego uda. Nie ma potrzeby chwytania ani nawet dotykania tych mięśni.
*NIE DOTYKAĆ nerwu udowego
Wypreparuj nerw, chwytając przylegającą do niego tkankę tłuszczową. Odciągnij tę tkankę bocznie od żyły i tętnicy, a nerw zostanie odsłonięty, ponieważ jest w niej zatopiony. Podczas bocznego odciągania nerwu, wykonaj rozbicie tępe powięzi, przykładając drugą pęsetę Dumonta końcówką w dół do tętnicy i otwierając oraz zamykając ją. Naczynia są bardzo powierzchowne, dlatego należy uważać, aby nie uszkodzić leżących poniżej mięśni. Po oddzieleniu nerwu użyj pęset Dumonta, aby rozdzielić powięź mocującą naczynia do mięśni. Trzymając pęsetę zamkniętą, wsuń ją grzbietowo względem naczyń. Gdy końcówka pęsety pojawi się po przeciwnej stronie żyły, otwórz ją, aby wykonać rozbicie tępe powięzi. Trzymając pęsetę grzbietowo względem naczynia, chwyć pierwszy szew. Umieść szew w pęsecie i wyciągnij go z powrotem przez otwór utworzony między naczyniami a leżącymi poniżej mięśniami. Ponownie podkreślam, że nie ma potrzeby uszkadzania otaczających mięśni.
Umieść łącznie 3 szwy 6-0 wokół żyły i tętnicy. Szew 1 znajduje się najbliżej mięśni brzucha. Zawiąż węzeł, ale pozostaw go luźnym i zaciśnij kleszczykiem hemostatycznym. Wklęsła krawędź kleszczyka powinna opierać się o jamę brzuszną zwierzęcia. Szew 2 znajduje się najbardziej dystalnie. Szew ten można zawiązać natychmiast, ligując naczynia, a następnie zaciśnąć kleszczykiem, ponownie stroną wklęsłą do dołu. Szwy dystalny i proksymalny służą do naprężenia naczyń (aby zapobiec utracie krwi) i ich lekkiego uniesienia, co ułatwia wprowadzenie cewnika. Szew 3 jest szwem stabilizującym cewnik. Umieść ten szew pomiędzy szwami dystalnym a proksymalnym. Zawiąż luźny węzeł, który posłuży do zabezpieczenia cewnika wewnątrz naczynia po wprowadzeniu. Po zabezpieczeniu szwów zidentyfikuj tętnicę po grubości ściany naczynia. Jest ona bardzo biała. Za pomocą mikronożyczek wykonaj niewielkie nacięcie na górnej ściance tętnicy. Wykonaj otwór blisko szwu dystalnego, aby pozostał odpowiedni odcinek tętnicy dla początkowego wprowadzenia cewnika. Użyj pęset Dumonta, aby rozszerzyć otwór, wkładając jeden koniec pęsety do światła tętnicy i zamykając ją na ścianie naczynia. Upewnij się, że środkowy szew znajduje się proksymalnie względem otworu w tętnicy, aby można go było użyć do utrzymania cewnika w miejscu po początkowym wprowadzeniu. Trzymając ścianę tętnicy, wprowadź cewnik do światła, jednocześnie nasuwając naczynie na cewnik. Lekko zawiąż środkowy szew stabilizujący, aby utrzymać cewnik na miejscu. Zwolnij proksymalny kleszczyk hemostatyczny. To zwolnienie poluzuje szew proksymalny i ponownie otworzy pętlę szwu wokół naczyń. W tym momencie ciśnienie tętnicze powinno wtłoczyć krew z powrotem do cewnika. W cewniku powinna być widoczna pulsująca krew. Przytrzymaj naczynia wokół cewnika jedną pęsetą Dumonta, a drugą wepchnij cewnik do naczynia na około 4-5mm. Przytrzymanie naczynia wokół cewnika pomaga zapobiec rozerwaniu tętnicy. Końcówka cewnika powinna spoczywać tuż pod mięśniami skośnymi wewnętrznymi i poprzecznymi brzucha. Aby zapobiec powstawaniu skrzepów krwi w linii tętniczej, pobierz krew do cewnika i wstrzyknij ją z powrotem do myszy kilka razy, aby wprowadzić płyn z heparyną. Powtórz tę procedurę dla drugiej nogi w celu obustronnej kaniulacji tętnicy udowej. Podłącz zwierzę do monitora parametrów fizjologicznych, np. analizatora BPA-400, i przepłucz linie tętnicze. Wprowadź 1 lub 2 krople sterylnej soli fizjologicznej do otworu chirurgicznego, aby utrzymać wilgotność otaczających tkanek. Pamiętaj, aby obszar ten pozostawał nasycony przez cały czas trwania procedury. Przez cały czas trwania zabiegu przykryj zwierzę sterylnym opatrunkiem, aby pomóc w zachowaniu sterylności.
Umieść narzędzia chirurgiczne w 70% alkoholu i przetrzyj je sterylną gazą. W celu sterylizacji pomiędzy zwierzętami umieść je w sterylizatorze koralikowym na ˜20 sekund. Wyjmij narzędzia chirurgiczne i spryskaj je 70% alkoholem, aby przyspieszyć ich chłodzenie. Połóż je na sterylnym podkładzie. Upewnij się, że na narzędziach nie pozostał alkohol, który mógłby ścieknąć do kolejnego zwierzęcia.
