The authors have no acknowledgements.

すべての研究は、規制や制度ガイドラインに従って完了しました。この研究の動物の側面は、パーデュー大学動物実験委員会（PACUC）によって承認されたケント・サイエンティフィック社の動物使用プログラムによって評価され、実験動物22の管理と使用に関するガイドに従って行われました。 注：このプロトコルで使用される低流量デジタル麻酔システムが統合されたパルスオキシメータが装備されています。 1.統合されたパルスオキシメータを用いた低流量麻酔・システムの設定します<ol><li>イソフルランの配信のために<ol><li>キャリアガス供給源を選択します。内部の空気ポンプを利用するために、吸入室内空気への内部ポンプを可能にする、背面のインレットポートを緩め。 </li><li>ポートを排出するためにチャコールキャニスタを接続します。 </li><li>低流量、デジタル麻酔システムの前面にYアダプターを接続します。トンに白い枝を接続するために色分けされたクリップを使用します彼ノーズコーン、および誘導室に青分岐します。 </li><li>室への直接気流にホワイトクリップクランプとオープン青クリップクランプを閉じます。 </li><li> 2ミリリットルの注射器を選択します。 </li></ol></li><li>生理学的モニタリングのための、統合されたパルスオキシメータを使用して<ol><li> 「AUX」と表示された低流量麻酔システム、背面のポートにパルスオキシメータの足のセンサーを接続します。 </li></ol></li></ol> 2.設定を構成します<ol><li>麻酔のための<ol><li>麻酔システムの電源をオンにして、設定メニューにアクセスします。押して、赤でメインメニュー &gt; 麻酔 &gt; セットアップにアクセスするための設定します。 </li><li>麻酔薬を選択してください。押して、赤でタイプANESTを強調表示するように設定します。イソフルランを選択するために、上下の矢印を使用します。 </li><li>シリンジサイズを設定します。押して、 シルサイズをハイライト表示するように設定します。 2ミリリットルの注射器を選択するために、上下の矢印を使用します。 </li><li>空の位置を設定します。プレスhに設定ighlight赤で空集合 。シリンジホールディングクランプは、シリンジの金属製カラーに着座されるように注射器を配置することにより、シリンジ保持ブロック内の空、完全に押し下げガラスシリンジを固定します。プッシャーブロックは、シリンジプランジャの頂部と光密着するように、プッシャーブロックを移動するには上向きまたは下向き矢印を押してください。押して、空の位置を設定するために選択します。 </li><li>押して、赤で削除ハイライト表示するように設定します。注射器を取り外して、ボトルの上部アダプタを使用してイソフルランで注射器を埋めます。 </li><li>麻酔システムにシリンジを接続します。 </li><li>プライム麻酔デリバリーチューブ。押して、赤でプライムチューブを強調表示するように設定します。下を押して麻酔薬を注射器と蒸発器ブロックに黒のフィッティングに移動するまで。 </li><li>麻酔を有効にします。押して、赤で有効強調表示するように設定します。 [ はい ] を選択するために、上下の矢印を使用します。押して[実行/戻るメインメニューに戻ります。 </li><li> Aを選択IR供給と分のボリューム。押して、赤でエア・サプライを強調表示するように設定します。 内部ポンプを選択するために、上下の矢印を使用します。押して、赤でミニッツの巻を強調表示するように設定します。 250ミリリットル/分に設定流量。 </li></ol></li><li>生理学的モニタリングのための<ol><li>マウス（240）に最小検出された心拍数を設定します。 メインメニューにアクセスするための設定を押して&gt; MouseStat。上下の矢印ボタンを使用して最小心拍数を設定します。 </li></ol></li></ol> 3.麻酔配信を開始<ol><li>マウスを誘導<ol><li>押して実行して、/バック回実行モードに入り、空気の流れを開始します。 </li><li>しっかりと蓋を閉じ、誘導チャンバ内にマウスを置きます。 3％に麻酔剤濃度ノブを調整します。 </li><li>マウスは、正向反射の消失により決定麻酔の所望の面に達するまで監視します。必要に応じて麻酔薬の濃度を調整します。 </li><li>動物は、その立ち直り反射aを失ったら、ndは十分に麻酔され、0％に麻酔濃度ダイヤルを回します。著者らは、以前に気流が誘導室をフラッシュすることができ、30〜60秒麻酔深度1を反転させずにチャンバをパージするのに十分であることを見出しました。 </li><li>素早くフェイスマスクに空気を導くように白いクランプを開き、誘導室に通じる青いクランプを閉じます。 </li><li>離れた研究者からチャンバを開き、マウスを削除し、すぐにノーズコーンにフィット。 </li><li>フィードバックループの直腸プローブを介して37℃の体温を維持するように設定赤外線加温パッド上で動物を中心。 </li><li>マウスはノーズコーンに安定している場合、1.5％または麻酔剤濃度ノブを回すことにより、メンテナンスの必要に応じて、イソフルランの濃度を調整します。 </li><li>メンテナンスのために微小な量を減らします。動物を支援するための最小流量は、30gのマウスのための1.5-2.2倍動物の分容積（に等しいです。52ミリリットル/分）の最小値。ノーズコーンスタイルに特定の設定を推奨流量については、製造元の説明書を参照し、必要に応じて調整します。押して、メインメニューにアクセスするように設定してから、分巻が赤で強調表示されるまでセットアップを押します。目標流量を調整するために上下の矢印を使用します。押して[実行/戻るメイン画面に戻ります。 </li><li>すだれ状ピンチ中に引っ込め反射の欠如によって決定されるように、麻酔の深さを確認してください。麻酔中の乾燥を防ぐために、眼に眼軟膏を適用します。 </li></ol></li></ol> 4.生理学的モニタリングを開始<ol><li>後足のパッドの上にセンサーを配置します。赤色光が足の下で、足を照らすようにセンサーを配置します。 oxiwaveを表示するには、画面上の上下の矢印を使用してください。動物を安全に低流量、シリンジ駆動型、デジタル気化器を用いて麻酔されます。 </li></ol> 5.動物を削除します<ol><li>オフにします麻酔配信。 <ol><li>麻酔薬の配信を停止するには、最小（または0％）に麻酔剤濃度ノブを回し、フェイスマスクから動物を削除します。 </li><li>麻酔の回復中に、マウスを監視します。マウスが完全に歩行可能となった後、ケージに戻します。 </li></ol></li></ol>

