Karotis Arter ve Ven Juguler kateterizasyon bir Bilinçli Rat Modelinde, İnfüzyonları ve Kan Örnekleme hemodinamik Tedbirleri Gerçekleştirme

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.

Kritik hastalık incelemek için küçük bir hayvan modelinin başarısı, kısmen, insan durumunu simüle etmek modelin yeteneğine bağlıdır. Bakteri bilinen bir miktarda içi trakeal aşılama başarıyla sonra sepsis içine geliştirir pnömoni patogenezi yeniden oluşturmak için kullanılır olmuştur. Hemodinamik parametreleri İzleme ve antibiyotikler, sıvı ve kan basıncını korumak için uyuşturucu yapmak ama bu modelde rutin destekleyici bakım taklit için kritik infüzyonu dahil olmak üzere standart klinik tedavi sağlayarak böylece arteriyel ve venöz damar erişim gerektirir. Video bir anestezi sıçan karotis arter ve juguler ven kateteri sık yerleştirilmesi için cerrahi teknik detayları. 72 saat geri kazanma periyodunu takiben, hayvanlar yeniden anestezi ve hemodinamik izleme sistemine takılan kateterlerin bağlayan kemirgen muhafazaya bağlı bir bağlayıcı ve döner kurulum bağlı. Bu kurulum serbest hareketine izin verirsürekli sıvı ve ilaç beslerken, baskılar izleme (antibiyotikler, vazopressörler) ve kan örneklemesi yapılırken çalışma sırasında sıçan.

Sıçanların Arteriyel ve venöz kateterizasyon uzun laboratuvar araştırmalarında kullanılmıştır. ^{1, 2} Kateterizasyon sistolik, diyastolik ve ortalama arter basıncı (OAB), kalp atım hızı (KAH) ve santral venöz basınç dahil olmak üzere hemodinamik parametrelerin izlenmesi için kullanılabilir (CVP) . ^3,4 Buna ek olarak, bu kateter standart tedavi veya potansiyel tedaviler enfüzyon ve kan örneklemesi ayrıca, bir hastalık ya da tedavi altında yatan mekanizma analizine izin verir. Bu nedenle, küçük bir hayvan modelinde damar yolu olan klinik performansı önlemler ve tedavi etkilerinin araştırılması için kritik önem taşır.

Kritik hastalık altında yatan nedenleri araştırmak için, ilk insan durumunu simüle etmek için bir model geliştirilmesi önemlidir. Bakteri bilinen bir miktarda içi trakeal aşılama başarıyla pnömoni patogenezi, daha sonra sepsis içine gelişen ciddi pulmoner enfeksiyon üretmek için kullanılır olmuştur.3, 5 hemodinamik önlemler İzleme ve standart klinik tedavi sağlayan rutin destekleyici bakım simüle etmek çok önemlidir. Standart klinik tedavi altta yatan enfeksiyon ve sıvı ve vazopresörlerin yönetimini temizleyerek yardımcı olur antibiyotik infüzyon içerir, iki terapiler kan basıncını korumak için septik hastalarda kullanılan. ^5-7 Vasküler erişim, biz çalışma zaman özellikle patent kateterler implantasyon özellikle önemlidir sepsis için araştırma tedaviler.

Uzun yıllar boyunca, kemirgenler için standart klinik tedavi yönetmek yeteneği implante kateter ve doğru zamanla küçük hacimli sunmak için infüzyon teknolojisi yeteneğini oluşturmak için gerekli özelliklere sahip malzemelerin mevcudiyeti ile sınırlı kalmıştır. Buna ek olarak, belirli bir hemodinamik ölçüm sürekli izlenmesi yanıt olarak bir infüzyon tetiklemek için yeteneği, tutarlı ve tekrarlanabilir bir stand için izin verirDaha büyük örneği kullanılarak kemirgen çalışmaları tipik boyutları ard tedavi modeli. ^{8, 9} Bu teknolojik sınırlamalar malzeme ve hassas donanım hemodinamik parametreleri izlerken aynı anda rutin tedaviler sağlamak için ama üstesinden edilmiş, arteriyel ve venöz damar yolu hem mevcut olmalıdır.

