Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Основные Хирургические методы в Геттингене Minipig: интубация, катетеризация мочевого пузыря, бедренной катетеризации сосудов и перфузии Transcardial

doi: 10.3791/2652 Published: June 26, 2011

Summary

Использование отечественных и миниатюрных свиней в науке значительно увеличилось в последние годы. Демонстрируя, как выполнять интубация, катетеризация мочевого пузыря трансуретральной, бедренная артерия и вена катетеризации, а также transcardial перфузии, мы нацелены на дальнейшее увеличение стоимости Геттингене minipigs в биомедицинских исследованиях.

Abstract

Появление Геттингене minipig в исследовании таких тем, как неврология, токсикология, сахарный диабет, ожирение и экспериментальной хирургии отражает сходство этих животных к анатомии и физиологии человека 1-6. Размер Геттингене minipig позволяет использовать хирургические оборудование и передовые визуализации условия аналогичные тем, которые используются в организме человека 6-8. Цель этого учебного видео является повышение осведомленности о значении minipigs в биомедицинских исследованиях, демонстрируя, как выполнять интубации трахеи, трансуретральной катетеризации мочевого пузыря, бедренная артерия и вена катетеризации, а также transcardial перфузии.

Интубации трахеи следует проводить, когда minipig подвергается общим наркозом, так как он поддерживает дыхательных путей, позволяет вспомогательной вентиляции и защищает дыхательные пути от аспирационной. Трансуретральная катетеризации мочевого пузыря может дать полезную информацию о том, о гидратации государства, а также почек и сердечно-сосудистой системы в течение длительных хирургических процедур. Кроме того, мочевого катетеризация может предотвратить загрязнение тонкий медико-технического оборудования и болезненные расширения пузырь, который может нанести вред животным и излишне влияние эксперимента в связи с увеличением тонуса блуждающего нерва и измененные физиологические параметры. Артериальная и венозная катетеризация полезно для получения повторяющихся образцов крови и мониторинга различных физиологических параметров. Катетеризация бедренных сосудов предпочтительнее катетеризации сосудов шеи для удобства доступа при выполнении экспериментов на основе кадров стереотаксической нейрохирургии и визуализации головного мозга. При выполнении катетеризации судна в выживании исследования, строгой асептики должны быть использованы, чтобы избежать инфекции 6. Transcardial перфузии является наиболее эффективным методом фиксации и дает выдающихся результатов при подготовке minipig органов для гистологии и гистохимии 2,9. Дополнительные сведения о анестезии, хирургии и экспериментальных методов в свиней в целом мы имеем в виду Мошенничество 2007 года. Дополнительная информация о премедикации и вводного наркоза, вентиляции легких, обезболивание, пред-и послеоперационного ухода за minipigs Геттингене доступны через Интернет по адресу http://www.minipigs.com 10. Для обширную информацию об анатомии свиньи мы ссылаемся на никель и соавт. Том 1-5 11.

Protocol

1. Интубация

  1. Необходимое оборудование для интубации трахеи: средства вспомогательной вентиляции, стропы для открытия рта, низкая давления всасывания с тупым кончиком, ветеринарные ларингоскоп с прямым лезвием от 17 до 25 см длиной, стилет, шприц с воздухом, стетоскоп и клейкой ленты. Для взрослых Геттингене minipigs эндотрахеальной трубки размером от 5 до 7 мм вполне достаточно 10. В этом видео 5,5 мм трубка была использована 10.
  2. Minipig помещается на спине и надлежащей поддержке для того, чтобы обеспечить прохождение гортанного держится прямо.
  3. Язык вытащил немного и челюсти был оставлен открытым Сторонами помощником без перенапряжения голова. Вращение дыхательных путей или чрезмерное расширение голова может закупорить дыхательные пути, что делает гортани открытия труднее выявить и усложняя трахеи размещения трубки.
  4. Ларингоскоп передается в полость глотки и используется для угнетают язык, делая надгортанника видно. Кончик всасывания используется для вытеснения надгортанника от мягкого неба. Кончик ларингоскоп затем используется для прессы надгортанника вверх, к основанию языка, выявление гортани открытия.
  5. Arytenoids хрящей и голосовых связок приходят в поле зрения и эндотрахеальная трубка продвигается мягко с легким вращением, в трахею во время выдоха.
  6. Трубки манжета надувается в соответствии с характеристиками производства, заботясь, чтобы избежать избыточной инфляции, которая может вызвать опухоль и отек дыхательных путей. Свиньи имеют бронха, чтобы проветрить право черепных пульмологическая доле. Поэтому важно, чтобы поместить трубку выше трахеи бифуркации. Этому способствует, используя правильный размер трубки и, что важно при крепления проксимального конца трубки на уровне морды использования клейкой ленты.
  7. Когда minipig правильно интубированных, свободное прохождение воздуха должно ощущаться через трубу, и грудь аускультации дыхание должно выявить звуки в левой и правой стороны грудной клетки.
  8. После подключения вентиляторов с мониторингом системы minipig, физиологических значений выдоха углекислый газ должны быть измеримыми и кривая углекислого газа, который следует за дыханием шаблон решается вентилятор настройки 6,10 можно наблюдать.
  9. Углекислый газ и оксиметрии значения могут изначально быть затронуты премедикации и анестезии индукции. Однако эти значения должны быстро вернуться к нормальной с хорошей вентиляцией 6,10. Любой признак цианоз, несмотря на искусственно вентиляции легких указывают на неправильное размещение трубки. Наиболее распространенной ошибкой является случайное размещение трубки в пищевод.