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このプロジェクトは、ケント・サイエンティフィック社、CJ Goergenにアメリカ心臓協会（SDG18220010）、およびパデュー大学によって設備と資金でサポートされていました。著者クリスタBigiarelliとイリーナTooreは、この記事で使用される機器を生産ケント・サイエンティフィック社の従業員です。この記事のオープンアクセス出版は、ケント・サイエンティフィック社が主催しています。

デジタル低流量麻酔システムは、ユーザが効率的に任意の圧縮ガスを使用することなく、非常に低い流量でマウスを麻酔することができます。これは、約500 ml /分の最小流量で圧縮ガスの供給源を必要とする大部分の標準的な受動的な蒸発器、大きく異なります。標準の気化器は、階調間の精度を欠いているダイヤルを利用し、彼らは精度を維持するために、毎年サービスされなければなりません。シリンジ駆動麻酔システムは、シリンジポンプの正確な必要な速度を計算するために設定された流量で麻酔薬の具体的な濃度を提供することができます。ルーチンのキャリブレーションは、追加のコストと時間の節約をもたらす、不必要です。 非再呼吸回路に動物を維持するために推奨される最小流量は、1.5から2.2倍、動物の分のボリュームです。本研究で使用し100ml /分の流量を動物に十分な麻酔薬を送達するために、この最小値を超えていました。流量設流量を直接与えられた期間に使用されるイソフルランの量に関連するようにGSは、この麻酔薬送達技術にとって重要です。低流量で使用する場合、動物がまだ有効1,19-21麻酔しながら、この技術は非常に、使用時に必要なイソフルランの量を減らすことができます。 従来の気化器と低流量デジタル気化器との間に新たな設備コストは同等です。しかし、デジタル低流量麻酔システムは、イソフルランまたはセボフルランのいずれかを送達する能力を有します。これは、指定されたイソフルランおよびセボフルラン精度気化器、麻酔薬の両方を使用してグループのための初期の設備コストを削減する必要がなくなります。低流量デジタル気化器1,19,20を使用するとき、気化器技術との間の最近公開された比較は、時間の経過と共にコスト削減を示唆しています。これらの比較の結果は、年間を通じて潜在的なコスト削減を近似するために使用することができます。として52週間、週に2時間ずつ、5日間で行われる一般的な使用の設定をsuming、伝統的なイソフルラン気化器は、イソフルランの3.8 L、または12 250ミリリットルのボトルを消費します。同じ周波数で使用される低フローデジタル気化器は、ちょうど0.32 L、または2 250ミリリットルのボトルを消費することになります。チャコールキャニスタの消費量も低減されます。各キャニスターが掃気廃ガスの50グラムを保持していると仮定すると、従来の気化器は、年間を通じて約21チャコールキャニスターを記入します。比較して、低流量デジタル気化器は、6個以下が必要になります。従来の気化器は、9500 L.デジタル低流量気化器の一部のモデルで利用可能な内部空気ポンプの容量で年間約5大ガスボンベ、それぞれを必要とする、圧縮ガスの必要性を排除します。圧縮ガスが使用された場合、システムは、年1ごとに1シリンダーを使用します。 技術が必要に基づいて変更することができます。低フローデジタルvaporiz者は、ユーザが迅速かつ正確に麻酔深度を調整することを可能にします。麻酔の深さを増減する必要がある場合、ユーザは、システム上のダイヤルを使用して、0.1％単位で麻酔薬の濃度を増加させることができます。手順全体を通して、必要に応じて流量も調節することができます。より大きなシリンジサイズが長い手続きのために利用可能であるにもかかわらずこのプロトコルは、2ミリリットルの注射器を利用しています。内部空気ポンプは、ユーザーに圧縮ガス源を必要とせずに、動物を麻酔するためのオプションを提供しています。圧縮ガスまたは酸素補給を必要とする手順については、ユーザではなく、周囲の空気を使用するよりも低流量システムへのガス供給源を接続するためのオプションを持っています。ユーザーは、プロシージャ全体で選択された空気源を提供し続けることができ、または必要に応じて内部のポンプと圧縮ガス源を切り替えることができます。例えば、ユーザは、誘導およびメンテナンス時に内部ポンプを介して室内の空気を提供するようにシステムを設定しますが、補足オキシを供給することができますリカバリ中GEN。 低流量デジタル気化器を使用することには多くの利点がありますが、同様の制限があります。フラッシュバルブが含まれていないので、手動で開放する前に、きれいな空気で室内をフラッシュする導入室をパージするための唯一の方法です。このシステムは、ごく低い流量で動作するように設計されており、従来の気化器は、10リットル/分までの流量で使用することができる800 ml /分の流速の上方麻酔を提供しません。この特定のシステムは、したがって、小型の動物種にのみ適しています。さらに、システムは、従来の気化器に比べて少ない麻酔薬を保持しています。注射器は、手順の間に補充されなければならない状況があるかもしれません。しかし、再充填時の遅延が空のシリンジを交換するために近くの第2のシリンジを事前に充填することによって減少させることができます。 10ミリリットルまでのシリンジサイズは半ば手順シリンジを補充する必要性を軽減するために利用可能です。最後に、従来の気化器と異なり、低-FLOWデジタル気化器は、電気を必要とします。バッテリーは、電力が利用できない、または停電時にあるインスタンスで使用できます。 以前の研究は、低流量のデジタルシステムは、従来の麻酔システム1,19,20に比べて少ないイソフルラン、キャリアガス、及び木炭キャニスタを消費することを示しています。さらに作業がこれらの分野で必要とされているが掃気麻酔ガスの減少はまた、余剰麻酔ガスの低減を識別することができます。ガス赤外線分光法は、廃棄物のイソフルランの製造を監視するために使用することができ、線量計バッジは、将来の比較研究室職員にイソフルラン暴露を定量するために使用することができます。 要約すると、麻酔薬送達のためのこの技術は向上により、安全性、有効性、および従来のシステムに比べて高精度に齧歯類麻酔を行うグループに有益なものとなろう。

