Zasady chirurgii gryzoni dla początkującego chirurga

Podsumowanie

Przed przystąpieniem do operacji nowy chirurg powinien przejść szkolenie z zakresu podstawowych technik i koncepcji chirurgicznych. Niniejszy artykuł przedstawi podstawowe zagadnienia chirurgiczne ze szczególnym uwzględnieniem gryzoni.

Streszczenie

Zarówno z powodów naukowych, jak i ze względu na dobrostan zwierząt, szkolenie w zakresie podstawowych koncepcji i technik chirurgicznych powinno zostać przeprowadzone przed podjęciem jakichkolwiek prób wykonania operacji na gryzoniu. Studenci, stażyści podoktorscy oraz inne osoby zainteresowane przeprowadzaniem operacji na gryzoniach w ramach protokołu badawczego mogli nie przejść formalnego szkolenia chirurgicznego w ramach wymaganego programu nauczania. Sama chirurgia jest umiejętnością techniczną, która ulega poprawie wraz z praktyką. Zasady techniki aseptycznej często pozostają jednak niewyjaśnione lub niepoduczone. Dla większości początkujących chirurgów te kluczowe informacje są przekazywane w sposób fragmentaryczny lub przyswajane w trakcie pracy, co nie jest rozwiązaniem idealnym. Może to również utrudnić naukę konkretnego zabiegu operacyjnego, ponieważ początkujący chirurg musi jednocześnie opanować technikę chirurgiczną oraz zasady aseptyki. Niniejszy artykuł podsumowuje i przedstawia zalecenia dotyczące podstawowych umiejętności i technik chirurgicznych niezbędnych do skutecznego przeprowadzenia operacji u gryzoni. Artykuł ten ma na celu uzupełnienie praktycznego szkolenia organizowanego przez instytucję użytkownika.

Protokół

1. Przed przeprowadzeniem zabiegu chirurgicznego należy zapoznać się z wymogami prawnymi i etycznymi dotyczącymi wykorzystania zwierząt w badaniach i nauczaniu

1. Wszystkie procedury chirurgiczne muszą zostać zatwierdzone przez lokalny organ etyczny lub prawny (IACUC, komisję etyczną, Home Office itp.).
2. Przed rozpoczęciem prac należy upewnić się, że stosowne zatwierdzenie zostało uzyskane.
3. W przypadku jakichkolwiek wątpliwości co do zatwierdzenia operacji lub zgody na wykorzystanie zwierząt, nie należy kontynuować procedury.

2. Zrozumienie techniki aseptycznej

1. Koncepcja sterylności
   1. Celem techniki aseptycznej jest ograniczenie lub, jeśli to możliwe, całkowite usunięcie naturalnego obciążenia bakteryjnego występującego na ciele zwierzęcia i w środowisku przed rozpoczęciem operacji. Oznacza to, że instrumenty są sterylizowane, chirurgiczna powierzchnia robocza jest dezynfekowana, a zwierzę oraz dłonie chirurga podlegają dezynfekcji.
   2. Operacja przeprowadzona prawidłowo nie wymaga antybiotykoterapii profilaktycznej ani żadnych innych zabiegów, poza uśmierzaniem bólu.
   3. Nawet przy doskonałej technice aseptycznej bakterie pochodzące z organizmu obiektu operowanego mogą przedostać się do rany operacyjnej. Prawidłowa technika aseptyczna ogranicza ryzyko wprowadzenia czynników zakaźnych, przede wszystkim bakterii, do pola operacyjnego.
2. Pole sterylne
   1. Pole sterylne obejmuje obszar operacyjny, przygotowany obszar na ciele zwierzęcia oraz przód chirurga.
3. Naruszenia sterylności
   1. Naruszenia sterylności występują, gdy chirurg dotknie czegoś poza polem sterylnym. Może to być jego twarz, oprawa oświetleniowa, nieprzygotowany obszar ciała zwierzęcia lub niesterylny instrument.
   2. Jest to powód, dla którego można stosować antybiotyki profilaktycznie.
   3. Należy pamiętać, że odbywa się czynność specjalna. Należy zachować spokój, rozwagę i precyzję.

