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Medicine

血液サンプリング、医薬品の管理と意識血圧および心拍数測定のための大腿動脈および静脈カテーテル

Published: January 24, 2012 doi: 10.3791/3496

Summary

ラットの血管の慢性的なカテーテル検査は、しばしば時間の期間にわたってまたは直接意識血圧測定用の血液サンプルを得るため、物質の投与が必要です。意識的な動物の血圧のラットと対応する測定値の大腿動脈カテーテル法が実証される。

Abstract

研究の複数のフィールドでは、実験室での研究の循環システムへのアクセスが必要です。慢性的に注入されたカテーテルを用いてラットの薬理学的研究は、研究者が効果的にすることを許可し、人道的に、物質を​​管理する繰り返し採血を行い、血圧と心拍数を意識して直接測定するのに役立ちます。カテーテルが注入されると長期的なサンプリングが可能です。開存性およびカテーテルの寿命は、レジメンとカテーテルの材料をフラッシュ、使用されるロック溶液を含む複数の要因に依存します。このビデオでは、大腿動脈とラットの静脈カテーテル法の方法論を紹介します。さらに、ビデオでは、採血のための大腿静脈および動脈カテーテルの使用、意識自由行動ラットの血圧と心拍数の測定を行うに動脈カテーテルの薬剤投与と使いかたを説明します。旋回システムに接続されたテザーとハーネスに動物がHOになることを許可するでしょう。動物の中断を最小限に抑えて研究者によって使用され、サンプルが取られている。カテーテルの開存性を維持するために、カテーテルを慎重に日常のメンテナンスは、潜在的な汚染を最小限に抑えるためにロック溶液(100 U / mlのヘパリン添加生理食塩水)、機械接地鈍チップの​​シリンジの針とシリンジフィルターの使用を使用して必要です。慎重な無菌手術手技、適切なカテーテルの材料と慎重なカテーテルのメンテナンス技術と、それは時間の長い期間(数週間)のために特許のカテーテルと、健康な動物を維持することが可能です。

Protocol

1。前に外科手術を開始

注:前にあなたの機関/組織を介して適切な許可を取得していることを保証するあらゆる動物の手順を開始する。すべての生存の手術と同様に、手術は無菌条件下で行われ、必要に応じて適切な鎮痛薬と抗生物質がある成果のために使用されていることを確認します。

  1. 前にカテーテルの手順を開始する彼らは特許であることを確認するために滅菌生理食塩水でそれらをフラッシュすることによりカテーテルを評価する。
  2. ラットを麻酔。
  3. 外科手術のためにラットを準備します。
    1. 首の後ろ(肩甲骨の間)と内側下腿部を含む外科の領域、から毛皮を剃る。
    2. それぞれBetadineと70%エタノールのスクラブを使用して、センターで開始し、円形のスイープの外側を作る剃ら外科領域をスクラブ。繰り返します各地域のこの3回、70%エタノールで最終的な洗浄と仕上げ。
    3. 外科の分野にわたって無菌面と場所滅菌ドレープで動物を置きます。 (プレスの- n -シールの使用は、調査員が手順を通して動物を監視することが理想的な手術の立体裁断です。)
  4. 外科手術のためのすべての手術器具が滅菌されていることを確認します。

