Summary
과학에 국내 및 미니어처 돼지의 사용은 최근 몇 년 동안 크게 증가하고 있습니다. 삽관법, transurethral 방광 catheterization, 대퇴 동맥 및 정맥 catheterization뿐만 아니라 transcardial 재관류를 수행하는 방법을 시연함으로써, 우리는 더 이상 생명 의학 연구에 괴팅겐 minipigs의 가치를 높이는 것을 목표로하고 있습니다.
Abstract
이러한 신경 과학, 독성학, 당뇨병, 비만, 그리고 실험 수술 같은 주제의 연구에서 괴팅겐 minipig의 출현은 인간의 해부학 및 생리학 1-6 이러한 동물의 가까운 닮았를 반영합니다. 괴팅겐 minipig의 크기가 수술의 사용을 허가 인간 6-8에서 사용되는 것과 유사한 장비와 고급 이미징 modalities. 이 교육용 비디오의 목적은 tracheal 삽관법, transurethral 방광 catheterization, 대퇴 동맥 및 정맥 catheterization뿐만 아니라 transcardial 재관류를 수행하는 방법을 시연함으로써, 생명 의학 연구에 minipigs의 가치에 대한 인식을 높일 수 있습니다.
그것이, 특허기도를 유지 지원 환기를 허용하고 aspirates에서기도를 보호하기 때문에 minipig가 전신 마취를 겪습 때마다 Endotracheal 삽관법을 실시하여야한다. Transurethral 방광 catheterization 길이 수술 절차 동안에 대한 수화 상태에 대한 유용한 정보뿐만 아니라 신장과 심장 혈관 기능을 제공할 수 있습니다. 또한, 비뇨기 catheterization는 섬세한 메디코 - 기술 장비와 동물을 손상하고 불필요하게 증가 vagal 색조와 변경 생리적 매개 변수에 의한 실험에 영향을 미칠 수 있습니다 고통스러운 방광 확장의 오염을 방지할 수 있습니다. 동맥과 정맥 catheterization는 반복 혈액 샘플을 구하기 다양한 생리 매개 변수를 모니터링하는 데 유용합니다. 프레임 기반 stereotaxic 신경 외과 및 뇌 이미징과 관련된 실험을 수행할 때 대퇴 혈관의 Catheterization 액세스의 용이성을위한 목 혈관의 catheterization 것이 바람직합니다. 생존 연구에서 혈관 catheterization을 수행하면, 엄격한 무균 기법 감염 6 피하기 위해 고용해야합니다. Transcardial 재관류가 가장 효과적인 고정 방법이며, 조직학 및 histochemistry 2,9에 대한 minipig 장기를 준비할 때 걸출한 결과를 산출. 일반적으로 돼지의 마취, 수술과 실험 기법에 대한 자세한 내용은 우리가 2007 스윈들를 참조하십시오. premedication과 마취의 유도에 대한 보충 정보, 보조 환기, 진통제, 괴팅겐의 minipigs의 - 사전 및 수술에 관심이에서 인터넷을 통해 사용할 수 있습니다 http://www.minipigs.com 10. 돼지의 해부학에 대한 광범위한 정보를 우리는 니켈 외를 참조하십시오. 권. 11월 1일에서 5일까지.
Protocol
1. 삽관법
- endotracheal 삽관법에 필요한 장비 : 보조 환기, 입, 무딘 팁 낮은 압력 흡입, 17 25cm 길이 사이의 직선 칼날로 수의과 후두경, 탐침, 공기와 주사기, 청진기 및 접착 테이프를 여는 slings을 의미합니다. 성인 괴팅겐가 endotracheal 튜브의 크기를 minipigs에 대한 5-7mm 10 적합합니다. 이 비디오에서는 5.5 mm 튜브 10을 사용했습니다.
- minipig은 후두 통로가 직선 유지되도록하기 위해 자사의 뒤쪽에 위치하고 적절하게 지원됩니다.
