Waiting
Login processing...

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

Medicine

कैंसर रिसेक्शन सर्जरी के दौरान कुल अंतःशिरा संज्ञाहरण का एक इन विवो माउस मॉडल

Published: June 8, 2021 doi: 10.3791/62747

Summary

यह पेपर चूहों में कैंसर रिसेक्शन सर्जरी के दौरान कुल अंतःशिरा संज्ञाहरण (टीआईवीए) मॉडलिंग के लिए एक विधि का वर्णन करता है। लक्ष्य कैंसर के रोगियों के लिए संज्ञाहरण वितरण की प्रमुख विशेषताओं को दोहराना है। विधि इस बात की जांच की अनुमति देती है कि एनेस्थेटिक तकनीक रिसेक्शन सर्जरी के बाद कैंसर पुनरावृत्ति को कैसे प्रभावित करती है।

Abstract

संज्ञाहरण कैंसर देखभाल का एक नियमित घटक है जिसका उपयोग नैदानिक और चिकित्सीय प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है। एनेस्थेटिक तकनीक को हाल ही में दीर्घकालिक कैंसर के परिणामों को प्रभावित करने में फंसाया गया है, संभवतः एड्रीनर्जिक-भड़काऊ प्रतिक्रियाओं के मॉड्यूलेशन के माध्यम से जो कैंसर सेल व्यवहार और प्रतिरक्षा कोशिका समारोह को प्रभावित करते हैं। उभरते सबूत बताते हैं कि प्रोपोफोल-आधारित कुल अंतःशिरा संज्ञाहरण (टीआईवीए) साँस के अस्थिर संज्ञाहरण की तुलना में दीर्घकालिक कैंसर के परिणामों के लिए फायदेमंद हो सकता है। हालांकि, उपलब्ध नैदानिक निष्कर्ष असंगत हैं। प्रीक्लिनिकल अध्ययन जो अंतर्निहित तंत्र की पहचान करते हैं, नैदानिक अध्ययनों के डिजाइन का मार्गदर्शन करने के लिए गंभीर रूप से आवश्यक हैं जो अंतर्दृष्टि में तेजी लाएंगे। एनेस्थीसिया के अधिकांश प्रीक्लिनिकल मॉडल को विवो अनुसंधान में संज्ञाहरण के उपयोग से निकाला गया है और प्राथमिक समापन बिंदु के रूप में संज्ञाहरण के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए बेहतर रूप से डिज़ाइन नहीं किया गया है। यह पेपर स्तन कैंसर के शोधन के माउस मॉडल में प्रोपोफोल-टीआईवीए संज्ञाहरण देने के लिए एक विधि का वर्णन करता है जो कैंसर रोगियों में नैदानिक वितरण के प्रमुख पहलुओं को दोहराता है। मॉडल का उपयोग विभिन्न प्रकार के कैंसर के परिणामों पर संज्ञाहरण की कार्रवाई के तंत्र का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है और इसे प्रीक्लिनिकल एनेस्थीसिया अनुसंधान के अन्य गैर-कैंसर क्षेत्रों में विस्तारित किया जा सकता है।

Introduction

कैंसर के 60% से अधिक रोगियों को सर्जिकल रिसेक्शन के लिए संज्ञाहरण प्राप्तहोता है। वर्तमान में, कोई विशिष्ट नैदानिक दिशानिर्देश नहीं हैं जो कैंसर रोगियों में उपयोग किए जाने वाले संज्ञाहरण की पसंद को निर्धारित करते हैं। एनेस्थेसियोलॉजिस्ट के सर्वेक्षण अस्थिर-आधारित संज्ञाहरण के लिए प्राथमिकता का संकेत देते हैं, जिसमें कैंसर सर्जरी 2,3 के दौरान शामिल है। हालांकि, इस बात के प्रमाण बढ़ रहे हैं कि कैंसर सर्जरी के दौरान प्रोपोफोल-आधारित कुल अंतःशिरा संज्ञाहरण (टीआईवीए) का उपयोग वाष्पशील संज्ञाहरण4 की तुलना में बेहतर पोस्टऑपरेटिव परिणामों (प्रगति-मुक्त अस्तित्व, समग्र अस्तित्व) के साथ जुड़ सकता है। बाद के नैदानिकअध्ययनों ने 5,6,7,8 के विरोधाभासी परिणामों की रिपोर्ट करना जारी रखा है। ये निष्कर्ष कैंसर से संबंधित परिणामों पर विभिन्न एनेस्थेटिक एजेंटों के यांत्रिक प्रभावों को बेहतर ढंग से समझने के लिए प्रीक्लिनिकल अध्ययनों की आवश्यकता का समर्थन करते हैं।

