Summary
科学における国内とミニブタの利用は近年大幅に増加している。挿管、経尿道的膀胱へのカテーテル挿入、大腿動脈および静脈カテーテルだけでなく、transcardial灌流を行う方法を示すことによって、我々は、さらに生物医学研究にゲッティンゲンminipigsの価値を高めることを目指します。
Abstract
このような神経科学、毒物学、糖尿病、肥満、そして実験的な手術のようなトピックの研究にゲッティンゲンミニ豚の出現は、人間の解剖学と生理学〜1-6これらの動物の酷似を反映している。ゲッティンゲンミニ豚のサイズが外科の使用を許可する人間6-8に使用されるものと同様の設備と高度な画像診断法。この教育ビデオの目的は、気管挿管、経尿道的膀胱へのカテーテル挿入、大腿動脈および静脈カテーテルだけでなく、transcardial灌流を行う方法を示すことによって、生物医学研究におけるminipigsの価値に対する認識を高めることです。
それは、気道を維持する補助換気を可能にし、吸引液から気道を保護するので、ミニ豚は、全身麻酔を受けるたびに、気管内挿管を行うべきである。経尿道的膀胱へのカテーテル挿入は、長い外科手術中に約水和状態に関する有用な情報だけでなく、腎と心血管機能を提供することができます。また、尿道カテーテルは、動物を傷つけるし、不必要に迷走神経の緊張と変更された生理学的パラメータの設定によって、実験に影響を与える可能性のある繊細な医学の技術設備と痛みを伴う膀胱の拡張子の汚染を防ぐことができます。動脈と静脈カテーテル法は、繰り返される血液サンプルを入手し、様々な生理学的パラメータを監視するのに便利です。フレームベースの定位脳神経外科、脳のイメージングを伴う実験を行う際に大腿血管のカテーテルは、アクセスを容易にするために首の血管のカテーテル挿入に好適である。生存試験における血管カテーテル検査を行うときは、厳格な無菌テクニックは、感染症6を避けるために採用されている必要があります。 Transcardial灌流が最も効果的な固定法であり、そして組織学および組織化学2.9のためのミニ豚の臓器を準備する際に卓越した結果が得られます。一般の豚の麻酔、手術と実験手法の詳細については、我々は2007年をスウィンドルを参照してください。麻酔の前投薬と誘導、補助換気、鎮痛、ゲッティンゲンのminipigsのプレおよび術後のケアについての補足情報は、インターネット経由で利用可能ですhttp://www.minipigs.com 10。ブタ解剖学に関する広範な情報のため我々はニッケルらを参照してください。巻。 1月5日11。
Protocol
1。挿管
- 気管内挿管に必要な機器：人工呼吸、口、鈍先端と低圧吸引、17〜25 cmの長さの間に直線翼を持つ獣医喉頭鏡、スタイレット、空気を注射器、聴診器や粘着テープを開くためのスリングの手段。大人ゲッティンゲンは気管内チューブのサイズをminipigs 5〜7 mmは10が適切です。このビデオには5.5 mmのチューブを10に使用されていました。
- ミニ豚は、喉頭の通路がまっすぐ保たれることを保証するために、その後ろに配置し、適切にサポートされています。
- 舌を少し引き出し、顎は頭をoverextendingなくアシスタントによって開かれている。気道または頭部の過度の拡張子の回転は、識別するために、喉頭の開口部がより困難にし、チューブの気管配置を複雑にし、気道を閉塞することができます。
- 喉頭鏡は咽頭腔に渡され、舌を抑制するために使用、喉頭蓋が見えるようにしています。吸引の先端は、軟口蓋から喉頭蓋を変位させるために使用されます。喉頭鏡の先端は、喉頭開口部を明らかに、舌の基部に向かって上方に喉頭蓋を押すために使用されます。
- arytenoidsの軟骨と声帯が見えてくると気管内チューブは、有効期限の間に気管内に、わずかな回転で穏やかに進んでいる。
- 気道の腫れや浮腫の原因となる過剰なインフレを避けるために注意しながらチューブのカフは、製造の仕様に合わせて膨らませている。豚は、右頭蓋pulmonal葉を換気する気管支を持っている。気管分岐部の上にチューブを配置することが重要です。これは、と重要な粘着テープを使って鼻のレベルでのチューブの基端部を締め込んで、正しいチューブサイズを使用することによって促進される。
- ミニ豚が正しく挿管されている場合、空気の自由な通行がチューブを通して感じられる必要があり、胸部聴診では、胸部の左側と右側の両方で呼吸の音を明らかにする必要があります。
