Medicine

טכניקות ניתוחיות בסיסי Minipig גטינגן: אינטובציה, צנתור שלפוחית השתן, צנתור כלי עצם הירך, ו זלוף Transcardial

Published: June 26, 2011 doi: 10.3791/2652

Kaare S. Ettrup^1,2, Andreas N. Glud², Dariusz Orlowski², Lise M. Fitting¹, Kaare Meier¹, Jens Christian Soerensen¹, Carsten R. Bjarkam^1,2, Aage K. Olsen Alstrup³

¹Department of Neurosurgery, Aarhus University Hospital, ²Department of Neurobiology, Institute of Anatomy, Faculty of Health Sciences, Aarhus University, ³Positron Emission Tomography (PET) Centre, Aarhus University Hospital

Summary

השימוש חזירים מקומיים זעירים במדע גדל באופן משמעותי בשנים האחרונות. באמצעות הוכחת כיצד לבצע אינטובציה, צנתור שלפוחית השתן transurethral, עורק הירך ואת צנתור וריד, כמו גם זלוף transcardial, אנו שואפים להגביר עוד יותר את הערך של גטינגן minipigs במחקר ביו.

Abstract

הופעתם של minipig גטינגן במחקר של נושאים כגון המוח, טוקסיקולוגיה, סוכרת, השמנה, ניתוח ניסיוני משקף את הדמיון קרוב של בעלי חיים אלה האנטומיה של גוף האדם ופיזיולוגיה ^1-6. גודלה של minipig גטינגן היתרי השימוש כירורגי ציוד מתקדם הדמיה שיטות דומות לאלה המשמשים בני אדם ^6-8. מטרת הוראה זו וידאו היא להגביר את המודעות על הערך של minipigs במחקר ביו, על ידי הוכחת כיצד לבצע אינטובציה לקנה הנשימה, צנתור שלפוחית השתן transurethral, עורק הירך ואת צנתור וריד, כמו גם זלוף transcardial.

אינטובציה Endotracheal צריך להתבצע בכל פעם minipig עובר הרדמה כללית, מכיוון שהוא שומר על דרכי הנשימה פטנט, מאפשר אוורור בסיוע מגן על דרכי הנשימה מפני aspirates. צנתור שלפוחית השתן Transurethral יכול לספק מידע שימושי על המדינה על הידרציה כמו גם תפקוד הכליות ואת לב וכלי דם במהלך ניתוחים ארוכים. יתר על כן, צנתור השתן יכולה למנוע זיהום של ציוד לרפואה טכני עדין הרחבה שלפוחית כואבת אשר עלול לפגוע בבעלי חיים שלא לצורך השפעה על הניסוי בשל הטון מחנק מוגברת פיזיולוגיים משתנה. צנתור עורקי וורידי שימושי לקבלת דגימות דם חוזרות ומעקב אחר פרמטרים פיזיולוגיים שונים. צנתור כלי הירך עדיף על צנתור של כלי הצוואר, כדי להקל על הגישה, בעת ביצוע ניסויים הכוללים מסגרת מבוססות נוירוכירורגיה stereotaxic הדמיה מוחית. בעת ביצוע צנתור כלי במחקרים הישרדות, טכניקה קפדנית aseptic חייב להיות מועסק על מנת למנוע זיהומים ^6. זלוף Transcardial היא שיטת קיבוע יעיל ביותר, מניב תוצאות הבולטים בעת הכנת איברים minipig עבור היסטולוגיה ו histochemistry ^2,9. לקבלת מידע נוסף על ניתוח בהרדמה, וטכניקות ניסיוני החזירים בכלל אנו מתייחסים לרמות 2007. מידע משלים על premedication ו אינדוקציה של הרדמה, אוורור בסיוע, שיכוך כאבים, טיפול לפני ואחרי הניתוח של minipigs גטינגן זמינים דרך האינטרנט ב http://www.minipigs.com ^10. למידע מקיף על האנטומיה חזירי אנו מתייחסים ניקל et al. Vol. נובמבר ^1-5.