Video bir anestezi sıçan karotis arter ve juguler ven kateteri sık yerleştirilmesi için cerrahi teknik detayları. 72 saat geri kazanma periyodunu takiben, hayvanlar yeniden anestezi ve hemodinamik izleme sistemine takılan kateterlerin bağlamak için kullanılan kemirgen muhafazaya bağlı bir bağlayıcı ve döner kurulum bağlı. Çalışma sırasında, sistem, bir sıvı infüzyon için izin veren, belirli bir infüzyon hızında belirli bir ses seviyesini sağlayan veya belirli bir basınç aralığını korumak için tespit edilen ortalama arter basıncı üzerinde bağlı bir enfüzyon hızı sağlar otomatik bir sistem ya göre. Sıvı infüzyon sistemiprogramlanabilir şırınga veri toplama sisteminin dijital çıkışlı bu arayüz pompaları ve MAP izleme yazılımı tarafından kontrol edilir kullanır. , basınçları izleme sıvıları ve vazopressörler beslerken, ve hayvanları işlemek zorunda kalmadan kan örnekleme yaparken halata ve döner kurulum çalışma sırasında sıçan serbest dolaşımını sağlar. 24 Araçlı hayvanları izleme genişletilebilir donanım ile (bizim kurulumunda) 2 kateter her ile 12 enstrümante hayvanların eş zamanlı izlenmesi, her deneyde birden tabakalı grupları incelemek için esneklik büyük bir olanak.

Bu kateterizasyon prosedürü kadar 11 gün süreyle izlenmesi, örnekleme ve tedavi için damar yolu gerektiren benzer kemirgen modelleri kullanmak araştırma olanakları için yararlı olabilir. Bu prosedürü dikkate araştırma tesisi daha sonra bu hayvanların bakımını developin için kemirgenler ile deneyim ve uygun destek yapıya sahipseg Bu beceriler (naif sıçan, kateter bileşenleri ve teknik masraflar dahil) az $ 50 dolardan fazla 180 Kateterize sıçan başına toplam maliyeti azaltarak ve zamanlama esnekliği artırarak, önemli bir maliyet tasarrufu sağlayabilir (naif sıçan şirketi teslimat takvimi vs kolayca kullanılabilir arasında) sıçanları implante. Bu prosedürün başarısı kateterizasyon gerçekleştiren kişinin becerilerine bağlıdır. Bu prosedür yetkin olmak için gerekli eğitim hayvanlar>% 90 Elde edilen kateter açıklık oranı ile 20 40 sıçanlardan değişmektedir.

Aşağıda açıklanan prosedürler Ulusal Sağlık Enstitüleri Klinik Merkezi Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanan protokol kapsamında gerçekleştirildi.

Cerrahi için 1. Hazırlık

1. Gaz kateterler ve aletleri sterilize.

2. Balon hazırlayın

1. Açıklığını sağlamak ve sızıntıyı önlemek için heparinli gliserol (250 IU heparin / 1 ml gliserol) ile kateterler yıkayın. Heparinli gliserol korumak için bir metal durdurucu (20 ga, 15 mm) ile kateterin ucunu takın.

3. Aseptik Workstation hazırlayın

1. Iş istasyonu ve cihaz tepsileri sprey% 70 alkol kullanın. Tepsiye işletim masa ve alet tepsileri ve yer araçlarını kapsayacak şekilde steril örtüyü kullanın.

4. Cerrahi Rats hazırlayın

1. Yer sıçan tek bir Lucite odasında ve bir anestezik maruz; izofluran (% 3-5) karışımıBilinçsiz kadar oksijen ile ed. Odasından sıçan çıkarın ve boyun anterior ve posterior alanlarından kürk tıraş. Gözleri yağ merhemi sürün.

5. Kateter Yerleştirilmesi

1. Ventral pozisyonda ısıtılmış cerrahi masaya anestezi sıçan (ayak tutam tarafından teyit) yerleştirin; (;% 3.5 izofluran) spontan solunum frekanslarında ile anestezi korumak için burun konisi içine burnunu yerleştirin. Yavaşça cerrahi alanı Betadine ve% 70 alkol kullanımını alternatif 3 kez fırçalayın. Cerrahi makas kullanarak scapulalar arasında 0,5 cm'lik orta hat cilt kesi olun.
2. Sırtüstü sıçan yerleştirin; yavaşça lastik bantlar kullanarak masanın her tarafında bacaklarını dizginlemek; anestezi korumak. Biraz daha iyi poz için aşırı esneterek boyun altında iki haddelenmiş steril gazlı bez 4x4 yerleştirin. Bir neşter kullanılarak klavikula düzeyinde boyun orta hatta 2 cm ventral servikal cilt kesi sağ olun.