- ミニ豚にシステムを監視することで人工呼吸器を接続すると、生理的な呼気二酸化炭素の値が測定可能である必要があり、6,10人工呼吸器の設定によって決定さ呼吸のパターンを次のように二酸化炭素の曲線を観察することができます。
- 二酸化炭素と酸素飽和度測定値は、最初に前投薬および麻酔導入によって影響を受ける可能性があります。しかし、これらの値は、迅速に適切な換気6,10と正常に戻す必要があります。人工補助換気にもかかわらず、チアノーゼの兆候は、チューブの不適切な配置を示している。最も一般的なエラーは、食道の管の不注意な配置です。
2。経尿道的膀胱へのカテーテル挿入
- この手順では、女性の豚用のみです。大人のminipigsフォーリーカテーテルフレンチサイズのために8または10が適当です。外尿道口の曲率と大きさのために、スタイレットとカテーテルが望ましい。長い刃を持つ鏡が大きい動物のために有用である場合もある一方、鼻鏡は小型のminipigsで使用することができます。必要な機器はまた、平滑末端先端の鉗子、生理食塩水、潤滑剤およびクローズドシステムの尿の排液袋と注射器が含まれています。
- アシスタントが頭側で後ろ足を引っ張るしながら最善のカテーテル検査中に外尿道口を可視化するためにミニ豚は、腰部の下でサポートをその後ろに配置されます。
- 潤滑鏡を挿入し、膣壁を可視化するために開かれます。女性の外尿道口は、約3分の1は子宮頸部（ 図1A）までの距離の半分まで膣のフロアに位置しています。しかし、動物が背面に配置されているため、尿道口の位置が反転することが表示されます。
- カテーテルが鈍先端鉗子で制御され、カテーテルの先端が鉗子の継続になるので。尿道口（ 図1B）にカテーテルを慎重に挿入します。あまりにも多くの力がカテーテル検査中に使用されている場合、尿道が簡単に傷つけている。カテーテルは、外部尿道括約筋を経過するまでは、わずかな抵抗が最初に感じたことがあります。この問題が解決しない場合は、これは動物が深く十分に鎮静されていないことを示している可能性があります。解決策は、しばらく待つと、麻酔が有効にできるようにすることです。
- カテーテルが膀胱に達すると、スタイレットを取り外してから、尿が流れて見られます。
- 製造の仕様に応じて生理食塩水でバルーンを膨らませると、バルーンが膀胱頸部に引っ掛かるまで、静かにカテーテルを引き出します。
- クローズドシステムの尿の排液バッグを取り付けます。
- 動物を取り扱う際にはカテーテルの偶発的な変位を避けるために、尾部にテープカテーテル。
3。大腿動脈と静脈のcatheterizatioN
- 必要な機器が含まれています：メス、鈍先端外科はさみ、組織鉗子、小さな鈍先端手術用鉗子、カテーテルの開存性を維持するために小型の自己保持組織リトラクタ、ニードルホルダー、外科スワップ、針付縫合糸、フラッシュ流体としてヘパリン生理食塩水を、2つの18ゲージIVカニューレ、イントロデューサとSeldingerガイドワイヤと2つの4フレンチBRITEの先端鞘。
- 麻酔の深さは、手順を開始する前に、櫛歯の痛みの反射をテストすることによって評価されるべきである。
- 大腿動脈と静脈は、その後ろに置かれたミニ豚で接近し、後脚は横方向に収納されている。内側伏在動脈の浅部の脈動が消え薄と縫工筋の間に皮膚のひだで識別する。
- これにより、誤って内側伏在血管の損傷を避けるため、この点に頭蓋の長手方向の表面の皮膚切開を行います。
- 基盤となる皮下組織を分析する鈍先端のはさみを使用してください。
- 縫工と薄筋の筋膜の分裂は、内側伏在小さな鈍先端手術用鉗子との最初の船、そしてその後、デジタルの浸透のサイトへの頭蓋分かれています。
- 大腿神経と血管を傷つけないように注意しながら中に2つの筋群は、小型の自己保持組織リトラクタで区切られます。
- 動脈は、鈍的切開を使用して約1〜2cmの長さのために絶縁されています。
- 内腔が上を向いているように斜めvenflonの針を回転させます。それはより容易に容器の曲率をたどるように針を少し曲げる。針がまだ少ない労力で前後に移動できるように覚えている。
- 動脈を穿刺、針は撤回し、Seldingerのガイドワイヤは、venflonのチューブを通って挿入されます。
- 静かにガイドワイヤーの固定を確実にするために動脈に圧力をかけながらvenflonチューブを取り外します。