Protocol

1. צנרור

ציוד הדרוש אינטובציה endotracheal: אמצעי אוורור בסיוע, במתלים לפתיחת הפה, יניקה בלחץ נמוך עם קצה קהה, ראי גרון וטרינרי עם להב ישר בין 17 ו - 25 ס"מ, stylet, מזרק עם אוויר, סטטוסקופ ו דבק. עבור מבוגרים גטינגן minipigs גודל הצינורית endotracheal 5-7 מ"מ מתאים ^10. בסרטון זה צינור 5.5 מ"מ היה בשימוש ^10.
Minipig ממוקם על הגב שלו נתמך כראוי על מנת להבטיח את המעבר בגרון הוא המשיך ישר.
הלשון היא שלפה מעט הלסת ופתח על ידי עוזר ללא overextending את הראש. סיבוב של דרכי הנשימה או הרחבה מוגזמת של הראש יכול לחסום דרכי הנשימה, מה שהופך את פתיחת בגרון קשה יותר לזהות סיבוך מיקום קנה הנשימה של הצינור.
ראי גרון מועבר לתוך חלל הלוע ומשמשת לדכא את הלשון, מה שהופך את מכסה הקנה גלוי. טיפ של יניקה משמש כדי לעקור את מכסה הקנה מן החיך הרך. טיפ של ראי גרון משמש מכן ללחוץ על מכסה הקנה כלפי מעלה, לעבר בסיס הלשון, חושף את הפתח בגרון.
Arytenoids הסחוסים ואת מיתרי הקול להיכנס להציג את הצינור endotracheal מתקדמת בעדינות עם רוטציה קלה, לתוך קנה הנשימה במהלך הפקיעה.
השרוול הצינור הוא מנופח בהתאם למפרטים לייצור תוך הקפדה להימנע האינפלציה העולה, אשר עשוי לגרום לנפיחות בצקת של דרכי הנשימה. חזירים יש הסמפונות לאוורר את האונה הימנית pulmonal גולגולתי. לכן, חשוב למקם את הצינור מעל הסתעפות קנה הנשימה. זה הקל באמצעות צינור בגודל הנכון ובעיקר על ידי הידוק הקצה הפרוקסימלי של הצינור ברמה של חוטם באמצעות דבק.
כאשר הוא מחובר לצינורות minipig כראוי, מעבר חופשי של אוויר צריך להיות מורגש דרך הצינור, וכן האזנה החזה צריך לחשוף קולות הנשימה בצד שמאל וימין של בית החזה.
עם חיבור למכונת הנשמה עם מערכת ניטור minipig, פיזיולוגיים הנשיפה דו תחמוצת הפחמן ערכים צריכים להיות מדידים פחמן דו חמצני עקומה כי בעקבות דפוס הנשימה החליט על ידי הגדרות ההנשמה ^6,10 ניתן לצפות.
דו תחמוצת הפחמן וערכים oximetry עשוי בתחילה להיות מושפע premedication ו אינדוקציה הרדמה. אולם ערכים אלה צריכים מהר לחזור לשגרה עם אוורור נאות ^6,10. כל סימן של כיחלון למרות אוורור מלאכותי בעזרת מצביעים מיקום לא תקין של הצינור. הטעות הנפוצה ביותר היא המיקום מכוונת של צינור הוושט.

2. שלפוחית השתן Transurethral צנתור

הליך זה רק חזירות. עבור minipigs מבוגר גודל קטטר פולי צרפתי 8 או 10 מתאים. בשל העקמומיות והגודל של פתח השופכה חיצוני, קטטר עם stylet עדיפה. ספקולום האף ניתן להשתמש minipigs קטן ואילו ספקולום עם להבים כבר יכול להיות שימושי עבור בעלי חיים גדולים. הציוד הדרוש כולל גם קצה קהה מלקחיים, מזרק עם חומר סיכה, מלוחים ואת מערכת סגורה שתן שקית הניקוז.
כדי הטובה ביותר לחזות את פתח השופכה החיצוני במהלך צנתור minipig ממוקם על הגב עם תמיכה תחת האזור המותני, בעוד עוזר מושך את רגליו האחוריות cranially.
ספקולום משומנים מוכנס ופתח לדמיין את קיר הנרתיק. פתיחת הנקבה השופכה החיצוני ממוקם בקומה של הנרתיק כשליש עד מחצית המרחק אל צוואר הרחם (איור 1A). עם זאת, כי החיה ממוקם על הגב, את המיקום של פתח השופכה יופיעו להיות הפוכה.
קטטר נשלטת עם מלקחיים הבוטה-טיפ, אז את קצה הצנתר הוא המשכו של מלקחיים. בזהירות להוסיף את צנתר פתח השופכה ^{(איור 1B).} השופכה הוא טראומה בקלות אם כוח רב מדי משמש במהלך צנתור. עם זאת, התנגדות קלה עשויים להיות בתחילה הרגשתי עד הקטטר עבר את שריר הסוגר השתן חיצוני. אם הבעיה נמשכת, זה עשוי להצביע על כך החיה אינה מורדמת מספיק. הפתרון הוא לחכות קצת ולתת ההרדמה ייכנסו לתוקף שלה.
כמו קטטר מגיע שלפוחית השתן, להסיר את stylet, והשתן זורם יראו.
לנפח את הבלון עם מלח על פי מפרט של ייצור ומשוך בעדינות את הקטטר החוצה עד הבלון תופס בצוואר שלפוחית השתן.
צרף את מערכת סגורה ניקוז שקית שתן.
את הקטטר Tape את הזנב, כדי למנוע תזוזה מקרית של קטטר, כאשר הטיפול בבעלי חיים.

