一个简单的方法小鼠肺插管

Medicine

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Summary

本文介绍了一种striaghforward和有效的方法,插管小鼠肺功能测量或肺灌注,使小鼠恢复,并在以后的时间进行研究。该过程涉及一种廉价的光纤光源直接照射的气管。

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Das, S., MacDonald, K., Chang, H. Y., Mitzner, W. A Simple Method of Mouse Lung Intubation. J. Vis. Exp. (73), e50318, doi:10.3791/50318 (2013).

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Abstract

插管小鼠肺功能测量一个简单的程序有几个优势,在纵向研究数量有限,昂贵的动物。没有这样做,这是更常规的原因之一是,它是比较困难的,尽管有几个已发表的研究描述的方法来实现它。在本文中,我们展示了一个过程,消除插管与此相关联的主要障碍之一,就是在整个可视化的气管插管时。该方法使用一个0.5毫米的光纤光源,作为介绍人直接的小鼠气管插管插入气管插管。我们表明,它是可以使用此过程测量在个别小鼠的肺力学过程中,至少几个星期的时间。这项技术可以被设置以相对较少的费用和专门知识,它可以常规完成以相对较少的培训。这应该麦E - 这是任何实验室定期进行气管插管,从而使小鼠个体的纵向研究中,通过使用每个鼠标作为自己的控制,从而最大限度地减少所需的老鼠的数量和提高统计能力。

Introduction

布朗等人在1999年发表了一篇论文,描述小鼠肺1气管插管的方法。这种技术具有相当的实用,在做重复肺功能或支气管肺泡灌洗在纵向研究中的单个小鼠2。从那时起,原来的文件,已经有好几篇文章,描述了不同的方法对小鼠气管插管3-9。虽然所有这些方法,可以成功地使用,它们通常需要大量的训练或成本。如气管插管的主要问题之一是,接近气管待插入气管插管插管方法,插管本身阻止光的可视化,因此,它需要去的地方。因此,在最关键的时候插入变得盲目。在本文中,我们将展示如何简单,廉价消除这种可视化的问题,从而确保以相对较少的培训或气管插管成功经验。

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Protocol

1。准备程序

必须先取得并准备以下物品:

  1. 插管,气管插管20-35克小鼠,我们使用了1或1.5英寸长,20号静脉导管(BD Insylte,火花,MD或Jelco OPTIVA,卡尔斯巴德,加利福尼亚州)。一个新的无菌导管可以用于各小鼠,但也可以重复使用导管的灭菌后,通过在70%乙醇中浸泡过夜。虽然无论是咽也不是无菌的气管鼠标适当的清洁程序,包括使用无菌手套和工具,应该得到遵守。
  2. 光纤电缆,我们使用0.5毫米光缆从爱特蒙特光学≈70厘米,但长度并不重要。重要的是要确保该纤维具有其边缘平滑的,由于切割后的电缆长度用剃刀,该边缘被留下相对尖锐的,它并不需要很多的努力,刺穿气管壁。但是,我这方面的优势,从去年底约2厘米的纤维,然后几秒钟的小圈的边缘的尖端碰到了一块1000砂砾砂纸(在视频和图1的示范很容易顺利麦克唐纳等人,10)。的另一端被插入通过一个橡胶止动件。这是最容易完成的通过第一按压止动件通过18号针头,通过针孔插入光纤,然后吸针。的橡胶止动件被连接到一个150瓦的卤素灯光源( 例如 NCL-150,沃尔皮美国,或任何其他的或光源,什至小于150瓦特)。重要的是要确保使用塞,因为普通橡胶或软木制成的硅橡胶(或其它耐热材料),可能会烧坏时,如此接近的热光源。