- イントロデューサーシースはSeldinger線を介して挿入され、紹介者とSeldinger線が削除された後に、希望の位置に送られます。
- 大腿静脈は、すぐ下に位置し、動脈の内側れている。鈍的切開を使用して静脈を分離した後、静脈は、以前は動脈について説明したようにカニューレを挿入されています。
- 動脈と静脈の両方が正しくカテーテルを挿入されていることを確認するには、両方の鞘から血液を描き、サンプルの色を比較する。血液サンプルを描画するたびに、その後、カテーテルの開存性を維持するためにヘパリン生理食塩水でカテーテルをフラッシュすることを忘れないでください。
- いくつかの縫合糸でカテーテルが固定されていると皮膚が閉じられます。
- 血管ループは前の穿刺に船を固定するために、動脈と静脈の周囲に配置することができます。それは血管の過剰解離を必要とし、横方向と深枝の損傷のリスクを高めることができますので、その利点にもかかわらず、我々は一般的に、この追加のステップを回避。
4。 Transcardial灌流
- 次の機器は、プロシージャのために必要です：灌流系（ 図2）、関連する灌流液、メス、鈍先端外科はさみ、骨ばさみ、および少なくとも一つの曲がった先端を持っているそのうちの二つの大きな自己保持鉗子を。胸骨のリトラクターを保持し、自己が絶対に必要ではありませんが、かなり手続きが容易になります。
- Transcardial灌流は、ハイパワーヒューム抽出システムおよびその後の安全な廃棄のために灌流液と血液の収集を可能にする設備を備えた換気のよい部屋で実行する必要があります。
- 静脈内ペントバルビタールの致死量を注射した後、続行する前にインターデジタル痛みの反射を検査する。
- 心臓や大動脈への最適なアクセスは胸骨正中切開を介して提供されます。胸骨柄から胸骨剣状突起に延びる深い縦皮膚切開を加えます。ちょうど剣状突起下横隔膜の小さな切開を行うことによって胸腔へのアクセスを得る。
- 胸腔内に骨の鋏を挿入し、胸骨を二等分する。この手順を実行するとき心臓は胸骨の内側にいくつかの場所で付着した可能性があるため注意が必要です。そのため、骨の鋏の刃は胸骨の内側に対して胸腔内のすべての時にかかっていることを確認して。
- 胸骨が分割された後、自己保持胸骨リトラクタを入れ、胸腔を開きます。
- 無傷の場合、心臓の頂点に心膜に小切開を行い、続いてデジタル心膜嚢を開きます。
- 優れた静脈静脈（ 図1C）と一緒に左心室、右心房と大動脈を識別する
- 心尖近くの小さな表面的なカットを行うと鈍先端機器で心筋の穿孔による左心室にアクセスする。
- perfusを挿入イオン左心室内のカニューレとは、頭側大動脈にカニューレの先端を移動する。
- カニューレは、大動脈の指の間に感じられるときは、自己保持湾曲鉗子で所定の位置にカニューレをクランプする。
- 右心耳を切開すると血流カニューレを介して固定液を注入し始める。大動脈の灌流液の流れを感じることができる、とミニ豚血管に灌流液の流れが続くと血液が線刻された右心耳を通って注ぐだろう。どのように全身のパラホルムアルデヒドで灌流は、四肢の伸展を誘導し、神経と筋肉のアルデヒド架橋に起因する表面的な筋肉のけいれんに注意してください。キャニスターは、血管系に入るから空気を避けるために、空になる前に、圧縮空気の代わりに重力を搭載した灌流系を使用する場合は、、カニューレを除去することを確認、または透明なシリコーンチューブをクランプする。
図1。 ：女性のゲッティンゲンミニ豚外尿道口B：。カテーテルの挿入後に尿道口C：胸骨正中切開後のミニ豚心臓の腹ビュー。
図2。 ：灌流システムは、圧力調整バルブと灌流液を保持するコンテナに圧縮空気の入口を制御するために使用するレバーとインレットチューブで構成されています。透明なシリコンチューブは4 mmの鋼管から作られた平滑末端先端カニューレにコンテナを接続してBとCが ：。。入口のレバーを圧縮することにより、圧力は容器と灌流液の上昇は、カニューレDを通じて推進される：クリアするシリコンチューブとカニューレが灌流液で満たされて、流れはクランプで停止し、システムは使用できる状態になっています。
Discussion