3. עורק הירך ואת catheterizatio ורידn

הציוד הדרוש כולל: אזמל, קהה קצה מספריים כירורגיות, מלקחיים רקמות, קטן קהה קצה מלקחיים כירורגיים, מפשק קטן עצמית שמירה על הרקמה, מחזיק מחט, חילופי כירורגית, תפר עם מחט, מלוחים heparinized כמו סומק, נוזל לשמור patency קטטר שני 18-מד IV הצינורית, שני 4-צרפתית נדני קצה Brite עם ההיכרויות וחוטי Seldinger מדריך.
עומק ההרדמה יש לבחון על ידי בדיקת רפלקס הכאב interdigital לפני ביצוע ההליך.
עורק וריד הירך הם התקרבו עם minipig הניח על גבו ואת הרגל האחורית חזר רוחבית. זיהוי בקפל העור בין שריר gracilis ו סארטוריוס בו פעימה של החלק השטחי של העורק saphenous המדיאלי נעלם.
לעשות חתך אורכי עור שטחי הגולגולת לנקודה זו, ובכך למנוע פגיעה בשוגג כלי saphenous המדיאלי.
השתמש קצה קהה מספריים לנתח את הרקמה הבסיסית תת עורית.
החטיבה fascia של שריר סארטוריוס ו gracilis מחולק גולגולתי לאתר חדירה של כלי saphenous המדיאלי, הראשון עם בוטה, טיפ קטן מלקחיים כירורגיים ואז דיגיטלית.
שתי קבוצות שרירים מופרדים עם מפשק עצמית תוך שמירה על רקמות קטן נזהרת שלא לפגוע בעצב הירך וכלי.
עורק הוא מבודד לאורך של כ 1-2 ס"מ באמצעות דיסקציה קהה.
סובב את המחט venflon משופעים כך לומן פונה מעלה. כופף את המחט קצת אז זה יהיה לעקוב אחר העקמומיות כלי בקלות רבה יותר. זכור כדי להבטיח המחט עדיין יכול לנוע קדימה ואחורה עם מעט מאמץ.
העורק הוא ניקב, המחט חזר בו ואת חוט מדריך Seldinger מוחדר דרך הצינור venflon.
הסר את הצינור venflon בעדינות תוך הפעלת לחץ על העורק כדי להבטיח קיבוע של guidewire.
נדן עם ההיכרויות מוכנס מעבר לגדר Seldinger מתקדמים למיקום הרצוי, ולאחר מכן ההיכרויות וחוטי Seldinger מוסר.
וריד הירך נמצא ממש מתחת ו המדיאלי אל העורק. לאחר בידוד וריד באמצעות לנתיחה בוטה, הווריד היא cannulated כפי שתואר לעיל עבור העורק.
כדי לוודא כי הן בווריד ובעורק הם צינתור כראוי, להקיז דם מן נדני וגם להשוות את הצבע של הדגימות. בכל פעם ציור דגימת דם, זכור לאחר מכן לשטוף את צנתרים עם מלוחים heparinized כדי לשמור patency קטטר.
צנתרים מובטחות והעור סגורה עם תפרים מעטים.
לולאה כלי ניתן להציב סביב העורק לווריד כדי לקבע את כלי לפני לנקב. למרות יתרונותיה, אנחנו בדרך כלל להימנע צעד נוסף, מכיוון שהיא דורשת לנתיחה עודף של כלי והוא יכול להגביר את הסיכון של פגיעה הענפים הצדדיים ועמוק.

