Here, we present a protocol to more safely and efficiently administer anesthetic gas to mice using a digital, low flow anesthesia system utilizing a syringe-driven direct injection vaporizer.
A traditional vaporizer depends on flowing gas and atmospheric pressure for passive anesthetic vaporization. Newly developed direct injection vaporizers utilize a syringe pump to directly administer volatile anesthetics into a gas stream. Unlike a traditional vaporizer, it can be used at very low flow rates, making it ideal for use on mice and rats.
The equipment’s capability to use low flow rates could result in a substantial cost savings due to the reduced need for anesthetic agents, compressed gas, and charcoal scavenging filters1. A lower flow rate means less waste of anesthetic gas and likely reduces the risk of anesthetic exposure to laboratory personnel. Thus, the high levels of precision and safety associated with direct injection vaporizers, along with a reduced need for anesthetic agents, compressed gas, and charcoal filters are beneficial for research requiring small animal anesthesia.
The goal of this protocol is to demonstrate the use of a syringe-driven direct injection vaporizer as part of a digital, low-flow anesthesia system. The direct injection vaporizer is capable of accurately delivering anesthesia at very low flow rates compared to a traditional vaporizer, making it a promising alternative for controlled gas anesthetic delivery to rodents.
0.5-10 L / dk 2 akış oranları arasında yapmaktadır veteriner kullanımı için uygun bir çok hassas vaporizörler vardır. aralık kendi küçük solunum dakika hacmi ile karşılaştırıldığında yüksek olduğu gibi bu debileri, kemirgenler için ideal değildir. Yüksek debi nedeniyle hipotermi ve solunum yolu 3,4 kurutulması kendi tanıtımına veteriner pratikte tavsiye edilmez. Ayrıca, pek çok ortak veteriner buharlaştırıcı üretici kılavuzları yüksek akış oranları karşı basınç dalgalanmaları meydana artışa neden olabileceğini uyarısında bulunuyor. Aynı zamanda, pek çok standart püskürteç 500 ml / dakika akış hızları aşağıda doğru hale olduğu gösterilmiştir ve bu oran, veterinerlik alanında 5-7 küçük bir akış oranı olarak kabul edilir.
Bir hayvan, bir T-parçası devresi üzerinde bulunan veya 1.5-2.2 katı hayvanın dakika hacmi 8-10 kadar düşük bir akış oranı kullanılarak, Bain devre değiştirilebilir. Bu akış oranları sufficien kabul edilirt süresi dolmuş gazların geri solunumunu engeller ve kan karbondioksit konsantrasyonları 8 artış önlemek için. Bu akış hızı tavsiye kullanarak, 30 g fare 52 ml kadar düşük bir akış oranında muhafaza edilebilir / dakika, geleneksel bir buharlaştırıcı kabul 500 ml / dakika minimum göre yaklaşık on kat daha az.
Geleneksel buharlaştırıcı gaz akışı ve pasif anestezik buharlaşma için atmosferik basınç bağlı iken, direkt enjeksiyonlu buharlaştırıcı toplam taze gaz akışını ölçer ve gaz akımına 2 doğrudan buhar enjekte eder. Bazı direkt enjeksiyon püskürteç gaz akımına anestezi yönetmek için bir şırınga pompası kullanmaktadır. Bilgisayarlı kontroller bu sistemler otomatik olarak anestezik istenen konsantrasyona ulaşmak için gerekli olan sıvı maddenin hacmini enjekte şırınga pompası hızını ayarlamak için izin verir. Şırınga tahrik püskürteç mevcut klinik ve pediatrik kullanım için onaylanmış ve birçok benzer yapılandırmaları bir olarak kabul edilirestetik klinik pratikte 11-16 cihazları koruyucu. Kısa bir süre onaylandıktan sonra, şırınga pompası vaporizers ile anestezik olan koruyucu cihazlar hayvan çalışmalarında 8,17,18 kullanılmak üzere adapte edilmiştir. Geleneksel bir buharlaştırıcı farklı olarak, bir şırınga pompası kullanılarak, bir doğrudan enjeksiyon sistemi doğruluğunu sağlamak için, küçük bir akış oranı ile sınırlı değildir. Bu nedenle, bu teknoloji, kemirgen anestezi ve düşük akış oranları gerekli olan diğer durumlarda kullanım için idealdir. Bu buharlaştırıcı tasarımı ile bağlantılı faydalar ve potansiyel maliyet tasarrufu kemirgenler 1,19,20 için özel olarak tasarlanmış yeni anestezi sistemlerinin geliştirilmesi ilham kaynağı oldu. Bu yeni sistem, aynı zamanda içeren dahili bir hava pompası, kullanıcı bir sıkıştırılmış gaz kaynağı gerektirmeden anestezi yönetmek için izin. Ek bir fayda olarak, sistem önceden kalibre edilmiş izofluran ve sevofluran hem kullanım içindir. laboratuar hayvanları alanında bu buharlaştırıcı teknolojisinin başlamasıyla, bent sıkıştırılmış gaz için gerek kalmadan yakın önerilen düzeylere akış hızlarında küçük laboratuar hayvanları uyutmak için artık mümkün.
