Vascular accesses to measure hemodynamics, provide fluids and perform blood sampling are important to any small animal model study. We present a technique for implanting catheters into the carotid artery and the common jugular vein in an anesthetized rat for connecting to a system to perform monitoring, infusions and sampling.
गंभीर बीमारी का अध्ययन करने के लिए एक छोटे पशु मॉडल की सफलता, भाग में, मानव हालत अनुकरण करने के लिए मॉडल की क्षमता पर निर्भर है। बैक्टीरिया की एक ज्ञात राशि का इंट्रा-सांस की नली टीका सफलतापूर्वक तो पूति में विकसित करता है जो निमोनिया के रोगजनन को पुन: पेश करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। Hemodynamic मापदंडों की निगरानी और एंटीबायोटिक दवाओं, तरल पदार्थ और रक्त दबाव बनाए रखने के लिए दवाओं ऐसा करने के लिए, लेकिन इस मॉडल में नियमित सहायक देखभाल अनुकरण करने के लिए महत्वपूर्ण है के अर्क सहित मानक चिकित्सीय उपचार उपलब्ध कराने ताकि धमनी और शिरापरक संवहनी पहुंच दोनों की आवश्यकता है। वीडियो एक anesthetized चूहे में मन्या धमनी और आम गले नस कैथेटर दाखिल के लिए शल्य चिकित्सा तकनीक का विवरण। एक 72 घंटा वसूली की अवधि के बाद, जानवरों को फिर से anesthetized जाएगा और hemodynamic निगरानी प्रणाली के लिए प्रत्यारोपित कैथेटर जोड़ता है जो कृंतक आवास से जुड़ी एक पगहा और कुंडा सेटअप करने के लिए जुड़ा हुआ है। इस सेटअप की मुक्त आवाजाही की अनुमति देता हैलगातार तरल पदार्थ और दवाओं infusing, दबाव की निगरानी (एंटीबायोटिक दवाओं, vasopressors) और रक्त नमूने प्रदर्शन करते हुए अध्ययन के दौरान चूहा।
चूहों की धमनी और शिरापरक कैथीटेराइजेशन लंबे अनुसंधान प्रयोगशाला में प्रयोग किया गया है। एक, दो कैथीटेराइजेशन सिस्टोलिक, डायस्टोलिक और धमनी दबाव (एमएपी) मतलब है, दिल की दर (मानव संसाधन) और केंद्रीय शिरापरक दबाव सहित hemodynamic मापदंडों की निगरानी के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है (CVP) । 3,4 इसके अलावा, इन कैथेटर मानक उपचार या संभावित उपचारों की प्रेरणा के रूप में अच्छी तरह से रक्त नमूने आगे एक बीमारी या इलाज के अंतर्निहित तंत्र का विश्लेषण करने की अनुमति देते हैं। इसलिए, एक छोटे पशु मॉडल में संवहनी उपयोग होने नैदानिक प्रदर्शन उपायों और उपचार के प्रभाव के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण है।
गंभीर बीमारी के मूल कारणों का अध्ययन करने के लिए, यह पहली बार मानव हालत अनुकरण करने के लिए एक मॉडल विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है। बैक्टीरिया की एक ज्ञात राशि का इंट्रा-सांस की नली टीका सफलतापूर्वक निमोनिया के रोगजनन, तो पूति में विकसित करता है जो एक गंभीर फेफड़े के संक्रमण को पुन: पेश करने के लिए इस्तेमाल किया गया है।3, 5 hemodynamic उपायों की निगरानी और मानक चिकित्सीय उपचार उपलब्ध कराने दिनचर्या सहायक देखभाल अनुकरण करने के लिए महत्वपूर्ण है। स्टैंडर्ड चिकित्सीय उपचार अंतर्निहित संक्रमण और तरल पदार्थ और vasopressors के प्रशासन समाशोधन में एड्स जो एंटीबायोटिक दवाओं के अर्क शामिल है, दो उपचारों रक्तचाप बनाए रखने के लिए सेप्टिक रोगियों में कार्यरत हैं। 5-7 संवहनी का उपयोग, हम अध्ययन जब विशेष रूप से पेटेंट कैथेटर का आरोपण विशेष रूप से महत्वपूर्ण है पूति के लिए अनुसंधानात्मक उपचारों।