2。执行气管插管

  1. 请参阅图1和图2。将光纤电缆Through一小段硅橡胶管(≈0.8毫米内径x 4 mm外径,科尔 - 帕尔默,EW-96410-13)。该橡胶管的相当紧密的配合,同时仍然允许光纤电缆进行调整。插入硅胶管紧贴的Luer端的套管内的套管的光纤电缆的固定位置。调整光纤电缆的位置,以便它延伸穿过插管尖端前套管≈4毫米。
  2. 放置悬浮由其上切牙( 图3)上的垂直支承,被麻醉的小鼠。大多数研究人员找到最好的可视化的腹侧面临着自己的鼠标。非常轻轻地拉出舌头,并用拇指和食指举行。中指放置之间的颈部和塑料支撑。在舌头上,用食指和拇指牵引开这个口,并伸直插管路径,调整头的角度脖子后面用中指如图3中所示。
  3. 作为光源和导引器使用光纤电缆,将其推通过声带的可视化。如果电源线是不可见的,轻轻一拉更难在舌头上,用中指的支持。当插入,进一步推进套管≈5毫米。然后非常小心地不要移动套管,退出光纤电缆。的Lie鼠标向下和固定套管用一条胶带上的一块支持套管集线器橡皮(造型粘土),如在图4中示出。
  4. 在步骤3中的程序不能被很容易教导甚至表明,因为它是一个单独的操作。然而,通过细微的调整的牵引头的舌头和背后支持几乎所有的试试这个很快找到合适的方式来定位的鼠标,以可视化的声带。

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Representative Results

作为评价的方法,我们使用了4个20周龄雄性BALB / c小鼠的平均体重(±SEM)27.7±0.40克的。他们连续五周进行了研究,其中的肺阻力的测定是使用如前面所述的一个系统11。每只小鼠用氯胺酮(100微克/克体重)和甲苯噻嗪(15微克/克体重)在盐水中通过IP注射麻醉。然后,他们被插管如上所述。如果有任何疑问,是否是在气管和食道插管,这可以使用一个小的牙科镜验证。保持镜像冷冻箱中,并在需要时在前面的导管的Luer毂。如果是在气管导管,呼出的气体将在镜子上形成一个可见的缩合物。

气管插管后,我们连接的小鼠与呼吸机测得的肺耐药小鼠,通风与2 Hz的频率,潮气量为0.2毫升,呼吸电阻距离吸气闭塞方法测定如先前所述11 图5示出在4只小鼠中的每个5每周测量。再现性是优异的,示出的是,至少在一周的间隔,是没有效果的现有测量。这与以前报道的力学和BAL细胞分布在一个比较困难的和潜在的创伤性步骤2个人BALB / c小鼠,每周评估是一致的。

图1
图1。图片显示项目用于插管。所示光纤电缆插入的硅橡胶止动件,用一小片并列的相对端附近的硅橡胶管。的硅橡胶止动件安装到光源,如在图2中示出。

“> 图2
图2。图片显示橡胶塞连接到光源与光纤电缆的另一端插入气管插管套管。一个简单的支持立场,插管过程中按住鼠标也显示在左侧。

图3
图3。两个角度显示鼠标的位置,准备气管插管。

图4
图4。此图显示了鼠标的气管插管准备好通风。带嘴的周围,有助于保持套管移动。一小块橡皮泥(橡皮泥)提供了一个方便的休息,以确保套管呼吸机连接的枢纽。

ontent的“Fo:保持together.within”页面=“总是”> 图5
图5。龙阻力在5周的时间间隔测量各4只(不同颜色的)。

图6
图6。显示的是一个图表记录一个气管插管鼠标的气道压力注射,0.75,0.5和1毫升举行每 ​​册20〜40秒,然后释放之前那么未来的通货膨胀。虽然有可能是一个非常缓慢的泄漏后的应力松弛恢复,这将有正常的通风或的动态肺功能测量评估的影响可以忽略不计。 点击此处查看大图

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Discussion

这里介绍的方法具有几个优点。首先,该装置是简单的和相对便宜的..制造该装置不需要任何特殊工具或昂贵的设备。用导管引入的光源也意味着,一个不能忽视的气管开口,介绍人靠近气管的开口。使用0.5毫米导引也供应,以尽量减少创伤,可能会出现的一个更大的套管的初始插入。这里我们注意到,类似的光学探针是从商业供应商(布伦特里科学,旅游Braintree,MA)。他们的移动设备使用一个电池供电的光源和光学纤维。

在目前的工作中,我们重复测量的肺力学测试程序,但如气管插管,可以很容易地被用来灌输化学物质或细胞进入肺部,因为已经反复交付LPS 12。此外,一个前报告与更原始的插管过程中重复BAL在单个小鼠2的能力,这将是更简单地完成了新的气管插管方法。