हालांकि, विवो अध्ययनों में जो कैंसर सर्जरी का मॉडल करते हैं, संज्ञाहरण अक्सर प्रक्रिया का एक आकस्मिक हिस्सा होता है। संज्ञाहरण की पसंद के लिए तर्क अक्सर प्रयोगात्मक डिजाइन का केंद्र नहीं होता है, और कैंसर से संबंधित समापन बिंदुओं पर इसके प्रभाव का मूल्यांकन नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, विवो अध्ययनों में जिन्हें कैंसर सर्जरी के लिए संज्ञाहरण के रखरखाव की आवश्यकता होती है, आमतौर पर इनहेल्ड वाष्पशील संज्ञाहरण9 का उपयोग करते हैं। जहां प्रोपोफोल का उपयोग विवो अध्ययनों में किया गया है, इसे इंट्रापरिटोनियल डिलीवरी के साथ एकल बोलस खुराक द्वारा वितरित किया गया है, जो नैदानिक ऑन्को-एनेस्थेटिक प्रोटोकॉल10 को दोहराता नहीं है। प्रोपोफोल प्रशासन का वह दृष्टिकोण हल्के संज्ञाहरण को प्रेरित करता है जो तेजी से प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। हालांकि, यह एनेस्थीसिया के रखरखाव की अनुमति नहीं देता है जो कैंसर रिसेक्शन सर्जरी के लिए आवश्यक है जो लंबे समय तक हो सकता है। इसके अलावा, इंट्रापरिटोनियल डिलीवरी के अवशोषण कैनेटीक्स प्रशासन के नैदानिक तरीकों से अलग हैं।

इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए कैंसर शोधन सर्जरी के लिए प्रोपोफोल-आधारित टीआईवीए का एक मॉडल विकसित किया गया था। कैंसर सर्जरी वाले रोगियों को एनेस्थेटिक डिलीवरी के प्रमुख पहलुओं को दोहराने के लिए सर्जिकल उत्तेजना की प्रतिक्रिया की अनुमति देने के लिए एनेस्थेटिक एजेंट के अनुमापन के साथ संज्ञाहरण के निरंतर रखरखाव के लिए एक प्रोटोकॉल विकसित किया गया था। परिणामी प्रोटोकॉल का उपयोग कैंसर के माउस मॉडल के साथ किया जाता है ताकि कैंसर रिसेक्शन सर्जरी के दौरान टीआईवीए प्रदान किया जा सके। अल्पकालिक और दीर्घकालिक कैंसर से संबंधित परिणामों पर प्रभाव का मूल्यांकन किया जाता है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

मोनाश विश्वविद्यालय में संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति के अनुमोदन के तहत सभी पशु अध्ययन किए गए थे। इस अध्ययन में, 6-8 सप्ताह की आयु के मादा बाल्ब / सी चूहों का उपयोग किया गया था।

1. कैंसर कोशिकाओं को तैयार करें

  1. माध्यम में ट्यूमर कोशिकाओं की संस्कृति। अल्फा-एमईएम में 66सीएल4 मुराइन स्तन कैंसर कोशिकाएं जिसमें 10% एफबीएस और 200 एमएम ग्लूटामाइन होता है। कोशिकाओं को माइकोप्लाज्मा के लिए नकारात्मक पाठ करना चाहिए। वैकल्पिक: उन कोशिकाओं का उपयोग करें जो बायोलुमिनेसेंस इमेजिंग के लिए जुगनू ल्यूसिफेरस को व्यक्त करने के लिए स्थिर रूप से ट्रांसड्यूस होते हैं ताकि रिसेक्शन सर्जरीके बाद कैंसर पुनरावृत्ति की निगरानी को सक्षम किया जा सके (चरण 4 देखें)।
    नोट: इस अध्ययन में सेल लाइन और ऊपर उल्लिखित माध्यम का उपयोग किया गया था।
  2. 5% CO2 के साथ 37 डिग्री सेल्सियस पर कोशिकाओं को विकसित करें। एक हुड में <80% स्थिरता पर कोशिकाओं को निष्क्रिय रूप से पारित करना। विवो परिणामों में इष्टतम के लिए लघुगणकीय विकास चरण में कम-मार्ग कोशिकाओं का उपयोग करें।
  3. 10 एमएम ईडीटीए के साथ पीबीएस में ट्रिप्सिन के 0.5 मिलीग्राम / एमएल के साथ अनुयायी कोशिकाओं को उठाएं; टी 75 फ्लास्क के लिए 2 एमएल। उठाए जाने पर, ट्रिप्सिन को निष्क्रिय करने के लिए माध्यम जोड़ें, और पीबीएस में कोशिकाओं को धो लें।
  4. हेमोसाइटोमीटर का उपयोग करके कोशिकाओं की गणना करें। इंजेक्शन के लिए पीबीएस में कोशिकाओं को पतला करें। 66cl4 स्तन कैंसर कोशिकाओं के लिए, प्रति माउस 20 μL PBS में 1 x 105 कोशिकाओं को इंजेक्ट करें।
  5. इंजेक्शन से पहले कोशिकाओं को बर्फ पर रखें।

