26 czerwca 2011
Wykorzystanie domowych i miniaturowych świń w nauce znacznie wzrosło w ostatnich latach. Pokazując, jak wykonywać intubację, przezcewkowe cewnikowanie pęcherza moczowego, cewnikowanie tętnic i żył udowych, a także perfuzję przezsercową, dążymy do dalszego zwiększenia wartości miniświnek z Getyngi w badaniach biomedycznych.
Intubacja dotchawicza powinna być wykonywana za każdym razem, gdy mini świnia jest poddawana znieczuleniu ogólnemu, aby ułatwić operację, ponieważ utrzymuje opatentowane drogi oddechowe, umożliwia wspomaganą wentylację i chroni drogi oddechowe przed oddychaniem. Mini świnie mogą być intubowane z różnych pozycji, ale trzymanie zwierzęcia na grzbiecie jest łatwiejsze dla tych, którzy regularnie przeprowadzają intubację człowieka, ponieważ przedstawia drogi oddechowe w podobny sposób, oprócz wspomaganej wentylacji. Sprzęt potrzebny do intubacji dotchawiczej to zawiesia do otwierania ust, ssanie niskociśnieniowe z końcówką, laryngoskop weterynaryjny z prostym ostrzem o długości od 17 do 25 centymetrów, strzykawka ze stetoskopem powietrznym i taśmą klejącą.
Dla dorosłych świnek patroszących i miniaturowych. Odpowiedni jest rozmiar rurki dotchawiczej od pięciu do siedmiu milimetrów. W tym filmie użyto rurki o średnicy 5,5 milimetra.
Mini świnka jest umieszczona na grzbiecie i odpowiednio podparta. Aby upewnić się, że przejście krtaniowe jest proste, język jest lekko wyciągnięty, a szczęka jest otwarta przez asystenta. Bez nadmiernego wydłużenia rotacji dróg oddechowych głowy lub nadmiernego wyprostu głowy może zatkać drogi oddechowe, utrudniając identyfikację ujścia krtani.
Laryngoskop służy do wciskania języka, a końcówka ssania służy do przemieszczania nagłośni z podniebienia miękkiego. Końcówka laryngoskopu jest następnie używana do dociskania nagłośni w górę w kierunku podstawy języka, odsłaniając otwór krtani. Otwierając retinoidy, pojawiają się chrząstki i struny głosowe, a rurka dotchawicza jest delikatnie przesuwana z lekkim obrotem do tchawicy.
Podczas wydechu mankiet rurki jest nadmuchiwany zgodnie ze specyfikacją producenta. Dbając o to, aby nie dopuścić do nadmiernego napompowania, które może powodować obrzęk i obrzęk dróg oddechowych, świnie mają oskrzela do wentylacji prawego płata płuc czaszki. Dlatego ważne jest, aby umieścić rurkę powyżej rozwidlenia tchawicy.
Jest to możliwe dzięki zastosowaniu odpowiedniego rozmiaru rurki i przymocowaniu bliższego końca rurki na poziomie pyska za pomocą taśmy klejącej. Gdy mini świnka jest prawidłowo zaintubowana, przez rurkę musi być wyczuwalny swobodny przepływ powietrza, a osłuchiwanie klatki piersiowej powinno ujawnić dźwięki oddychania zarówno po lewej, jak i prawej stronie klatki piersiowej. Po podłączeniu respiratora z systemem monitorowania do mini świnki, fizjologicznego wydechu, wartości dwutlenku węgla powinny być mierzone i można zaobserwować krzywą dwutlenku węgla, która podąża za wzorcem oddychania ustalonym przez ustawienia respiratora.
Intubacja dotchawicza mini świń może być trudna, ponieważ kanał krtaniowy jest wąski, a błona śluzowa strun głosowych łatwo ulega urazom. W przypadku użycia zbyt dużej rurki lub zbyt dużej siły, zastosowanie leku Xylocaine w sprayu lub środka zwiotczającego mięśnie może ułatwić wprowadzenie rurki. Jednak stosowanie blokerów nerwowo-mięśniowych powinno być wykonywane wyłącznie przez personel, który jest dobrze przeszkolony w takich procedurach.
Cewnikowanie pęcherza moczowego może być stosowane jako sposób monitorowania produkcji moczu, co może dostarczyć przydatnych informacji na temat stanu nawodnienia, a także funkcji nerek i układu krążenia podczas długich zabiegów chirurgicznych. Cewnikowanie pęcherza moczowego przez cewkę moczową można łatwo wykonać u samic świń. Chociaż procedura ta jest niezwykle trudna, być może niemożliwa u samców dla dorosłych mini świń, cewnik Foleya o francuskim rozmiarze 8 lub 10 jest odpowiedni ze względu na krzywiznę i rozmiar zewnętrznej cewki moczowej.
Preferowane jest otwarcie cewnika za pomocą styletu. Niezbędny sprzęt obejmuje kleszczyki z tępą końcówką wziernika, strzykawkę ze smarem soli fizjologicznej oraz worek do drenażu moczu z zamkniętym systemem. Aby jak najlepiej uwidocznić zewnętrzny otwór cewki moczowej podczas cewnikowania, mini świnka kładzie się na plecach z podparciem pod odcinkiem lędźwiowym.
Podczas gdy asystent ciągnie tylne nogi za czaszkę, zewnętrzny otwór cewki moczowej kobiety znajduje się w podłodze pochwy, około jednej trzeciej do połowy odległości od szyjki macicy. Ponieważ jednak zwierzę jest ułożone na plecach, pozycja ujścia cewki moczowej będzie wydawać się odwrócona. Cewnik jest kontrolowany za pomocą kleszczy z końcówką, więc końcówka cewnika jest kontynuacją kleszczy.
Ostrożnie wprowadzić cewnik do ujścia cewki moczowej. Cewka moczowa łatwo ulega urazie, jeśli podczas cewnikowania zostanie użyta zbyt duża siła, jednak początkowo może być odczuwalny niewielki opór, dopóki cewnik nie przejdzie przez zewnętrzny zwieracz moczu. Jeśli ten problem będzie się powtarzał, może to oznaczać, że zwierzę nie jest wystarczająco głęboko uspokojone.
Rozwiązaniem jest odczekanie chwili i pozwolenie, aby znieczulenie zadziałało. Gdy cewnik dotrze do pęcherza, usuń styl, a mocz będzie widoczny płynący. Napompuj balon solą fizjologiczną zgodnie ze specyfikacją producenta i delikatnie wyciągnij cewnik, aż balon zaczepi się o szyję pęcherza.
Przymocuj zamknięty worek do drenażu moczu, przyklej cewnik do ogona, aby uniknąć przypadkowego przemieszczenia cewnika. Podczas obchodzenia się ze zwierzęciem z odpowiednim przeszkoleniem i doświadczeniem, przezcewkowe cewnikowanie pęcherza moczowego można wykonać z niewielkimi trudnościami. Ta minimalnie inwazyjna procedura może zapobiec zanieczyszczeniu delikatnego medycznego sprzętu technicznego i bolesnemu wydłużeniu pęcherza, co może zaszkodzić zwierzęciu i wpłynąć na eksperyment ze względu na zwiększone napięcie nerwu błędnego i zmienione parametry fizjologiczne.
Cewnikowanie tętnicze i żylne jest przydatne do uzyskiwania powtarzających się próbek krwi i monitorowania różnych parametrów fizjologicznych. Podczas cewnikowania naczyń krwionośnych w badaniach przeżycia należy stosować ścisłą technikę aseptyczną, aby uniknąć infekcji. Niezbędny sprzęt obejmuje skalpel, końcówkę, nożyczki chirurgiczne, kleszcze do tkanek, małą końcówkę, kleszcze chirurgiczne, mały samozatrzymujący się retraktor tkankowy, chirurgiczne wymienniki uchwytu igły, szew z igłą heparynizowaną solą fizjologiczną jako płynem do spłukiwania w celu utrzymania drożności cewnika.
Dwie kaniule dożylne o średnicy 18 mm, dwie cztery francuskie osłonki z jasną końcówką z drutem wprowadzającym i seldinger G. Głębokość znieczulenia ocenia się poprzez badanie międzypalcowego odruchu bólowego. Do tętnicy i żyły udowej zbliża się mini świnkę umieszczoną na plecach, a tylną nogę chowa się na boki.
Zidentyfikuj w fałdzie skórnym między gracilis a mięśniem odpiszczelowym, gdzie znika pulsacja powierzchownej części przyśrodkowej tętnicy odpiszczelowej. Wykonaj podłużne powierzchowne nacięcie skóry czaszki do tego punktu, unikając w ten sposób przypadkowego uszkodzenia przyśrodkowych naczyń odpiszczelowych. Użyj nożyczek z końcówką, aby wypreparować leżącą pod spodem tkankę podskórną.
Podział powięziowy mięśnia sartoriusa i gracilisa jest podzielony czaszkowo do miejsca penetracji przyśrodkowych naczyń odpiszczelowych. Najpierw za pomocą małej końcówki, kleszczy chirurgicznych, a następnie cyfrowo dwie grupy mięśni są oddzielane małym samozatrzymującym się retraktorem tkankowym, uważając, aby nie uszkodzić nerwu i naczyń udowych, tętnicę izoluje się na długości około jednego do dwóch centymetrów. Używając rozwarstwienia, obróć skośną igłę ven flon tak, aby światło było skierowane do góry.
Zegnij lekko igłę, aby łatwiej podążała za krzywizną naczynia. Pamiętaj, aby sprawdzić, czy igła może nadal poruszać się do przodu i do tyłu. Tętnica jest przebita.
Igła została cofnięta, a drut prowadzący seldingera jest wprowadzany przez rurkę wentylacyjną. Wyjmij rurkę ven flon, delikatnie wywierając nacisk na tętnicę, aby zapewnić zamocowanie drutu G. Osłonę z wprowadzaczem wkłada się na drut salter i przesuwa do żądanej pozycji, po czym wprowadza się i sing lub drut jest usuwany.
Żyła udowa znajduje się tuż poniżej i przyśrodkowo do tętnicy. Po odizolowaniu żyły za pomocą rozwarstwienia, żyła jest kaniulowana zgodnie z wcześniejszym opisem dla tętnicy. Aby sprawdzić, czy zarówno tętnica, jak i żyła są prawidłowo cewnikowane, pobierz krew z obu osłonek i porównaj kolor próbek.
Za każdym razem, gdy pobierasz próbkę krwi, pamiętaj, aby następnie przepłukać cewniki heparynizowaną solą fizjologiczną. W celu utrzymania drożności cewnika należy je zabezpieczyć, a skórę zamknąć. Za pomocą kilku szwów można założyć pętlę naczyniową wokół tętnicy i żyły w celu unieruchomienia naczyń przed nakłuciem.
Pomimo swoich zalet, generalnie unikamy tego dodatkowego kroku, ponieważ wymaga on nadmiernego rozwarstwienia naczyń i zwiększa ryzyko uszkodzenia bocznych i głębokich gałęzi. Prezentowany materiał filmowy pokazuje, jak cewnikować naczynia udowe. Cewnikowanie naczyń udowych jest lepsze niż cewnikowanie naczyń szyjnych w celu ułatwienia dostępu.
Podczas wykonywania eksperymentów obejmujących neurochirurgię stereotaktyczną opartą na ramkach i obrazowanie mózgu, perfuzja przezsercowa jest najskuteczniejszą metodą fiksacji i daje doskonałe wyniki. Podczas przygotowywania mini narządów świni do histologii i histochemii do zabiegu potrzebny jest następujący sprzęt. Płyny do obfitości odpowiednie dla systemu perfuzyjnego, strzykawka z kaniulą dożylną, skalpel pentobarbitalowy, końcówka, nożyczki chirurgiczne, nożyce do kości i dwa duże kleszcze samotrzymające, z których co najmniej jeden ma zakrzywioną końcówkę.
Samozabezpieczający się retraktor mostka nie jest absolutnie konieczny, ale znacznie ułatwia procedurę. Perfuzja przezsercowa musi być wykonywana w dobrze wentylowanym pomieszczeniu z systemem odsysania oparów o dużej mocy i urządzeniami umożliwiającymi pobieranie obfitych ośmiu płynów i krwi w celu późniejszego bezpiecznego usunięcia. Po wstrzyknięciu śmiertelnej dawki Penta Barbital należy przetestować międzypalcowy odruch bólowy.
Najlepszy dostęp do serca i aorty zapewnia sternotomia środkowa. Wykonaj głębokie podłużne nacięcie skóry rozciągające się od manubrium do wyrostka mieczykowatego mostka. Uzyskaj dostęp do jamy klatki piersiowej, wykonując małe nacięcie w przeponie tuż pod wyrostkiem mieczykowatym.
Włóż nożyce do kości do jamy klatki piersiowej i przetnij mostek na pół Podczas wykonywania tej procedury należy zachować ostrożność w mostku, ponieważ serce może przylegać w pewnym miejscu do wnętrza mostka. Po podzieleniu mostka włóż samozabezpieczający się zwijacz mostka i otwórz jamę piersiową, jeśli jest nadal nienaruszona, wykonaj małe nacięcie w osierdziu na wierzchołku serca, a następnie cyfrowo otwórz worek osierdziowy. Zidentyfikuj lewą komorę, prawą wyrocznię i aortę.
Wraz z żyłą górną należy wykonać małe powierzchowne nacięcie w pobliżu wierzchołka serca i uzyskać dostęp do lewej komory, perforując mięsień sercowy narzędziem. Wprowadzić kaniulę perfuzyjną do lewej komory i wsunąć końcówkę kaniuli do aorty. Kiedy kaniula jest wyczuwalna między drugim a trzecim palcem w aorcie, zaciśnij kaniulę na miejscu.
Za pomocą samotrzymających się zakrzywionych kleszczy wykonaj nacięcie w prawej wyroczni i zacznij wstrzykiwać utrwalacz przez kaniulę perfuzyjną. Przepływ obfitej ósemki w aorcie może być wyczuwalny, a krew będzie wylewać się przez naciętą prawą wyrocznię, gdy przepływ perfekcji ósemki do mini naczyń świni będzie kontynuowany. Zauważ, jak ogólnoustrojowa obfitość z paraformaldehydem indukuje nadmierne wyprostowanie kończyn i drganie mięśni powierzchownych z powodu aldehydowego wiązania krzyżowego nerwów i mięśni.
W przypadku korzystania z systemu perfuzyjnego zasilanego sprężonym powietrzem należy wyjąć kaniulę lub zacisnąć przezroczystą silikonową rurkę przed opróżnieniem kanistra, aby uniknąć przedostawania się powietrza do układu naczyniowego. W tym filmie używamy systemu perfuzyjnego zasilanego sprężonym powietrzem zamiast grawitacji. Zaletą systemów wykorzystujących sprężone powietrze jest to, że ciśnienie hydrostatyczne wywierane podczas procesu jest stałe, co ostatecznie zapewnia najlepszą obfitość narządów.
Ten artykuł dotyczy rosnącego wykorzystania miniświń Göttingen w badaniach biomedycznych, koncentrując się na podstawowych procedurach takich jak intubacja i cewnikowanie. Celem jest poprawa zrozumienia i zastosowania tych technik w badaniach naukowych.
Surgical techniques in the Göttingen minipig support preclinical modeling by enabling physiological monitoring and tissue preservation essential for translational research. These procedures enhance data quality in studies of neuroscience, metabolism, and cardiovascular function by reducing procedural variability and improving animal welfare. Mastery of intubation, catheterization, and perfusion methods strengthens preclinical confidence and supports go/no-go decisions in early discovery pipelines.
These techniques integrate into discovery workflows from early physiology screening through preclinical validation, supporting iterative design in target validation and lead optimization stages.