Intubacja, centralny cewnik żylny i umieszczenie linii tętniczej u świń w celu badań translacyjnych w chirurgii transplantacji jamy brzusznej

Podsumowanie

Aby uzyskać najlepsze możliwe wyniki, chirurdzy przeprowadzający translacyjne eksperymenty badawcze powinni być biegli w intubacji i umieszczaniu linii naczyniowych. W artykule opisano techniki stosowane przez Toronto Organ Preservation Laboratory do wykonywania tych procedur.

Streszczenie

Translacyjne modele badań chirurgicznych u trzody chlewnej są kluczowe dla opracowania bezpiecznych protokołów przedklinicznych. Jednak sukces eksperymentalnych operacji nie zależy wyłącznie od umiejętności chirurgicznych zespołu badawczego; Procedury opieki okołooperacyjnej i zarządzania, takie jak intubacja, centralna linia żylna i umieszczenie linii tętniczej, są niezbędne i mają ogromne znaczenie dla korzystnych wyników eksperymentu. Ponieważ rzadko zdarza się, aby zespoły badawcze składały się z anestezjologów lub innego personelu niż zespół chirurgiczny, zespół chirurgiczny zaangażowany w badania translacyjne musi nabyć i/lub rozwinąć umiejętności niezbędne do wykonywania opieki okołooperacyjnej. Celem tego artykułu jest pokazanie technik intubacji, cewnika do żyły centralnej i umieszczania linii tętniczej stosowanych i doskonalonych w Toronto Organ Preservation Laboratory w ciągu ostatnich 10 lat, które mają być wykorzystane jako odniesienie dla przyszłych badaczy dołączających do tego zespołu lub jakiegokolwiek innego laboratorium wykonującego translacyjne protokoły badawcze w transplantacji świń i / lub jamy brzusznej.

Wprowadzenie

Modele eksperymentalne świń są często używane do badania chorób ludzkich ze względu na ich podobne właściwości anatomiczne i fizjologiczne. Modele te mają kluczowe znaczenie w opracowywaniu bezpiecznych protokołów przedklinicznych, ale podlegają również ograniczeniom prawnym i etycznym¹. Wykorzystanie trzody chlewnej do badań musi odbywać się w najlepszych możliwych warunkach, aby uniknąć niepotrzebnych strat zwierząt i cierpienia z powodu powikłań anestezjologicznych niezwiązanych z projektem badawczym.

Techniki i umiejętności przedoperacyjne, takie jak intubacja, centralne założenie linii żylnej i tętniczej, są niezbędne do osiągnięcia pomyślnych i powtarzalnych wyników.

Każde zwierzę poddawane znieczuleniu ogólnemu do zabiegu chirurgicznego musi być zaintubowane, aby utrzymać otwarte drogi oddechowe, umożliwiając wspomaganą wentylację i unikając aspiracji oskrzeli². Najczęstszymi pozycjami intubacji u świń są leżenie grzbietowe, boczne i mostkowe^3,4. Leżenie mostka wydaje się być łatwiejsze dla personelu przeszkolonego w intubacji ludzi³, co ma miejsce w tej placówce badawczej.

Dobry dostęp do naczyń krwionośnych jest niezbędny do podawania płynów, leków i pobierania próbek podczas i po operacji. Stosowanie leków wazopresyjnych jest powszechne podczas operacji przeszczepu jamy brzusznej ze względu na niestabilność hemodynamiczną wynikającą z uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego. Podawanie leków wazopresyjnych przez linię obwodową może powodować miejscowe uszkodzenie tkanek z powodu działania zwężającego naczynia krwionośne⁵. Centralne umieszczenie linii żylnej pozwala na podawanie dużych ilości płynów i naczyń krwionośnych. Preferujemy technikę przezskórną wspomaganą prowadnikiem do umieszczania linii centralnej, ponieważ minimalizuje ona uszkodzenia tkanek miękkich i naczyń krwionośnych⁶.