3. Przygotowanie do operacji

1. Operacje na gryzoniach nie wymagają dedykowanego bloku operacyjnego. Idealnie byłoby, gdyby zabiegi przeprowadzano w wydzielonej strefie w laboratorium, np. w dygestorium lub komorze z laminarnym przepływem powietrza. Niezależnie od tego, wybrany obszar powinien być uporządkowany, dobrze oświetlony i oddalony od ciągów komunikacyjnych. Zabiegi na gryzoniach często wykonuje się na blacie laboratoryjnym. Przed przygotowaniem stanowiska operacyjnego należy dokładnie oczyścić blat środkiem dezynfekującym.
2. Pomocnikiem chirurga powinna być osoba asystująca. Asystent może pomagać przy znieczulaniu, przygotowywaniu zwierząt i monitorowaniu stanu po zabiegu. Dzięki temu chirurg może przygotować się w czasie, gdy przygotowywane są zwierzęta, co skraca czas ich przebywania pod wpływem znieczulenia i może pozwolić na przeprowadzenie większej liczby operacji.
3. Zorganizuj obszar operacyjny tak, aby składał się z trzech odrębnych stref: przygotowania, operacji i rekonwalescencji.
4. W strefie przygotowania zgromadź niezbędne materiały:
   1. Nawilżająca maść do oczu
   2. Trymer lub brzytwa
   3. Gaza
   4. Roztwory do mycia chirurgicznego
      1. Najczęściej stosowanymi roztworami do mycia chirurgicznego są jodofory lub chlorheksydyna
      2. 70% alkohol izopropylowy jest również stosowany jako element mycia chirurgicznego.
5. W strefie operacyjnej zgromadź i odpowiednio rozmieść niezbędne materiały.
   1. Źródło ciepła w celu utrzymania temperatury ciała gryzonia
      1. Idealnym źródłem ciepła jest recyrkulacyjna mata grzewcza wodna. Elektryczne maty grzewcze nie są dopuszczalne do operacji. Można również stosować chirurgiczne rękawiczki wypełnione ciepłą wodą lub chemiczne ogrzewacze do rąk. W przypadku stosowania którejkolwiek z tych dwóch ostatnich metod, temperaturę obiektu należy starannie monitorować podczas operacji.
   2. Platforma operacyjna
      1. Może to być sterylna, wodoodporna podkładka umieszczona nad źródłem ciepła.
   3. Materiały jednorazowe
      1. Mogą one obejmować: sterylne obłożenia chirurgiczne, gazę, aplikatory bawełniane, płyny do podawania gryzoniowi, roztwór do irygacji tkanek.
   4. Sterylne narzędzia
      1. Zestaw narzędzi będzie się różnić w zależności od rodzaju operacji, ale zazwyczaj obejmuje skalpele, rozwieracze do tkanek, pęsety, kleszczyki hemostatyczne i nożyczki.
      2. Sterylizator do narzędzi lub roztwór sterylizujący, jeśli te same narzędzia mają być użyte u więcej niż jednego obiektu operacyjnego
         1. Powszechnie stosuje się sterylizator koralikowy do sterylizacji narzędzi pomiędzy zwierzętami.
   5. Materiał do zamknięcia rany operacyjnej.
      1. Stosowane materiały będą zależały od miejsca operowanego i zastosowania, ale mogą obejmować: nici i igły, zszywki i aplikator do zszywek lub klej tkankowy
   6. Wszelki inny niezbędny specjalistyczny sprzęt (aparat stereotaktyczny, implanty, mikroskop operacyjny)

4. Przygotowanie instrumentów do operacji

1. Przed rozpoczęciem zabiegu instrumenty powinny być czyste i sterylne. Często osiąga się to poprzez przygotowanie kompletnych zestawów chirurgicznych, które są autoklawowane.
2. Instrumenty mogą być używane do więcej niż jednego zabiegu u gryzoni bez konieczności ponownego autoklawowania i pakowania, jednak pomiędzy kolejnymi zwierzętami muszą zostać oczyszczone i wysterylizowane.
   1. W przypadku użycia sterylizatora koralikowego należy odczekać, aż instrumenty ostygną po sterylizacji. Można je schłodzić, zanurzając w sterylnej wodzie.
   2. Można również stosować chemiczne środki sterylizujące, które wymagają jednak dłuższego czasu kontaktu (~10 minut – może to być 30–60 minut, wymagane płukanie). Alkohol nie jest środkiem sterylizującym.
3. Rozmieścić instrumenty na sterylnym, wodoodpornym polu operacyjnym w kolejności, w jakiej będą używane.