कई सालों के लिए, कृन्तकों के लिए मानक चिकित्सीय उपचार के प्रशासन के लिए क्षमता प्रत्यारोपण कैथेटर और सही ढंग से समय के साथ छोटी मात्रा देने के लिए अर्क प्रौद्योगिकी की क्षमता के निर्माण के लिए आवश्यक गुणों के साथ सामग्री की उपलब्धता के द्वारा ही सीमित था। इसके अलावा, एक विशिष्ट hemodynamic माप की सतत निगरानी के जवाब में एक प्रेरणा को गति प्रदान करने की क्षमता एक सुसंगत और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य स्टैंड के लिए अनुमति देता हैबड़ा नमूना का उपयोग कर कृंतक अध्ययन के विशिष्ट आकार जब एआरडी उपचार मॉडल। 8, 9 इन तकनीकी सीमाओं सामग्री और सटीक हार्डवेयर में hemodynamic मापदंडों की निगरानी करते हुए एक साथ दिनचर्या उपचारों प्रदान करने के लिए है, लेकिन पर काबू पाने के लिए किया गया है, धमनियों और शिराओं संवहनी पहुंच दोनों उपलब्ध होना चाहिए।
वीडियो एक anesthetized चूहे में मन्या धमनी और आम गले नस कैथेटर दाखिल के लिए शल्य चिकित्सा तकनीक का विवरण। एक 72 घंटा वसूली की अवधि के बाद, जानवरों को फिर से anesthetized जाएगा और hemodynamic निगरानी प्रणाली के लिए प्रत्यारोपित कैथेटर कनेक्ट किया कृंतक आवास से जुड़ी एक पगहा और कुंडा सेटअप करने के लिए जुड़ा हुआ है। अध्ययन के दौरान, प्रणाली एक द्रव निषेचन के लिए अनुमति देता है एक निश्चित निषेचन दर पर एक निश्चित मात्रा पहुंचाने या किसी दिए गए दबाव रेंज बनाए रखने के लिए पता लगाया मतलब धमनी दबाव के आधार पर एक प्रेरणा दर बचाता है कि एक स्वचालित प्रणाली या तो पर आधारित है। तरल पदार्थ संचार व्यवस्थाप्रोग्रामेबल सिरिंज डाटा अधिग्रहण प्रणाली के डिजिटल outputs के साथ कि इंटरफ़ेस पंप और एमएपी की निगरानी सॉफ्टवेयर के द्वारा नियंत्रित कर रहे हैं का उपयोग करता है। दबाव की निगरानी के तरल पदार्थ और vasopressors infusing, और जानवरों में हेरफेर करने के लिए बिना रक्त नमूने प्रदर्शन करते हुए पगहा और कुंडा सेटअप अध्ययन के दौरान चूहे की मुक्त आवाजाही की अनुमति देता है। 24 instrumented जानवरों की निगरानी करने के लिए विस्तार हार्डवेयर के साथ (हमारे सेटअप में) 2 कैथेटर प्रत्येक के साथ करने के लिए 12 instrumented जानवरों के एक साथ निगरानी प्रत्येक प्रयोग में कई स्तरीकृत समूहों के अध्ययन के लिए लचीलेपन का एक बड़ा सौदा करने के लिए अनुमति देता है।
इस कैथीटेराइजेशन प्रक्रिया अप करने के लिए 11 दिनों के लिए निगरानी, नमूने और उपचार के लिए संवहनी पहुँच की आवश्यकता के समान कृंतक मॉडल का उपयोग करने वाले अनुसंधान सुविधाओं के लिए फायदेमंद हो सकता है। इस प्रक्रिया पर विचार कर अनुसंधान सुविधा तो इन जानवरों को बनाए रखने developin के लिए कृन्तकों के साथ अनुभव और एक उचित संरचना का समर्थन किया हैजी इन कौशल (भोले चूहे, कैथेटर घटकों और तकनीकी लागत सहित) कम से कम $ 50 के लिए अधिक से अधिक $ 180 से catheterized चूहा प्रति कुल लागत को कम करने और शेड्यूलिंग लचीलापन बढ़ रही है, एक महत्वपूर्ण लागत बचत प्रदान कर सकते हैं (भोले चूहों कंपनी वितरण कार्यक्रम बनाम आसानी से उपलब्ध हैं का) चूहों प्रत्यारोपित किया। इस प्रक्रिया की सफलता catheterizations प्रदर्शन कर व्यक्ति के कौशल पर निर्भर है। इस प्रक्रिया में कुशल बनने के लिए आवश्यक प्रशिक्षण पशु> 90% की जिसके परिणामस्वरूप कैथेटर प्रत्यक्षता दर के साथ 20 से 40 चूहों से लेकर है।