2。カテーテル留置のための外科領域の準備

  1. (その胃上)が発生しやすく敷設ラットで、ハサミやメスで肩甲骨のレベルでの首の後ろに約½インチ(12 mm)、横切開し、最後の皮下"ポケット"を解剖鈍らせるバック約4分の1の大きさ。これは、すなわちそのカテーテルがオンに引っ張らので、それが場所だった動脈から削除されていないこと、動物の成長および/または動きを補償するチューブの少量を配置する領域として使用されます。Dインチ(あるいはこのステップは、前にカテーテルをトンネリングするために直ちに実行することができます。)
  2. そのバック(仰臥位)にラットを置き、後肢の自然な角度に沿って鼠径部[おおよその½インチ(12 mm)切開の切開を行います。
  3. (通常は45度の角度であなたの鈍先端がはさみ及び/または綿棒を保持することによってこれを簡単にローカライズを保証する(鈍チップはさみ、止血、綿棒などを使用することができます)、結合組織(図1)を分離するために解剖鈍らせるの大腿動脈と静脈までの関心領域)が公開されています。
    1. 静脈は暗赤色で、動脈がより明確と静脈より明るいです。動脈に沿って実行される神経は、口調で白っぽいです。
  4. catheteの小さなセクションを配置するための脚の内側に沿って皮膚の下にある小さなオープン領域(すなわちポケット、四半期の約サイズ)を作るために下腿部に解剖鈍らせるrは(再びアカウントの動物の動きを考慮し、慢性的な配置であれば、動物の成長に)。
  5. あなたが完全に動脈と静脈を表示できるように、切開領域に開創器を置きます。
  6. ファインチップを使用すると、静かに動脈と静脈から大腿動脈に沿って神経を(色で白っぽい)を分離鉗子。 (図2)神経を切断または損傷しないように注意してください。
  7. 動脈/静脈の約¼インチ(5-7 mm)の長さのセクションを公開しようと、1つのユニットとして動脈と静脈を区切ります。
  8. 動脈から静脈を分離するプロセスを繰り返します。容器にあなたの外科用器具(すなわち細かい先端の鉗子)垂直を維持し、並行して血管を分離する。これは、血管を刺したり、損傷、断裂回避に役立ちます。下から動脈と静脈の間に静かに先端の細い鉗子を置き、徐々に鉗子を開き、これを繰り返すことで、あなたは徐々に血管を分離します。注:いくつかの涙や観察しなければ出血が停止するまで滅菌綿棒および/または2 × 2ガーゼや地域での場所の圧力を使用して出血すると、その後手術を続行。

3。カテーテルをトンネリング

  1. 場所滅菌生理食塩水は、切開を介して2 × 2ガーゼを浸し、その胃に動物を入れてください。
  2. 以前に作られたと腰のレベルに戻ってダウン皮下鉗子を導く[止血のヒントを確保した背面の切開にロチェスターペアン鉗子を(長いストレートピンセット)に置かないで背骨に向かって(、アップ指摘されている)脊髄を負傷しないように]。約で股関節部には下腿部に作られた切開に向かって止血鉗子の先端を回して、準備脚切開から止血の先端を押してください。
  3. 静かにピンセットでカテーテル( ではない動脈/静脈に挿入される端)の端を持ち、ゆっくりと作られた空洞を介してカテーテルを引き抜きますそして最終的に首の切開から。
  4. ヘパリン/食塩水で(に気泡がないことを確認する)それぞれのカテーテルの先端に20 U / mlのヘパリン/食塩水を充填し、カテーテルを埋める適切な平滑化 - 先端の針の注射器を置きます。もう一度カテーテルは特許であり、損傷がカテーテルに来ていないことを確認してください。空気がカテーテルラインに入ると、再びそのバックにラットをオンにすることができるどうかを確認するため、カテーテルの行の末尾に添付された注射器にしておきます。

4。大腿静脈と動脈にカテーテルを挿入すると(図3)