5. Przygotowanie zwierzęcia do zabiegu chirurgicznego

1. Przed operacją podaje się trzy rodzaje preparatów: środki znieczulające, przeciwbólowe oraz antybiotyki.
   1. Znieczulenie jest niezbędne do przeprowadzenia operacji. Środki znieczulające mogą być podane drogą wziewną lub wstrzyknięte.
      1. Najczęściej stosowanym środkiem znieczulającym do podania wziewnego jest obecnie izofluran.
      2. Najczęściej stosowanym znieczuleniem wstrzykiwanym jest kombinacja ketaminy i ksylazyny, ewentualnie z dodatkiem innego środka uspokajającego.
      3. W celu ustalenia odpowiednich dawek należy skonsultować się z personelem weterynaryjnym placówki.
   2. Zaleca się stosowanie wyprzedzających środków przeciwbólowych, które powinny zostać podane przed rozpoczęciem operacji.
      1. Powszechnie stosowane niesteroidowe leki przeciwzapalne obejmują fluniksynę i karprofen.
      2. Dostępne opioidy mogą obejmować buprenorfinę, morfinę lub fentanyl.
      3. W celu ustalenia odpowiednich dawek i dróg podania należy skonsultować się z personelem weterynaryjnym placówki.
   3. Przy prawidłowo przeprowadzonym zabiegu antybiotyki zazwyczaj nie są potrzebne, z wyjątkiem niektórych operacji przewodu pokarmowego o wysokim stopniu ryzyka.
      1. W przypadku stosowania antybiotyków, należy je podać w okresie okołooperacyjnym (przed pierwszym nacięciem).
      2. W celu doboru odpowiednich antybiotyków, dawek i dróg podania należy skonsultować się z personelem weterynaryjnym placówki.
2. Chirurgiczne przygotowanie miejsca nacięcia
   1. Wygolić miejsce nacięcia. Zazwyczaj golony jest obszar około 3 razy większy niż planowane nacięcie. Wielkość wygolonego i przygotowanego obszaru może być ograniczona rozmiarem zwierzęcia lub specyfiką danej okolicy ciała zwierzęcia.
   2. Wygolony obszar dezynfekuje się poprzez wielokrotne nakładanie chirurgicznego roztworu myjącego i alkoholu izopropylowego. Zazwyczaj najpierw stosuje się środek myjący, a następnie alkohol. Zabieg kończy się ostatnim nałożeniem roztworu myjącego.
   3. Mycie chirurgiczne wykonuje się kolistymi ruchami, zaczynając od środka i kierując się spiralnie na zewnątrz, a w przypadku mniejszych zwierząt – w sposób jednokierunkowy.
      1. Przy myciu jednokierunkowym należy umieścić jałową gazę na przednim brzegu wygolonego obszaru, przykrywając sierść zwierzęcia. Należy delikatnie chwycić i ustabilizować zwierzę przez jałową gazę. Roztwór myjący i alkohol należy nakładać jednokierunkowo, oddalając się od jałowej gazy.
3. Przenoszenie zwierzęcia do strefy operacyjnej
   1. Przenieść zwierzę tak, aby przygotowane miejsce operacyjne znajdowało się u góry, unikając kontaktu z tym obszarem.
   2. Ułożyć zwierzę w strefie operacyjnej w taki sposób, aby miejsce operacyjne było skierowane do góry, przodem do chirurga.
4. Zakładanie sterylnych obłożeń
   1. Jeśli obłożeń zakłada asystent, musi on pamiętać, że zewnętrzna powierzchnia obłożenia jest uznawana za część pola sterylnego i nie może być przez niego dotykana. Zakładanie obłożeń często pozostawia się chirurgowi; obłożenia znajdują się w zestawie chirurgicznym.
   2. Zazwyczaj zaleca się stosowanie standardowych wodoodpornych jednorazowych obłożeń papierowych.

6. Przygotowanie chirurga do operacji

1. Przygotowanie chirurga powinno podkreślać fakt, że odbywa się czynność specjalna, podczas której chirurg musi być świadomy każdego swojego ruchu przy wchodzeniu w pole sterylne i wychodzeniu z niego.
2. Włosy i twarz są zazwyczaj zakrywane odpowiednio czepką i maską. Powinny być one nowe na początku sesji chirurgicznej, ale nie muszą być wymieniane pomiędzy zwierzętami.
3. Chirurdzy powinni nosić jednorazowy fartuch chirurgiczny, czysty jednorazowy fartuch laboratoryjny lub co najmniej czysty fartuch laboratoryjny. Nie musi być on zmieniany pomiędzy zwierzętami, ale powinien być wymieniony pomiędzy sesjami chirurgicznymi.
4. Ręce należy dokładnie umyć przed operacją. Należy stosować rękawiczki chirurgiczne lub diagnostyczne. W przypadku użycia rękawiczek diagnostycznych, należy je przed użyciem przemyć środkiem do dezynfekcji chirurgicznej. Rękawiczki należy zmieniać pomiędzy zwierzętami.

