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Medicine

마우스 및 쥐에 대한 낮은 흐름 디지털 마취 시스템의 사용

doi: 10.3791/54436 Published: September 7, 2016

Introduction

0.5 L / 분 (2)의 유량 사이에서 동작 수의학 사용할 많은 정밀 기화기있다. 범위가 작은 호흡기 분 볼륨에 비해 높은 이러한 유량은 설치류에 적합하지 않습니다. 높은 유속으로 인해 저체온증과 호흡기 3,4 건조 자신의 승진 수의학 실제로 사용하지 않는 것이 좋습니다. 또한, 많은 일반적인 수의학 기화기 제조사 매뉴얼 높은 유량 배압 변동의 발생을 증가시킬 수 있다는 것을 경고한다. 또한 많은 표준 기화기 500 ㎖ / 분의 유속 이하 부정확해질 것으로 도시되었으며,이 속도는 수의학 분야 5-7 최소 유량으로 간주된다.

동물은 T 피스 회로에 유지되거나 1.5-2.2 배 동물의 부피 80-10 분만큼 낮은 유량을 사용하여 베인 회로를 수정할 수있다. 이 유량은 sufficien 간주됩니다t 만료 가스 호흡 낭을 방지하고 혈중 이산화탄소 농도 8의 증가를 방지 할 수있다. 이 유량 추천 정보를 사용하여 30g의 마우스를 52 ml의 낮은 유속에서 유지 될 수 / 분, 기화기 기존의 수락 500 ㎖ / 분의 최소값보다 거의 10 배 이하이다.

전통적인 기화 가스 유량 및 수동 마취 기화 대기압에 의존하지만, 직접 분사 기화기 총 신선한 기체 유동을 측정하고 가스 스트림이 직접 증기를 주입한다. 일부 직접 분사 기화기는 가스 스트림에 마취제를 투여하기위한 주사기 펌프를 사용한다. 컴퓨터 제어 시스템이 자동 마취제의 원하는 농도에 도달하는 데 필요한 액체 제제의 양을 주입하기 위해 주사기 펌프 속도를 조절하도록 허용한다. 주사기 구동 기화기를 사용할 수 임상 및 소아 사용 승인을하고, 많은 유사한 구성은으로 간주된다심미적 임상 11-16에서 장치를 보존. 곧 그 승인 후, 시린지 펌프 증발기로 마취을 보존하는 장치 8,17,18 동물 연구에서 사용하기에 적합 하였다. 전통적인 기화기 달리, 주사기 펌프를 이용하여 직접 분사 시스템의 정확도를 유지하기 위해 최소한의 유량에 의해 제한되지 않는다. 이러한 이유로,이 기술은 설치류 마취 저 유량 필요한 다른 경우에 사용하기에 적합하다. 이 기화기 설계와 관련된 장점과 잠재적 비용 절감 설치류 1,19,20 위해 특별히 설계된 새로운 마취 시스템의 개발을 고무. 이 새로운 시스템은 통합 내장 공기 펌프, 사용자는 압축 된 가스 공급원을 요구하지 않고 마취를 관리 할 수​​ 있도록. 추가적인 이점으로서, 상기 시스템은 미리 보정 된 이소 플루 란 및 세보 모두와 함께 사용하기위한 것이다. 실험실 동물 필드에이 기화기 기술의 도입, 난t는 압축 가스의 필요없이 가깝게 권장 수준 유량 작은 실험실 동물을 마취하는 것이 가능하다.

Protocol

모든 연구는 규제 및 제도적 지침에 따라 완료되었다. 이 연구의 동물 측면은 퍼듀 동물 관리 및 사용위원회 (PACUC)가 승인 한 켄트 과학 회사 동물 사용 프로그램, 평가 및 실험 동물 (22)의 관리 및 이용에 대한 안내에 따라 수행 하였다.

참고 :이 프로토콜에 사용되는 저 유량 디지털 마취 시스템이 통합 된 맥박 산소 측정기가 장착되어 있습니다.

1. 통합 맥박 산소 측정기와 저 유량 마취 시스템 설정

  1. 아이소 플루 란 납품
    1. 캐리어 가스 소스를 선택합니다. 내부 공기 펌프를 이용하려면 흡입 실내 공기에 내부 펌프를 허용, 뒷면에 입구 포트를 풉니 다.
    2. 포트 배기 숯 용기를 연결합니다.
    3. 낮은 흐름, 디지털 마취 시스템의 전면에 Y 어댑터를 연결합니다. T로 흰색 지점을 연결하기 위해 색으로 구분 클립을 사용하여그는 코 콘 및 유도 챔버에 푸른 나뭇 가지.
    4. 닫기 흰색 클립 클램프 및 오픈 파란색 클립이 챔버에 공기 흐름을 직접 클램프.
    5. 2 ML의 주사기를 선택합니다.
  2. 생리 학적 모니터링의 경우, 통합 맥박 산소 측정기를 사용하여
    1. "AUX"로 표시된 저 유량 마취 시스템의 뒷면에 포트에 맥박 산소 측정기의 발 센서를 연결합니다.