2. स्तन कैंसर का एक माउस मॉडल उत्पन्न करें

  1. एक प्रेरण कक्ष में माउस को एनेस्थेटाइज करने के लिए 4% आइसोफ्लुरेन का उपयोग करें। फिर, नाक शंकु का उपयोग करके 2% -3% आइसोफ्लुरेन के साथ संज्ञाहरण बनाए रखें। पैर की अंगुली चुटकी की प्रतिक्रिया की कमी से उचित एनेस्थेटाइजेशन की पुष्टि करें।
  2. एकल-उपयोग अल्कोहल स्वैब का उपयोग करके चौथे बाएं स्तन फैटपैड क्षेत्र को पोंछकर इंजेक्शन साइट तैयार करें।
  3. ट्यूमर कोशिकाओं को खींचें (चरण 1.4 देखें) एक बाँझ 27 जी हाइपोडर्मिक सुई से जुड़े 25 μL हैमिल्टन सिरिंज में।
  4. कोशिकाओं को चौथे बाएं स्तन फैटपैड में इंजेक्ट करें। त्वचा को सुरक्षित और उठाने के लिए बल का उपयोग करें। निप्पल से लगभग 1 मिमी इंजेक्ट करें।
  5. वैकल्पिक: यदि कोशिकाओं को लूसिफेरस के साथ टैग किया जाता है, तो बायोलुमिनेसेंस इमेजिंग द्वारा ट्यूमर कोशिकाओं के सफल इंजेक्शन की पुष्टि करें। 30 ग्राम हाइपोडर्मिक सुई के साथ 0.5 एमएल इंसुलिन सिरिंज का उपयोग करके एनेस्थेटाइज्ड चूहों की पार्श्व पूंछ नस में 150 मिलीग्राम / किग्रा डी-लूसिफेरिन के 100 μL इंजेक्ट करें।
  6. वैकल्पिक: माउस को एक बायोल्यूमिनेसेंस इमेजिंग सिस्टम में रखें जिसमें स्तन फैटपैड ऊपर की ओर हो। लूसिफेरिन के इष्टतम ऊतक उत्थान के लिए लूसिफेरिन इंजेक्शन से 2 मिनट तक प्रतीक्षा करें, फिर 10 सेकंड के लिए छवि।
  7. माउस को एक साफ पिंजरे में रखें और इसे संज्ञाहरण से ठीक होने दें।
  8. संस्थागत पशु नैतिकता दिशानिर्देशों के अनुसार पशु कल्याण की निगरानी जारी रखें।

3. प्रोपोफोल के अंतःशिरा वितरण के साथ स्थिर संज्ञाहरण को प्रेरित करें

  1. कैलिपर माप का उपयोग करके प्राथमिक ट्यूमर के विकास की निगरानी करें और समीकरण का उपयोग करके ट्यूमर की मात्रा की गणना करें: वॉल्यूम (मिमी3) = (लंबाई x (चौड़ाई)2 ÷ 2)।
  2. चूहों पर ट्यूमर रिसेक्शन सर्जरी करें जब प्राथमिक ट्यूमर आवश्यक मात्रा तक पहुंच जाता है (यहां, 80-90 मिमी3)।
  3. प्रोपोफोल फॉर्मूलेशन (2% लिपुरो प्रोपोफोल) युक्त 30 जी 1 एमएल इंसुलिन सिरिंज के साथ एक स्वचालित सिरिंज पंप स्थापित करें (चित्रा 1 ए)।
  4. 3% सेवोफ्लुरेन या आइसोफ्लुरेन के साथ एक प्रेरण कक्ष में माउस के संज्ञाहरण को प्रेरित करें।
    नोट: यहां, सेवोफ्लुरेन का उपयोग किया गया था क्योंकि यह चिकित्सकीय रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रमुख वाष्पशील है।
  5. सर्जरी की अवधि के लिए माउस को 37 डिग्री सेल्सियस हीटिंग पैड में स्थानांतरित करें। नाक शंकु का उपयोग करके 2% -3% सेवोफ्लुरेन के साथ एनेस्थीसिया को संक्षेप में बनाए रखें।
  6. सूखने से रोकने के लिए आंखों पर जलीय स्नेहक लागू करें।
  7. एनाल्जेसिया के लिए 0.05 मिलीग्राम / किलोग्राम ब्यूप्रेनोर्फिन को चमड़े के नीचे इंजेक्ट करें।
  8. सर्जरी की तैयारी के लिए, पेट को शेव करें और आयोडीन-पोविडोन समाधान के साथ त्वचा को सर्जरी के लिए तैयार करें। शराब या बाँझ पोंछे का उपयोग करके त्वचा को पोंछें।
  9. प्रोपोफोल-आधारित टीआईवीए देने के लिए, बाँझ पॉलीयुरेथेन कैथेटर से जुड़ी बाँझ 30 जी हाइपोडर्मिक सुई का उपयोग करके पार्श्व पूंछ नस को कैनुलाट करें। कैथेटर में रक्त फ्लैशबैक द्वारा सही प्लेसमेंट की पुष्टि करें (चित्रा 1 बी)। कॉर्नियल और पेडल रिफ्लेक्स के नुकसान से प्रदर्शित संज्ञाहरण की स्थिर गहराई को बनाए रखने के लिए अंतःशिरा प्रवेशनी के दौरान आवश्यक सेवोफ्लुरेन के वितरण को समायोजित करें, और श्वसन दर प्रति मिनट 100 सांस <।
  10. प्रोपोफोल-टीआईवीए को 1 मिनट से अधिक समय के लिए 27 मिलीग्राम / किग्रा के प्रारंभिक बोलस के रूप में 2% प्रोपोफोल देकर शुरू करें। प्रशासन बंद करो।
  11. सर्जरी की अवधि के लिए संज्ञाहरण की स्थिर गहराई बनाए रखने के लिए 2.2-4.0 मिलीग्राम / किग्रा / मिनट की रखरखाव दर पर प्रोपोफोल के जलसेक को जारी रखें (चित्रा 1 सी)।