Dijital düşük akımlı anestezi sistemi kullanıcı etkin bir şekilde herhangi bir sıkıştırılmış gaz kullanmadan çok düşük akış hızlarında fareler uyutmak için izin verir. Bu yaklaşık 500 ml / dakika minimum akış hızlarında sıkıştırılmış bir gaz kaynağına ihtiyaç olan standart pasif püskürteç, büyük ölçüde farklılık gösterir. Standart püskürteç geçişleri arasındaki kesinlikten yoksun aramalar kullanmak ve onlar doğruluğunu sağlamak için her yıl bakımı yapılmalıdır. Bir şırınga tahrik anestezi sistemi şırınga pompası tam gerekli hızını hesaplamak için sabit akış hızında anestetik için belirli bir konsantrasyonu sağlayabilir. Rutin kalibrasyonlar ek maliyet ve zaman tasarrufu ile sonuçlanan gereksizdir.
önerilen minimum debisi olmayan bir geri soluma devresinde bir hayvan korumak için 1.5-2.2 kat hayvanın dakika hacmi olduğunu. Bu çalışmada kullanılan 100 ml / dakika akış hızı, hayvanlar için yeterli anesteziğin verilmesinde, bu en az aştı. akış hızı AyarAkış hızı doğrudan belirli bir süre için kullanılan izofluran miktarına bağlı olarak gs, bu anestezik teslim tekniği için kritik öneme sahiptir. Düşük akış hızlarında kullanıldığında hayvan hala etkili 1,19-21 anestezi ise, bu teknik büyük ölçüde kullanımı sırasında gerekli izofluran miktarını azaltabilirsiniz.
Geleneksel vaporizers ve düşük akımlı dijital vaporizers arasında yeni ekipman maliyetleri karşılaştırılabilir. Ancak, dijital düşük akımlı anestezi sistemi izofluran ve sevofluran teslim etmek yeteneğine sahiptir. Bu belirlenen izofluran ve sevofluran hassas püskürteç, anestezik ajanlar her ikisini de kullanarak grup için ilk ekipman maliyetlerinin düşürülmesi ihtiyacını ortadan kaldırır. Düşük akış dijital buharlaştırıcı 1,19,20 kullanırken buharlaştırıcı teknolojileri arasındaki son yayınlanan karşılaştırmalar zamanla maliyet tasarrufu ettiler. Bu karşılaştırmaların sonuçları, bir yıl boyunca potansiyel maliyet tasarrufu yaklaştığı kullanılabilir. Gibi52 hafta boyunca haftada 2 saat aralıklarla, 5 gün içinde yapılan tipik kullanım ayarlarını tüketen, geleneksel izofluran buharlaştırıcı izofluran 3.8 L, ya da on iki 250 ml'lik şişe tüketecektir. aynı frekansta kullanılan düşük akımlı dijital buharlaştırıcı sadece 0.32 L, ya da iki 250 ml'lik şişe tüketmek olacaktır. Kömür bidonu tüketimi de azalır. Her kutu yaşlandırma atık gazın 50 gr tutan varsayarsak, geleneksel buharlaştırıcı bir yıl boyunca yaklaşık 21 kömür kutuları dolduracaktır. Buna karşılık, düşük akımlı dijital buharlaştırıcı 6 veya daha az gerektirir. Geleneksel buharlaştırıcı 9500 L. dijital düşük akım buharlaştıcıların bazı modellerde mevcut iç hava pompası, kapasiteli yılda yaklaşık 5 büyük gaz tüpleri, her gerektirir, sıkıştırılmış gaz gereksinimini ortadan kaldırır. Sıkıştırılmış gaz kullanılacak olsaydı, sistem yıllık 1 başına sadece 1 silindir kullanmak istiyorsunuz.