0.5〜10リットル/分2の流量との間で動作獣医学的使用のための利用可能な多くの精度の気化器があります。範囲がその小さな毎分呼吸量に比べて高くなるように、これらの流量は、げっ歯類のために理想的ではありません。高流量が原因低体温や呼吸器3,4の乾燥の彼らの推進に獣医学的に推奨されていません。さらに、多くの一般的な獣医の気化器メーカーのマニュアルには、高流量は背圧変動の発生の増加を引き起こす可能性があることを警告します。また、多くの標準的な気化器を500 ml /分の流速下不正確になることが示されているが、この速度は、獣医学の分野5-7の最小流量とみなされます。 動物は、1.5-2.2倍動物の分容積8-10と低い流速を使用してTピース回路または修飾ベイン回路に維持することができます。これらの流量はsufficienと考えられていますtは呼気の再呼吸を防止し、血液の二酸化炭素濃度が8の増大を防止することができます。この流量の推奨を使用して、30gのマウスは、従来の気化器の受け入れ500 ml /分の最小値よりも52 ml /分、約10倍以下と低い流量に維持することができます。 従来の気化器は、ガス流と受動麻酔剤気化大気圧に依存するが、直接噴射気化器は、全新鮮なガス流量を測定し、ガス流2に直接蒸気を注入します。いくつかの直接噴射気化器は、ガス流中に麻酔薬を投与するためにシリンジポンプを利用します。コンピュータ化されたコントロールは、これらのシステムは自動的に麻酔薬の所望の濃度に達するのに必要な液体薬剤の量を注入するシリンジポンプ速度を調整することを可能にします。シリンジ駆動気化器が利用可能であり、臨床および小児の使用が承認され、多くの同様の構成は次のように考えられています審美臨床実践11-16でデバイスを節約。すぐにそれらの承認後、シリンジポンプ気化器と麻酔薬節約装置は、動物実験8,17,18における使用のために適合させました。従来の気化器とは異なり、シリンジポンプを用いた直接噴射システムは、精度を維持するために最小流量によって制限されません。この理由から、この技術は、齧歯類麻酔及び低流量が必要とされる他のインスタンスで使用するのに理想的です。この気化器の設計に関連する利益および潜在的なコスト削減は、齧歯類1,19,20のために特別に設計された新しい麻酔システムの開発に影響を与えました。この新しいシステムは、ユーザが、圧縮ガスの供給源を必要とせずに麻酔を投与することができ、内蔵の空気ポンプを組み込んでいます。さらなる利点として、システムは、事前較正イソフルランおよびセボフルランの両方で使用するためのものです。実験動物のフィールドに、この気化器技術の導入により、私tは、圧縮ガスを必要とせずに近い推奨レベルまで流量で小さな実験動物を麻酔することが可能になりました。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="873">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Anesthetic Equipment</td>
			<td style="width:131px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:340px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:283px;">SomnoSuite Low-Flow Digital Anesthesia System</td>
			<td style="width:131px;">Kent Scientific Corporation</td>
			<td style="width:119px;">SOMNO</td>
			<td style="width:340px;">Includes anti-spill, anti-vapor bottle top adapter; Y adapter tubing; charcoal scavenging filter</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:283px;">MouseSTAT Pulse Oximeter &#38; Heart Rate Monitor</td>
			<td style="width:131px;">Kent Scientific Corporation</td>
			<td style="width:119px;">SS-MSTAT-Module</td>
			<td style="width:340px;">Integrated into SomnoSuite</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:283px;">MouseSTAT Mouse Paw Sensor</td>
			<td style="width:131px;">Kent Scientific Corporation</td>
			<td style="width:119px;">MSTAT-MSE</td>
			<td style="width:340px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:283px;">2mL Glass Syringe</td>
			<td style="width:131px;">Kent Scientific Corporation</td>
			<td style="width:119px;">SOMNO-2ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:283px;">Low-Cost Induction Chamber, 0.5L</td>
			<td style="width:131px;">Kent Scientific Corporation</td>
			<td style="width:119px;">SOMNO-0705</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:283px;">Low Profile Facemask, x-small</td>
			<td style="width:131px;">Kent Scientific Corporation</td>
			<td style="width:119px;">SOMNO-0304</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Animal Warming</td>
			<td style="width:131px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:283px;">PhysioSuite Physiological Monitoring System with RightTemp Homeothermic Warming</td>
			<td style="width:131px;">Kent Scientific Corporation</td>
			<td style="width:119px;">PS-RT</td>
			<td style="width:340px;">Includes infrared warming pad, rectal probe, and pad temperature probe</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:283px;">Anesthetic Agents 
			and Medications</td>
			<td style="width:131px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:283px;">Isoflurane (250mL bottle)</td>
			<td style="width:131px;">Piramal Healthcare</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Puralube Opthalmic Ointment</td>
			<td style="width:131px;">Perrigo</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