सही रूप में इस प्रकार नाड़ी का उपयोग की आवश्यकता होती है, hemodynamic निगरानी प्रदर्शन करने की क्षमता बीमारी का एक नैदानिक मॉडल के लिए चिकित्सकीय दृष्टिकोण जरूरी जांच। पूति के हमारे मॉडल में, धमनी कैथीटेराइजेशन प्रणालीगत दबाव की निगरानी प्रदान करता है और शिरापरक कैथीटेराइजेशन मानक नैदानिक चिकित्सा के आवेदन के लिए अनुमति देता है। पूति के लिए मानक चिकित्सा एंटीबायोटिक दवाओं के अर्क वांछित सीमा के भीतर धमनी दबाव बनाए रखने के लिए जीवाणु संक्रमण और तरल पदार्थ और vasopressors के अर्क के इलाज के लिए भी शामिल है। दोनों कैथेटर रक्त नमूना लेने के लिए किया जाता है। इस डिजाइन में, प्रोग्राम निषेचन के आवेदन धमनी के दबाव का मतलब यह वास्तविक समय के आधार पर vasopressor निषेचन दर की स्वचालित ट्रिगर के साथ पंप मेडिकल स्टाफ से और पूर्व नैदानिक सेटिंग बनाता में मार्गदर्शन अनुमापन की आवश्यकता है जो नैदानिक सेटिंग पर एक अग्रिम है जानवरों की बड़ी संख्या के अध्ययन के लिए यह संभव उपचार के साधन का प्रयोग करते हैं।
। एक में कंठ शिरापरक कैथेटर की गुम; e_content "> कुछ जटिलताओं मॉडल के विकास में जल्दी अनुभवी थे ये आंशिक धमनी और कस भर से शिरापरक कैथेटर, PU2 और PU3 घटकों पर संबंधों, (1-2%) दोनों का रोड़ा शामिल 2 एल / मिनट की ओ 2 प्रवाह की दर के साथ isoflurane एकाग्रता 2-3.5% रखने के द्वारा हल कर वसूली (कोई फेफड़े थक्का या अन्य अंग क्षति स्पष्ट) के बाद अस्पष्टीकृत अचानक मौत, (1-2%), छोटी शाखा, (<1%) । नकसीर, स्थानीय संक्रमण और आत्म प्रवृत्त नुकसान के अन्य आम शल्य जटिलताओं नहीं मनाया गया। एक बार शल्य चिकित्सा प्रवीणता प्राप्त कर ली है, प्रत्येक प्रक्रिया में कोई अधिक से अधिक 15 मिनट में पूरा किया जा करने में सक्षम होना चाहिए। एक स्वस्थ वसूली के रूप में मापा सफलता की दर और पेटेंट कैथेटर, में "हो सकता है कि एक असफल कैथेटर के लिए डेटा की हानि और जरूरत जानवरों की कुल संख्या और खाते को कम से कम एक बार पूरी तरह से प्रशिक्षित किया। एक अतिरिक्त पशु प्रत्येक अध्ययन में शामिल है 90% से अधिक की उम्मीद की जा सकती हैजटिलताओं के कारण ही संलयन "या मृत्यु दर।इस प्रक्रिया में सबसे महत्वपूर्ण कदम कैथेटर के डिजाइन और स्थान है। सामग्री भी आसानी से crimping के बिना पोत दीवार में छेद करने के लिए तो नहीं के रूप नोक पर नरम होने की जरूरत है। कैथेटर के शरीर में stiffer पर्याप्त पोत में अग्रिम करने में सक्षम होने के लिए और जगह में सुरक्षित किया जा (टिप से अधिक) हो गया है। एक जुड़ा धमनी कैथेटर और 2 अलग व्यास ट्यूबिंग के लिए जुड़े हुए हैं कि ट्यूबिंग के 3 व्यास से पता चलता है शिरापरक कैथेटर के लिए। इन घटकों नोक पर कैथेटर व्यास को कम करने के लिए एक दूसरे के भीतर खिसक कर रहे हैं और बनाए रखा है पोत या दिल में कैथेटर की नियुक्ति सुनिश्चित करने के लिए जोड़ा एंकर के साथ साथ चिपका रहे हैं।
एक बार बरामद किया और कुंडा और तार से जुड़ा है, मानचित्र और CVP waveforms के चित्रा 2 में प्रतिनिधित्व डेटा के समान दिखाई देनी चाहिए। धमनी कैथेटर patenc बनाए रखने के लिएनिगरानी के दौरान वाई, एक घंटा हेपरिन खारा फ्लश (0.05 मिलीग्राम) किया जाना चाहिए। निरंतर प्रेरणा शिरापरक कैथेटर प्रत्यक्षता बनाए रखता है। लाइन कनेक्शन और फ्लश के दौरान करीब ध्यान लाइन में कोई हवाई बुलबुले हैं बीमा करने के लिए भुगतान किया जाना चाहिए। ≥0.1ml के एक हवाई बुलबुले फेफड़े, मस्तिष्क या अन्य अंगों में एक दिल का आवेश में परिणाम कर सकते हैं। Hemodynamic waveforms दर्ज की गई और अध्ययन के पाठ्यक्रम पर विश्लेषण कर रहे हैं। एक्स अक्ष में समय जब compressing, चित्रा 3 एक घंटा के पाठ्यक्रम पर मानचित्र और CVP में परिवर्तन के साथ ही दर और vasopressor निषेचन के प्रभाव में परिवर्तन को दर्शाता है।