2. Трансуретральная катетеризации мочевого пузыря

  1. Эта процедура предназначена только для женщин свиней. Для взрослых minipigs катетер Фоли французский размером 8 или 10 является целесообразным. Из-за кривизны и размер внешнего отверстие мочеиспускательного канала, катетер с стилет предпочтительнее. Зеркало носовое может быть использована в небольших minipigs в то время как зеркало с более длинными лезвиями может быть полезно для крупных животных. Необходимое оборудование также включает в себя тупым кончиком щипцы, шприц с раствором, смазки и закрытая система мочи мочеприемник.
  2. В целях лучшей визуализации внешнего отверстия уретры во время катетеризации minipig помещается на спине с опорой под поясничной области, в то время как помощник тянет задние ноги краниально.
  3. Смазываются зеркало вставляют и открыл для визуализации стенки влагалища. Женский внешних отверстие мочеиспускательного канала находится в полу влагалища примерно от одной трети до половины расстояния до шейки матки (рис. 1А). Однако, поскольку животное находится на спине, положение отверстие мочеиспускательного канала окажется перевернутой.
  4. Катетера контролируется с тупым кончиком пинцета, так что кончик катетера в продолжении щипцами. Осторожно вставьте катетер в отверстие мочеиспускательного канала (рис. 1В). Мочеиспускательного канала легко травмированных, если слишком много сил используется во время катетеризации. Тем не менее, небольшое сопротивление в начале может ощущаться до катетера прошла наружного сфинктера мочевого. Если проблема не устраняется, это может означать, что животное не седативные достаточно глубоко. Решение подождать некоторое время, и пусть анестезии занять свое действие.
  5. Как катетер достигает мочевого пузыря, удалите стилет, и моча будет видно течет.
  6. Inflate шар физиологическим раствором в соответствии со спецификациями производства и аккуратно выньте катетер, пока шар бросается на шейке мочевого пузыря.
  7. Прикрепить закрытой системе мочи мочеприемник.
  8. Лента катетер, чтобы хвост, чтобы избежать случайного смещения катетера при обращении с животными.