7. W trakcie operacji

1. Utrzymanie pola sterylnego.
   1. Po wysterylizowaniu dłoni i pola operacyjnego należy poruszać się ostrożnie i pamiętać o zachowaniu sterylności. Obejmuje to zapewnienie sterylnego pola, na którym można odłożyć instrumenty, pamiętanie o tym, by nie dotykać nosa oraz przekazywanie pacjenta chirurgicznego wyłącznie przez sterylne pole operacyjne.
2. Postępowanie z tkankami
   1. Tkanki należy traktować delikatnie. Należy utrzymywać je w stanie wilgotnym, zwłaszcza w przypadku przedłużonej operacji. Należy minimalizować tworzenie kieszeni tkankowych i niepotrzebną dyssekcję.
   2. Właściwe postępowanie z tkankami zmniejsza ryzyko wystąpienia infekcji pooperacyjnych, przyspiesza gojenie i redukuje ból pooperacyjny.
3. Uzupełnianie utraconych płynów
   1. Typowymi drogami podawania płynów u gryzoni są droga podskórna lub doszpikowa. W przypadku małych zwierząt należy stosować małe objętości – na przykład 1-2 ml wewnątrzbrzusznie u myszy.
   2. Podgrzane płyny mogą pomóc zapobiec spadkowi temperatury ciała. Temperatura ciała myszy i szczurów jest wyższa niż u ludzi, dlatego płyny muszą być cieplejsze.
4. Utrzymanie ciepłoty ciała
   1. Standardowym sposobem utrzymania temperatury ciała zwierzęcia jest umieszczenie mata grzewczego pod zwierzęciem podczas operacji oraz pod klatką podczas rekonwalescencji.
      1. Należy zachować ostrożność przy stosowaniu mat grzewczych – używać wyłącznie tych przeznaczonych do zabiegów chirurgicznych. Inne mogą spowodować oparzenia termiczne.
   2. Podawanie podgrzanych płynów wewnątrzbrzusznie może również pomóc w ogrzaniu zwierząt.
5. Mikroskop operacyjny – może ułatwić niektóre procedury (chirurgia mikro naczyniowa, w przypadku starszych chirurgów itp. Można również zastosować powiększacze, np. lupy itp.)

8. Uwagi dotyczące rekonwalescencji pooperacyjnej

1. Zwierzęta powinny dochodzić do siebie na płaskiej ściółce papierowej (sterylne ręczniki papierowe itp.), a nie na standardowej ściółce hodowlanej.
2. Należy zapewnić zwierzęciu ciepło, co przyspieszy rekonwalescencję. Często osiąga się to poprzez umieszczenie klatki rekonwalescencyjnej częściowo na podkładce grzewczej, tak aby zwierzęta mogły samodzielnie wybrać preferowaną temperaturę podczas wybudzania.
3. Nie należy przenosić zwierząt ani klatek z powrotem do pomieszczenia hodowlanego, dopóki wszystkie zwierzęta nie będą wyglądać normalnie. Każde zwierzę po zabiegu chirurgicznym musi odzyskać zdolność do samodzielnego prostowania się w klatce oraz zdolność do normalnego poruszania się przed powrotem do pomieszczenia hodowlanego.
4. Po operacji należy monitorować zwierzęta pod kątem nieoczekiwanych objawów choroby lub infekcji. Zwierzęta zazwyczaj tracą niewielką ilość masy ciała po operacji, jednak przy odpowiednim leczeniu przeciwbólowym i zapewnieniu pożywienia powinny szybko ją odzyskać.