2. 설정 구성

  1. 마취에 대한
    1. 마취 시스템의 전원 및 설정 메뉴에 액세스 할 수 있습니다. 를 눌러 빨간색으로 메인 메뉴> 마취> 설정에 액세스 할 설정.
    2. 마취 에이전트를 선택합니다. 를 눌러 설정까지 빨간색으로 유형 ANEST을 강조 표시합니다. 아이소 플루 란을 선택하려면 위쪽 및 아래쪽 화살표를 사용합니다.
    3. 주사기의 크기를 설정합니다. 눌러 시르 크기를 강조하기 위해 설정. 2 ML의 주사기를 선택하려면 위쪽 및 아래쪽 화살표를 사용합니다.
    4. 비어 위치를 설정합니다. 를 눌러 시간을 설정ighlight 빨간색으로 빈 설정합니다. 시린지 지주 클램프 주사기의 금속 고리에 장착되도록 주사기를 배치하여 주사기 유지 블록 빈, 완전 우울 유리 주사기를 고정합니다. 푸셔 블록 주사기 플런저의 상부와 빛 접촉하도록 푸셔 블록을 이동하려면 위쪽 또는 아래쪽 화살표를 누릅니다. 를 눌러 빈 위치를 설정을 선택합니다.
    5. 눌러 빨간색으로 제거 강조하기 위해 설정. 주사기를 제거하고 병 상단 어댑터를 사용 이소 플루 란과 주사기를 입력합니다.
    6. 마취 시스템에 주사기를 연결합니다.
    7. 프라임 마취 배달 튜브. 를 눌러 빨간색 프라임 튜브를 강조하기 위해 설정. 마취 될 때까지 아래를 눌러 주사기를 통해 기화기 블록에 검은 피팅으로 이동한다.
    8. 마취를 사용합니다. 눌러 빨간색으로 사용을 강조하기 위해 설정. 예를 선택하려면 위쪽 및 아래쪽 화살표를 사용하십시오. 를 눌러 실행 / 돌아 가기 메인 메뉴로 돌아갑니다.
    9. ㄱ을 선택IR 공급 및 분 볼륨. 를 눌러 설정 위쪽은 빨간색으로 공기 공급을 강조 표시합니다. 내부 펌프를 선택하려면 위쪽 및 아래쪽 화살표를 사용합니다. 를 눌러 빨간색 분 권을 강조하기 위해 설정. 250 ml / 분으로 설정 유량.
  2. 생리 학적 모니터링을위한
    1. 마우스 (240)에 최소 검출 심장 박동을 설정합니다. 메인 메뉴에 액세스하기 위해 설정을 눌러> MouseStat. 최대 사용하고 아래쪽 화살표 최소 심박수를 설정할 수 있습니다.

3. 마취 납품 시작

  1. 마우스를 유도
    1. 를 눌러 실행 / 뒤로 두 번 실행 모드를 입력하고 공기 흐름을 시작합니다.
    2. 단단히 뚜껑을 닫고, 유도 챔버에 마우스를 놓습니다. 3 %에 마취제 농도 노브를 조정합니다.
    3. 마우스가 반사를 바로 잡고 손실에 의해 결정 마취의 원하는 평면에 도달 할 때까지 모니터링합니다. 필요에 따라 마취제의 농도를 조정합니다.
    4. 동물은 복원력 반사 a를 잃게되면차 충분히 마취 0 %로 마취 농도 다이얼을 돌립니다. 저자는 이전의 공기 흐름을 허용하는 30 내지 60 초 마취 깊이 1을 반전하지 않고 챔버를 제거하기에 충분한 유도 ​​챔버를 세척하는 것을 발견 하였다.
    5. 빨리 안면 마스크에 공기를 직접 흰색 클램프를 열고 유도 챔버로 이어지는 푸른 클램프를 닫습니다.
    6. 연구원에서 멀리 챔버를 열고 마우스를 제거하고 바로 코 콘을 장착한다.
    7. 피드백 루프에 직장 프로브로 37 ℃에서 체온을 유지하기 위해 설정 적외선 온난화 패드의 동물 센터입니다.
    8. 마우스가 코 콘 안정 때 마취제 농도 노브를 돌려 유지 보수를 위해 필요에 따라 1.5 %로 이소 플루 란의 농도를 조정하거나.
    9. 유지 보수를 위해 분 볼륨을 줄입니다. 동물을 지원하기위한 최소 유속은 30g의 마우스 1.5-2.2 배 동물의 분 양 (같다52 ㎖ / 분)의 최소. 코 콘 스타일의 특정 설정을 권장 유량 제조업체의 지침을 참조하고 필요에 따라 조정합니다. 를 눌러 메인 메뉴에 액세스하기 위해 설정 한 다음 분 집이 빨간색으로 강조 표시 될 때까지 설정 키를 누릅니다. 대상 흐름을 조절하기 위해 위쪽 및 아래쪽 화살표를 사용합니다. 를 눌러 실행 / 돌아 가기 메인 화면으로 돌아갑니다.
    10. 인터 핀치 동안 철수 반사의 부족에 의해 결정되는 마취의 깊이를 확인합니다. 마취 동안 건조를 방지하기 위해 눈에 안과 연고를 적용합니다.