4. प्राथमिक ट्यूमर को ठीक करें

  1. बाएं चौथे स्तन फैटपैड के क्षेत्र में ट्यूमर से कम 1 सेमी का सीधा चीरा लगाएं। कुंद बल के साथ विच्छेदन का उपयोग करके ट्यूमर और बाएं इंगुइनल लिम्फ नोड को सावधानीपूर्वक निकालें।
  2. वैकल्पिक: यदि लूसिफेरस-टैग ट्यूमर कोशिकाओं का उपयोग कर रहे हैं, तो स्पष्ट सर्जिकल मार्जिन की पुष्टि करने के लिए बायोल्यूमिनेसेंस इमेजिंग का उपयोग करें। पार्श्व पूंछ की नस में 150 मिलीग्राम / किग्रा डी-लूसिफेरिन इंजेक्ट करें, 2 मिनट तक प्रतीक्षा करें, और फिर बायोलुमिनेसेंस इमेजिंग सिस्टम का उपयोग करके 60 सेकंड के लिए छवि बनाएं। यदि एक अवशिष्ट ट्यूमर की पहचान की जाती है, तो स्तन फैटपैड से अतिरिक्त ऊतक को निकालें और स्पष्ट मार्जिन प्राप्त करने के लिए फिर से छवि बनाएं।
  3. सर्जिकल साइट पर हेमोस्टेसिस सुनिश्चित करें और 5-0 नायलॉन सीवन का उपयोग करके त्वचा को बंद करें। सुनिश्चित करें कि फर सर्जिकल साइट में प्रवेश नहीं करता है।
  4. रिसेक्शन सर्जरी के समापन पर, एनेस्थीसिया बंद करें। माउस को 37 डिग्री सेल्सियस हीटिंग पैड पर एक साफ पिंजरे में रखें और इसे संज्ञाहरण से ठीक होने दें।
  5. संज्ञाहरण के बाद हर 15 मिनट की निगरानी करें जब तक कि माउस सामान्य सतर्कता में वापस न आ जाए। फिर, सर्जरी के बाद 48 घंटे के लिए हर 12 घंटे में माउस की निगरानी करें।
  6. सर्जरी के बाद 48 घंटे के लिए हर 12 घंटे में 0.05 मिलीग्राम / किग्रा ब्यूप्रेनोर्फिन का उपयोग करें।
  7. 7-10 दिनों के बाद, संक्षिप्त सेवोफ्लुरेन या आइसोफ्लुरेन एनेस्थीसिया के तहत बाँझ घुमावदार सिलाई कटर का उपयोग करके सीवन को हटा दें।

5. विवो इमेजिंग के साथ कैंसर पुनरावृत्ति को ट्रैक करें

  1. गैर-आक्रामक रूप से रिसेक्शन सर्जरी के बाद कैंसर पुनरावृत्ति को ट्रैक करने के लिए बायोल्यूमिनेसेंस इमेजिंग का उपयोग करें। प्राथमिक ट्यूमर पुनरावृत्ति या दूर की पुनरावृत्ति के सबूत के लिए प्रति सप्ताह एक बार चूहों की निगरानी करने के लिए एक बायोल्यूमिनेसेंस इमेजिंग सिस्टम का उपयोग करें, सर्जरी के बाद सप्ताह शुरू करें।
  2. 4% आइसोफ्लुरेन के साथ एक प्रेरण कक्ष में माउस के संज्ञाहरण को प्रेरित करें। फिर, एनेस्थीसिया की अवधि के लिए माउस को 37 डिग्री सेल्सियस हीटिंग पैड में स्थानांतरित करें और नाक शंकु का उपयोग करके 2% -4% आइसोफ्लुरेन के साथ संज्ञाहरण बनाए रखें।
  3. सूखने से रोकने के लिए आंखों पर जलीय स्नेहक लागू करें।
  4. पार्श्व पूंछ की नस में डी-लूसिफेरिन 150 मिलीग्राम / किलोग्राम इंजेक्ट करें। 2 मिनट तक प्रतीक्षा करें, फिर प्राथमिक ट्यूमर या दूर के मेटास्टेसिस की पुनरावृत्ति का पता लगाने के लिए 60 के दशक के जोखिम में बायोल्यूमिनेसेंस को मापें।
  5. यदि प्राथमिक ट्यूमर की पुनरावृत्ति होती है और स्पष्ट हो जाती है, तो कैलिपर माप का उपयोग करके ट्यूमर के विकास की निगरानी शुरू करें।
  6. प्रयोग के अंत में, अनुमोदित प्रोटोकॉल के अनुसार चूहों को मानवीय रूप से मार दें। यहां, सीओ2 का उपयोग किया गया था, इसके बाद ग्रीवा अव्यवस्था।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