4. Transcardial זלוף

הציוד הבאים דרוש הליך: מערכת זלוף (איור 2), נוזלים זלוף רלוונטי, אזמל, קהה קצה מספריים כירורגיות, המזמרה עצם, ושני גדול עצמית מלקחיים מחזיק מהם אחד לפחות יש קצה מעוגל. שמירה עצמית מפשק sternal אין זה הכרחי, אבל זה מקל על הליך ניכרת.
זלוף Transcardial חייב להתבצע בחדר מאוורר היטב עם מערכת שאיבת עשן גבוה כוח ומתקני המאפשרים איסוף נוזלים ודם perfusate לסילוק בטוח שלאחר מכן.
לאחר הזרקה לווריד מנה קטלנית של pentobarbital, לבדוק את רפלקס הכאב interdigital לפני שתמשיך.
הגישה הטובה ביותר ללב אבי העורקים מסופק באמצעות sternotomy חציון. ביצוע חתך עמוק בעור האורך, המשתרעת manubrium לתהליך xiphoid של עצם החזה. קבל גישה לחלל החזה על ידי ביצוע חתך קטן ממש מתחת לסרעפת בתהליך xiphoid.
הכנס את המזמרה העצם לתוך חלל בית החזה ולחצות את עצם החזה. יש להקפיד בעת ביצוע הליך זה, כי הלב יכול להיות חסיד במקום כלשהו לצד הפנימי של עצם החזה. לכן, לוודא את להב המספריים עצם מוטלת בכל עת בתוך חלל בית החזה כלפי החלק הפנימי של עצם החזה.
לאחר החזה כבר מחולק, לשים מפשק עצמית שמירה על sternal ולפתוח את חלל בית החזה.
אם עדיין שלם, לעשות חתך קטן קרום הלב בשיא של הלב ואז דיגיטלית לפתוח את שק קרום הלב.
זהה את החדר השמאלי, את אפרכסת ימין אבי העורקים יחד עם הווריד caval מעולה (איור 1C)
ביצוע חתך שטחי קטן ליד הקודקוד של הלב וגישה החדר השמאלי על ידי ניקוב שריר הלב עם מכשיר קהה שקצהו.
הכנס את perfusיון הצינורית בתוך החדר השמאלי ולעבור את קצה הצינורית cranially לתוך האאורטה.
כאשר צינורית מורגשת בין אצבעות באבי העורקים, מהדק את הצינורית למקום עם עצמי מחזיק מלקחיים מעוקל.
עושים חתך אפרכסת הנכון להתחיל הזרקת מקבע באמצעות צינורית זלוף. זרימה של perfusate באבי העורקים ניתן לחוש, ודם ינהרו דרך אפרכסת ימין חרות כמו זרימת perfusate לתוך כלי minipig ממשיך. שימו לב איך זלוף מערכתית עם paraformaldehyde גורם hyperextension של הגפיים ומרטיט של השרירים השטחיים בשל אלדהיד צולבות הצמדה של העצבים והשרירים. בעת שימוש במערכת זלוף מופעל על ידי אוויר דחוס במקום הכבידה, הקפד להסיר את הצינורית, או מהדק צינור סיליקון ברור, לפני מיכל ריק, על מנת להימנע מלהיכנס אוויר מערכת כלי הדם.

באיור 1. ת: פתיחת נקבה גטינגן minipig השופכה החיצוני B:. פתיחת השופכה לאחר החדרת קטטר C:. התצוגה הגחון של הלב minipig לאחר sternotomy החציוני.

איור 2. ת: מערכת זלוף מורכב צינורות היניקה עם שסתום הלחץ מתכווננת מנוף משמש לשליטה כניסה של אוויר דחוס לתוך המיכל מחזיק את perfusate. צינורות סיליקון שקוף המחבר את מיכל צינורית בוטה, קצה עשוי צינור פלדה 4 מ"מ B ו-C:. ידי דחיסת מנוף מפרצון, הלחץ עולה המיכל ואת perfusate מונע דרך צינורית D:. כאשר ברור צינורות סיליקון צינורית מלאים perfusate, הזרימה היא הפסיקה עם מלחציים והמערכת מוכן לשימוש.

Discussion

מצגת זו מספקת צעד אחר צעד הוראות ויזואלי כיצד לבצע ארבע פרוצדורות משמשים לעתים קרובות minipig מחקר ^12,13. הטכניקות המתוארות ניתן להשתמש הסתגלות קטנה או לא חזירים landrace ושאר חיות מחקר גדולים כמו כלבים וכבשים ^14. טכניקה אספטי חייב להיות מועסק על מנת למנוע זיהומים, בעת ביצוע הנהלים המתואר מחקרים הישרדות.