use of a low-flow digital anesthesia system for mice and rats

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.

動物 3成体C57 / BL6NTac雌マウス（タコニック、年齢6~7週、体重15±1 g）を麻酔し、心拍数、酸素飽和度、呼吸速度を監視しながら、1.3〜1.5％のイソフルランで維持しました。施設への到着前にルーチンベンダー試験によって決定されるようにすべてのマウスは、マウス病原体フリーでした。動物はmicroisolationのケージでグループ飼育しており、ボトルげっ歯類用の標準食と水へのフリーアクセスを提供します。 イソフルラン使い方低流量麻酔システムは、使用中にシリンジ内に残っている麻酔薬の量を測定します。動物は、維持期間の終了時に再びノーズコーンに移し、そしてたように、シリンジ内のボリュームは、麻酔システムによって測定され、注目されました。最終容量ワット維持期間（ 図1）中に消費麻酔薬の量を定量化するための初期体積から減じました。 生理的パラメータ心拍数、のSpO 2、呼吸数は、パルス酸素濃度計（4 - 図2）を介して、メンテナンス時にモニターしました。体温を赤外線加温パッドを介して37.5℃に維持しました。すだれ状ピンチから引っ込め反射の欠如によって決定されるように、各マウスは正常に、60分間、麻酔の外科手術面下室内空気/分100mlを低流量に維持しました。マウスが目を覚ましませんでしたか、メンテナンス期間中に断続的に適用されるインターデジタルピンチに応答します。動物の心拍数（ 図2）、血中酸素（ 図3）、および呼吸数（ 図4）は relat残りました研究を通してively安定。動物とセンサの位置決めに、マウス1およびマウス3からの呼吸速度信号が断続的だったし、測定が中断されました。動物の位置決めを調整したときに、信号が向上し、測定された呼吸速度は、同様の時点で他に匹敵しました。低流量デジタル麻酔システムは、メンテナンス期間（ 図1）の60分の間、イソフルランの0.63ミリリットルの平均値を使用しました。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/54436/54436fig1.jpg" /> 図1： イソフルラン使用デジタル低流量麻酔システムを使用して、麻酔の維持の1時間かけて3匹の異なるマウスのためミリリットルで使用されるイソフルランの量。。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54436/54436fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> 図2： 心拍数分当たりのビートで3匹のマウスの心拍数（bpm）デジタル低流量麻酔システムとの最初の麻酔導入後5-60分。。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54436/54436fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/54436/54436fig3.jpg" /> 図3： 酸素飽和度 3匹のデジタル低流量麻酔システムとの最初の麻酔導入後の5-60分の血中酸素飽和度（％） <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54436/54436fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> 図4：呼吸数分（BPM）デジタル低流量麻酔システムとの最初の麻酔導入後5-60分あたりの呼吸で3匹のマウスの呼吸数は、 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54436/54436fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>

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Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats

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.