Stabilność hemodynamiczna zwierzęcia podczas operacji jest wymagana, a ciśnienie krwi jest parametrem najczęściej monitorowanym w tym celu⁷. Linia tętnicza pozwala na ciągły pomiar ciśnienia krwi, który jest dokładniejszy niż tradycyjny pomiar nieinwazyjny⁸, ponieważ techniki nieinwazyjne zaniżają wartości podczas nadciśnienia tętniczego i przeszacowują je podczas niedociśnienia7^,8. Dokładny odczyt ciśnienia krwi podczas tych eksperymentów ma zasadnicze znaczenie dla kontrolowania ilości płynów i leków wazopresyjnych, które należy podać świni.

Laboratorium Konserwacji Narządów w Toronto korzysta z modeli świń od ponad 10 lat i przez lata ujednoliciło te procedury, osiągając doskonałe wyniki. Chociaż w literaturze można znaleźć inne podejścia do tych samych procedur, celem niniejszego artykułu jest przedstawienie technik wypracowanych i doskonalonych na przestrzeni lat w naszej placówce.

Protokół

Wszystkie zwierzęta użyte do tego badania otrzymały humanitarną opiekę zgodnie z "Zasadami opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi" opracowanymi przez National Society for Medical Research oraz "Przewodnikiem po opiece nad zwierzętami laboratoryjnymi" opublikowanym przez National Institutes of Health, Ontario, Kanada. Wszystkie badania zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami w Toronto General Research Institute. W tym badaniu wykorzystano 11-12-tygodniowe samce świń Yorkshire o wadze 30-40 kg.

1. Intubacja

1. Świnie należy trzymać w pomieszczeniach przez co najmniej 5 dni przed zabiegiem, aby umożliwić im przystosowanie się do środowiska i zmniejszenie ogólnego poziomu stresu
2. Pościć świnię przez 6 godzin przed znieczuleniem.
3. Znieczulić świnię domięśniowym wstrzyknięciem ketaminy (20 mg/kg) jako dysocjacyjnego środka znieczulającego, midazolamu (0,15 mg/kg) w celu uspokojenia i atropiny (0,04 mg/kg) w celu zmniejszenia wydzielania śliny i oskrzeli w pomieszczeniu inwentarskim.
4. Podawać O₂ i izofluran w stężeniu 5% za pomocą maski, gdy świnia zaśnie na co najmniej 5 minut.
5. Przenieś świnię do wózka transportowego i przenieś na salę operacyjną (OR).
6. Ułóż świnię w pozycji leżącej na stole operacyjnym
.
7. Umieścić maskę wentylacyjną z 2 l/min O₂ i 5% izofluranem.
   UWAGA: Upewnij się, że świnia ma wysiłek wdechowy.
8. Umieść sondę saturacji tlenem na uchu świń.
   UWAGA: Sondę można również umieścić na języku, ogonie, dewclaw³, wargach lub fałdzie pachwinowym.
9. Poproś asystenta o umieszczenie elektrod elektrodiogramu i mankietu do pomiaru ciśnienia krwi.
   UWAGA: Elektrody umieszcza się w prawym fałdzie pachowym, lewym fałdzie pachowym i lewym fałdzie pachwinowym. Mankiet do pomiaru ciśnienia krwi można umieścić w przedniej lub tylnej nodze.
10. Sprawdź, czy szczęka jest rozluźniona po 4-5 minutach wentylacji za pomocą izofluranu w stężeniu 5%.
    UWAGA: jeśli zauważy się opór, kontynuuj wentylację izofluranem przez dodatkowe 3 minuty lub do momentu, gdy szczęka zostanie rozluźniona.
11. Poproś asystenta, aby przytrzymał żuchwę w górze, szczękę w dół i język nie przeszkadzał.
12. Włóż laryngoskop z prostym ostrzem frezarskim wzdłuż linii środkowej i podnieś nagłośnię.
    UWAGA: Użyj rurki dotchawiczej, aby docisnąć podniebienie miękkie i pozwól, aby nagłośnia wyskoczyła (Rysunek 1).
13. Wizualizuj struny głosowe i spryskaj je dwa razy sprayem bez aerozolu z lidokainą (10 mg/dawkę odmierzoną), aby zapobiec skurczom podczas intubacji.
14. Zdejmij laryngoskop i wymień maskę tlenową na 30 sekund.
15. Zdejmij maskę tlenową, włóż proste ostrze Millera w dół linii środkowej i podnieś nagłośnię. Wprowadzić rurkę dotchawiczą o średnicy 7,0 mm poza struny głosowe.
    UWAGA: Jeśli występuje opór lub skurcz strun głosowych, powtórz kroki 1.13 i 1.14.
16. Przytrzymaj rurkę dotchawiczą na miejscu i wysuń laryngoskop i sztyft.
17. Napompuj mankiet rurki dotchawiczej powietrzem o pojemności 5-8 cm³ i podłącz go do czujnika kapnometrycznego, aby zapewnić prawidłowe umieszczenie rurki.
    UWAGA: Inne metody zapewnienia prawidłowego umieszczenia obejmują szukanie napędów klatki piersiowej, kondensację w rurce dotchawiczej i słuchanie obustronnych dźwięków oddechu.
18. Włącz respirator i dostosuj do 15-20 oddechów na minutę, izofluranu do 2%-2,5%, objętości oddechowej do 10-15 ml/kg masy ciała i szczytowego ciśnienia wdechowego między 18-20 cmH₂O^9,10,11.
19. Przymocuj rurkę dotchawiczą taśmą.
20. Nałóż lubrykant do oczu, aby zapobiec wysuszeniu i owrzodzeniu podczas zabiegu.
21. Zapewnij odpowiednie znieczulenie, oceniając tonację szczęki i odpowiednio dostosowując izofluran. Sztywne mięśnie żuchwy wskazują na lekki poziom znieczulenia³.