प्रक्रिया कई संभावित सीमाएं हैं। हमारे अध्ययन में, कैथेटर अप करने के लिए 11 दिनों के लिए पेटेंट रहते हैं। यह कैथेटर इस अवधि से परे पेटेंट रहेगा कितनी देर तक अज्ञात है। के रूप में वर्णित कैथेटर को फिट करने के लिए, मोटे तौर पर कृंतक वजन के साथ संबद्ध है, जो एक न्यूनतम नाड़ी आकार, वहाँ है, इस अध्ययन में दाखिला लिया जानवरों की आवश्यकता से अधिक होना करने के लिए200 ग्राम। एक छोटे कैथेटर व्यास का उपयोग प्रत्यक्षता को कम करने के लिए प्रवाह प्रतिरोध को बढ़ाने में नतीजा होगा। केंद्रीय शिरापरक दबाव उपायों बनना अध्ययन की अवधि के दौरान आकार और विकास के लिए खाते में पर्याप्त आलिंद में सटीक कैथेटर नियुक्ति की आवश्यकता है और एक चुनौती हो सकती है।
एक बार में महारत हासिल है, धमनी और नाड़ी कैथीटेराइजेशन इंस्ट्रूमेंटेशन के दौरान किसी भी दर्द और संकट को कम करने के लिए या एक बार बरामद हैंडलिंग, जबकि तरल पदार्थ या उपचारों के hemodynamic निगरानी, रक्त नमूने, और निषेचन की आवश्यकता होती है कृंतक मॉडल की एक विस्तृत विविधता के लिए आधार प्रदान कर सकते हैं। वास्तव में, ऊरु नस के पिछले जौव प्रकाशन 10 का वर्णन कैथीटेराइजेशन के साथ संयोजन के रूप में, हम सफलतापूर्वक तीन प्रत्यारोपित कैथेटर के साथ इस मॉडल का प्रदर्शन किया है।
The authors have nothing to disclose.
Intramural NIH program supported the development of this model. Publication support was provided by Harvard Apparatus Inc. and ADInstruments Inc. The work by the authors was done as part of US government–funded research; however, the opinions expressed are not necessarily those of the National Institutes of Health.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
straight micro dissecting forceps | Roboz | RS-8102 | surgical instrument |
delicate straight hemostatic forceps | Roboz | RS-7114 | surgical instrument |
delicate curved hemostatic forceps | Miltex | 7-4 | surgical instrument |
serrefine curved, very delicate micro clamp | Roboz | RS-5471 | surgical instrument |
micro dissecting hook | Miltex | 19-220 | surgical instrument |
angled on edge micro dissecting spring scissor | Roboz | RS-5618 | surgical instrument |
light operating scissor | Roboz | RS-6750 | surgical instrument |
scalpel handle and blade (#10) | Cincinnati Surgical | RS-9843 | surgical instrument |
pack of 4-0 silk suture with curved needle | Ethicon | FS-2 | surgical instrument |
straight micro suturing needle holder | Roboz | RS-6410 | surgical instrument |
wound clip | Stoelting | 59027 | surgical instrument |
sterile gauze 2"x2" | Dynarex | 3362 | consumable |
gauze 4"x4" | Covidien | 2556 | consumable |
Anesthesia vaporizer | Surgivet | V703001 | equipment |
lucite box | Custom | equipment | |
isoflurane | Baxter | equipment | |
downdraft Table | Airscience | equipment | |
table top surgical platform | Custom | equipment | |
arterial Catheter | Custom | consumable | |
venous Catheter | Custom | consumable | |
Data Acquisition System | ADInstruments | Powerlab 16/30 | equipment |
Data Analysis software | ADInstruments | LabChart v7.3 | equipment |
Programmable infusion pumps | Harvard Apparatus | PHD Ultra | equipment |