  1. 大腿静脈の下で無菌の4.0シルク/スレッドの折り返し部分を配置し、折り返し端にシルクをカット。今静脈下の絹の2つが存在します。または代わりに、個々に静脈の下に4.0絹の2個を置きます。
  2. あなたが静脈の下に置か絹、片方の足に向かってピース(遠位端)と身体に向かって他のを区切ります。 Tその後、小さな止血を使用して、身体に最も近い側に緩やかな合字、すなわち、絹をつかんで教えプルが結び目をきつく締めることはありません。脚部(遠位端)に向かって可能な限り絹の他の部分を引っ張るとトリプルノットにこれを結ぶ、小さな止血とシルクをつかんで教え引き出します。このメソッドは、簡単にカテーテルを(ステップ4)を挿入するために必要な切開をすること、静脈が血液でいっぱいにできるようになります。
  3. 静脈にリドカインの1〜2滴を置きます。
  4. ヴァンナミクロ解剖ハサミを使用して、約¼を通じて、45度の角度で静脈に小さな切開を行います。
  5. 切開と鉗子の別のペアを使用してに先の細いピンセット(45鉗子を)置き、慎重に静脈カテーテルにフィード。これは、研究者が優しく鉗子の下や静脈に静脈カテーテルを置くことを可能にするように優しく、静脈内に配置される鉗子を開きます。
  6. カテーテルが完全に挿入されている場合(適切X. 6-7センチ)(カテーテルマークはカテーテルが完全に挿入されたときに識別するのに外科医を支援するためにカテーテル上に配置されを行うとき)(この場所腹部大静脈の静脈カテーテル)は、静脈の周囲に前方合字を締めますトリプル結び目を結ぶとカテーテル、(それが静脈を閉塞されていないことを確認)。再びカテーテル(トリプルノット)を確保し、配置を確保するための足の近くに絹の縫合糸(後部合字)を使用してください。縫合糸の結び目がきつすぎるとカテーテルが機能していることではないことを保証するために役立つカテーテル、内の目に見える少し血があるまでゆっくりと注射器を引く。血液がカテーテルに表示されなくなるまでチェックをした後、プランジャーを押し下げる。
    注:必要に応じて大腿静脈に2カテーテルを挿入することが可能です。
  7. 次の例外を除いて大腿動脈カテーテルを配置する手順9-13を繰り返します。
    1. トリプル結び目と足(後方)に最も近いシルクのネクタイとタウを引くカテーテル留置のための切開を行う前に、ボディ(前部)の近くに緩い結紮を結ぶ前にGHT。これは、動脈は、血液はそれが簡単カットすることでいっぱいにできるようになります。近位縫合が動脈を切断する前に動脈を閉塞するために教えて引っ張られていることを確認します。これは、カットが行われている血液の損失を避けることができます。
    2. 動脈カテーテルを挿入する大腿動脈から約5cm(これは腹部大動脈にカテーテルを配置)。
    3. 縫合糸でカテーテルを固定する場合、縫合がきつすぎるとカテーテルを閉塞していないことを確認してください。

5。ラップアップ外科

  1. 足の内側にカテーテル及び場所(ループが鈍いが、以前の解剖した領域に収まるようにしてください)​​の四半期サイズのループにダイムを行います。両方のカテーテルを配置した後、筋層に5.0手術用縫合糸の1〜2糸で固定します。
  2. 非連続suturで4.0 Ethilonで切開を閉じてES。
  3. その胃の上にラットを回し、バックで解剖ポケットの四半期と場所の大きさ約カテーテルの別のループを作る。縫合糸で切開を閉じます。
  4. vetbondのドロップを使用して、バックにカテーテルを固定します。
  5. パッド入りの止血と背面切開の近くにカテーテルをクランプし、末端からシリンジを取り外します。
  6. テザータイプのジャケットとラットを合わせ、カテーテルを(ヘパリンロックを維持するために)キャップ、パッド入りの止血を取り外します。

- 長期的なメンテナンスは20 U / mlのヘパリン/食塩水でカテーテル生理食塩水を交換してください。

6。カテーテルの維持管理(滅菌手袋が手続き中に着用してください)

  1. パッド入りのピンセットでカテーテルをクランプする。
  2. カテーテルのプラグを取り外します。
  3. カテーテル上にロック溶液と鈍先端が注射器を置きます。
  4. 鉗子をアンクランプ。
  5. ロック溶液でカテーテルを埋める(ボリュームはプリdeteですrmined - 通常0.3 ml)を。
  6. カテーテルの先端に血の任意の逆流を防止し、シリンジを削除するには、フラッシュ中にカテーテルをクランプする。
  7. カテーテルのプラグを交換してください。
  8. 鉗子をアンクランプし、優しくも血液がカテーテルの先端にあることを確認するため、若干のプラグを押し込みます。

7。採血(滅菌手袋が手続き中に着用してください)

パッド入りのピンセットでカテーテルをクランプする。

  1. カテーテルのプラグを取り外します。
  2. 徐々に鈍い先端が注射器と廃棄を使用してロックのソリューションを撤回。
  3. カテーテルにサンプリングシリンジを取り付け、ゆっくりとサンプルを撤回する。
  4. パッド入りのピンセットでカテーテルをクランプし、ロック溶液で注射器を置いてカテーテル上およびロック溶液でカテーテルを再入力してください。
  5. 溶液をカテーテルを再充填しながらカテーテルをクランプする。
  6. カテーテルのプラグを再挿入。
  7. パッド入りの鉗子を外し、ゆっくりとtを押す彼は少しさらに差し込みます。