3. Бедренной артерии и вены catheterizatioн

  1. Необходимое оборудование включает в себя: скальпель, тупым кончиком хирургических ножниц, щипцов ткани, небольшие тупым кончиком хирургических щипцов, небольшой собственной сохранением ткани втягивающим, иглодержатель, хирургического свопы, шва с иглой, гепаринизированной солевой как флеш-жидкости для поддержания проходимости катетера , два 18 калибра IV канюли, два 4-французский Brite оболочки наконечник с интродьюсер и Сельдингера проводник.
  2. Глубины анестезии должна быть оценена путем тестирования межпальцевых рефлекс боли перед началом процедуры.
  3. Бедренная артерия и вена приближаются с minipig помещен на спину и задние ноги отказался от боков. Определить в складку кожи между гасШз и портняжной мышц, где пульсации поверхностной части медиальной подкожной артерии исчезает.
  4. Сделайте продольные поверхностный разрез кожи черепа до этого момента, что позволяет избежать случайного повреждения медиальной подкожной судов.
  5. Используйте тупым кончиком ножниц препарировать основной подкожной ткани.
  6. Фасции разделение портняжной мышцы и тонкой мышцы делится краниально от проникновения сайт медиальной подкожной суда, сначала с небольшим тупым кончиком хирургических щипцов, а затем в цифровом виде.
  7. Две группы мышц отделены с небольшой собственной сохранением ткани втягивающим, заботясь, чтобы не повредить бедренного нерва и сосудов.
  8. Артерии в изоляции длиной около 1 до 2 см использовании тупого рассечения.
  9. Поворот скошенной иглой venflon так просвет вверх. Согните иглу немного, чтобы он будет следовать судно кривизны более легко. Не забудьте обеспечить иглу еще может двигаться вперед и назад с небольшим усилием.
  10. Артерии проколот, игла убирается и проволоки Сельдингера руководство вводится через venflon трубки.
  11. Удалить venflon трубки, мягко оказания давления на артерию для обеспечения фиксации проводника.
  12. Ножны с интродьюсер вводится по проводам Сельдингера и вышла в нужное положение, после чего интродьюсер и Сельдингера проволока удаляется.
  13. Бедренной вены находится чуть ниже и медиальнее артерии. После выделения вены с использованием тупой диссекции, вену канюлю, как описано выше для артерии.
  14. Чтобы убедиться, что обе артерии и вены правильно катетерами, забор крови из обоих оболочки и сравнить цвет образцов. Всякий раз, когда рисунок кровь, не забудьте затем промыть катетеров с гепарином физиологического раствора в целях поддержания катетера.
  15. Катетеры обеспеченных и кожа закрыта с несколькими швами.
  16. Судно цикла могут быть размещены вокруг артерии и вены, чтобы зафиксировать судов до пункции. Несмотря на свои преимущества, мы вообще избежать этого дополнительного шага, так как требует избыточного рассечение сосудов и может увеличить риск повреждения боковых и глубоких ветвей.

4. Transcardial перфузии

  1. Следующее оборудование необходимое для процедуры: перфузии системы (рис. 2), соответствующих жидкостей перфузии, скальпель, тупым кончиком хирургических ножниц, кости ножницы, и два больших самоблокировки щипцы из которых по крайней мере один имеет изогнутую чаевые. Само сохранение грудины втягивающим не является абсолютно необходимым, но оно облегчает процедуру значительно.
  2. Transcardial перфузии должны быть выполнены в хорошо проветриваемом помещении с высокой мощностью дыма системы добычи и средств, которые позволяют коллекция перфузат жидкости и крови для последующей безопасной утилизации.
  3. После внутривенно вводят смертельную дозу фенобарбитала, тест межпальцевых рефлекс боли, прежде чем продолжить.
  4. Лучший доступ к сердцу и аорте осуществляется через средний стернотомия. Сделайте глубокий продольный разрез кожи, простирающегося от рукоятки до мечевидного отростка грудины. Получите доступ к грудной полости, сделав небольшой разрез в диафрагме чуть ниже мечевидного отростка.
  5. Вставьте кость ножницами в грудную полость и делить пополам грудины. Необходимо соблюдать осторожность при выполнении этой процедуры, потому что сердце может быть приверженцем на какое-то место на внутренней грудины. Поэтому убедитесь, что лезвие ножниц кости лежит все время внутри грудной полости против внутренней части грудины.
  6. После грудины был разделен, положить в самоудерживающий грудины втягивающим и открытой грудной полости.
  7. Если еще цела, делают небольшой надрез в перикард на верхушке сердца, а затем цифровой открытом перикард.
  8. Определить левого желудочка, правого предсердия и аорты вместе с превосходной вены вены (рис. 1C)
  9. Сделайте небольшой поверхностный порез возле верхушке сердца и доступ левого желудочка по перфорации миокарда с тупым наконечником инструмента.
  10. Вставьте perfusионных канюли внутри левого желудочка и двигаться кончик канюли краниально в аорту.
  11. Когда канюля ощущается между пальцами в аорте, зажим канюлю в месте с самоблокировки изогнутых щипцов.
  12. Сделайте разрез в правом предсердии и начать инъекционных фиксатором через перфузии канюли. Поток перфузат в аорту можно почувствовать, и кровь будет литься через надрезанные правого предсердия как перфузат впадают minipig судов продолжается. Обратите внимание, как системная перфузия параформальдегида вызывает перерастяжение конечностей и судороги мускулатуры поверхностным из-за альдегид сшивания нервов и мышц. При использовании перфузии система работает на сжатом воздухе, а не силы тяжести, не забудьте удалить канюлю или зажим ясно трубка силиконовая, прежде чем канистра пуста, чтобы избежать попадания воздуха сосудистой системы.

Рисунок 1
Рисунок 1. : Женский Геттингене minipig внешних отверстие мочеиспускательного канала B:. Отверстие мочеиспускательного канала после введения катетера C:. Брюшной зрения minipig сердце после срединной стернотомии.