このプレゼンテーションでは、研究12,13のミニ豚の4つの頻繁に使用される手順を実行する方法についてステップバイステップのビジュアルを説明します。説明された技法は、在来種の豚や犬や羊14のような他の大規模な研究の動物のほとんど、あるいはまったく適応で使用することができます。無菌操作は、生存率の研究で説明した手順を実行する際に、感染症を避けるために採用されている必要があります。
麻酔導入は、動物福祉と科学的な理由から重要であり、気管内挿管を試みる前に、角膜反射と良い筋肉の弛緩の欠如を提供する必要があります。所望の効果が観察されるまで誘導のために使用される麻酔薬は、固定用量で与えられたが、投与されていないため、しかし、、それは密接にプロポフォール6,10を使用している場合は特に、無呼吸のリスクがあるために動物を監視することが重要です。気管挿管のために、キシロカインスプレーや筋弛緩剤の使用は、チューブの導入を促進することができますが、神経筋遮断薬の使用は、そのような倫理的な要件に適合するように、そのような手順ではよく訓練されている職員によって行われる必要があります。ケアは、気管の腫れや浮腫を避けるために、挿管時の喉頭の通路をトラウマにしないように注意してください。気道の浮腫は、NSAIDまたは類似の抗炎症薬10で治療することができます。豚は、さまざまな位置から挿管、それは同様の方法6で気道を提示すると、その後ろに動物を持つことは、定期的に人間の挿管を行う人にとって容易になる傾向ができます。挿管時の最も一般的なエラーは、単に動物が、その裏に置かれて喉頭の通路の下に位置して食道に管、の不注意な配置です。 （注）は、チューブは、最初に明確にarytenoidsの軟骨と声帯を識別することなく進めてはいけません。
この手順では、男性6で、おそらく不可能な、非常に困難であるしながら尿道を通って膀胱の経尿道的カテーテル挿入が容易に、雌豚で行われます。それは女性の尿道口が膣の前なので、大きな膣の開口部が誤ってカテーテルを挿入することができることに留意すべきである。滅菌と消毒潤滑剤の使用は、生存の研究のためにお勧めです。さらに、局所麻酔効果を持つ潤滑剤は、カテーテルの手続きを容易にすることがあります。
大腿動脈および静脈カテーテル、血管カテーテルの選択と方法を実行するとき、それらは、カテーテルが時間6の長時間にわたって注入される場合は特に、非生存と生存の研究間で異なって固定されている。慢性移植のためのインスタンスのカテーテルは、非常に生体適合性でなければならないためだけでなく、時間の経過とともに血管壁がトラウマではないとして、このように血栓症や浸食6を誘導、固定用リテンションビーズや袖口を持っている。
現在のビデオでは、我々はtranscardial灌流のために圧縮空気を搭載したクローズドシステムを使用してください。別のオプションは、重力によって駆動されるシステムを使用することです。圧縮空気を利用したシステムと比較して重力システムの利点は、効率的な、シンプルであり、血管系に入る加圧された空気の危険性を提示しないことです。しかし、重力システムによって加えられる静圧は、血流中に連続的に変化し、これは組織学的結果15影響を与える可能性があります。いずれかの実行を希望する病理組織学的研究の種類に応じて、それは最初にヘパリン生理食塩水で動物を灌流することは有利かもしれません。赤血球によって引き起こされる自家蛍光の問題を回避するために免疫蛍光染色を行う場合に特定のimportantanceです。興味の臓器は、脳の場合はさらに、、下行大動脈は、固定保存にクランプすることができます。しかし、豚では、このステップでは、解剖の追加を伴いますし、手順を延長します。
Disclosures
すべての手順は、デンマークの実験動物視察、法務省のデンマーク省によって承認されたと（NIH出版番号86から23まで、1985年改訂）"実験動物の世話の原則"に従って行った。
Acknowledgments
研究は、財政的にルンドベック財団、カレンエリーゼジェンセン財団、中央デンマーク地域の保健研究基金と臨床医学オーフス大学病院の研究所によってサポートされていました。我々は感謝の気持ちでドナルドFスミス、アンダーススティーンSoerensen、ヘンリックSoerensen、Asbjoern Ettrup -クリステンセン、そしてPaaskehoejgaardのスタッフの巧みな支援を認める。
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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