8。薬剤注入

  1. パッド入りのピンセットでカテーテルをクランプする。
  2. カテーテルのプラグを取り外します。
  3. 徐々に鈍い先端が注射器と廃棄を使用してロックのソリューションを撤回。
  4. カテーテルへの薬剤充填したシリンジを接続し、動物に物質を注入する。
    • 複数の注射が必要な場合は、1つは、このように動物に少ない流体注入を必要とする、3方活栓だけでなく、中間を使用することができます。
    • 一つは、連続注入用の滅菌フィルターで持続注入シリンジポンプを接続することができます。
  5. パッド入りの鉗子でクランプし、ロック溶液で注射器を置いてカテーテル上およびロック溶液でカテーテルを再入力してください。
  6. 溶液をカテーテルを再充填しながらカテーテルをクランプする。
  7. カテーテルのプラグを再挿入。
  8. パッド入りの鉗子を外し、ゆっくりと少しさらに、プラグインを押してください。
E"> 9。血圧および心拍数のサンプリング

  1. パッド入りの鉗子で動脈カテーテルをクランプし、カテーテルのプラグを取り外します。
  2. 圧力変換器に動脈ラインを取り付けます。
  3. 血圧のコレクションのためにソフトウェアを使用するための製造の指示に従ってください。
  4. 血圧の監視期間の終了時に、パディングされた鉗子を使用すると、カテーテルをクランプし、トランスデューサーから切り離します。
  5. ロック溶液でカテーテルをフラッシュし、上記のようなカテーテルのプラグを交換してください。

10。代表的な結果

代表的な血圧の測定は、意識を自由に移動する動物から採取し、図4に示す。同時に大腿動脈ラインからの血圧を測定しながら、フェニレフリン(3 UG / kgの静脈内)、α1アドレナリン受容体アゴニストは、血圧を高めるために大腿静脈ラインに投与した。フェントラミン(4 mg / kgを、iv)は、非選択的α-アドレナリン受容体拮抗薬は、その後、血圧を下げるために投与した。

図1
図1組織の鈍的切開。背中にはラットを使用すると、後肢の角度が約½インチ(12 mm)切開を行い、鈍ハサミや止血を使用するには、大腿動脈と静脈を露出するために結合組織を解剖鈍らされることになります。

図2
図2。大腿動脈と結合組織から静脈の分離。

図3
図3。カテーテルの配置。ヴァンナを用いた微小解剖ハサミは45度の角度(上)で血管を介しての方法の¼約小さな切開を置き、目に先の細いピンセットを置くeの切開や鉗子の別のペアを使用しては、容器(真ん中)にカテーテルを養う。最後に、カテーテルの配置の完了時に場所(底部)にカテーテルを縫合。

図4
図4に配慮した自由に動く動物から採取した代表的な血圧測定。

Discussion

動脈と静脈カテーテル法は、歴史的に、両方の急性および慢性的に血圧、サンプルの血液を監視し、実験的ラットの動物モデル1-4に物質を提供するために使用されている。これらの外科的インストルメンテーションの主な利点は、採血、薬物投与と血圧の監視などの監視の手順は、、最小限の障害および/ ​​または動物の1〜ストレスで実施できることです。多数の研究者らは、プロトコルを記述し、それらの研究室では手術5-8を実行する特定の方法論を持っている。映像やイラストでは当研究室は、大腿動脈および静脈カテーテル法の手続きに関してで成功するために発見したものを示しています。

ラットは一般的にハンドリングのサイズが小さいと利便性のための科学的研究の多数のために実験室で使用されています。慢性的ないくつかの場所があります。カテーテルは、少数を示すために、頸静脈、腹部大動脈、頸動脈および大腿動脈を含む、動物内に配置することができます。ラット大腿カテーテルの開存性の増大、長さが慢性的カテーテル検査結果の場所とは、他のカテーテルの位置9に比べて術前の動物の体重の最速回復していた。