9. Monitorowanie pooperacyjne jest ostatnim etapem udanej operacji

1. Przez pięć do siedmiu dni po operacji monitoruj stan ogólny zwierzęcia.
   1. Po zabiegu zwierzęta powinny być rześkie, czujne i aktywne. Powinny normalnie wchodzić w interakcje z współlokatorami z klatki, jeść, pić i być w stanie przyjmować typowe dla danego gatunku postawy.
   2. Zwierzęta apatyczne, z anoréksją lub o spowolnionych reakcjach powinny zostać zbadane w celu ustalenia przyczyny tych zmian. Należy rozważyć możliwość nieleczonego bólu lub infekcji.
2. Pobór pokarmu i płynów jest również istotny dla rekonwalescencji.
   1. Po operacji wystąpi pewien spadek spożycia. Można go zniwelować, ułatwiając dostęp do pokarmu i wody.
      1. Przydatne mogą być dłuższe rurki poidełek.
      2. Codzienne dostarczanie namoczonego pokarmu na dno klatki może również zachęcić zwierzęta do jedzenia.
   2. Niektóre leki przeciwbólowe u szczurów powodują pikacyzm, dlatego należy pamiętać, że zwierzęta mogą zjadać nieodpowiednie przedmioty (np. ściółkę), co może prowadzić do urazów.
3. Monitoruj zwierzęta pod kątem objawów infekcji w miejscu nacięcia. Okres największego ryzyka przypada na pierwsze 7 dni; zwierzęta należy sprawdzać codziennie.
   1. Objawy infekcji obejmują zaczerwienienie, obrzęk, wysięk (ropny lub surowiczy), ból lub otwarcie się rany (rozejście się brzegów nacięcia).

10. Po zakończeniu operacji ostatnim krokiem jest ocena sukcesu zabiegu

1. Czy model został wywołany/część usunięta/funkcjonalność przywrócona?
2. Czy ból był zminimalizowany do najniższego możliwego poziomu?
3. Czy nie wystąpiła infekcja?
4. Sukces!

Dyskusja

Chirurgia eksperymentalna u gryzoni rzadko jest przeprowadzana przez lekarzy weterynarii lub medycyny. Zamiast tego często wykonują ją badacze biomedyczni, którzy posiadają niewielkie lub żadne formalne przeszkolenie w zakresie zasad chirurgii i techniki aseptycznej. W warunkach badawczych chirurgii uczy się zazwyczaj od współpracowników, którzy sami również nie przeszli formalnego szkolenia. Zabiegi chirurgiczne wykonywane w laboratorium badawczym mogą być postrzegane przede wszystkim jako metoda przygotowania modelu zwierzęcego w celu wygenerowania grupy zwierząt do badania. Chociaż każda konkretna operacja jest zazwyczaj kwestią koordynacji ręka-oko oraz umiejętności technicznych, które można nabyć poprzez praktykę, zasady i umiejętności związane z koncepcją techniki aseptycznej (a tym samym chirurgią bez powikłań infekcyjnych) nie mogą zostać nabyte wyłącznie poprzez praktykę i często nie są w pełni przekazywane badaczom.

Brak formalnego przeszkolenia w zakresie zasad chirurgii może prowadzić do niezrozumienia faktu, że technicznie poprawny zabieg oraz opieka przed- i pooperacyjna nad zwierzętami są równie istotne. Uwzględnienie zarówno samej operacji, jak i opieki okołoperacyjnej przyczyni się do poprawy dobrostanu zwierząt oraz jakości danych uzyskanych z modelu chirurgicznego. Przykładowo, podkliniczna infekcja pooperacyjna może zakłócić wyniki, podobnie jak zmiany w zachowaniu i fizjologii wywołane bólem. Jako gatunki zdobyczy, większość gryzoni jest zaskakująco stoicka i mimo cierpienia z powodu bólu lub infekcji pooperacyjnej może wykazywać niewiele objawów klinicznych. Subtelne oznaki bólu lub stresu u gryzoni są dodatkowo maskowane przez ogólny brak przeszkolenia badaczy biomedycznych w rozpoznawaniu takich symptomów u tych zwierząt. Co więcej, gryzonie są najbardziej aktywne podczas cyklu ciemnego, kiedy personel zazwyczaj nie ma możliwości obserwacji klinicznych i behawioralnych oznak bólu po operacji. Niniejsze wideo nie zastępuje właściwego szkolenia chirurgicznego, które w idealnych warunkach powinno być praktyczne i zapewnione przez instytucję, lecz ma na celu przedstawienie badaczom przeglądu powszechnych problemów oraz wizualną prezentację przyjętych procedur aseptycznych i technik niezbędnych do osiągnięcia minimalnych kompetencji w wykonywaniu chirurgii przeżyciowej u gryzoni.