2. Założenie cewnika do żyły centralnej

UWAGA: Wybór cewnika zależy od rodzaju używanego modelu. W przypadku modeli przeżycia stosuje się cewnik, który można tunelizować pod koniec zabiegu. W przypadku modeli terminali używany jest prostszy model (patrz Tabela materiałów).

1. Po intubacji, gdy świnia znajduje się w pozycji leżącej, należy zdezynfekować obie strony szyi roztworem jodu lub chlorheksydyny.
2. Przygotuj cewnik, przepłukując go 5 do 10 ml soli fizjologicznej i upewnij się, że nie ma w nim powietrza. Umieść rozszerzacz przez cewnik.
3. Sprawdź i przetestuj prowadnicę, aby potwierdzić prawidłowe aspekty i działanie.
   UWAGA: Prowadnica musi swobodnie poruszać się wewnątrz osłony i nie może mieć żadnych wad ani załamań. Jeśli zauważysz jakąkolwiek zmianę, wymień prowadnik.
4. Zidentyfikuj następujące trzy punkty orientacyjne na szyi świni: (1) ramus ogonowy żuchwy, (2) rękojeść czaszki i (3) punkt czaszki prawego ramienia utworzony przez większy guzek kości ramiennej⁶ (Rysunek 2).
5. Włóż igłę szukacza przymocowaną do strzykawki o pojemności 5 ml w środku trójkąta utworzonego przez trzy punkty orientacyjne pod kątem 45° od skóry i skierowaną w stronę ogonową, lekko odciągając zator strzykawki.
6. Po znalezieniu żyły szyjnej wyjmij strzykawkę z igły szukacza i ustabilizuj igłę, kładąc kciuk na piaście igły. Upewnij się, że igła szukacza jest zamocowana na swoim miejscu.
   UWAGA: Jeśli podejrzewa się, że krew wypływająca z igły jest tętnicza, natychmiast wyjmij igłę i uciskaj przez 5 minut.
7. Wprowadzić prowadnik do igły szukacza i przejść do żyły szyjnej zewnętrznej (technika Seldingera¹²). Opór powinien być minimalny lub żaden. Wyjmij igłę szukacza i przytrzymaj prowadnik na miejscu.
   UWAGA: Użyj śladu EKG, aby upewnić się, że prowadnik nie wchodzi zbyt głęboko. Jeśli zauważysz zmiany w rytmie serca, lekko zdejmij prowadnik.
8. Włóż końcówkę 11-ostrza w miejsce nakłucia i wykonaj nacięcie (około 0,5 cm) na rozszerzacz i cewnik.
9. Przełóż rozszerzacz i cewnik przez prowadnik, aby rozszerzyć skórę i tkankę podskórną. Po umieszczeniu na miejscu wyjmij rozszerzacz z cewnika.
10. Odessać ze światła cewnika, aby zapewnić prawidłowy przepływ i przepłukać 5-10 ml soli fizjologicznej.
11. Zszyj cewnik w skórze za pomocą jedwabnego szwu 0 i upewnij się, że cewnik jest bezpieczny¹³.