teknik ihtiyaca göre değiştirilebilir. Düşük akımlı dijital vaporizers kullanıcı hızlı ve hassas anestezi derinliğini ayarlamak için izin verir. anestetik derinliği artırılabilir veya azaltılabilir gerekiyorsa, kullanıcı sistemi üstündeki kadranı kullanarak% 0.1 artışlarla anestezik konsantrasyonunu artırabilir. işlem boyunca gerektiğinde akış oranı da ayarlanabilir. daha büyük bir şırınga boyutları daha uzun işlemler için uygun olmasına rağmen, bu protokol, 2 ml şırınga kullanmaktadır. İç hava pompası kullanıcılara sıkıştırılmış gaz kaynağı gerektirmeden hayvanları uyutmak için bir seçenek sunar. Sıkıştırılmış gaz veya oksijen desteği gerektiren işlemler için, kullanıcı yerine çevredeki havayı kullanarak daha düşük akış sistemi bir gaz kaynağı bağlamak için seçeneği vardır. kullanıcı işlem boyunca seçilen hava kaynağı sağlamak için devam edebilir, ya da iç pompa ve gerektiği gibi sıkıştırılmış bir gaz kaynağı arasında geçiş yapabilirsiniz. Örneğin, kullanıcı indüksiyon ve bakım sırasında iç pompa vasıtasıyla oda havasını sunmak için sistem kurulumu, ancak ek oksi teslim edebilirkurtarma sırasında gen.
Düşük akımlı dijital buharlaştırıcı kullanmanın birçok avantajı olmasına rağmen, aynı zamanda sınırlamalar vardır. Bir vana dahil değildir, çünkü elle açmadan önce temiz hava odasına kızarma indüksiyon odasına temizlemek için tek yoldur. Bu sistem sadece düşük akış hızlarında çalışacak şekilde tasarlanmıştır ve geleneksel püskürteç 10 L / dk'ya kadar akış hızlarında kullanılabilir 800 ml / dk, akış oranlarının üzerinde anestezi teslim etmez. Bu özel sistem bu nedenle küçük hayvan türleri için uygundur. Ayrıca, sistem geleneksel bir buharlaştırıcı ile karşılaştırıldığında daha az anestetik madde tutar. Şırınga bir prosedür sırasında yenilenmeleri gerekir durumlar olabilir. Ancak, dolum sırasında gecikmeler boş şırıngayı yerine yakın bir ikinci şırınga önceden doldurarak azaltılabilir. 10 ml kadar şırınga boyutları orta prosedür şırıngalar dolum ihtiyacını azaltmak için kullanılabilir. Son olarak, geleneksel bir buharlaştırıcı farklı olarak, düşük-fow dijital buharlaştırıcı elektrik gerektirir. elektrik kullanılamaz veya güç kesintisi durumunda olduğu Piller durumlarda kullanım için mevcuttur.
Önceki çalışmalar, düşük akımlı dijital sistemler geleneksel anestezi sistemine 1,19,20 kıyasla daha az izofluran, taşıyıcı gaz ve kömür metal kapları tüketmek olduğunu göstermiştir. daha fazla çalışma bu alanlarda ihtiyaç duyulan olsa kirleticilerin alınmasına yönelik anestezik gaz azalma da, atık anestezik gaz bir azalma tespit olabilir. Kızılötesi gaz spektroskopisi atık izofluran üretimini izlemek için kullanılabilir, ve dozimetre rozetleri gelecek karşılaştırmalarda laboratuvar personeline izofluran maruz kalma ölçmek için kullanılabilir.
Özetle, anestezi teslimat için bu teknik sayesinde geleneksel sistemler üzerinde geliştirilmiş güvenlik, etkinlik ve hassas kemirgen anestezi yapmadan gruplarına yararlı olacaktır.
The authors have nothing to disclose.
The authors have no acknowledgements.
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 | |
2mL Glass Syringe | Kent Scientific Corporation | SOMNO-2ML | |
Low-Cost Induction Chamber, 0.5L | 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 (250mL bottle) | Piramal Healthcare | ||
Puralube Opthalmic Ointment | Perrigo |