Рисунок 2
Рисунок 2. : Перфузии система состоит из входной трубки с регулируемым клапаном давления и рычаг используется для контроля на входе сжатого воздуха в контейнер, содержащий перфузат. Очистить трубки силиконовые соединяет контейнер тупым наконечником канюли изготовлены из стальных труб 4 мм B и C:. Сжимая входе рычаг, давление поднимается в контейнер и перфузат приводится в движение через канюлю D:. Когда ясно трубки силиконовые и канюли заполнены перфузат, поток останавливается с зажимом и система готова к использованию.

Discussion

Эта презентация шаг за шагом визуальные инструкции о том, как выполнить четыре часто используемых процедур в minipig исследований 12,13. Методы, описанные могут быть использованы практически без адаптации в ландрас свиней и других крупных животных, исследования, таких как собаки и овцы 14. Асептических условиях должны быть использованы, чтобы избежать инфекции, при выполнении описанных процедур в выживании исследований.

Индукция анестезии имеет важное значение для благополучия животных и научных целей, и должны обеспечить отсутствие роговичного рефлексов и хорошей мышечной релаксации, до интубации трахеи делается попытка. Однако, поскольку анестетики используются для индукции не даны в фиксированных дозах, но управление пока желаемого эффекта не наблюдается, очень важно внимательно следить за животным из-за риска апноэ, особенно при использовании пропофола 6,10. Для интубации трахеи, использование xylocaine спрей или миорелаксантов может способствовать введение трубки, а использование нервно-мышечных блокаторов должно быть сделано только те сотрудники, которые хорошо подготовленных в таких процедур, с тем чтобы соответствовать этическим требованиям. Следует проявлять осторожность, чтобы не травмировать гортань проход во время интубации, для того, чтобы избежать трахеи отек и отек. Дыхательных путей отек можно лечить с помощью НПВС или подобные противовоспалительные препараты 10. Свиньи могут интубированных с разных позиций, но имеющих животное на спину, как правило, легче для тех, кто регулярно проводят интубацию человека, так как она представляет дыхательных путей в подобной манере 6. Наиболее распространенные ошибки при интубации случайного размещения трубки в пищевод, который находится чуть ниже гортани проход, когда животное находится на спине. Обратите внимание, что труба не должна быть выдвинуты без предварительного четкого определения arytenoids хрящей и голосовых связок.

Трансуретральная катетеризации мочевого пузыря через мочеиспускательный канал легко сделать в женской свиней, в то время как эта процедура крайне трудно, даже невозможно, у мужчин 6. Следует отметить, что, поскольку женский уретральный отверстие передней во влагалище, тем больше во влагалище может быть ошибочно катетеризация. Использование стерильных и дезинфекции смазка рекомендуется для выживания исследований. Кроме того, смазка с местными обезболивающий эффект может облегчить процедуру катетеризации.

При выполнении бедренная артерия и вена катетеризации, выбор судна катетеры и как они обеспечены отличаются между неправительственными организациями, выживания и выживания исследованиях, особенно, когда катетеры имплантирован в течение длительного периода времени 6. Например катетеры для хронического имплантации должны быть очень биосовместимых, есть сохранение бусы или манжет для фиксации, а также не травмировать стенку сосуда с течением времени, таким образом вызывая тромбоз или эрозии 6.

В настоящее видео, мы используем замкнутая система работает на сжатом воздухе для transcardial перфузии. Другой вариант заключается в использовании системы обусловлен действием силы тяжести. Преимущество тяжести системы по сравнению с использованием системы сжатого воздуха, что они простые, эффективные и исключить возможность давления воздуха, поступающего сосудистой системы. Тем не менее, гидростатическое давление под действием силы тяжести системы непрерывно изменяется во время перфузии, и это может повлиять на результаты гистологического 15. В зависимости от типа гистопатологические исследования кто-то хочет выполнять, это может быть выгодно заливать животное с гепарином солевым в первую очередь. Это особенно importantance при выполнении иммунофлуоресцентного окрашивания, чтобы избежать аутофлюоресценция проблемы, связанные с эритроцитами. Кроме того, если орган интерес мозга, нисходящей аорты может быть прикреплена сохранить фиксатором. Тем не менее, у свиней, этот шаг влечет за собой дополнительные рассекает и продлит процедуру.

Disclosures

Все процедуры были одобрены датский подопытных животных инспекции, датском министерстве юстиции, и проводилось в соответствии с "Принципами лаборатории по уходу за животными" (NIH публикация № 86-23, пересмотренная 1985).