यह विधि चूहों में कैंसर शोधन सर्जरी के दौरान प्रोपोफोल के साथ कुल अंतःशिरा संज्ञाहरण (टीआईवीए) के एक मॉडल का वर्णन करती है। प्रोपोफोल को इस माउस मॉडल में सिरिंज पंप (चित्रा 1 ए, बी) का उपयोग करके एक अंतःशिरा कैथेटर के माध्यम से वितरित किया जाता है ताकि कैंसर सर्जरी के लिए संज्ञाहरण की नैदानिक सेटिंग में टीआईवीए के वितरण को दोहराया जा सके। सिरिंज पंप का उपयोग वाष्पशील संज्ञाहरण के संपर्क को कम करता है, जिससे प्रारंभिक प्रेरण से अंतःशिरा प्रसव तक प्रारंभिक प्रेरण से तेजी से रूपांतरण की अनुमति मिलती है।

प्रोपोफोल-आधारित टीआईवीए द्वारा स्थिर संज्ञाहरण प्राप्त करने के बाद, प्राथमिक स्तन ट्यूमर को बचाया गया था। विवो बायोलुमिनेसेंस इमेजिंग में प्राथमिक ट्यूमर (चित्रा 2) के पूर्ण शोधन की पुष्टि करने के लिए उपयोग किया गया था। विवो बायोल्यूमिनेसेंस इमेजिंग में गैर-इनवेसिव द्वारा चूहों की नियमित निगरानी ने फेफड़ों में ल्यूसिफेरस-टैग ट्यूमर कोशिकाओं द्वारा दूर की पुनरावृत्ति की पहचान की (चित्रा 2)। यह विधि स्तन फैटपैड में स्थानीय पुनरावृत्ति को ट्रैक करने के लिए भी उपयुक्त है।

पुनरावृत्ति जैसी दीर्घकालिक घटनाओं को ट्रैक करने के अलावा, मॉडल का उपयोग पेरीओपरेटिव अवधि के दौरान होने वाली घटनाओं का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। ये शुरुआती घटनाएं कैंसर से संबंधित परिणामों पर संज्ञाहरण और अन्य शल्य चिकित्सा कारकों के प्रभावों में यंत्रवत अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती हैं। प्रोपोफोल के तहत कैंसर सर्जरी के चौबीस घंटे बाद, एक मल्टीप्लेक्स एंजाइम-लिंक्ड इम्यूनोसॉर्बेंट परख का उपयोग प्लाज्मा साइटोकिन्स को प्रसारित करने के लिए किया गया था (चित्रा 3)। साइटोकिन्स का मूल्यांकन 7 चूहों में किया गया था; उपयुक्त समूह आकार ब्याज के समापन बिंदु के प्रभाव आकार से प्रभावित होगा।

Figure 1
() एक सिरिंज पंप का उपयोग 1 एमएल इंसुलिन सिरिंज से प्रोपोफोल के नियंत्रित वितरण को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है। (बी) प्रोपोफोल को अंतःशिरा कैथेटर द्वारा पार्श्व पूंछ की नस में पहुंचाया जाता है, जो 30 ग्राम सुई के माध्यम से सिरिंज पंप से जुड़ा होता है। तारांकन सुई सम्मिलन बिंदु को दर्शाता है। () केवल बोलस या जलसेक द्वारा वितरण की तुलना में, एक बोलस के अनुक्रमिक प्रशासन द्वारा प्राप्त प्रोपोफोल की प्लाज्मा एकाग्रता को दर्शाने वाला योजनाबद्ध चित्रण, जिसके बाद सिरिंज पंप का उपयोग करके निरंतर जलसेक होता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्रा 2: प्रोपोफोल-आधारित टीआईवीए के तहत प्राथमिक स्तन ट्यूमर के सर्जिकल रिसेक्शन के बाद कैंसर की प्रगति। ल्यूसिफेरस-टैग ट्यूमर कोशिकाओं के गैर-इनवेसिव बायोल्यूमिनेसेंस इमेजिंग का उपयोग प्राथमिक ट्यूमर के विकास, सफल शल्य चिकित्सा शोधन और बाद में फेफड़ों की दूर की पुनरावृत्ति के प्रारंभिक विकास को ट्रैक करने के लिए किया गया था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्रा 3: प्रोपोफोल-आधारित टीआईवीए के तहत कैंसर के शोधन के बाद मापा गया साइटोकिन स्तर। मल्टीप्लेक्स एंजाइम-लिंक्ड इम्यूनोसॉर्बेंट परख का उपयोग सर्जरी के 24 घंटे बाद प्लाज्मा साइटोकिन्स को मापने के लिए किया गया था। प्रत्येक डेटा बिंदु एक माउस से डेटा का प्रतिनिधित्व करता है। रेखाएं माध्य और मानक त्रुटि दिखाती हैं (एन = 4-7)। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