マウスやラットのための低フローデジタル麻酔システムの利用

A traditional vaporizer depends on flowing gas and atmospheric pressure for passive anesthetic vaporization. Newly developed direct injection vaporizers ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

17.8K ビュー.  Purdue University. 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. 

ビデオ: Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats

A Novel Rescue Technique for Difficult Intubation and Difficult Ventilation

We describe a novel non surgical technique to maintain oxygenation and ventilation in a case of difficult intubation and difficult ventilation, which works especially well with poor mask fit.
Can not intubate, can not ventilate" (CICV) is a potentially life threatening situation. In this video we present a simulation of the technique we used in a case of CICV where oxygenation and ventilation were maintained by inserting an endotracheal tube (ETT) nasally down to the level of the naso-pharynx while sealing the mouth and nares for successful positive pressure ventilation.
A 13 year old patient was taken to the operating room for incision and drainage of a neck abcess and direct laryngobronchoscopy. After preoxygenation, anesthesia was induced intravenously. Mask ventilation was found to be extremely difficult because of the swelling of the soft tissue. The face mask could not fit properly on the face due to significant facial swelling as well. A direct laryngoscopy was attempted with no visualization of the larynx. Oxygen saturation was difficult to maintain, with saturations falling to 80%. In order to oxygenate and ventilate the patient, an endotracheal tube was then inserted nasally after nasal spray with nasal decongestant and lubricant. The tube was pushed gently and blindly into the hypopharynx. The mouth and nose of the patient were sealed by hand and positive pressure ventilation was possible with 100% O2 with good oxygen saturation during that period of time. Once the patient was stable and well sedated, a rigid bronchoscope was introduced by the otolaryngologist showing extensive subglottic and epiglottic edema, and a mass effect from the abscess, contributing to the airway compromise. The airway was secured with an ETT tube by the otolaryngologist.This video will show a simulation of the technique on a patient undergoing general anesthesia for dental restorations.

We describe a technique to maintain oxygenation and ventilation using an endotracheal tube inserted nasally to the level of the naso-pharynx while sealing the mouth and nares for successful positive pressure ventilation.

難しい挿管と困難な換気のための新規のレスキューテクニック

We describe a novel non surgical technique to maintain oxygenation and ventilation in a case of difficult intubation and difficult ventilation, which ...

医学

Guidelines for Elective Pediatric Fiberoptic Intubation

Fiberoptic intubation in pediatric patients is often required especially in difficult airways of syndromic patients i.e. Pierre Robin Syndrome. Small babies will desaturate very quickly if ventilation is interrupted mainly to high metabolic rate. We describe guidelines to perform a safe fiberoptic intubation while maintaining spontaneous breathing throughout the procedure. Steps requiring the use of propofol pump, fentanyl, glycopyrrolate, red rubber catheter, metal insuflation hook, afrin, lubricant and lidocaine spray are shown.

We describe guidelines to perform a safe and efficient elective fiberoptic intubation in pediatric patients while maintaining spontaneous ventilation.

選択科目小児光ファイバー挿管のためのガイドライン

Fiberoptic intubation in pediatric patients is often required especially in difficult airways of syndromic patients i.e. Pierre Robin Syndrome. Small ...

Use of a Hanging Weight System for Coronary Artery Occlusion in Mice

Murine studies of acute injury are an area of intense investigation, as knockout mice for different genes are becoming increasingly available 1-38. Cardioprotection by ischemic preconditioning (IP) remains an area of intense investigation. To further elucidate its molecular basis, the use of knockout mouse studies is particularly important 7, 14, 30, 39. Despite the fact that previous studies have already successfully performed cardiac ischemia and reperfusion in mice, this model is technically very challenging. Particularly, visual identification of the coronary artery, placement of the suture around the vessel and coronary occlusion by tying off the vessel with a supported knot is technically difficult. In addition, re-opening the knot for intermittent reperfusion of the coronary artery during IP without causing surgical trauma adds additional challenge. Moreover, if the knot is not tied down strong enough, inadvertent reperfusion due to imperfect occlusion of the coronary may affect the results. In fact, this can easily occur due to the movement of the beating heart.
Based on potential problems associated with using a knotted coronary occlusion system, we adopted a previously published model of chronic cardiomyopathy based on a hanging weight system for intermittent coronary artery occlusion during IP 39. In fact, coronary artery occlusion can thus be achieved without having to occlude the coronary by a knot. Moreover, reperfusion of the vessel can be easily achieved by supporting the hanging weights which are in a remote localization from cardiac tissues.
We tested this system systematically, including variation of ischemia and reperfusion times, preconditioning regiments, body temperature and genetic backgrounds39. In addition to infarct staining, we tested cardiac troponin I (cTnI)
as a marker of myocardial infarction in this model. In fact, plasma levels of cTnI correlated with infarct sizes (R2=0.8). Finally, we could show in several studies that this technique yields highly reproducible infarct sizes during murine IP and myocardial infarction6, 8, 30, 40, 41. Therefore, this technique may be helpful for researchers who pursue molecular mechanisms involved in cardioprotection by IP using a genetic approach in mice with targeted gene deletion. Further studies on cardiac IP using transgenic mice may consider this technique.