多数の研究者らは、急性ならびに慢性血液採取1-5,11-13用留置カテーテル使用している。多くの研究では複数の血液は動物の必須および外部カニュレーション/カテーテルが原因の非外傷性の性質に有利である1つの方法ですされている描画、動物が意識がある間、またそれがこのように麻酔薬の影響によって制限されていない、行うことができます。とにも動物が自由に1,10を移動することができます。血液サンプルを入手し、げっ歯類でのストレスホルモンを測定することによって最善の方法は、長い6,13を議論されてきた。薬物動態学的トゥディに関して付き慢性的に注入されたカテーテルのシステムを使用する場合は、ES、研究動物のカテーテルは、最小限の拘束を繰り返し採血を許可します。さらに、研究では、自由に(30秒)処理された動物及びまたは拘束(5分)14に比べてラット(頸静脈カテーテルを)移動するの血漿中アドレナリン、ノルアドレナリンやドーパミンの減少基礎濃度を示している。ストレスの増加を識別するために使用される、追加の方法は、血漿コルチコステロン濃度を測定することによってです。以前には、さらに血漿コルチコステロンのレベルが慢性的カニューレ挿入ラットの15に上昇していたことが手術の回復時間の3〜4日続くことが示唆された。しかし、方法論の最近の改善はuncannulatedラット16に比べて頸静脈カニューレ挿入ラットにおけるベースラインの血漿コルチコステロンのレベルには差がないことを決定した。さらに、コルチコステロン分析用HPLCの方法論は、明らかにそのcorticoster1レベルは、拘束ストレスによって上昇されていますが、安定した頸静脈カテーテル挿入16の後に。

慢性的なカテーテルの追加使用は、げっ歯類における血圧と心拍数の測定です。ラットにおける血圧および心拍数を測定するために利用される複数の方法がありますが、これらは、非侵襲的なテールカフの方法論、radiotelemetryの手順と直接留置カテーテルなどがあります。各メソッドは、他の出版物で詳細に説明されている、その長所と短所があります。液体で満たされたカテーテルを留置することは、ラットの中で複数の動脈に移植することができる。大腿動脈はこの測定に使用することができますが、1つの動脈です。血圧/心拍数の対策については、カテーテルの遠位端は、校正された圧力変換器に接続されています。カテーテルは、動物の自由な移動を可能にするスイベルに接続されている保護の春に収納、またはボタンsurgiに取り付けることができます。自動的動物に移植した。留置カテーテルは、動物17,18に長期的なストレスを最小限に抑えるという利点があります。さらに、材料が安価な圧力の措置と継続的長期的な対策は、多くの週19に対して相対的に低いストレスの条件下で得られるため、キャリブレーションは簡単です。我々は含めて、この手法には欠点があることを言及していない場合我々は怠慢になる、それは外科的侵襲的手法である、カテーテルの維持管理は開存性、カテーテルの注入に起因する動脈の損傷と維持するのに必要です少数を示すため感染の可能性。

慢性的に注入した動脈カテーテルから血圧ダイレクト録音の慢性的な対策については、より技術的に困難ですが、より正確であると動物を乱すことなく継続的に行うことができます。テールカフの測定は、精度が低いですが、彼らは手術を必要とせず、また繰り返すことができます。ED。テールカフ手法はパルス20の検出を容易にするために尾の血管を拡張するために動物の加熱と同様に処理する必要はありません。取扱いおよび追加熱ストレスは、このように、本当に正確な手段を提供していない、血圧の測定値に影響を与える可能性があります。また、非ダイレクトテール - カフ法は簡単に同時採血や薬物投与が許可されていません。

直接的な指標を達成することができることによって、追加の方法は、遠隔測定手法を使用しています。テレメトリーは自由に拘束や麻酔薬18なしで動物を移動させる意識で長時間連続して血圧(およびその他の措置)の高品位な録音を可能にします。しかし、テレメトリデバイスは理想的ながら、非常に高価です。テレメトリと比較すると、カテーテルの利点は、次のとおり減少"セットアップ"と、運用コスト、容易に薬物を投与し、簡単に意識を自由に移動する動物に血液サンプルを取る能力を。 administrat最低限こうして動物にストレスを最小限に抑え、より正確な測定を可能にする、動物の邪魔をしながら薬や化学物質、および研究の動物から得た血液サンプルのイオンを行うことができます。