Acknowledgments

Работа выполнена при финансовой поддержке Фонда Lundbeck, Карен Элиз Дженсен фонда, Фонда исследований в области здравоохранения в регионе Центральный Дании и Институт клинической медицины Университета Орхус больницы. Мы выражаем признательность умелой помощи Дональд Смит F, Андерс Стин Соеренсен, Хенрик Соеренсен, Asbjoern Ettrup-Кристенсен, а также сотрудники 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lind, N. M., Moustgaard, A., Jelsing, J., Vajta, G., Cumming, P., Hansen, A. K. The use of pigs in neuroscience: modeling brain disorders. Neurosci Biobehav Rev. 31, 728-751 (2007).
  2. Ettrup, K. S., Sorensen, J. C., Bjarkam, C. R. The anatomy of the Gottingen minipig hypothalamus. J Chem Neuroanat. 39, 151-165 (2010).
  3. Larsen, M. O., Rolin, B., Sturis, J. Measurements of insulin responses as predictive markers of pancreatic beta-cell mass in normal and beta-cell-reduced lean and obese Gottingen minipigs in vivo. Am J Physiol Endocrinol Metab. 290, 670-677 (2006).
  4. Forster, R., Ancian, P., Fredholm, M., Simianer, H., Whitelaw, B. The minipig as a platform for new technologies in toxicology. J Pharmacol Toxicol Methods. (2010).
  5. Popov, A. F., Dorge, H., Hinz, J. Accelerated intimal hyperplasia in aortocoronary internal mammary vein grafts in minipigs. J Cardiothorac Surg. 3, 20-20 (2008).
  6. Swindle, M. M. Swine in the Laboratory: Surgery, Anesthesia, Imaging, and Experimental Techniques. Second ed., CRC Press. (2007).
  7. Bjarkam, C. R., Cancian, G., Glud, A. N., Ettrup, K. S., Jorgensen, R. L., Sorensen, J. C. MRI-guided stereotaxic targeting in pigs based on a stereotaxic localizer box fitted with an isocentric frame and use of SurgiPlan computer-planning software. J Neurosci Methods. 183, 119-126 (2009).
  8. Val-Laillet, D., Blat, S., Louveau, I., Malbert, C. H. A computed tomography scan application to evaluate adiposity in a minipig model of human obesity. Br J Nutr. 1-10 (2010).
  9. Larsen, M., Bjarkam, C. R., Stoltenberg, M., Sorensen, J. C., Danscher, G. An autometallographic technique for myelin staining in formaldehyde-fixed tissue. Histol Histopathol. 18, 1125-1130 (2003).
  10. Alstrup, A. K. O. Anaesthesia and Analgesia in Ellegaard Göttingen minipigs. Jannerup.DK. (2010).
  11. Jensen, K. N., Deding, D., Sorensen, J. C., Bjarkam, C. R. Long-term implantation of deep brain stimulation electrodes in the pontine micturition centre of the Gottingen minipig. Acta Neurochir (Wien). 151, 785-794 (2009).
  12. Cumming, P., Moller, M., Benda, K. A PET study of effects of chronic 3,4-methylenedioxymethamphetamine (MDMA, "ecstasy") on serotonin markers in Gottingen minipig brain. Synapse. 61, 478-487 (2007).
  13. Olsen, A. K., Keiding, S., Munk, O. L. Effect of hypercapnia on cerebral blood flow and blood volume in pigs studied by positron emission tomography. Comp Med. 56, 416-420 (2006).
  14. Jonkers, B. W., Sterk, J. C., Wouterlood, F. G. Transcardial perfusion fixation of the CNS by means of a compressed-air-driven device. J Neurosci Methods. 12, 141-149 (1984).
Основные Хирургические методы в Геттингене Minipig: интубация, катетеризация мочевого пузыря, бедренной катетеризации сосудов и перфузии Transcardial
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ettrup, K. S., Glud, A. N., Orlowski, D., Fitting, L. M., Meier, K., Soerensen, J. C., Bjarkam, C. R., Alstrup, A. K. O. Basic Surgical Techniques in the Göttingen Minipig: Intubation, Bladder Catheterization, Femoral Vessel Catheterization, and Transcardial Perfusion. J. Vis. Exp. (52), e2652, doi:10.3791/2652 (2011).More

Ettrup, K. S., Glud, A. N., Orlowski, D., Fitting, L. M., Meier, K., Soerensen, J. C., Bjarkam, C. R., Alstrup, A. K. O. Basic Surgical Techniques in the Göttingen Minipig: Intubation, Bladder Catheterization, Femoral Vessel Catheterization, and Transcardial Perfusion. J. Vis. Exp. (52), e2652, doi:10.3791/2652 (2011).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter