경동맥과 경정맥의 도관은 의식 쥐 모델에서, 혼합 및 혈액 샘플링을 혈역학 적 조치를 수행하는
Summary
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.
Abstract
중요한 질병을 연구하는 작은 동물 모델의 성공은, 부분적으로, 사람의 상태를 모의하는 모델의 능력에 의존한다. 박테리아의 알려진 양의 내부 기관 접종이 성공적으로 다음 패혈증으로 발전 폐렴의 발병을 재현하는 데 사용되었습니다. 혈역학 적 매개 변수를 모니터링 및 항생제, 수액과 혈압을 유지하기 위해 약물 수행하는하지만이 모델의 일상적인지지 요법을 시뮬레이션하는 것이 중요합니다의 주입을 포함하여 표준 임상 치료를 제공하기 때문에 동맥과 정맥 혈관 통로가 모두 필요합니다. 비디오는 마취 된 쥐의 경동맥 및 일반 경정맥 카테터를 주입하는 수술 기법을 자세히 설명합니다. 72 시간 회복 기간 후에, 동물을 다시 마취되며 혈역학 모니터링 시스템에 주입 카테터를 연결 설치류 하우징에 부착 테더과 회전 연결 셋업. 이 설정의 자유로운 이동을 허용지속적으로 유체 및 약물을 주입, 압력 모니터링 (항생제, 혈관 수 축제) 및 혈액 샘플링을 수행하는 동안 연구 기간 동안 쥐입니다.
Introduction
쥐의 동맥과 정맥 카테터는 긴 실험실 연구에 사용되어왔다. 1, 2 도관은 수축기, 이완기 동맥압 (MAP)을 의미, 심박수 (HR) 및 중심 정맥 압력을 포함하여 혈역학 적 변수의 모니터링에 사용 할 수 있습니다 (CVP) . 3,4 또한, 이러한 카테터 표준 치료 요법 또는 잠재적 주입뿐만 아니라 채혈은 상기 질병 또는 치료의 기본 메커니즘을 분석 할 수있다. 따라서, 작은 동물 모델에서 혈관 통로를 갖는 임상 성능 측정 및 치료 효과를 연구하는데 중요하다.
중요한 질환의 근본 원인을 연구하기 위해, 먼저 사람의 상태를 시뮬레이션 모델을 개발하는 것이 중요하다. 박테리아의 알려진 양의 내부 기관 접종이 성공적으로 폐렴의 발병 후 패혈증으로 발전 심각한 폐 감염을 재현하는 데 사용되었습니다.3, 5 혈역학 적 조치를 모니터링 및 표준 임상 치료를 제공하는 일상적인지지 요법을 시뮬레이션하는 것이 중요합니다. 임상적인 치료가 기본이 감염과 체액 및 혈관 수 축제를 투여 클리어 에이즈 항생제의 투여를 포함 두 치료제는 혈압을 유지 패혈증 환자에 사용될. 5-7 혈관 통로를 우리가 공부 때 특히 특허 카테터의 주입은 특히 중요 패혈증에 대한 임상 치료.
수년 동안, 쥐에게 표준 임상 치료를 관리 할 수있는 능력은 이식 카테터 정확하게 시간에 걸쳐 소량을 제공하는 주입 기술의 능력을 구성하는데 필요한 특성을 갖는 재료의 가용성에 의해 제한되었다. 또한, 특정 혈역학 측정 지속적인 모니터링에 응답하여 주입을 유발하는 능력은 일관되고 재현 가능한 스탠드 허용더 큰 샘플을 사용하는 설치류 연구의 일반적인 크기 ARD 치료 모델. 8, 9 이러한 기술적 한계 재료 및 정밀 하드웨어가 혈역학 적 매개 변수를 모니터링하면서 동시에 일상적인 치료를 제공하는 것이 아니라 극복되고, 동맥과 정맥 혈관 통로를 모두 사용할 수 있어야합니다.
비디오는 마취 된 쥐의 경동맥 및 일반 경정맥 카테터를 주입하는 수술 기법을 자세히 설명합니다. 72 시간 회복 기간 후에, 동물을 다시 마취되며 혈역학 모니터링 시스템에 주입 카테터를 연결하는 데 사용되는 설치류 하우징에 부착 테더과 회전 연결 셋업. 연구하는 동안, 시스템이 수액 허용 일정한 주입 속도로 소정 부피를 전달 또는 소정 압력 범위를 유지하도록 검출 평균 동맥압에 따라 주입 속도를 제공하는 자동화 된 시스템 중 하나에 기초하여. 수액 시스템프로그래머블 주사기 데이터 수집 시스템의 디지털 출력과 인터페이스하는 펌프와 MAP 모니터링 소프트웨어를 사용하여 제어된다. , 압력을 모니터링 유체 및 혈관 수 축제를 주입하고, 동물을 조작 할 필요없이 혈액 샘플링을 수행하는 동안 밧줄과 회전 설정은 연구 기간 동안 쥐의 자유로운 이동을 허용한다. 24 계측 동물을 모니터링까지 확장 하드웨어 (우리의 설정에서) 2 카테터 각각 최대 12 계측 동물의 동시 모니터링은 각 실험에서 여러 층화 그룹을 연구하기위한 유연성의 큰 거래를 할 수 있습니다.
이 카테터 절차는 최대 11 일 동안 모니터링, 샘플링 및 치료를위한 혈관 접근을 필요로하는 유사한 설치류 모델을 사용 연구 시설에 도움이 될 수 있습니다. 이 과정을 고려하여 연구 기관은 이러한 동물을 유지 developin 설치류 경험과 적절한지지 구조체를 가지고 있다면g 이러한 기술은 (순진한 쥐, 카테터 구성 요소 및 기술 비용을 포함) $ 50 이하 달러 이상 (180)로부터 카테터 쥐 당 총 비용을 절감하고 스케줄링 유연성을 증가, 상당한 비용 절감을 제공 할 수 있습니다 (순진한 쥐 회사의 납품 일정 대 쉽게 사용할 수 있습니다 의) 쥐를 이식. 이 절차의 성공은 catheterizations을 수행하는 개인의 능력에 따라 달라집니다. 이 절차에 능숙하게하는 데 필요한 교육 동물> 90 %의 결과 카테터 개통 률 20 ~ 40 쥐에서 원거리있다.
Protocol
Representative Results
Discussion
따라서 혈관을 정확하게 찾아 요구 혈역학 모니터링을 수행 할 수있는 능력은 질병의 임상 적 치료 모델 접근법을 필요 조사. 패혈증의 우리의 모델에서 동맥 도관은 전신 압력 모니터링을 제공하고, 정맥 카테터는 표준 임상 치료의 응용 프로그램에 대한 수 있습니다. 패혈증 치료에 대한 표준 항생제의 투여는 원하는 범위 내의 동맥 압력을 유지하도록 유체 및 세균 감염 및 혈관 수 축제의 주입을 치료 포함한다. 두 카테터 혈액 샘플링을 위해 사용된다. 이러한 설계에서, 프로그램 가능한 주입 애플리케이션은 동맥 압력을 의미 실시간에 기초하여 혈관 수 축제 주입 속도를 자동으로 트리거링 펌프 의료진 및 전임상 설정하게 매뉴얼에 적정을 필요 임상 위에 미리이고 동물의 많은 연구를위한 가능한이 치료 방법으로 사용합니다.
.에 경정맥 정맥 카테터의 잘못된 배치, e_content "> 어떤 합병증이 모델의 개발 초기에 경험 한 이들은 부분적인 동맥과 긴축에서 정맥 카테터, PU2 및 PU3 구성 요소에 대한 관계, (1-2 %) 모두의 폐색을 포함 2 L / 분의 O 2 유량 이소 플루 란 농도를 2-3.5 %를 유지하여 해결 복구 (아무 폐 혈전이나 다른 장기 손상 분명) 후 원인 불명의 돌연사, (1-2 %), 소규모 지사, (<1 %) . 출혈, 지역 감염 및 자해 손상의 다른 일반적인 수술 합병증은 관찰되지 않았다. 일단 수술 능력이 달성되고, 각 절차없이 15 분 이상에 완료 할 수 있어야합니다. 건강 회복으로 측정 성공의 속도와 특허 카테터에서 "일 수있다 실패한 카테터의 데이터 손실과 필요한 동물의 총 수와 계정을 최소화하기 위해 한 번 완전히 훈련시켰다. 부가 각 동물을 대상으로 90 %를 초과 할 것으로 예상 될 수있다인한 합병증 만 융합 "또는 사망.이 과정에서 가장 중요한 단계는 카테터의 설계 및 배치이다. 재료는 너무 쉽게 압착없이 혈관 벽을 관통하지 않도록 부드러운 선단부 할 필요가있다. 카테터의 몸은 뻣뻣 충분히 용기에 진출 할 수 있도록 제자리에 고정 될 (팁 제외)이어야한다. (1)가 연결된 동맥 카테터 및 2 개의 다른 직경의 튜브에 대한 연결된 튜브의 3 직경을 보여줍니다 정맥 카테터합니다. 이러한 구성 요소는 카테터 팁에 직경 감소를 서로 슬라이딩되고 유지되는 용기 또는 심장 내의 카테터의 위치를 확인하기 위해 추가 된 앵커와 함께 접착된다.
일단 복구 및 회전과 밧줄에 연결,지도 및 CVP 파형은 그림 2에 표시되는 데이터 유사하게 나타납니다. 동맥 카테터 patenc을 유지하기 위해모니터링 중 Y는 시간당 헤파린 염수 플러시 (0.05 ml)을 수행한다. 연속 주입은 정맥 카테터 개통을 유지합니다. 라인 연결 및 세척시주의가 라인에 기포가없는 보장하기 위해 지불해야합니다. ≥0.1ml의 기포는 폐, 뇌 등의 장기에 색전증이 발생할 수 있습니다. 혈역학 파형 기록과 연구의 과정을 통해 분석한다. x 축에 시간을 압축 할 때, 그림 3은 1 시간에 걸쳐지도와 CVP의 변화뿐만 아니라 속도와 혈압 상승 주입의 효과의 변화를 보여줍니다.
절차는 몇 가지 잠재적 인 제한 사항이 있습니다. 우리의 연구에서, 카테터는 최대 11 일 동안 특허 남아있다. 이 카테터는이 기간 이후 특허 남아있을 시간을 알 수 없습니다. 설명 된대로 카테터를 맞추기 위해, 약 설치류 무게와 상관 관계 최소 혈관 크기,가, 대상으로 동물을 필요로하는보다 커야합니다200g. 카테터 작은 직경의 사용을 감소 개통 유동 저항이 증가 될 것이다. 중심 정맥 압력 조치를 얻으면 연구 기간 동안 크기와 성장을위한 계정에 충분한 아트리움에서 정확한 카테터 배치를 요구하고 도전 일 수있다.
일단 마스터 동맥 혈관 카테터는 계측시 통증과 고통을 최소화하거나 번 회수 처리하는 동안 유체 또는 요법 혈역학 모니터링, 채혈, 및 주입을 요구하는 설치류 모델의 다양한위한 기초를 제공 할 수있다. 사실, 대퇴 정맥의 이전 조브 간행물 (10) 기술 카테터와 함께, 우리는 성공적으로 3 이식 카테터와이 모델을 수행했습니다.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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.
Materials
| 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 |
References
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