यह अध्ययन स्तन कैंसर के माउस मॉडल में प्रोपोफोल के साथ कुल अंतःशिरा संज्ञाहरण (टीआईवीए) को प्रशासित करने के लिए एक प्रोटोकॉल पर रिपोर्ट करता है जो कैंसर सर्जरी की आवश्यकता वाले रोगियों में टीआईवीए के लिए नैदानिक अभ्यास के प्रमुख पहलुओं को दोहराता है। प्रोटोकॉल कैंसर की प्रगति के माउस मॉडल में कैंसर सर्जरी के बाद अल्पकालिक और दीर्घकालिक चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक परिणामों दोनों की जांच की अनुमति देता है, जिसमें साइटोकिन स्तर और कैंसर पुनरावृत्ति का माप शामिल है (चित्रा 2, और चित्रा 3)। कार्यप्रणाली कैंसर से संबंधित परिणामों पर टीआईवीए के प्रभावों के मूल्यांकन और वाष्पशील संज्ञाहरण जैसे अन्य एनेस्थेटिक तकनीकों के साथ इसकी तुलना के लिए उपयोगी होगी।

मौजूदा प्रोटोकॉल के विपरीत जो रक्त नमूना वितरण10 जैसे मामूली हस्तक्षेपों के दौरान बेहोश करने की क्रिया के लिए प्रोपोफोल के एक इंट्रापरिटोनियल बोलस प्रदान करते हैं, यह प्रोटोकॉल सर्जरी जैसे प्रमुख हस्तक्षेपों के दौरान संज्ञाहरण के रखरखाव के लिए प्रोपोफोल के लंबे समय तक अंतःशिरा वितरण की अनुमति देता है। प्रोपोफोल की प्रेरण और रखरखाव खुराक दोनों को हाइपोटेंशन या कार्डियक अरेस्ट से मृत्यु दर को कम करते हुए प्रमुख शल्य चिकित्सा हस्तक्षेपों के लिए उपयुक्त एनेस्थेटिक गहराई को अनुकूलित करने के लिए सावधानीपूर्वक टाइट किया गया था। यह पाया गया कि 60 सेकंड से अधिक समय तक प्रशासित 27 मिलीग्राम / किग्रा की सख्त प्रेरण खुराक का उपयोग करके हाइपोटेंशन से बचा जा सकता है, जिसमें समवर्ती डाउन-अनुमापन और साँस लेने वाले सेवोफ्लुरेन की समाप्ति होती है। 2.2-4.0 मिलीग्राम / किग्रा / मिनट पर प्रोपोफोल के जलसेक का उपयोग करके रखरखाव हासिल किया गया था। प्रमुख शल्य चिकित्सा हस्तक्षेपों के दौरान, जैसे कि कैंसर शोधन, इस सीमा के भीतर अनुमापन सर्जिकल उत्तेजना के परिमाण का जवाब देने और कम करने के लिए महत्वपूर्ण था। यह नैदानिक अभ्यास को दोहराता है और या तो अति-खुराक संज्ञाहरण को रोकता है, जिसके परिणामस्वरूप हाइपोटेंशन या मृत्यु हो सकती है, या कम खुराक हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप संज्ञाहरण, आंदोलन या सर्जिकल तनाव से उभर सकता है।

मॉडल की एक सीमा कैनुलेशन से पहले संज्ञाहरण को प्रेरित करने के लिए वाष्पशील संज्ञाहरण का संक्षिप्त उपयोग है। एनेस्थीसिया के प्रेरण के बाद प्रवेशनी में आसानी के कारण इस दृष्टिकोण को चुना गया था, जिससे एनेस्थीसिया जारी रखने के लिए प्रोपोफोल की चिकित्सीय खुराक के तेजी से वितरण की अनुमति मिलती है। इसके अलावा, चूहों को ट्यूमर सेल टीकाकरण के लिए वाष्पशील संज्ञाहरण के साथ संक्षेप में एनेस्थेटाइज्ड किया गया था, सीवन को हटाने के लिए, और इमेजिंग के लिए। सेवोफ्लुरेन का उपयोग रिसेक्शन सर्जरी के दौरान वाष्पशील संज्ञाहरण के लिए किया गया था क्योंकि इसका उपयोग अक्सर नैदानिक अभ्यास में किया जाता है। हालांकि, नैदानिक अभ्यास में आइसोफ्लुरेन का भी उपयोग किया जाता है। भविष्य के अध्ययन इनहेलेशन एनेस्थीसिया के सभी एपिसोड के लिए एक एकल एजेंट का उपयोग कर सकते हैं। अनुभव के साथ, प्रोपोफोल खुराक शुरू होने तक वाष्पशील संज्ञाहरण जोखिम के जवाब में राइटिंग रिफ्लेक्स के नुकसान से 2 मिनट से भी कम समय बीत गया। बहरहाल, विश्लेषण के लिए जो प्रोपोफोल-आधारित टीआईवीए की तुलना इनहेलेशनल वाष्पशील संज्ञाहरण तकनीकों के साथ करने का इरादा रखते हैं, व्याख्या अस्थिर संज्ञाहरण के संक्षिप्त उपयोग से भी जटिल हो सकती है।

