9 июля 2020 г.
Здесь мы представляем протокол безопасного и эффективного введения обезболивающего газа мышам с помощью цифровой системы анестезии низкого потока со встроенным вентилятором и модулями физиологического мониторинга.
В этом протоколе показано наилучшее использование комплексного комплекса анестезии и физиологического мониторинга, который включает в себя электронный испаритель с низким расходом, встроенный аппарат искусственной вентиляции легких, пульсоксиметр и инфракрасную греющую прокладку. Эта методология полезна для любого объекта с ограниченным пространством для столов или лабораторий. Система «все в одном» также устраняет необходимость в баллонах со сжатым газом и отдельном оборудовании для физиологического мониторинга.
Демонстрировать процедуру будет Люк Шеперс, аспирант биомедицинской инженерии в Университете Пердью. Чтобы настроить испаритель с низким расходом, выберите источник газа-носителя и снимите красный колпачок с впускного отверстия на задней панели системы, чтобы система могла всасывать воздух в помещении. Если вы используете источник сжатого газа, используйте регулятор давления и редуктор давления, установленный на 15 фунтов на квадратный дюйм.
И подключите устройство к газовому порту компрессора на задней панели системы. Подсоедините канистру с углем к выпускному отверстию. И подсоедините разъем для принадлежностей к портам вдоха и выдоха на передней панели системы.
Соедините индукционную камеру с ветками синими зажимами, а носовой конус с ветками – с белыми зажимами. Чтобы настроить встроенный аппарат искусственной вентиляции легких, подсоедините трубку интубационного соединителя к ветвям с помощью желтых зажимов. Чтобы откалибровать мертвое пространство вентилятора на экране Vent Run, нажмите Настройка и калибровка и Тесты, затем выберите Измерить мертвое пространство и нажмите Диск B.To настроить встроенный пульсоксиметр, подключите датчик порта статической мыши на задней панели системы.
Чтобы настроить согревающую подставку в дальнем инфракрасном диапазоне, подключите грелку к порту питания прокладки на передней панели системы. Затем подключите один датчик к порту датчика тела, а другой — к порту датчика прокладки и закрепите датчик прокладки на прокладке для обогрева. Чтобы настроить системные параметры для введения анестезии на экране Anest Run, нажмите Настройка и выберите анестезирующее средство.
Нажмите, введите anest и поверните диск B, чтобы выбрать изофлуран или севофлуран. Чтобы установить этот размер шприца, нажмите Размер шприца и поверните диск B, чтобы выбрать размер. Нажмите кнопку «Назад», чтобы вернуться к экрану Anest Run Screen, и используйте адаптер для крышки бутылки, чтобы наполнить шприц анестетиком.
Подсоедините шприц к анестезиологической системе и нажмите «Удалить», чтобы при необходимости переместить толкающий блок назад. Чтобы заправить шприц, нажмите и удерживайте его, чтобы переместить толкающий блок вперед до тех пор, пока блок не коснется верхней части поршня шприца. Чтобы настроить механическую вентиляцию, откройте вкладку Вентиляционный экран и нажмите Настройка.
Нажмите Вес тела и введите вес животного. Затем нажмите Приоритет, чтобы выбрать вентиляцию с регулируемым объемом или давлением. Соответствующая частота дыхания и дыхательный объем будут установлены автоматически.
Чтобы задать параметры пульсоксиметрии, откройте вкладку экрана Oxy run и нажмите Настройка. Нажмите Минимальная ЧСС и поверните Dial B, чтобы установить минимально допустимые показания частоты сердечных сокращений. Чтобы задать параметры прогрева на экране прогрева, нажмите Настройка и выберите метод прогрева и заданную настройку температуры.
Чтобы обезболить мышь с экрана Anest Run, нажмите «Индукция», чтобы начать поток воздуха. По умолчанию скорость индукционного потока составляет 500 миллилитров в минуту. Поверните диск A, чтобы отрегулировать расход по мере необходимости.
Поместите мышь в индукционную камеру и плотно закройте крышку. Отрегулируйте шкалу концентрации анестетика на 3% для изофлурана. По умолчанию скорость индукционного потока составляет 500 миллилитров в минуту.
Поверните диск A, чтобы отрегулировать расход по мере необходимости. Нажмите кнопку «Доставка», чтобы начать подачу анестетика. Как только животное будет достаточно обезболивано, снова коснитесь индукции, затем промывочной камеры, чтобы уменьшить остаточный анестетический газ в камере.
Откройте зажимы, ведущие к носовому обтекателю, и закройте зажимы, ведущие к камере. Коснитесь носового конуса, чтобы начать поток воздуха, и немедленно установите носовой конус на животное. Расположите животное на инфракрасной грелке, затем вставьте датчик животного в качестве ректального зонда для контроля температуры тела.
Чтобы начать искусственную вентиляцию легких, поместите животное под наркозом на ступень интубации и с помощью нити, закрепленной на вертикальном этапе интубации, подвешивайте животное к его верхним резцам. Аккуратно отводите язык животного в сторону и используйте источники света, входящие в инновационный набор, чтобы визуализировать трахею. Осторожно введите эндотрахеальную трубку.
Правильность размещения можно проверить, подключив небольшой воздушный пузырь к трубке и проверив наличие надувания легких. Нажмите Стоп носовой конус, чтобы остановить поток воздуха, закройте зажимы на носовом конусе и откройте зажимы на вентиляционной трубке. Подсоедините эндотрахеальную трубку к вентиляционной трубке и нажмите Запустить аппарат ИВЛ, чтобы начать вентиляцию.
Чтобы начать физиологический мониторинг, слегка прикрепите датчик к одной задней лапе животного, пульсоксиметр автоматически начнет считывать частоту сердечных сокращений и насыщение крови кислородом. Перейдите на вкладку экрана Oxy run, чтобы просмотреть данные пульсоксиметрии. Частота сердечных сокращений и насыщение крови кислородом могут контролироваться во время поддержания с помощью симметрии выхода пульса.
В этом репрезентативном анализе частота сердечных сокращений животного и сатурация крови кислородом оставались стабильными, при этом в обоих измерениях наблюдалось незначительное количество изменений для всех групп. И с учетом того, что насыщение крови кислородом остается в диапазоне от 82 до 99%, этот метод позволяет исследователям проводить анестезию с более низкой скоростью потока и без необходимости использования сжатого газа. Более низкие скорости потока приводят к меньшему количеству отходов газа и меньшему воздействию на исследовательский персонал.
В данном протоколе описан метод безопасного и эффективного введения анестезирующего газа мышам с использованием цифровой системы анестезии с низким потоком. Система объединяет в себе аппарат искусственной вентиляции легких и модули физиологического мониторинга, что делает ее подходящей для использования в помещениях с ограниченным пространством.
В доклинических исследованиях системы подачи анестезии должны обеспечивать баланс между благополучием животных, достоверностью данных и операционной эффективностью, особенно в условиях ограниченного пространства. Данная интегрированная система с низким потоком способствует снижению рисков при изучении механизмов, обеспечивая стабильный физиологический мониторинг во время оценки соединений и уменьшая вариативность, вызванную артефактами анестезии. Ее универсальная конструкция («все в одном») повышает непрерывность рабочего процесса и эффективность использования ресурсов на ранних этапах разработки, где воспроизводимая седация имеет критическое значение для валидации мишеней и фенотипического скрининга.
Данная система вписывается в континуум процесса разработки лекарств — от проверки гипотез до оптимизации соединений-лидеров, где требуется стабильная анестезия для проведения визуализации, электрофизиологических исследований или хирургических вмешательств.