4. 생리 모니터링 시작

  1. 뒷발의 패드에 센서를 놓습니다. 붉은 빛이 발 아래에 있고 발을 조명하도록 센서를 배치합니다. oxiwave을 표시 화면의 위, 아래 화살표를 사용합니다. 동물은 이제 안전하게 저 유량, 주사기 기반, 디지털 기화기를 사용하여 마취됩니다.

5. 동물을 제거

  1. 끄고마취 배달.
    1. 마취의 전달을 중지하려면, 최소 (0 %)에 마취제 농도 노브를 돌려 및 보호구에서 동물을 제거합니다.
    2. 마취 회복하는 동안 마우스를 모니터합니다. 마우스 완전히 외래하게되면, 케이지로 돌아갑니다.

Representative Results

동물

3 성인 C57 / BL6NTac 암컷 마우스 (코닉 나이 6~7주 중량 15 +/- 1 g)를 마취 심박수, 산소 포화도, 호흡 속도를 모니터링하는 동안 1.3-1.5 %의 이소 플루 란으로 유지시켰다. 시설에 도착하기 전에 루틴 공급 업체의 시험에 의해 결정되는 모든 마우스는 쥐 병원체 무료이었다. 동물들은 그룹 수납 microisolation의 caging에서 병에 의한 표준 쥐 차우와 물에 무료로 액세스를 제공했다.

이소 플루 란 사용법

저 유량 마취 시스템은 사용 중에 주사기에 남아 마취제의 양을 측정한다. 마취 시스템에 의해 측정 된 동물 유지 기간의 끝에서 다시 노즈콘에 옮기고,되었을 주사기 부피는, 주목 하였다. 최종 부피 w초기 볼륨으로부터 감산으로 유지 기간 (도 1) 동안에 소모 마취제의 양을 정량화한다.

생리 학적 매개 변수

심장 박동, SPO 2, 호흡 속도는 맥박 산소 측정기 (- 4 그림 2)을 통해 유지 보수 기간 동안 관찰 하였다. 몸의 온도를 적외선 온난화 패드를 통해 37.5 ° C를 유지 하였다. 인터 핀치 금단 반사의 부족에 의해 결정되는 각 마우스 성공적으로 60 분 동안, 수술 적 단계의 마취하에 실내 공기 / 분, 100 ㎖의 낮은 유속에서 유지 하였다. 마우스가 깨어하지 않았다 또는 유지 보수 기간 동안 간헐적으로 적용 인터 핀치에 응답합니다. 동물의 심장 박동수 (그림 2), 혈액 산소 (그림 3),과 호흡 (그림 4) relat 남아연구 전반에 걸쳐 ively 안정. 때문에 동물 및 센서 위치에 마우스 1 마우스 (3)로부터의 호흡 신호가 간헐적이고 측정이 중단되었습니다. 동물의 위치를​​ 조정했을 때, 신호 향상 및 호흡 측정 비슷한 시점에서 다른 비교 하​​였다. 저 유량 마취 디지털 시스템은 유지 기간 (도 1)의 60 분 동안 이소 플루 0.63 mL의 평균을 사용했다.

그림 1
그림 1 :.. 아이소 플루 란 사용법 디지털 저 유량 마취 시스템을 사용하여 마취 유지 보수 1 시간에 걸쳐 세 가지 다른 마우스에 대한 ㎖에 사용되는 이소 플루 란의 양 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.