2. Wstrząs krwotoczny.
W ciągu 15 min. pobierane jest około 1/2 objętości krwi myszy, co pozwala na uzyskanie średniego ciśnienia tętniczego na poziomie 28-32 mm Hg.
*W przypadku myszy o masie 25-27g początkowa objętość pobranej krwi w celu uzyskania pożądanego ciśnienia wynosi około 0,6cc
Niniejsza procedura opiera się na metodzie stałego ciśnienia, w przeciwieństwie do metody stałej objętości. Procedury te mogą być jednak stosowane zarówno w przypadku krwotoku o stałym ciśnieniu, jak i o stałej objętości. Przy stałym monitorowaniu zwierzę pozostaje w stanie wstrząsu krwotocznego przez 1,5-3 godziny. Gdy zwierzę próbuje kompensować utratę krwi i średnie ciśnienie tętnicze zaczyna ponownie nieznacznie rosnąć (co jest widoczne na analizatorze BP/HR), należy pobrać więcej krwi, aby osiągnąć pożądane ciśnienie. Choć podczas procedury HS rzadko wymagane są dawki uzupełniające (0,05cc Nembutolu IP), oddychanie zwierzęcia, ruchy wibrysów, testy odruchowe oraz cyfrowy odczyt BP/HR pomogą określić, kiedy zwierzę wymaga dodatkowej anestezji. Zwierzęta są utrzymywane pod lampą i na cyrkulacyjnej macie grzewczej, aby pomóc w utrzymaniu temperatury 36-37°C podczas całej procedury wstrząsu krwotocznego. Temperaturę sprawdza się za pomocą sondy rektalnej.
3. Resuscytacja.
Po upływie czasu wstrząsu zwierzę jest reanimowane (R) przy użyciu roztworu mleczana Ringera (LR) w stałej objętości wynoszącej 3x objętość utraconej krwi danego zwierzęcia. Objętość LR jest podawana za pomocą pompy strzykawkowej ustawionej tak, aby dozować tę objętość ze stałą prędkością w odstępie 15min. Należy usunąć cewnik i podwiązać naczynia za pomocą 3 szwów. Należy wyciągnąć cewnik tuż za proksymalny szew i całkowicie go zawiązać. Zapobiegnie to utracie krwi. Przepływ oboczny zapobiega wystąpieniu niedokrwienia kończyn dolnych.
4. Po resekcji.
Następnie oba otwory w kończynach tylnych zostają zaszyte przy użyciu sterylnej nici 4-0 PDSII. Luźna taśma pętlowa zostaje usunięta, a zwierzęta umieszczone w czystej klatce, która przez kilka godzin po wybudzeniu znajduje się na cyrkulacyjnej macie grzewczej. W celu prawidłowego zarządzania bólem należy podać leki przeciwbólowe w momencie, gdy zwierzęta zaczynają budzić się z narkozy. Buprenorfinę (0.1mg/kg) wstrzykuje się podskórnie, gdy zwierzęta rozpoczynają aktywność fizyczną, ale nie wcześniej, aby nie upośledzić funkcji oddechowych. Zaleca się stosowanie intensywnego monitorowania pooperacyjnego, zgodnie z zatwierdzonym protokołem IACUC, zachowaniem poszczególnych zwierząt oraz aktualnym stanem ich zdrowia.
4. Klucze do sukcesu:
- Podczas preparowania naczyń należy upewnić się, aby NIE DOTYKAĆ nerwu udowego
- Należy uważać, aby nie uszkodzić mięśnia prostego uda, mięśnia prostego bocznego oraz mięśnia obszernego przyśrodkowego. Nie ma potrzeby chwytania ani nawet dotykania tych mięśni.
- Nie należy ustawiać zbyt ostrego kąta ścięcia cewnika, ponieważ może to doprowadzić do wypadnięcia cewnika z kanału naczynia i niekontrolowanego krwawienia
- Należy dołożyć wszelkich starań, aby zachować jak najwyższy stopień sterylności.
- Należy upewnić się, że w systemach cewników i przetworników NIE MA pęcherzyków powietrza.
- Należy upewnić się, że w przetworniku podczas pracy znajduje się płyn Ringera z mleczanami (LR). Praca „na sucho” może uszkodzić system pomiaru BP.
- Otwór w tętnicy powinien być mały.
- Otwór w tętnicy należy wykonać blisko szwu dystalnego.
- Podczas wprowadzania cewnika należy go pchać, jednocześnie naciągając naczynie w jego kierunku, aby uniknąć rozerwania tętnicy.
- Należy dbać o to, aby otwory chirurgiczne w kończynach były nasycone sterylną solą fizjologiczną, aby zapobiec niekontrolowanemu uszkodzeniu tkanek lub utracie płynów.
- Kluczowe są cierpliwość i precyzja.
- Należy uważnie monitorować fizjologię zwierzęcia przez cały czas trwania eksperymentu.
5. Kwestie pooperacyjne:
- Należy sprawdzić, czy w kończynie nie występuje niedokrwienie, choć przepływ oboczny powinien temu zapobiegać.
- Zwierzę może mieć trudności z poruszaniem kończynami tylnymi w wyniku manipulacji chirurgicznych i towarzyszącego im stanu zapalnego. Należy zapewnić odpowiednie leczenie przeciwbólowe.
- Dotknięcie, a w konsekwencji uszkodzenie nerwu, może doprowadzić do utraty zdolności zwierzęcia do poruszania się.