A murine model for myocardial ischemia and ischemic preconditioning is an important tool study cardioprotective mechanisms in vivo. Here, we report an easy applicable in situ model for cardiac IP using a hanging-weight system for coronary artery occlusion.

マウスにおける冠動脈閉塞のために掛かる重量のシステムの使用

Murine studies of acute injury are an area of intense investigation, as knockout mice for different genes are becoming increasingly available 1-38. ...

Use of a Hanging-weight System for Isolated Renal Artery Occlusion

In hospitalized patients, over 50% of cases of acute kidney injury (AKI) are caused by renal ischemia 1-3. A recent study of hospitalized patients revealed that only a mild increase in serum creatinine levels (0.3 to 0.4 mg/dl) is associated with a 70% greater risk of death than in persons without any increase 1. Along these lines, surgical procedures requiring cross-clamping of the aorta and renal vessels are associated with a renal failure rates of up to 30% 4. Similarly, AKI after cardiac surgery occurs in over 10% of patients under normal circumstances and is associated with dramatic increases in mortality. AKI are also common complications after liver transplantation. At least 8-17% of patients end up requiring renal replacement therapy 5. Moreover, delayed graft function due to tubule cell injury during kidney transplantation is frequently related to ischemia-associated AKI 6. Moreover, AKI occurs in approximately 20% of patients suffering from sepsis 6.The occurrence of AKI is associated with dramatic increases of morbidity and mortality 1. Therapeutic approaches are very limited and the majority of interventional trials in AKI have failed in humans. Therefore, additional therapeutic modalities to prevent renal injury from ischemia are urgently needed 3, 7-9. 
To elucidate mechanisms of renal injury due to ischemia and possible therapeutic strategies murine models are intensively required 7-13. Mouse models provide the possibility of utilizing different genetic models including gene-targeted mice and tissue specific gene-targeted mice (cre-flox system). However, murine renal ischemia is technically challenging and experimental details significantly influence results. We performed a systematic evaluation of a novel model for isolated renal artery occlusion in mice, which specifically avoids the use of clamping or suturing the renal pedicle 14. This model requires a nephrectomy of the right kidney since ischemia can be only performed in one kidney due to the experimental setting. In fact, by using a hanging-weight system, the renal artery is only instrumented once throughout the surgical procedure. In addition, no venous or urethral obstruction occurs with this technique. We could demonstrate time-dose-dependent and highly reproducible renal injury with ischemia by measuring serum creatinine. Moreover, when comparing this new model with conventional clamping of the whole pedicle, renal protection by ischemic preconditioning is more profound and more reliable. Therefore his new technique might be useful for other researchers who are working in the field of acute kidney injury.

A precise murine model for acute kidney injury (AKI) due to ischemia is an important tool to investigate acute kidney injury and possibly find therapeutic tools to treat renal injury. The hanging weight system offers a tool for immediate and reliable renal artery occlusion and reperfusion without causing renal congestion.

隔離された腎動脈閉塞のためのハンギングウェイトシステムの利用

In hospitalized patients, over 50% of cases of acute kidney injury (AKI) are caused by renal ischemia 1-3. A recent study of hospitalized patients ...

