高速空気圧ドリル頭蓋切除術によるブタ脳へのアクセス

要約

このプロトコルでは、生後3か月のデンマークランドレース豚に高速空気圧ドリルを使用して頭蓋切除術を行う方法について説明します。アクセスは前頭骨を介して行われ、腹側硬膜とその下にある大脳半球が明らかになります。この手順により、ブタの脳の大部分にアクセスできます。

要約

ブタとヒトの中枢神経系(CNS)は多くの重要な機能的および構造的特性を共有しているため、ブタを実験動物モデルとして使用することは、神経科学研究に特に関連性があります。そのため、今後、様々な神経疾患の研究において、ブタが果たす役割はますます重要になっていくことが期待されています。ここでは、ブタの前頭骨を通じて前頭蓋切除術を行う方法について説明する。正中線切開とそれに続くブタの前頭骨の露出の後、頭蓋切除術の最適な位置を確保するために解剖学的ランドマークが使用されます。丸みを帯びたドリルで前頭骨を慎重かつ徐々に薄くすることにより、硬膜とその下にある大脳半球への長方形の開口部が達成されます。提示された方法では、空気圧高速ドリルを含む特定の手術材料と、ある程度の手術経験が必要です。潜在的な合併症には、硬膜または背側矢状洞の意図しない病変が含まれます。しかし、この方法はシンプルで時間効率が良く、研究者にとって高い再現性を提供します。この手法が正しく実施されれば、影響を受けていないブタの脳の大部分をさまざまな神経モニタリングや分析のために露出させることができます。

概要

一般に、動物モデルは、実際的および/または倫理的な制限により、人間の患者が病気を検査したり、外科的方法をテストしたりすることが禁止されている場合に使用されます。一般に、新しい動物モデルは、人間の状況に翻訳価値を持つ新しい知識を提供するために確立されます。げっ歯類は、実用的および財政的な考慮事項のためによく利用されますが、特に解剖学的な大きな違いにより、人間への翻訳価値は限られています¹。ただし、豚にはげっ歯類と比較していくつかの利点があります。ブタは、解剖学的、生理学的、代謝的、遺伝的特徴のいくつかの重要な特徴をヒトと共有しているだけでなく、ブタの臓器系のサイズを人間の臓器に似せて体重を一致させることができます^2,3。これにより、ブタは手術動物モデルや^{手続き型トレーニング}4において独自の役割を果たします。ブタモデルの使用には、げっ歯類の使用と比較して一定の実用的および財政的能力が必要ですが、ブタは、ヒト以外の霊長類の使用と比較して、財政的および倫理的により受け入れ可能な選択肢を提供します。

ブタの脳は、トランスレーショナル神経科学研究において特に興味深いものです。まず、ブタの脳の構造は人間の脳の構造と似ており、どちらも白質優位で回脳性です

プロトコル

記載されているすべての動物実験は、デンマークのオールボー大学病院で、既存の法律に従い、デンマーク動物実験検査官(ライセンス番号2020-15-0201-00401)の承認の下で実施されました。この研究では、家畜の豚、雌、約40 kg、生後3か月を使用しました。使用した試薬や機器の詳細については、 資料表に記載しています。

1. 対象住宅

1. 承認されたペンで 12 時間の明暗サイクルを持つグループに被験者を収容し、外科的処置の少なくとも 7 日前から順応を確保します。

2.麻酔とモニタリング

1. チレタミン6.25 mg / mL、ケタミン6.25 mg / mL、ゾラゼパム6.25 mg / mL、ブトルファノール1.25 mg / mL、キシラジン6.25 mg / mLを含む混合物の2 mL / 10 kgの筋肉内注射で動物を鎮静させます。.
2. 動物を加熱ブランケットの上で仰臥位にして、最適な体温調節を確保します。
3. サイズ 6.5 チューブ⁷ で被験者を挿管し、非加湿空気、8 mL/kg の潮汐量、呼気終末 CO₂ 濃度 <6.0 kPa に従って 16-20 呼吸....

ディスカッション

デモされた手順には、いくつかの重要な手順が含まれます。まず、頭蓋骨切除術の位置を正確に計画することは、ブタの頭蓋骨の組成のために非常に重要です。ブタの前頭骨の厚さは横端で増加するため、開口部を横方向に配置しすぎる^と11 、穴あけ中に硬膜に到達するのが困難になる可能性があります。さらに、開口部を正中線内に正しく配置することは、下にある背側?.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
10 mL plastic syrringes	Becton, Dickinson and Company	303219
107 Microdialysis pump	M Dialysis	P000127	107 Microdialysis Pump
2 mL plastic syrringes	Becton, Dickinson and Company	300928
25 mm, 18 G needles	Becton, Dickinson and Company	304100
Bair Hugger heater	3M	B5005241003
Bair Hugger heating blanket	3M	B5005241003
Batery for microdialysis pump	M Dialysis	8001788	Battery 6V, 106 & MD Pump
Dissector	Karl Storz	223535	Flattended 3 mm dissector
Endotracheal tube size 6.5	DVMed	DVM-107860	Cuffed endotracheal tube
Euthasol Vet	Dechra Veterinary Products A/S	380019	phentobarbital for euthanazia, 400 mg/mL
Farabeuf Rougine	Mahr Surgical		Flat headed rougine (12 mm)
Foley Catheter 12 F	Becton, Dickinson and Company	D175812E	Catherter with in-built thermosensor
Intravenous sheath	Coris Avanti		Avanti Cordis Femoral Sheath 6 F
Microdialysis brain catheters	M Dialysis	P000050	membrane length 10 mm -shaft 100 mm 4/pkg
Microdialysis syringe	M Dialysis	8010191	106 Pump Syringe 20/pkg
Microvials for microdialysis sampling	M Dialysis	P000001	Microvials 250/pkg
Operating table
Pneumatic high-speed drill	Medtronic		Medtronic Midas Rex 7 drill
Primus respirator	Dräger		Respirator with in-built vaporiser for supplementary Sevofluran anesthesia
Rounded diamond drill	Medtronic	7BA40D-MN
Self-retaining retractor	World Precission Instruments	501722	Weitlander retractor, self-retaining, 14 cm blunt
Sterile Saline	Fresnius Kabi	805541	1000 mL
Sterile surgical swaps
Surgical scalpel no 24	Swann Morton	5.03396E+12	Swann Morton Sterile Disposable Scalpel No. 24
Zoletil Vet	Virbac		Medical mixture for induction of anesthesia