그림 2 :.. 심장 박동 분 (BPM) 디지털 저 유량 마취 시스템과 초기 마취 유도 후 5-60 분 당의 비트로 세 쥐의 심장 박동 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3
그림 3 :.. 산소 포화도 세 마우스 디지털 저 유량 마취 시스템과 초기 마취 유도 후 5-60 분의 혈중 산소 포화 농도 (%) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.


그림 4 :.. 호흡 속도 분 (BPM) 디지털 저 유량 마취 시스템과 초기 마취 유도 후 5-60 분 당 호흡의 세 가지 마우스의 호흡 속도는 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Discussion

디지털 저 유량 마취 시스템은 사용자가 효율적으로 압축 된 가스를 사용하지 않고 매우 낮은 유속 쥐를 마취 할 수있다. 이것은 약 500 ㎖ / 분의 최소 유속 압축 가스 공급원을 필요로 대부분의 표준 수동 기화기에서 크게 다르다. 일반 기화기는 계조 간의 정밀도 부족 다이얼을 활용하고 정확도를 유지하기 위해 매년 서비스되어야한다. 주사기 마취 구동 시스템은 주사기 펌프의 정확한 필요한 속도를 계산하기 위해 설정 유량 마취제의 특정 농도를 제공 할 수있다. 일상적인 교정은 추가 비용과 시간 절감 효과 불필요하다.

권장 최소 유량 비 호흡 낭 회로에 동물을 유지하는 것은 시간 1.5-2.2 동물의 분 양이다. 본 연구에 사용 된 100 ㎖ / 분의 유량은 동물에 충분한 마취를 제공하기 위해 최소 초과. 유량 settin유량 직접 소정 기간 사용 이소 플루 란의 양에 관련 될 때 GS이 마취제 전달 기술에 중요하다. 낮은 유속에서 사용되는 경우, 동물은 여전히 유효 1,19-21 마취 상태에서,이 기술은 크게, 사용 중에 필요한 이소 플루 란의 양을 줄일 수있다.

기존 기화기 및 저 유량 디지털 기화기 사이에 새로운 장비 비용은 비교할 수 있습니다. 그러나, 디지털 저 유량 마취 시스템은 이소 플루 란 또는 세보를 전달하는 기능을 갖는다. 이는 지정된 이소 플루 란 및 세보 정밀 기화기, 마취제를 모두 사용하여 그룹의 초기 장비 비용을 감소시키기위한 필요성을 제거한다. 저 유동 디지털 기화기 1,19,20 사용시 증발기 기술 간의 최근 발표 된 비교는 시간이 지남에 비용 절감 효과를 제시 하였다. 이러한 비교의 결과는 일년에 걸쳐 잠재적 인 비용 절감을 근사화하는데 사용될 수있다. 같이52주을 위해 일주일에 2 시간 씩 5 일에서 수행 일반적인 사용 설정을 suming, 전통적인 이소 플루 란 기화기는 이소 플루 란의 3.8 L, 또는 12 250 ml의 병을 소비합니다. 동일한 주파수를 사용하는 낮은 흐름 디지털 기화기는 0.32 L, 2 250ml의 병을 소비 할 것이다. 숯 용기 소비도 감소된다. 각 캐니스터가 청소할 배기 가스의 50g를 보유하고 있다고 가정하면, 기존의 기화기 년에 걸쳐 약 21 숯 통을 채울 것입니다. 비교에서, 저 유량 디지털 기화기 6 개 이하를 필요로 할 것이다. 전통적인 기화기는 9,500 L. 디지털 저 유량의 기화기의 일부 모델에서 사용할 수있는 내부 공기 펌프의 용량으로 연간 약 5 대형 가스 실린더 각을 필요로, 압축 가스에 대한 요구 사항을 제거합니다. 압축 가스를 사용한다면, 시스템은 1 년 당 단지 하나의 실린더를 사용한다.

이 기술은 필요에 따라 변경 될 수있다. 저 유량 디지털 vaporizERS는 사용자가 빠르고 정확하게 마취 깊이를 조정할 수 있습니다. 마취 깊이가 증가되거나 감소되어야하는 경우, 사용자는 시스템의 상부에, 다이얼을 사용하여 0.1 % 씩 마취 농도를 증가시킬 수있다. 절차 내내 필요 유량도 조절할 수있다. 큰 주사기 크기 이상 절차에 사용할 수 있지만이 프로토콜은, 2 ML의 주사기를 사용합니다. 내부 공기 펌프 사용자에게 압축 된 가스 공급원을 요구하지 않고 동물을 마취하는 옵션을 제공한다. 압축 가스 또는 산소 공급을 필요로하는 절차는 사용자가 아니라 주변 공기를 사용하는 것보다 낮은 유동 시스템에 가스 공급원에 연결하기위한 옵션을 갖는다. 사용자는 과정에 걸쳐 선택된 공기 공급원을 지속적으로 제공 할 수 있고, 또는 내부 펌프 및 필요에 따라 압축 가스 소스를 전환 할 수있다. 예를 들어, 사용자는 유도 및 유지하는 동안 펌프 내부를 통해 실내 공기를 제공하도록 시스템을 설정하지만, 보충 산소를 제공 할 수있다복구 중에 세대.