3. Umiejscowienie linii tętniczej

UWAGA: Preferowane jest umiejscowienie linii tętniczej przez tętnicę, ponieważ zapewnia bardziej bezpośrednią drogę do serca, a naczynia szyjne są większe niż naczynia udowe¹¹. Najlepiej, aby linia tętnicza była umieszczona po przeciwnej stronie centralnego cewnika żylnego i w bezpośrednim polu widzenia; Jeśli nie jest to możliwe, można go umieścić po tej samej stronie co cewnik żylny.

1. Wykonaj pionowe nacięcie 5-7 cm przyśrodkowo do tchawicy za pomocą długopisu do kauteryzacji (Ryc. 3).
2. Rozwiń tkankę podskórną i płaszczyznę między mięśniami skórnymi facii i colli¹¹.
3. Przeanalizuj płaszczyznę twarzową między tchawicą a mięśniem mostkowo-sutkowym, aby zlokalizować i otworzyć osłonkę tętnicy szyjnej¹¹ (Rysunek 4).
4. Użyj sekcji, aby wyizolować wspólną tętnicę szyjną (Ryc. 5).
5. Umieść dwie jedwabne opaski 2-0 wokół tętnicy szyjnej w celu kontroli naczyń krwionośnych i zawiąż dystalną (Ryc. 6).
6. Umieść kleszcze pod odpowiednim kątem pod tętnicą.
7. Poproś asystenta, aby przytrzymał proksymalną opaskę i włożył końcówkę igły angiocath do tętnicy szyjnej pod kątem 45°. Gdy zobaczysz błysk krwi, przesuń igłę lekko pod płytkim kątem, a następnie wsuń cewnik tylko do tętnicy.
8. Wyjąć igłę, trzymając cewnik na miejscu.
9. Podłącz cewnik do linii tętniczej, aspiruj i przepłucz 5-10 ml soli fizjologicznej, aby upewnić się, że nie ma oporu.
10. Umieść opaskę wokół cewnika i tętnicy, aby zabezpieczyć cewnik.