Use of a Hanging-weight System for Liver Ischemia in Mice

Acute liver injury due to ischemia can occur during several clinical procedures e.g. liver transplantation, hepatic tumor resection or trauma repair and can result in liver failure which has a high mortality rate1-2. Therefore murine studies of hepatic ischemia have become an important field of research by providing the opportunity to utilize pharmacological and genetic studies3-9. Specifically, conditional mice with tissue specific deletion of a gene (cre, flox system) provide insights into the role of proteins in particular tissues10-13 . Because of the technical difficulty associated with manually clamping the portal triad in mice, we performed a systematic evaluation using a hanging-weight system for portal triad occlusion which has been previously described3. By using a hanging-weight system we place a suture around the left branch of the portal triad without causing any damage to the hepatic lobes, since also the finest clamps available can cause hepatic tissue damage because of the close location of liver tissue to the vessels. Furthermore, the right branch of the hepatic triad is still perfused thus no intestinal congestion occurs with this technique as blood flow to the right hepatic lobes is preserved. Furthermore, the portal triad is only manipulated once throughout the entire surgical procedure. As a result, procedures like pre-conditioning, with short times of ischemia and reperfusion, can be easily performed. Systematic evaluation of this model by performing different ischemia and reperfusion times revealed a close correlation of hepatic ischemia time with liver damage as measured by alanine (ALT) and aspartate (AST) aminotransferase serum levels3,9. Taken together, these studies confirm highly reproducible liver injury when using the hanging-weight system for hepatic ischemia and intermittent reperfusion. Thus, this technique might be useful for other investigators interested in liver ischemia studies in mice. Therefore the video clip provides a detailed step-by-step description of this technique.

We established a novel murine model of a hanging weight system for portal triad occlusion. This technique may be useful for future investigations of ischemia in murine hepatic models.

マウスの肝臓虚血のためにハンギング軽量システムの利用

Acute liver injury due to ischemia can occur during several clinical procedures e.g. liver transplantation, hepatic tumor resection or trauma repair and ...

Use of Animal Model of Sepsis to Evaluate Novel Herbal Therapies

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection. It has been routinely simulated in animals by several techniques, including infusion of exogenous bacterial toxin (endotoxemia) or bacteria (bacteremia), as well as surgical perforation of the cecum by cecal ligation and puncture (CLP)1-3. CLP allows bacteria spillage and fecal contamination of the peritoneal cavity, mimicking the human clinical disease of perforated appendicitis or diverticulitis. The severity of sepsis, as reflected by the eventual mortality rates, can be controlled surgically by varying the size of the needle used for cecal puncture2. In animals, CLP induces similar, biphasic hemodynamic cardiovascular, metabolic, and immunological responses as observed during the clinical course of human sepsis3. Thus, the CLP model is considered as one of the most clinically relevant models for experimental sepsis1-3.
Various animal models have been used to elucidate the intricate mechanisms underlying the pathogenesis of experimental sepsis. The lethal consequence of sepsis is attributable partly to an excessive accumulation of early cytokines (such as TNF, IL-1 and IFN-&gamma;)4-6 and late proinflammatory mediators (e.g., HMGB1)7. Compared with early proinflammatory cytokines, late-acting mediators have a wider therapeutic window for clinical applications. For instance, delayed administration of HMGB1-neutralizing antibodies beginning 24 hours after CLP, still rescued mice from lethality8,9, establishing HMGB1 as a late mediator of lethal sepsis. The discovery of HMGB1 as a late-acting mediator has initiated a new field of investigation for the development of sepsis therapies using Traditional Chinese Herbal Medicine. In this paper, we describe a procedure of CLP-induced sepsis, and its usage in screening herbal medicine for HMGB1-targeting therapies.

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection, and can be simulated by a surgical technique termed cecal ligation and puncture (CLP). Here we describe a method to use CLP-induced animal model to screen medicinal herbs for therapeutic agents.

新しいハーブ治療法を評価するために敗血症の動物モデルの使用

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection. It has been routinely simulated in animals by several ...

Intraoperative Detection of Subtle Endometriosis: A Novel Paradigm for Detection and Treatment of Pelvic Pain Associated with the Loss of Peritoneal Integrity

Endometriosis is a common disease affecting 40 to 70% of reproductive-aged women with chronic pelvic pain (CPP) and/or infertility. The purpose of this study was to demonstrate the use of a blue dye (methylene blue) to stain peritoneal surfaces during laparoscopy (L/S) to detect the loss of peritoneal integrity in patients with pelvic pain and suspected endometriosis. Forty women with CPP and 5 women without pain were evaluated in this pilot study. During L/S, concentrated dye was sprayed onto peritoneal surfaces, then aspirated and rinsed with Lactated Ringers solution. Areas of localized dye uptake were evaluated for the presence of visible endometriotic lesions. Areas of intense peritoneal staining were resected and some fixed in 2.5% buffered gluteraldehyde and examined by scanning (SEM) electron microscopy. Blue dye uptake was more common in women with endometriosis and chronic pelvic pain than controls (85% vs. 40%). Resection of the blue stained areas revealed endometriosis by SEM and loss of peritoneal cell-cell contact compared to normal, non-staining peritoneum. Affected peritoneum was associated with visible endometriotic implants in most but not all patients. Subjective pain relief was reported in 80% of subjects. Based on scanning electron microscopy, we conclude that endometrial cells extend well beyond visible implants of endometriosis and appear to disrupt the underlying mesothelium. Subtle lesions of endometriosis could therefore cause pelvic pain by disruption of peritoneal integrity, allowing menstrual or ovulatory blood and associated pain factors access to underlying sensory nerves. Complete resection of affected peritoneum may provide a better long-term treatment for endometriosis and CPP. This simple technique appears to improve detection of subtle or near invisible endometriosis in women with CPP and minimal visual findings at L/S and may serve to elevate diagnostic accuracy for endometriosis at laparoscopy.