वाष्पशील संज्ञाहरण प्रेरण के लिए एक वैकल्पिक दृष्टिकोण एक जागृत माउस की पार्श्व पूंछ नस को कैनुलेट करना है। हालांकि सभी स्थितियों के लिए उपयुक्त नहीं है, यह इनहेलेशन एनेस्थीसिया द्वारा प्रेरण का विकल्प प्रदान कर सकता है। हालांकि, जागृत माउस के आंदोलन के परिणामस्वरूप कैनुला को हटा दिया जा सकता है, जिससे संज्ञाहरण प्रेरण की विफलता हो सकती है। इसके अलावा, सुई के आंदोलन के परिणामस्वरूप नस से प्रोपोफोल का बहिर्वाह हो सकता है, जो पूंछ को ऊतक परिगलन के जोखिम में डालता है। माउस के लिए इसके कल्याणकारी निहितार्थ हैं, और शारीरिक तनाव के परिणामस्वरूप कोई भी संबंधित एड्रीनर्जिक सक्रियण देखे गए परिणामों की वैधता को प्रभावित कर सकताहै

एक अतिरिक्त संभावित सीमा पोस्टऑपरेटिव एनाल्जेसिक के रूप में ब्यूप्रेनोर्फिन का उपयोग है। ओपिओइड पोस्टऑपरेटिव भड़काऊ और प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को संशोधित कर सकते हैं 12,13. ब्यूप्रेनोर्फिन को एनाल्जेसिया के लिए चुना गया था क्योंकि प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया पर इसका प्रभाव अन्य ओपियेट्स13 की तुलना में कम है। फिर भी, भविष्य के अध्ययन गैर-ओपिओइड एनाल्जेसिक एजेंटों के उपयोग पर विचार कर सकते हैं।

ऑन्कोलॉजिकल थेरेपी में प्रगति के बावजूद, सर्जरी के बाद स्थानीय और दूर के कैंसर की पुनरावृत्ति हो सकती है और कैंसर रोगियों में मृत्यु दर का एक प्रमुख कारण बनी हुई है। नैदानिक और चिकित्सीय ऑपरेटिव प्रक्रियाओं के दौरान कई रोगियों को अक्सर कई बार संज्ञाहरण के संपर्क में लाया जाएगा। विवो और इन विट्रो अध्ययनों में साक्ष्य का एक बढ़ता शरीर सर्जरी के लिए पेरीओपरेटिव प्रतिक्रिया को संशोधित करने और ट्यूमर सेल जीव विज्ञान के विभिन्न पहलुओं को प्रभावित करने में एनेस्थेटिक एजेंटों को फंसाताहै। कैंसर की प्रगति पर एनेस्थेटिक एजेंटों के प्रभाव को बेहतर ढंग से समझने के लिए, यहां विकसित अंतःशिरा प्रोपोफोल एनेस्थीसिया का मॉडल भविष्य के यांत्रिक प्रीक्लिनिकल अनुसंधान में महत्वपूर्ण होगा। इस मॉडल का उपयोग इम्यूनोमॉड्यूलेशन, पेरीओपरेटिव भड़काऊ प्रतिक्रिया और ट्यूमर सेल विकास और आक्रमण पर एनेस्थेटिक एजेंटों के प्रभावों को अंतर्निहित तंत्र से पूछताछ करने के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, इस मॉडल को गैर-कैंसर सर्जरी अनुसंधान में उपयोग के लिए विस्तारित किया जा सकता है जहां एनेस्थेटिक एजेंटों का अन्य प्रणालियों पर प्रभाव पड़ सकता है, जैसे कि कार्डियक सर्जरी, आघात अनुसंधान, या गंभीर बीमारी (जैसे, सेप्सिस) क्योंकि प्रोपोफोल गहन देखभाल इकाइयों में उपयोग की जाने वाली एक आम बेहोशी है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखक ों ने कोई प्रतिस्पर्धी वित्तीय हितों की घोषणा नहीं की है।