6. SağJuguler Ven Kateterizasyon

1. Bir hemostat kullanarak, açık açık, sağ juguler ven incelemek görselleştirmek ve geminin 5 mm bölümünü izole etmek tükürük ve lenfatik dokular ayırmak. 4-0 ipek sütür kullanarak, geminin en üst düzeye çıkarmak geminin hem kranial ve kaudal ucunda gevşek kravat yerleştirin. Bir mikro cerrahi makas yeterince bir kesi büyük yapmak kullanarak iki bitişik harfler arasındaki geminin doğrultusunda, kateter geçmek ve geminin etrafında kranial bitişik harfleri kravat.
2. Mikro diseksiyon kanca ve forseps yardımı ile kalbe doğru kabın içine venöz kateter yerleştirin ve PU 3F segmentinde tüm kap içinde olduğu kadar kateter ilerlemek. Kabına deriye tespit için kafatası ve kuyruk uçlarından bitişik harfler kullanın.

7. Sol Karotis Arter Kateterizasyon

1. Bir hemostat kullanarak, açık açık sol karotis arter ortaya çıkarmak için uzunlamasına omohyoid kas incelemek ve benkabın 5 mm bölümü solate. Tamamen arterden ayrılır (beyaz renkte) vagus siniri emin olun. Özen parçalamak veya sinir kırmak için değil.
2. 4-0 ipek sütür kullanarak, geminin kaudal ucunda gevşek kravat yerleştirin geminin kranial ucunu kapalı kravat ve kesi aşağıdaki kan akışını durdurmak için dikiş üzerinde kaudal bir bulldog kelepçe yerleştirin. Bir mikro cerrahi makas kullanarak, yeterince büyük bir kesi, iki bitişik harfler arasındaki geminin doğrultusunda, kateter geçmek olun. Mikro diseksiyon kanca ve forseps yardımı ile kalbe doğru arteriyel kateter yerleştirin.
3. Sıkı bulldog kelepçesini çıkarmadan önce geminin içindeki kateter bölümünü tutmak için kilit olmadan pürüzsüz bir iğne tutucu kullanın. Kateterin tüm PU 2F segmentinde kadar yavaş yavaş iğne tutucu gevşeterek kabında ise forseps bir çift ile kateter Advance. Sabitlemek için kateter ve geminin etrafında gevşek kaudal bitişik harfleri Kravat, ama çok tigh değilt, kateter tıkanması için.

8. Tünel geri deri altına Kulak arkasında ve scapulalar arasındaki Kesiden ile 5 cm Tüp, bir düz hemostatın kullanma. Tüp yoluyla Balon exteriorize ve Tüp çıkarın.

9. Yerinde dışarıya Balon Güvenli 4-0 İpek Sütürlerin Üç Paslanmaz Çelik Yara Klipler ventral kesi ve dorsal insizyon kapatın.

10. Post-cerrahi Monitör ve Bakım

1. Kateterizasyon sonrasında, anestezi sonlandırmak ve selüloz yatak ile bir kafeste lateral dekübit pozisyonunda sıçan kurtarmak. Daha sonra günde bir kez en az 4 saat veya ağrı belirtisi gösteren kadar 2 saat aralıklarla sıçan gözlemleyin ve. Sıçan ağrı veya sıkıntı belirtileri gösteriyorsa ketoprofenin [5 mg / kg, deri altı enjeksiyon (SQ)] ver hemen prosedürü ve her 12 saat sonrası. Bizim tecrübelerimize göre, hiçbir sıçan inisiyatif aşağıdaki ağrı için ek analjezi gerektirmiştirl enjeksiyonu. Analjezi ek dozlar için dikkate ortaya istiyorum gözlenen Özellikler ancak sınırlı içerir; anormal duruş; artış solunum hızı, insizyon sitenin savurgan / ungroomed, enfeksiyon / inflamasyon, göz akıntısı, piloerection / azalış ("kirpi haircoat"), sesli veya dokunsal uyaranlara yanıt olarak aktivitesinde azalma.
   NOT: Sıçanlar çalışmaya alındı ​​edilecek öncesi kateterizasyon ağırlığı> 10 g kazanç 72 saat kurtarıldı.