Disclosures

生産とこのビデオ - 記事の無料アクセスは、ADInstrumentsが主催している。

Acknowledgments

著者らは、イラストの貢献のために博士アンドリューキング、博士号とカトリーナキングを認識したい。 NIHの助成金:R00HL087927。

Materials

Name Type Company Catalog Number Comments
Arterial Catheter Consumable SAI Infusion RFA-01
Venous Catheter Consumable Scientific Commodities Inc. BB518-20 & BB31785-V/2
27g 1/2" Blunt Needle Equipment Integrated Dispensing Solutions, Inc. 9991113
23g 1/2" Blunt Needle Equipment Integrated Dispensing Solutions, Inc. 9991109
PowerLab/8SP Equipment ADInstruments ML765
Quad Bridge Equipment ADInstruments ML118
LabChart 7.2 Software ADInstruments
BP Transducer with stopcock & Cable Equipment ADInstruments MLT844
Single Channel Swivel Equipment Instech Laboratories, Inc 375/22PS
Single Axis-Counter Balance Swivel Mount Equipment Instech Laboratories, Inc CM375BP
Covance Infusion Harness Equipment Instech Laboratories, Inc CIH105
Table Top Isoflurane Anesthesia Unit Equipment Protech International, Inc. 61020
Rodent Anesthesia Mask Equipment Protech International, Inc. RAM-02
Rodent Induction Chamber Equipment Protech International, Inc. RIC-01
Anesthesia Gas Filter Canister Equipment Protech International, Inc. 80120
Tabletop Laminar Flow Hood Equipment Sentry Air Systems, Inc. SS-200-WSL
Oster Golden A5 Equipment Oster Professional Products 78005-140
Fiber Optic Light with Dual Gooseneck Guide Equipment LW Scientific, Inc. ILL-1502-DGG1
Deltaphase Isothermal Pad Equipment Braintree Scientific, Inc. 39DP
Cotton-Tipped Applicators Consumable Solon Manufacturing Company 36200
Gauze Sponges 2"x2" Consumable Kendall 2146
5-0 Nylon Suture Consumable Ethicon Inc. 661G
4-0 Silk Suture Consumable Deknatel 8-S, 136075-0208
Tissue Adhesive Consumable 3M 1469SB
Splinter & Fixation Forceps Equipment George Tiemann & Co. 160-55
Student Tissue Forceps Equipment Fine Science Tools 91121-12
Micro Forceps/Bracken Forceps Equipment George Tiemann & Co. 10-1942
Extra Fine Graefe Forceps Equipment Fine Science Tools 11152-10
Olsen-Hegar Needle Holder Equipment Fine Science Tools 12002-12
Student Halsted-Mosquito Hemostat Equipment Fine Science Tools 91308-12
Rochester Pean Forcep Equipment Biomedical Research Instruments 31-1640
Student Surgical Scissors Equipment Fine Science Tools 91402-12
Dumont Forceps Equipment Fine Science Tools 11251-35
Micro Dissecting Scissors Equipment George Tiemann & Co. 160-210
Strabismus Scissors Equipment Fine Science Tools 14075-11
Hartman Hemostat Equipment Fine Science Tools 13003-10
Tissue Scissors Equipment George Tiemann & Co. 160-150
Retractor Equipment Custom Made

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Jespersen, B., Knupp, L., Northcott, C. A. Femoral Arterial and Venous Catheterization for Blood Sampling, Drug Administration and Conscious Blood Pressure and Heart Rate Measurements. J. Vis. Exp. (59), e3496, doi:10.3791/3496 (2012).More

Jespersen, B., Knupp, L., Northcott, C. A. Femoral Arterial and Venous Catheterization for Blood Sampling, Drug Administration and Conscious Blood Pressure and Heart Rate Measurements. J. Vis. Exp. (59), e3496, doi:10.3791/3496 (2012).

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