4. Opieka pooperacyjna (model przeżycia)

1. Tuneluj cewnik przewodu żylnego i przymocuj go do szyi świni.
2. Gdy zwierzę jest stabilne hemodynamicznie i można je odstawić od leków wazopresyjnych, usuń cewnik linii tętniczej, zawiąż dystalną stronę tętnicy szyjnej i sprawdź hemostazę. Zamknij ranę nieprzerwanym szwem.
3. Przenieś świnię do wózka transportowego i ustaw ją w pozycji mostkowej.
4. Wyłączyć izofluran i monitorować świnię do momentu wystąpienia oznak powrotu do zdrowia po znieczuleniu (ruchy i oddychanie w kierunku respiratora).
5. Wyłączyć wentylator po odnotowaniu skutecznych spontanicznych oddechów, ale utrzymuj dopływ_O2 na poziomie 2 l/min.
6. Wyłącz zasilanie_O2 po 10-15 minutach. Świnia powinna być w stanie samodzielnie utrzymać nasycenie na poziomie co najmniej 94%. Jeśli tak nie jest, ponownie włącz O₂ i ponownie oceń za kolejne 5-10 minut.
7. Przenieś świnię z powrotem do kojca, gdy utrzyma nasycenie O₂.
   UWAGA: Świnię należy przenieść z powrotem do kojca z założoną rurką dotchawiczą.
8. Wyjmij rurkę dotchawiczą, gdy widoczne będą oznaki połykania i/lub żucia (między 2-4 godzinami po zakończeniu zabiegu).
9. Monitoruj świnię w jej kojcu i nigdy nie zostawiaj jej samej. Gdy świnia zostanie ekstubowana i będzie w stanie utrzymać pozycję mostkową, można ją pozostawić bez opieki.

Wyniki

Monitorowanie świń podczas operacji jest niezbędne, a typowe parametry oczekiwane w trakcie zabiegu przedstawiono w Tabeli 1^3,14. Przybliżony czas potrzebny na wykonanie każdej procedury przedstawiono w Tabeli 2.

Jak wspomniano wcześniej, laboratorium to przeprowadza te procedury od 10 lat. W tym okresie zrealizowano 595 eksperymentów na wątrobie, 277 eksperymentów na nerkach oraz 100 eksperymentów na ...

Dyskusja

Każdy ośrodek badawczy musi stworzyć własne protokoły i wytyczne dla modeli badań translacyjnych; Należy jednak przestrzegać kilku podstawowych zasad, aby zagwarantować pomyślne wyniki.

Po pierwsze, świnia musi zostać poddana badaniu fizykalnemu, gdy tylko dotrze do pomieszczenia inwentarskiego. Przed zabiegiem konieczne jest w sumie 5-7 dni kondycjonowania, aby zmniejszyć poziom stresu i umożliwić świni odzyskanie wagi utraconej podczas transportu³. Należy pamiętać, że...

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
0,9% irygacja chlorkiem sodu, USP	Baxter	JF7124	Saline
Angiocath 16 GA 1,88, 1,7 x 48 mm	BD	381157
Siarczan atropiny (8 mg/20 ml - 0,4 mg/mL)	West-Ward	17733	Fiolka 20 ml
Cook TPN Zestaw do cewnikowania jednostrumieniowego	Cook medyczny	G08132	z 10 Fr odklejanym zestawem wprowadzającym
Laryngoskop Hickman 9.6 F z pojedynczym prześwitem CV	Bard	600560
	Heine
Midazolam (5 mg/ml)	Fiolka 10 ml	Sandoz	46237968
Ostrze młynarza 4	Heine		Długość ostrza 185 mm
Narketan (Ketamina - 100 mg/ml)	Vetoquinal	8-00223	Fiolka 50 ml
Rurka dotchawicza nosowa z mankietem  Średnica wewnętrzna 7,0 mm	Covidien	86450
Optixcare lubrykant do oczu dla psów i kotów	Aventix	5914304	20 g
Zestaw wprowadzający przezskórną osłonę ze zintegrowaną zastawką hemostazy / portem bocznym do użytku -7,5 Fr. Cewniki	Strzałka	SI-09880	8,5 Fr, 10 cm, średnica 0,035 cala Prowadnica drutu sprężynowego
Uniwersalna podkładka elektrochirurgiczna: dzielona ze sznurkiem	3M	9165
Ołówek Valleylab Rocker Switch Kabura	Covidien	E2515H
Xylocaine 10% Spray	AstraZeneca	73050036	lidokaina (10 mg/dawkę odmierzoną)