Hemodinamik Sistemine 11. Bağlantı

1. Kurtarma ardından, çalışmada sağlıklı fareler (kilo> 10g) kayıt. Lucite bölme sıçan yerleştirin ve daha önce anlatıldığı gibi anestetize.
2. Steril hemostata, mikro forseps, ekli künt iğne ile 1 ml şırınga ile cerrahi masaya steril örtüyü yerleştirin.
   NOT: hemostatı ipuçları kateter zarar görmesini önlemek için kauçuk ile kaplanmış olmalıdır. Cerrahi üzerinde anestezi sıçan yerleştirinburun konisi içine ventral konumu ve yeri burun tablo kendiliğinden respirations ile anestezi (% 3-5) korumak için.
3. Kelepçe arteriyel ve sadece metal fiş pimleri altındaki lastik kaplı hemostatlarla bir çift kullanarak venöz kateterler. Kateterin ucuna metal pimi çıkarın ve bağlı bir kör iğne ile heparin tuzlu su ile dolu bir 1 ml şırınga bağlamak için bir çift forseps kullanır. Buna karşılık, hemostat kaldırmak ve kateterler, patent sağlamak için 0.1 ml çekme.
4. , Kateterler yeniden kelepçe iğneyi çıkarın ve ayakkabı kutusu kafesinin üstüne (heparin tuzlu su ile önceden boşaltılan) bir döner bağlı oluyor ve gergin bir uzun kateter bu ucunu. Veri toplama ve kayıt, örnekleme, veya infüzyon için dönüştürücüler bu kateterler bağlayın.
   NOT: Tüm kateterler kendi kafesine hareket bir hayvanın dizi yetecek kadar uzun sarmal yay kanalları ile korunmaktadır.
5. Kateter bağlantısı, anestezi sonlandırmak takiben veselüloz yatak takımları ile bir kafes içinde sternum pozisyonda hayvanları kurtarmak. Elle 0.05 ml heparin tuzlu (50 IU / ml) hayvanların düzenli değerlendirmeler denk 24 saat her 1 saat ile satırları yıkayın, arteriyel kateter açıklığını korumak için.

12. Kan Örnekleme, Basıncı İzleme ve İlaç İdaresi

1. Boş şırınga takın kateter arteriyel ve 0.6 ml satır içi floş çekme bağlı musluğunu için. Örnek şırınga takın örnek almak, ve 0.7 ml heparinli serum fizyolojik floş ardından 0.6 ml satır içi floş dönün.
2. Kullanım veri toplama donanım ve yazılım kayıt MAP ve kalp hızı sürekli ölçmek ve.
3. Venöz kateter için otomatik ilaç verme sistemi (ADDS) bağlayın.
   NOT: ADDS vazopressör infüzyon hızı normal fizyolojik aralığında muhafaza baskılara tespit MAP dayalı (yüksek, düşük, ya da 0 doz) ayarlar.

Damar basıncı değişikliği hemodinamik dalga formları ile temsil edilen elektrik sinyalleri haline dönüştürür sıvı dolu, kateter yolu ile (Şekil 1) iletilir ve dönüştürülür (Şekil 2, 3). Vasküler erişim olmadan, bu önlemlerin yapılamadı. Dalga Gerçek zamanlı streaming temelini yenmek için bir ritmi değişikliklere (Şekil 2) tespiti ve analizi için izin verir. Dalga zaman ölçeğini Sıkıştırma uzun süre (gün dakika) üzerinde meydana gelen değişiklikleri vazopressör infüzyon oranlarındaki değişikliklerle ilişkili olabilir (Şekil 3, üst 4 dalga) (Şekil 3, düşük 4 dalga) ölçülmesi için izin verir.