这里描述的方法在实践中,很容易教给那些从来没有尝试插管的研究员,学生和技术人员。事实上,在集团的培训课程,一些学生变得足够熟练,然后教一些其他学生还没有尝试过。因此,这种方法具有相当的优势,因为它最大限度地减少了实际需要的小鼠,应该让最小的伤害,在反复研究。

在做气管插管,应提及的有几个实际问题。重要的是要与在初始嘴巴开口的舌回缩尽可能温和。如果使用未受保护的镊子,它是很容易伤害的舌头,这样就可以LEAd到死亡的鼠标。在第一次学习如何做气管插管,最重要的是使用手指脖子后面调整头的角度,使可视化的气管开口。做正确的声带,舌头上有足够的牵引力,可以很容易地看到。它是这样的初始的可视化的步骤,通常需要的最长时间,因为一旦气管的开口部看到的,它是相对简单的插入光纤电缆和静脉导管。最初,如果有一个问题,该可视化,学员往往是不拉在舌头上以足够的力。稍微增加该拉整顿可视化的路径,,所以声带可以看出。的三种, 等人,描述了一种独特的插管系统与微观可视化4。他们的在线视频插管,这是优秀的,非常有启发性的,虽然定位的头部和颈部的手段是不完全清楚的VIDEO和数字。虽然它们所描述的系统,似乎非常有效地工作,它需要一个专用的显微镜​​。使用系统过程中,我们描述,声带和气管的开口可以用肉眼看到。在原著中描述的这种方法10中 ,我们描述了一个程序添加一个圆锥体气管插管套管。锥形楔子进入狭窄的鼠标咽,防止导管插入过深。我们已经发现,此楔形教学学生的程序中是非常有用的,因为它是很容易插入插管隆突或以后,可能穿过气道壁。在该文件中,可以找到简单的说明来制作楔。然而,一旦有人学习过程充分定位插管的位置,这种适应不再需要。

最后,我们应该注意到,我们只是测试这个程序,在年轻的成年小鼠的数株各20 g套管。在这种情况下,我们已经证实,气管和声带可以提供一个非常良好的密封周围的正常通风管与压力, 是最小的空气泄漏,机械通气的肺。 图6显示的结果插管在C57BL / 6小鼠,增加空气推注(0.5,0.75,和1毫升)被用来充气的肺。很明显,从这个数字比压力泄漏至少有15个CMH 2 O气道压力是最小的但是,如果使用基本菌株具有不同的肺解剖的年轻或年纪较大的老鼠或老鼠,那么这将是明智的,以确认有最小的泄漏。如果有,然后,该过程可能需要使用大小不同的套管。

总之,插管过程在这里描述的是制造成本低廉,简单易用的,它应使大多数调查和实验室技术人员成功地快速学习插管小鼠的经验相对较少。

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Disclosures

的作者有没有任何利益冲突的披露。

Acknowledgments

支持由NIH HL-10342。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Intubation cannula BD Insylte, Sparks, MD or Jelco Optiva, Carlsbad, CA 1-in.-long, 20-gauge intravenous (IV) catheter
Fiber-optic cable Edmund Optics, Barrington, NJ #NT02-542 Approximately 2-ft length of 0.5-mm optical fiber (Communication grade plastic fiber). The edge of the fiber end that is inserted into the trachea should be gently rounded by holding the fiber ≈2 cm from the end and then making small circles while dragging the tip for a few seconds on 1,000-grit emory paper.
Light Source Volpi NCL-150 Although we use a 150-W halogen light source, any equivalent light source, even with much lower wattage can be used.
Aluminum tube One inch O.D., with 1/16 inch wall. This may need to be change to fit whichever light source is used.
Rubber stopper A #4 rubber stopper fits the 1 inch tube.
Small silicone rubber tube Cole-Palmer EW-96410-13 A ≈1.5 cm piece of silicone rubber tubing (0.8 inner diameter, 4 mm outer diameter)
Angled support stand Ours is constucted from plexiglass, but any material to which a thread or wire can be affixed to hold the mouse at an almost vertical angle can be use.

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References

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Comments

2 Comments

  1. Compliment, a very nice article (we're already using exactly this method, but it's helpfull for teaching)

    Reply
    Posted by: Odilo E.
    April 30, 2013 - 5:53 AM
  2. very good

    Reply
    Posted by: rongjun c.
    December 5, 2018 - 9:47 AM

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