저 유동 디지털 증발기를 이용하여 많은 이점이 있기는하지만,도 한계가있다. 플러시 밸브가 포함되어 있지 않기 때문에, 수동 개방 전에 청정 공기 챔버를 세척하는 유도 챔버를 제거하는 유일한 방법이다. 이 시스템은 낮은 유속에서 작동하도록 설계되어 전통적인 기화기 10 L / min의 최대 유량으로 사용될 수 800 ㎖ / 분의 유량 이상으로 마취를 제공하지 않는다. 이 특별한 시스템은 따라서 작은 동물 종에만 적합합니다. 또한, 시스템은 기존의 기화기에 비해 적은 마취제를 보유하고있다. 주사기이 절차를 수행하는 동안 리필해야합니다 상황이있을 수 있습니다. 그러나, 재충전시 지연들은 빈 주사기를 교체 근처 초 주사기를 미리 작성하여 감소 될 수있다. 10 ml의 최대 주사기 크기는 중간 절차 주사기를 리필 할 필요성을 줄일 수 있습니다. 마지막으로, 기존의 기화기와는 달리, 저 FL유동 디지털 기화기는 전기를 필요로한다. 전력 사용할 수 없거나 정전의 경우에 어디 배터리는 경우에 사용할 수 있습니다.

이전 연구는 저 유량 디지털 시스템은 기존의 마취 시스템 1,19,20에 비해 작은 이소 플루 란, 캐리어 가스, 숯불 통을 소비하는 것으로 나타났습니다. 추가 작업은이 분야에 필요하다하더라도 청소했습니다 마취 가스의 감소는 또한 폐 마취 가스의 감소를 확인할 수 있었다. 가스 적외선 분광법은 이소 플루 란 폐기물 생성을 모니터링 할 수 있고, 선량계 배지는 앞으로의 비교에서 실험 인원을 이소 플루 란 노출을 정량화하는데 사용될 수있다.

요약하면, 마취 배달이 기술로 인해 기존 시스템보다 향상된 안전성, 효능 및 정밀도 설치류 마취를 수행하는 그룹에 도움이 될 것입니다.

Disclosures

이 프로젝트는 켄트 과학 공사, CJ Goergen에 미국 심장 협회 (SDG18220010)과 퍼듀 대학에서 장비와 자금을 지원했다. 저자 크리스타 Bigiarelli와 이리나 Toore이 문서에 사용 된 장비를 생산 켄트 과학 회사의 직원입니다. 이 문서의 오픈 액세스 출판은 켄트 과학 주식회사가 후원한다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Anesthetic Equipment
SomnoSuite Low-Flow Digital Anesthesia System Kent Scientific Corporation SOMNO Includes anti-spill, anti-vapor bottle top adapter; Y adapter tubing; charcoal scavenging filter
MouseSTAT Pulse Oximeter & Heart Rate Monitor Kent Scientific Corporation SS-MSTAT-Module Integrated into SomnoSuite
MouseSTAT Mouse Paw Sensor Kent Scientific Corporation MSTAT-MSE
2 ml Glass Syringe Kent Scientific Corporation SOMNO-2ML
Low-Cost Induction Chamber, 0.5 L Kent Scientific Corporation SOMNO-0705
Low Profile Facemask, x-small Kent Scientific Corporation SOMNO-0304
Animal Warming
PhysioSuite Physiological Monitoring System with RightTemp Homeothermic Warming Kent Scientific Corporation PS-RT Includes infrared warming pad, rectal probe, and pad temperature probe
Anesthetic Agents
and Medications
Isoflurane (250 ml bottle) Piramal Healthcare
Puralube Opthalmic Ointment Perrigo

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References

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마우스 및 쥐에 대한 낮은 흐름 디지털 마취 시스템의 사용
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Adelsperger, A. R., Bigiarelli-Nogas, K. J., Toore, I., Goergen, C. J. Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats. J. Vis. Exp. (115), e54436, doi:10.3791/54436 (2016).More

Adelsperger, A. R., Bigiarelli-Nogas, K. J., Toore, I., Goergen, C. J. Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats. J. Vis. Exp. (115), e54436, doi:10.3791/54436 (2016).

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