- 혀가 약간 꺼내와 턱뼈가 머리를 overextending 않고 조수에 의해 열려 개최됩니다. 기도 또는 머리의 과도한 확장의 회전를 식별하기 위해 후두 여는 더 어렵게하고 튜브 tracheal 위치를 복잡 항공을 막다 수 있습니다.
- 후두경는 pharyngeal 캐비티로 전달하고 혀를 우울하게하는 데 사용, 후두를 표시하고있다. 흡입의 끝은 부드러운 미각의 후두를 치환하는 데 사용됩니다. 후두경의 끝은 다음 후두 오프닝을 공개, 혀의 기본 방향으로 위쪽으로 후두를 눌러하는 데 사용됩니다.
- arytenoids의 연골 및 성대가보기에 와서 endotracheal 튜브가 만료 동안기도로, 약간의 회전과 함께 부드럽게 고급 있습니다.
- 붓기와기도의 부종이 발생할 수 있음을 초과 인플레이션을 피하기 위해주의하면서 튜브 커프스는 제조의 사양에 따라 증가할 수 있습니다. 돼지는 오른쪽 두개골 pulmonal 엽을 환기하는 기관지 있습니다. tracheal 분기점 위에 튜브를 삽입하는 것이 중요하다. 이것은 중요한 접착제 및 테이프를 사용하여 주둥이의 수준에서 튜브의 근위 끝을 고정하여 올바른 튜브 크기를 사용하여 용이합니다.
- minipig 제대로 intubated 경우, 공기의 무료 통로가 튜브를 통하여 생각해야하며 가슴 청진은 흉부의 왼쪽과 오른쪽 모두에서 호흡 소리를 공개해야합니다.
- minipig에 모니터링 시스템과 함께 호흡을 연결되면 생리 날숨 이산화탄소 값을 측정하고 6,10를 볼 수 있습니다 환풍기 설정에 따라 결정 호흡 패턴을 다음과 이산화탄소 곡선한다.
- 이산화탄소와 oximetry 값은 처음 premedication 및 마취 유도에 의해 영향을받을 수 있습니다. 그러나이 값을 신속하게 적절한 환기 6,10와 다시 정상으로 되돌릴 것입니다. 인공 이용한 환기에도 불구하고 청색증의 흔적은 튜브의 부적 절한 배치를 나타냅니다. 가장 일반적인 오류는 식도에 튜브의 실수로 배치됩니다.
2. Transurethral 방광 catheterization
- 이 절차는 여성 돼지입니다. 성인 minipigs 폴리 카테터 프랑스어 크기 8 10 적합합니다. 외부 요도 개통의 곡률 및 크기로 인해, 탐침과 카테터가 바람직합니다. 이상 블레이드와 검경이 큰 동물 유용할 수 있습니다 반면, 비강의 검경 작은 minipigs에서 사용할 수 있습니다. 필요한 장비는 또한 뭉툭한 - 팁 포셉, 호수, 윤활유와 주사기 및 폐쇄 시스템 소변 배수 가방이 포함되어 있습니다.
- 지원자가 cranially 뒷다리를 가져옵니다 동안 가장 catheterization 동안 외부 요도 구멍을 시각화하기 위해 minipig은, 요추 아래 지원의 뒷면에 위치합니다.
- 윤활 검경가 삽입하고 질 벽에을 시각화하기 위해 열립니다. 여성의 외부 요도 오프닝은 약 3 분의 1 자궁 경부 (그림 1A)에 거리의 절반에 질의 바닥에 위치하고 있습니다. 동물 뒷면에 배치되기 때문에 그러나, 요도 개방의 위치가 반전으로 표시됩니다.
- 카테 테르가 야기한 팁 포셉과 제어, 카테터의 끝 포셉의 연속에 있으므로. 요도 오프닝 (그림의 1B)에 카테터를 조심스럽게를 삽입합니다. 너무 힘이 catheterization 동안 사용하는 경우에는 요도 쉽게 상처를 입었어요. 카테 테르는 외부 요도의 괄약근을 통과 때까지 단, 약간의 저항은 처음에는 느낄 수 있습니다. 이 문제가 해결되지 않으면, 이것은 동물 깊게 충분히 진정 아니라는 것을 나타낼 수 있습니다. 이 솔루션은 잠시 기다려 마취가 미치는 영향을 데려 가게하는 것입니다.