Şekil 1. Kateter Tasarım: arteriyel ve venöz kateter PU, poliüretan bileşenlerinin Detayları;. PE, polietilen (segment uzunluğu) Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 7 sn boyunca 4 tipik kemirgenler 7 gün sonrası kateterizasyon 2. Gerçek zamanlı MAP dalga. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

1 saat boyunca 4 tipik kemirgenler (üst 4 dalga) 7 gün sonrası kateterizasyon Şekil 3. Zaman-sıkıştırılmış MAP dalga. MAP (düşük 4 dalga formları) ortalama zaman, bu değer tetik için kullanılır KATIYOR yüksek (<90 mmHg) düşük (<100 mmHg) veya stop (> 110) infüzyon pompası akış yanıtı. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Doğru, böylece damar erişim gerektiren, hemodinamik izleme gerçekleştirmek için yeteneği hastalığın klinik modeline tedavi yaklaşımları zorunlu kılmaktadır incelenmesi. Sepsis Bizim modelinde, arteriyel kateterizasyon sistemik basınç izleme sağlar ve venöz kateterizasyon, standart klinik tedavinin uygulanması için izin verir. Sepsis için standart tedavi antibiyotik infüzyon istenen aralığında arter basıncı korumak için bakteriyel enfeksiyon ve sıvıların ve vazopresörlerin infüzyon tedavi içerir. Her iki kateterler, kan örneği almak için kullanılır. Bu tasarımda, programlanabilir infüzyon uygulaması arter basınçları ortalama gerçek zamanlı dayalı vazopressör infüzyon hızının otomatik tetikleme ile pompaları sağlık personeli tarafından ve klinik öncesi ayar yapar manuel titrasyon gerektiren klinik ortamda üzerinden bir ilerlemedir Hayvanların çok sayıda eğitim mümkün bu tedavi yönteminin kullanın.

Bu prosedür en kritik adım, kateter tasarımı ve yerleşimi olduğunu. malzemeler çok kolay sıkma yapmadan damar duvarını delmek şekilde değil ucundaki yumuşak olması gerekiyor. kateter gövdesi sert yeterince kabına ilerlemek mümkün ve yerine tespit edilmelidir (ucu hariç) olmalıdır. 1 bağlantılı arteriyel kateter ve 2 farklı çap boru için bağlanan boru çapları 3 göstermektedir venöz kateter için. Bu bileşenler ucundaki kateter çapını azaltmak için birbirlerine arasında kaydırılır ve muhafaza kap veya kalp kateteri yerleştirilmesini temin etmek için ilave dübel ile birbirine yapıştırılır.

Bir kez iyileşti ve döner ve sabrının bağlı, MAP ve CVP dalga Şekil 2'de gösterilen verilere benzer görünmelidir. Arteriyel kateter patenc korumak içinizleme sırasında y saatlik heparin tuz akışı (0.05 mi) yapılmalıdır. Sürekli infüzyon venöz kateter açıklığını korur. Hat bağlantısı ve floş sırasında, yakın ilgi hattında hava kabarcığı vardır sigortalamak için ödenmelidir. ≥0.1ml bir hava kabarcığı, akciğer, beyin ve diğer organlarda bir embolisine neden olabilir. Hemodinamik dalga kaydedilir ve çalışma boyunca analiz edilmiştir. X ekseni zaman sıkıştırarak olduğunda, Şekil 3, 1 saat boyunca MAP ve CVP değişiklikleri ve aynı zamanda kuru ve vazopresör infüzyon etkideki değişiklikleri gösterir.

prosedür birkaç potansiyel sınırlamalar vardır. Bizim çalışmalarda, kateterler kadar 11 gün süreyle patent kalır. Bu kateterler Bu dönemde ötesinde patent kalacağını ne kadar bilinmemektedir. Tarif edildiği gibi kateterler sığdırmak için, kabaca, kemirgen ağırlığı ile ilişkilidir az vasküler boyutu vardır, bu çalışmaya dahil hayvanlar gerektiren daha büyük olduğu200 gr. daha küçük bir kateter çapına kullanımı açıklığını azaltarak akış dirençleri artmasına neden olur. Santral venöz basınç önlemleri Kavuşturulması çalışma döneminde büyüklüğü ve büyüme için hesaba yeterli atrium kesin kateter yerleştirilmesi gerekir ve bir meydan okuma olabilir.

Bir kez hakim, arteriyel ve vasküler kateterizasyon enstrümantasyon sırasında herhangi bir ağrı ve sıkıntı minimize veya bir kez kurtarıldı tutarken sıvıların veya tedavilerin hemodinamik izleme, kan örneklemesi ve infüzyon gerektiren kemirgen modellerinde geniş bir yelpazede için temel sağlayabilir. Aslında, femoral ven önceki JOVE yayın ¹⁰ anlatan kateterizasyon ile birlikte, başarıyla 3 implante kateter ile bu modeli gerçekleştirdik.

The authors have no potential conflicts of interest.

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.