אינדוקציה של הרדמה חשוב למען רווחת בעלי חיים מסיבות מדעיות, ויש לספק העדר רפלקסים של הקרנית ואת הרפיית שרירים טובה, לפני אינטובציה endotracheal הוא ניסה. עם זאת, כי הרדמה המשמשים אינדוקציה לא ניתנות במינונים קבועים, אבל מנוהל עד האפקט הרצוי הוא ציין, חשוב לעקוב מקרוב אחר בעלי חיים עקב הסכנה של דום נשימה, במיוחד אם באמצעות propofol ^6,10. עבור אינטובציה לקנה הנשימה, השימוש בתרסיס xylocaine או להרפיית שרירים יכולים להקל על החדרת הצינור, אבל השימוש של חוסמי neuromuscular צריכים להיעשות רק על ידי אנשי שאינם מאומנים היטב בהליכים כאלה כדי בקנה אחד עם דרישות אתיות. יש להקפיד לא טראומה מעבר בגרון במהלך אינטובציה, על מנת למנוע נפיחות ובצקת קנה הנשימה לבין. בצקת בדרכי הנשימה יכולים להיות מטופלים עם תרופות אנטי דלקתיות NSAID או דומה ^10. חזירים יכולים שיצנררו מעמדות שונים, אבל בעל חיים על גבו נוטה להיות קל יותר למי בקביעות לבצע אינטובציה האנושי, כפי שהוא מציג את דרכי הנשימה בצורה דומה ^6. השגיאה הנפוצה ביותר במהלך אינטובציה הוא מיקום מכוונת של צינור הוושט, הנמצא ממש מתחת למעבר בגרון כאשר החיה מושם על גבו. שים לב, הצינור לא צריך להיות מתקדם, מבלי בבירור בזיהוי arytenoids הסחוסים ואת מיתרי הקול.

צנתור Transurethral של שלפוחית השתן דרך השופכה נעשית בקלות חזירות, בעוד הליך זה קשה מאוד, ואולי בלתי אפשרי, אצל גברים ^6. יצוין, כי מאז פתח השופכה הנשית הקדמי אל הנרתיק, את פתח הנרתיק גדולים יותר ניתן צינתור בטעות. השימוש סיכה סטרילי וחיטוי מומלץ ללימודי ההישרדות. בנוסף, חומר סיכה עם אפקט הרדמה מקומית עשוי להקל על הליך צנתור.

בעת ביצוע עורק הירך ואת catherization וריד, הבחירה של צנתרים כלי וכיצד הן מובטחות הבדלים בין הישרדות אי ומחקרים הישרדות, במיוחד כאשר צנתרים מושתלים לתקופה ממושכת של זמן ^6. עבור צנתרים למשל להשתלה כרוני צריך להיות ביולוגית מאוד, יש חרוזים השמירה או אזיקים על קיבעון, כמו גם לא טראומה הקיר כלי לאורך זמן, ובכך גרימת פקקת או שחיקה ^6.

בסרטון הנוכחי, אנו משתמשים מערכת סגורה מופעל על ידי אוויר דחוס עבור זלוף transcardial. אפשרות נוספת היא להשתמש במערכת מונע על ידי כוח הכבידה. היתרון של מערכות הכבידה בהשוואה למערכות ניצול אוויר דחוס הוא שהם פשוט, יעיל להציג שום סיכון של אוויר דחוס הכניסה למערכת כלי הדם. עם זאת, הלחץ ההידרוסטטי המופעל על ידי מערכות הכובד משתנה ללא הרף במהלך זלוף, וזה יכול להשפיע על תוצאות היסטולוגית ^15. בהתאם לסוג של מחקרים histopathological אחד לא רוצה לבצע, זה עשוי להיות יתרון perfuse החיה עם מלוחים heparinized הראשון. זהו importantance בפרט בעת ביצוע מכתים immunofluorescent על מנת למנוע בעיות autofluorescence שנגרמו אריתרוציטים. יתר על כן, אם האיבר של עניין הוא המוח, אבי העורקים היורד יכול להיות מהודק כדי להציל מקבע. עם זאת, חזירים, צעד זה כרוך בניתוח נוסף ויהיה להאריך את ההליך.

Disclosures

כל ההליכים אושרו על ידי בעלי חיים הדני פקוח ניסויית, הדני משרד המשפטים נערכו על פי "עקרונות של טיפול בבעלי חיים במעבדה" (NIH פרסום מס '86-23, מתוקנת 1985).

Acknowledgments

המחקר נתמך כספית על ידי קרן לונדבק, אליז קארן ג'נסן קרן המחקר של קרן הבריאות דנמרק אזור המרכז המכון לרפואה קלינית ארהוס החולים האוניברסיטאי. אנו מכירים בהכרת תודה את הסיוע מיומן של דונלד F סמית, אנדרס Steen Soerensen, הנריק Soerensen, Asbjoern Ettrup-כריסטנסן, ואת צוות Paaskehoejgaard.

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