- 카테터가 방광에 도달로 탐침을 제거하고, 소변이 흐르는 보여줄 것입니다.
- 제조의 사양에 따라 호수로 풍선을 팽창하여 풍선이 방광 목에 발견할 때까지 부드럽게 카테터를 가져옵니다.
- 폐쇄 시스템 소변 배수 가방을 연결합니다.
- 동물을 다룰 때 카테 테르의 실수로 변위를 방지하기 위해 꼬리에 테이프 카테터.
3. 대퇴 동맥과 정맥 catheterizatioN
- 필요한 장비는 다음과 같습니다 카테 테르의 명백을 유지하기 위해 메스, 야기한 팁 외과 가위, 조직 포셉, 작은 야기한 팁 외과 포셉, 작은 자기 유지 조직 견인기, 바늘 홀더, 수술 스왑, 바늘로 봉합, 플러시 - 액체로 heparinized 호수 두 18 게이지 IV 정맥, 두 introducer 및 Seldinger 가이드 와이어와 4 프랑스어 브라이트 팁 sheaths.
- 마취의 깊이는 절차를 시작하기 전에 인터 고통 반응을 테스트하여 평가해야합니다.
- 대퇴 동맥과 정맥은 그 뒷면에 배치 minipig로 접근하고 뒤쪽 다리는 옆으로 철회 있습니다. 중간 saphenous 동맥의 표면 부분의 맥동이 사라지고 그레이 실리스와 sartorius 근육 사이 피부 접어에서 확인합니다.
- 따라서 실수로 중간 saphenous 혈관 손상을 피하기 위해,이 시점에 두개골 종방향 표면 피부 절개를합니다.
- 기본 피하 조직을 해부하다하는 야기한 팁 가위를 사용합니다.
- sartorius와 그레이 실리스 근육의 근막 부문은 중간 saphenous 작은 야기한 팁 수술 포셉 처음에 선박, 그리고 디지털의 침투 사이트에 두개골 나뉘어져 있습니다.
- 대퇴 신경 및 혈관을 손상하지 않도록주의하면서 두 근육 그룹은 작은자가 유지 조직 견인기로 구분됩니다.
- 동맥은 무딘 절개를 사용하여 약 1-2cm의 길이에 대한 격리됩니다.
- 루멘은 위쪽에 직면 있도록 beveled venflon 바늘을 회전. 더 쉽게 선박 곡률를 따를 수 있도록 바늘 조금 벤드. 바늘 여전히 약간의 노력으로 앞뒤로 이동할 수 있도록해야합니다.
- 동맥이 구멍은, 바늘은 철회하고 Seldinger 가이드 와이어는 venflon 튜브를 통해 삽입됩니다.
- 부드럽게 guidewire의 고정을 보장하기 위해 동맥에 압력을 적용하는 동안 venflon 튜브를 제거합니다.
- introducer와 칼집은 Seldinger 와이어를 통해 삽입 introducer와 Seldinger 와이어를 제거하는 후 원하는 위치로 고급이다.
- 대퇴 정맥은 아래 위치하고 동맥 중간이다. 무딘 절개를 사용하여 정맥을 분리 후, 정맥은 이전에 동맥에 대한 설명으로 cannulated 있습니다.
- 동맥과 정맥 모두가 올바르게 catheterized 있는지 확인하려면 두 sheaths에서 혈액을 그릴 및 샘플의 색상을 비교합니다. 혈액 샘플을 그리기 때마다, 이후 카테 테르의 명백을 유지하기 위해 heparinized 식염수에 카테터를 플러시해야합니다.
- 몇 봉합과 카테터가 확보되고 피부가 닫힙니다.