Acknowledgments

लेखक कैंसर न्यूरल-इम्यून लेबोरेटरी के सदस्यों और मोनाश इंस्टीट्यूट ऑफ फार्मास्यूटिकल साइंसेज, मोनाश विश्वविद्यालय, पार्कविले में डॉ कैमरून नोवेल को धन्यवाद देना चाहते हैं। इस काम को राष्ट्रीय स्वास्थ्य और चिकित्सा अनुसंधान परिषद 1147498, राष्ट्रीय स्तन कैंसर फाउंडेशन आईआईआरएस -20-025, ऑस्ट्रेलियाई और न्यूजीलैंड कॉलेज ऑफ एनेस्थेटिस्ट (एएनजेडसीए), परपेचुअल और सीटीसी फॉर कैंसर थेरेप्यूटिक्स से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.9% saline Fresnius Kabi AUST R 197198
Artery forceps Proscitech TS1322-140
Buprenorphine Temgesic TEMG I
Heated surgical mat Custom -
Hypodermic needle (30 G, 1 mL insulin syringe) Terumo NN3013R
IVIS Lumina PerkinElmer 126274
Luciferin Promega P1041/2/3
Polyurethane catheter Intramedic 427401
Povidone Iodine Betadine AUST R 29562
Propofol Lipuro, 2% Braun 3521490
Sevoflurane Baxter ANZ2L9117
Sevoflurane vaporiser Vetquip VQ1334
Sterile gauze Multigate Medical Products 11-600A
Surgical scissors Proscitech TS1044
Sutures, 5-0 nylon Dynek V504
Syringe pump Harvard Apparatus 70-4500
Syringes (1 mL) Terumo SS+01T

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sullivan, R., et al. Global cancer surgery: delivering safe, affordable, and timely cancer surgery. Lancet Oncology. 16 (11), 1193-1224 (2015).
  2. Lim, J. A., et al. The effect of propofol and sevoflurane on cancer cell, natural killer cell, and cytotoxic T lymphocyte function in patients undergoing breast cancer surgery: an in vitro analysis. BMC Cancer. 18 (1), 159 (2018).
  3. Pandit, J. J., et al. 5th National Audit Project (NAP5) on accidental awareness during general anesthesia: protocol, methods, and analysis of data. British Journal of Anaesthesia. 113 (4), 540-548 (2014).
  4. Yap, A., Lopez-Olivo, M. A., Dubowitz, J., Hiller, J., Riedel, B. Anesthetic technique and cancer outcomes: a meta-analysis of total intravenous versus volatile anesthesia. Canadian Journal of Anesthesia. 66 (5), 546-561 (2019).
  5. Makito, K., Matsui, H., Fushimi, K., Yasunaga, H. Volatile versus total intravenous anesthesia for cancer prognosis in patients having digestive cancer surgery. Anesthesiology. 133 (4), 764-773 (2020).
  6. Oh, T. K., Kim, H. H., Jeon, Y. T. Retrospective analysis of 1-year mortality after gastric cancer surgery: Total intravenous anesthesia versus volatile anesthesia. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 63 (9), 1169-1177 (2019).
  7. Lai, H. C., et al. Propofol-based total intravenous anesthesia is associated with better survival than desflurane anesthesia in hepatectomy for hepatocellular carcinoma: a retrospective cohort study. British Journal of Anaesthesia. 123 (2), 151-160 (2019).
  8. Hong, B., et al. Anesthetics and long-term survival after cancer surgery-total intravenous versus volatile anesthesia: a retrospective study. BMC Anesthesiology. 19 (1), 233 (2019).
  9. Flecknell, P. Special Techniques. Laboratory Animal Anaesthesia. Fourth edition. , Elsevier. Chapter 3 (2015).
  10. Cicero, L., Fazzotta, S., Palumbo, V. D., Cassata, G., Lo Monte, A. I. Anesthesia protocols in laboratory animals used for scientific purposes. Acta Biomedica. 89 (3), 337-342 (2018).
  11. Sloan, E. K., et al. The sympathetic nervous system induces a metastatic switch in primary breast cancer. Cancer Research. 70 (18), 7042-7052 (2010).
  12. Al-Hashimi, M., Scott, S. W. M., Thompson, J. P., Lambert, D. G. Opioids and immune modulation: more questions than answers. British Journal of Anaesthesia. 111 (1), 80-88 (2013).
  13. DeMarco, G. J., Nunamaker, E. A. A Review of the effects of pain and analgesia on immune system function and inflammation: relevance for preclinical studies. Comparative Medicine. 69 (6), 520-534 (2019).
  14. Hiller, J. G., Perry, N. J., Poulogiannis, G., Riedel, B., Sloan, E. K. Perioperative events influence cancer recurrence risk after surgery. Nature Reviews Clinical Oncology. 15 (4), 205-218 (2018).

Tags

चिकित्सा अंक 172
कैंसर रिसेक्शन सर्जरी के दौरान कुल अंतःशिरा संज्ञाहरण का एक <em>इन विवो</em> माउस मॉडल
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dubowitz, J. A., Jost-Brinkmann, F., More

Dubowitz, J. A., Jost-Brinkmann, F., Ziegler, A. I., Gillis, R. D., Riedel, B., Sloan, E. K. An In Vivo Mouse Model of Total Intravenous Anesthesia During Cancer Resection Surgery. J. Vis. Exp. (172), e62747, doi:10.3791/62747 (2021).

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