Loss of peritoneal integrity provides a new paradigm to understand and treat chronic pelvic pain in women with mild forms of endometriosis and can be easily detected using intraoperative instillation of dye at the time of laparoscopy.

微妙な子宮内膜症の術中検出：腹膜整合性の喪失に伴う骨盤痛の検出および治療のための新たなパラダイム

Endometriosis is a  common disease affecting 40 to 70% of reproductive-aged women with chronic  pelvic pain (CPP) and/or infertility. The purpose of this ...

A Model of Glaucoma Induced by Circumlimbal Suture in Rats and Mice

The circumlimbal suture is a technique for inducing experimental glaucoma in rodents by chronically elevating intraocular pressure (IOP), a well-known risk factor for glaucoma. This protocol demonstrates a step-by-step guide on this technique in Long Evans rats and C57BL/6 mice. Under general anesthesia, a "purse-string" suture is applied on the conjunctiva, around the equator and behind the limbus of the eye. The fellow eye serves as an untreated control. Over the duration of our study, which was a period of 8 weeks for rats and 12 weeks for mice, IOP remained elevated, as measured regularly by rebound tonometry in conscious animals without topical anesthesia. In both species, the sutured eyes showed electroretinogram features consistent with preferential inner retinal dysfunction. Optical coherence tomography showed selective thinning of the retinal nerve fiber layer. Histology of the rat retina in cross-section found reduced cell density in the ganglion cell layer, but no change in other cellular layers. Staining of flat-mounted mouse retinae with a ganglion cell specific marker (RBPMS) confirmed ganglion cell loss. The circumlimbal suture is a simple, minimally invasive and cost-effective way to induce ocular hypertension that leads to ganglion cell injury in both rats and mice.

Chronic ocular hypertension is induced by applying a circumlimbal suture in rats and mice, leading to functional and structural deterioration of the retinal ganglion cells consistent with glaucoma.

ラットおよびマウスの Circumlimbal 縫合による緑内障のモデル

The circumlimbal suture is a technique for inducing experimental glaucoma in rodents by chronically elevating intraocular pressure (IOP), a well-known ...

A Pre-Clinical Porcine Model of Orthotopic Heart Transplantation

Fifty-years following the first successful report, cardiac transplantation remains the gold-standard treatment for eligible patients with advanced heart failure. Multiple small-animal models of heart transplantation have been used to study the acute and long-term effects of novel therapies. However, few are tested and demonstrated success in clinical trials. It is of critical importance to evaluate new therapies in a clinically relevant large-animal model for efficient and reliable translation of basic studies&#39;&#160;findings. Here, we describe a pre-clinical large-animal (porcine) model of orthotopic heart transplantation that has been firmly established and previously used to investigate novel cardioprotective strategies. This procedure focuses on acute ischemia-reperfusion injury and is a reliable method to investigate novel interventions which have been tested and validated in smaller experimental models, such as the murine model. We demonstrate its usefulness in assessing cardiac performance during the early post-transplantation period and other potential possibilities enabled by the model.

Here, we describe a pre-clinical large-animal (porcine) model of orthotopic heart transplantation that has been firmly established and utilized to investigate novel cardioprotective strategies.

オルソトピック心臓移植の前臨床ブタモデル

Fifty-years following the first successful report, cardiac transplantation remains the gold-standard treatment for eligible patients with advanced heart ...

Use of an Integrated Low-Flow Anesthetic Vaporizer, Ventilator, and Physiological Monitoring System for Rodents

Low-flow digital vaporizers commonly utilize a syringe pump to directly administer volatile anesthetics into a stream of carrier gas. Per animal welfare recommendations, animals are warmed and monitored during procedures requiring anesthesia. Common anesthesia and physiological monitoring equipment include gas tanks, anesthetic vaporizers and stands, warming controllers and pads, mechanical ventilators, and pulse oximeters. A computer is also necessary for data collection and to run equipment software. In smaller spaces or when performing field work, it can be challenging to configure all this equipment in limited space.
The goal of this protocol is to demonstrate best practices for use of a low-flow digital vaporizer using both compressed oxygen and room air, along with an integrated mechanical ventilator, pulse oximeter, and far infrared warming as an all-inclusive anesthesia and physiological monitoring suite ideal for rodents.

Here, we present a protocol to safely and effectively administer anesthetic gas to mice using a digital, low flow anesthesia system with integrated ventilator and physiological monitoring modules.

げっ歯類のための統合された低流量麻酔気化器、換気装置および生理学的モニタリングシステムの使用

Low-flow digital vaporizers commonly utilize a syringe pump to directly administer volatile anesthetics into a stream of carrier gas. Per animal welfare ...