- 선박 루프 전에 바늘로 혈관을 흥분시키는하기 위하여 동맥과 정맥 주위에 배치하실 수 있습니다. 그 장점에도 불구하고, 우리는 일반적으로 그것이 혈관을 초과 절개를 요구하고 측면과 깊은 지점을 손상의 위험을 증가시킬 수 있기 때문에 이러한 추가 단계를 피할 수 있습니다.
4. Transcardial 재관류
- 다음 장비는 절차 필요합니다 : 재관류 시스템 (그림 2), 관련 재관류 유체, 메스, 야기한 팁 외과 가위, 뼈 가위, 그리고 적어도 하나는 곡선 팁을 가지고있는 두 개의 커다란 자기 유지 포셉합니다. 흉골 견인기을 유지 자체가 절대적으로 필요하지 않습니다, 그러나 그것은 상당히 절차를 그칠.
- Transcardial 재관류는 고전력 퓸 추출 시스템 및 그 이후의 안전한 처리에 대한 perfusate 액체의 수집 및 혈액을 있도록 시설 통풍이 잘 방에 수행되어야합니다.
- 정맥 pentobarbital의 치사량 주사 후, 계속하기 전에 인터 고통 반사를 테스트합니다.
- 심장과 대동맥에 가장 좋은 접근은 평균 sternotomy를 통해 제공됩니다. manubrium에서 흉골의 검상 돌기 프로세스에 걸쳐 깊은 세로 피부 절개를합니다. 그냥 칼 모양의 과정을 아래 횡경막의 작은 절개하여 흉강에 액세스합니다.
- 흉강에 뼈 가위를 삽입하고 흉골을 이등분. 이 절차를 수행할 때 마음이 흉골의 안쪽에 어떤 장소에서 자기편 수 있기 때문에주의가, 촬영해야합니다. 따라서 뼈 가위의 칼날은 흉골의 내부에 대한 흉강 내부의 모든 시간에 달려 있는지 확인하십시오.
- 흉골이 분할되고 나면, 자기 유지 흉골 견인기 넣고 흉강을 엽니다.
- 그대로있는 경우, 심장의 꼭대기에있는 심낭에 작은 절개를하고 디지털 pericardial 색을 엽니다.
- 우수한 caval의 정맥 (그림 1C)와 함께 좌심실, 오른쪽 외이와 대동맥을 식별
- 심장의 꼭대기 근처에 작은 피상적인 상처를 확인하고 야기한 밀고 악기와 myocardium을 perforating하여 좌심실에 액세스할 수 있습니다.
- perfus를 삽입이온 좌심실 내부 정맥 및 cranially 대동맥에 정맥 팁 이동합니다.
- 정맥은 대동맥에서 손가락 사이 생각되면, 스스로 가지고 곡선 포셉과 장소에 정맥을 클램프.
- 오른쪽 외이에 절개를 만들고 재관류의 정맥을 통해 주입 정착액을 시작합니다. 대동맥의 perfusate의 흐름을 느낄 수 있으며 minipig 혈관에 perfusate 흐름이 계속으로 혈액이 베인 오른쪽 외이를 통해 밖으로 부어 것입니다. paraformaldehyde와 함께 체계적 재관류가 사지의 hyperextension을 유도하고 알데히드 신경 및 근육의 상호 결합에 의한 표면 근육의 꿈틀 점에주의하십시오. 압축 공기 대신에 중력에 의해 구동 재관류 시스템을 사용하면, 용기가 비어되기 전에 혈관 계통에 들어가기에서 공기를 방지하기 위해, 정맥을 제거하거나, 맑은 실리콘 튜브를 클램프에 있는지 확인하십시오.
그림 1. A : 여자 괴팅겐 minipig 외부 요도 오프닝 B :. 카테터 삽입 후 요도 개통 C :. 중간 sternotomy 후 minipig 마음의 복부 볼 수 있습니다.
그림 2. A : 재관류 시스템 조정 압력 밸브와 perfusate를 가지고있는 용기에 압축 공기의 유입을 제어하는 데 사용하는 레버로 유입 튜브로 구성되어 있습니다. 클리어 실리콘 튜브는 4mm 강철 파이프로 만든 야기한 팁 정맥에 컨테이너를 연결 B 및 C :.. 유입 레버를 압축하여 압력 용기 및 perfusate의 상승은 정맥 D를 통해 추진됩니다되면 취소 실리콘 튜브 및 정맥이 perfusate 가득 있으며, 흐름은 클램프와 중지하고 시스템 사용을위한 준비입니다.
Discussion
이 프레 젠 테이션 연구 12,13을 minipig 네 개의 자주 사용하는 절차를 수행하는 방법에 대한 단계별 지침 시각을 제공합니다. 설명한 기술은 랜드 레이스의 돼지 및 개, 양 14 등 다른 대형 연구 동물에 거의 혹은 전혀 적응과 함께 사용할 수 있습니다. 무균 기술은 생존 연구에서 설명된 절차를 수행할 때, 감염을 피하기 위해 고용해야합니다.
마취의 유도는 동물 복지와 과학적 이유로 중요하고, endotracheal 삽관법을 시도하기 전에, 각막 반사 좋은 근육질 휴식의 부재를 제공해야합니다. 유도에 사용되는 anesthetics가 해결 회에 걸쳐 맞 는다하지만, 원하는 효과가 관찰 때까지 관리하지 않기 때문에 그러나, 그것은, 밀접한 가사의 위험 때문에 동물을 모니터하기 위해 특히 propofol 6,10를 사용하는 경우 중요합니다. tracheal 삽관법 들어, xylocaine 스프레이 또는 근육 이완의 사용은 튜브의 도입을 용이하게 할 수 있지만, 신경근육학 차단제의 사용은 윤리적 요구 사항을 준수하기 때문에 같은 절차에 잘 훈련 요원에 의해 수행되어야합니다. 케어는 tracheal 팽창과 부종을 방지하기 위해, 삽관법 동안 후두 흐름을 ...에 상처를 입히다하지 않도록해야합니다. 기도 부종은 NSAID 또는 유사 항염증성 약물 열로 치료하실 수 있습니다. 돼지는 여러 위치에서 intubated,하지만 비슷한 방식 6의기도를 선물로서 뒷면에있는 동물을 가지고하는 것은 정기적으로 인간 삽관법을 수행하는 사람을 위해 쉽게하는 경향이 있습니다. 삽관법 중 가장 일반적인 오류는 동물의 뒷면에 위치 후두 통로 아래에 위치하고있는 식도에 튜브의 실수로 배치됩니다. 참고 튜브 먼저 명확하게 arytenoids의 연골 및 성대를 식별하지 않고 고급해서는 안됩니다.
이 절차는 남성 6, 아마도 불가능 매우 어려운 상태에서 요도를 통해 방광의 Transurethral catheterization 쉽게, 여성의 돼지에서 이루어집니다. 그것은 여성의 요도 구멍이 질로 앞쪽에 있기 때문에, 큰 질구가 잘못 catheterized 수 있다고 지적한다. 살균 및 소독 윤활제의 사용은 생존 연구 좋습니다. 또한, 국소 마취제의 효과 윤활제는 catheterization 절차를 완화 수 있습니다.
대퇴 동맥과 정맥 catherization, 선박 카테터의 선택과 방법을 수행할 때 이들은 카테터는 시간 6의 기간 동안 이식 특히 때 아닌 생존과 생존을 연구 다를 확보하고 있습니다. 만성 이식에 대한 인스턴스 카테터가 높은 biocompatible되어야 들어뿐만 아니라 시간이 지남에 따라 선박의 벽 ...에 상처를 입히다 것만 큼은 아니예요, 따라서 혈전증 또는 침식 6 유도, 고정을위한 보존 구슬이나 수갑을했습니다.
현재 동영상에서 우리는 transcardial 재관류를위한 압축 공기에 의해 구동되는 폐쇄 시스템을 사용합니다. 또 다른 옵션은 중력에 의해 구동 시스템을 사용하는 것입니다. 압축 공기를 이용하여 시스템에 비해 중력 시스템의 장점들은 효율적이고 간단한 것을 있으며, 혈관 계통을 입력 가압 공기의 위험을 제시하지 않습니다. 그러나, 중력 시스템에 의해 끼쳤다 정수압은 재관류 동안 지속적으로 변화하고, 이것이 histological 결과 15에 영향을 줄 수 있습니다. 유형 하나가 수행하고자 histopathological 연구에 따라 먼저 heparinized 생리와 동물을 perfuse에 유리 수 있습니다. 적혈구로 인한 autofluorescence 문제를 방지하기 위해 immunofluorescent 얼룩을 수행할 때 특히 importantance입니다. 관심의 기관이 뇌가있다면 또한, 내림차순으로 대동맥이 정착액 저장 채워 수 있습니다. 그러나, 돼지에서이 단계 해부 추가 수반과 절차를 연장합니다.
Disclosures
모든 절차가 덴마크 실험 동물 검사관의 관할 구역, 법무부 장관의 승인을 덴마크어 있었고 (NIH 간행물 번호 86-23, 1985 개정)의 "실험실 동물 관리의 원칙"에 따라 실시되었다.
Acknowledgments
연구는 재정적 Lundbeck 재단, 카렌 엘리스 젠슨 재단, 중앙 덴마크 지역의 건강 연구 기금 및 임상 의학 오르후스 대학 병원의 연구소에 의해 지원되었다. 우리는 감사 도널드 F 스미스, 앤더스 스틴 Soerensen, 헨릭 Soerensen, Asbjoern Ettrup - 크리스덴슨 및 Paaskehoejgaard의 직원들의 숙련된 도움을 인정합니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Intubation | |||
| Respirator | GE Healthcare | 1009-9002-000 | |
| Suction with blunt tip | Unomedical | 34091181 | |
| Laryngoscope | Miller | 85-0045 (Laryngoscope set) | |
| Endotracheal tube 5.5 mm ID | Smiths Medical | 100/199/055 | |
| Stylet | Hudson RCI | 5-151001 | |
| Syringe 5ml | |||
| Stethoscope | Martin | 17-262-00 | |
| Bladder catherization | |||
| AquaFlate glycerine silicone Foley catheter 8-French with stylet | Rüsch | 178003 | |
| Speculum nasal | Martin | 36-859-50 | |
| Speculum rectal | Martin | 30-613-15 | |
| Blunt-tip forceps | Martin | 13-374-16 | |
| Catheter lubricant gel | |||
| Cathejell Lidocain | Montavit | CJL08501 | |
| Instillagel Comb. | Falcon BD | 08-40-200 | |
| A4 Urine drainage bag | Unomedical | 38 155 1S | |
| Adhesive tape | |||
| Femoral artery and vein catherization | |||
| Scalpel | Martin | 10-295-11 | |
| Blunt-tip surgical scissors | Martin | 11-881-18 | |
| Tissue forceps | Martin | 12-100-14 | |
| Small blunt-tip surgical forceps | Martin | 13-375-13 | |
| Small self-retaining Tissue retractor | Martin | 15-753-13 | |
| Needleholder | Martin | 20-634-14 | |
| Surgical swaps | |||
| Suture with needle | |||
| Saline | |||
| Heparine | Leo Laboratories | 585679 | |
| 18-gauge venflon | BD Biosciences | 393206 | |
| 4-French brite tip sheaths with introducer and Seldinger guide wire | Cordis | 154-2629-1/0017 | |
| Transcardial perfusion | |||
| Pressurized perfusion system | Home made | ||
| Fume extraction system | Gram A/S | 01750000 and 0303700 | |
| Perfusant 5L | |||
| Blunt-tip surgical scissors | Martin | 11-881-18 | |
| Bone shears | F.S.T. | 16150-24 | |
| Large curved tip self-holding forceps | Martin | 13-421-18 | |
| Self retaining sternal retractor | Rudolf Medical | 7520-10 | |
| Pentobarbital | The Royal Veterinary and Agricultural University (KVL) | 200 mg/ml | |
| 22-gauge venflon | BD Biosciences | 393202 | |
References
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