著者は謝辞を持っていません。

すべての動物研究は、パデュー動物ケアと使用委員会によって承認されました。
1. 低流量気化器のセットアップ
<ol><li>イロフルランまたはセボフルランの配達<ol>
<li>キャリアガスの供給源を選択します。内部エアポンプを利用するには、システムの背面にある入口ポートから赤いキャップを取り外し、システムが室内の空気を吸い込むことを可能にします。圧縮ガスを使用するには、圧力調整器または圧力減圧器を15 PSIに設定し、システム背面の圧縮ガスポートに接続します。</li>
		<li>炭キャニスターを排気口に接続します。</li>
		<li>アクセサリコネクタを、システム前面のインスピタリポートと呼気用ポートに接続します。青いクリップで分岐に誘導チャンバーを接続し、鼻コーンを白いクリップで分岐します(図1)。</li>
	</ol>
</li>
	<li>機械換気用<ol>
<li>挿管コネクタのチューブを黄色のコード化されたクリップに接続します(図2)。</li>
		<li>デッドスペースキャリブレーションを実行して、換気装置をキャリブレーションします。 [ベント実行] 画面で [セットアップ]をタップし、[ キャリブとテスト] をタップします。 デッドスペースのキャリブレーションを 選択し、 ダイヤルBを押します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>パルスオキシメトリー用<ol>
<li>センサーをシステム背面のポートに接続します(MouseSTATと表示)。</li>
	</ol>
</li>
	<li>温暖化のため<ol>
<li>ウォーミングパッドをシステム前面の「パッドパワー」ポートに接続します。</li>
		<li>一方のセンサーを「ボディセンサー」ポートに接続し、もう一方のセンサーを「パッドセンサー」ポートに接続します。パッドセンサーをウォーミングパッドに固定します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 設定を構成する
<ol><li>麻酔用<ol>
<li>麻酔システムの電源を入れます。[ アネスト実行] 画面で、[ セットアップ] をタップします。</li>
		<li>麻酔薬を選択します。[ アネスト]をタッチし、[ダイヤル B] をオンにして イロフルラン または セボフルランを選択します。</li>
		<li>シリンジのサイズを設定します。[ シリンジ サイズ]をタップし、[ダイヤル B] をタップしてサイズを選択します。</li>
		<li>[戻る] をタップして、 アネスト実行画面に戻ります。</li>
		<li>ボトルトップアダプターを使用して、注射器に麻酔薬を充填します。</li>
		<li>注射器を麻酔システムに接続します。必要に応じてプッシャーブロックを後方に移動するには、[ 削除] を押します。</li>
		<li>注射器を盛り付けろ。押し出しブロックがシリンジプランジャーの上部に触れるまで、プッシャーブロックを前方に動かすために Prime をタッチして押さえます。 プライム ボタンを押しながらBを回すとプッシャーブロック速度が調節されます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>機械換気用<ol>
<li>[ ベント実行画面 ] タブをタップし、[ セットアップ]をタップします。</li>
		<li>体重をタッチし、動物の体重を入力します。</li>
		<li>タッチ 優先順位 は、ボリュームまたは圧力制御換気を選択します。体重設定は、適切な呼吸数と潮の体積を自動的に設定します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>パルスオキシメトリー用<ol>
<li>[Oxi Run Screen]タブをタップし、[セットアップ]をタップします。</li>
		<li>HRをタッチし、ダイヤル B を回して、心拍数の最小読み取りを設定します。プリセットを使用できます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>温暖化のため<ol>
<li>ウォームラン画面から[セットアップ]をタップします。温暖化方法と目標温度設定を選択します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 麻酔の配信を開始する
<ol><li>マウスを麻酔する<ol>
<li>アネスト実行画面から「誘導開始」をタッチして、エアーフローを開始します。デフォルトの誘導流量は 500 mL/min です。</li>
		<li>マウスを誘導チャンバーに置き、蓋をしっかりと閉じます。 麻酔薬濃度 ダイヤルをイオブルランの場合は3%に調整します。</li>
		<li>マウスが目的の麻酔面に到達するまで監視し、呼吸率の低下とチャンバーが転倒したときの右反射の喪失によって決定されます。必要に応じて麻酔 剤濃度 ダイヤルを調整します。</li>
		<li>動物が正しい反射を失い、十分に麻酔が付いたら、 誘導を停止をタッチします。</li>
		<li>必要に応じて、残存麻酔ガスのチャンバーを空にするために フラッシュチャンバー をタッチします。</li>
		<li>ノーズコーンにつながるクランプを開き、チャンバーに通じるクランプを閉じます。</li>
		<li>タッチ スタートノーズコーン.[ボディ ウェイト] 設定では、ノーズ コーンの流量を決定しますが、ダイヤル A を回すことで手動で調整できます。</li>
		<li>すぐにノーズコーンを装着し、赤外線ウォーミングパッドの上に動物を中央に配置します。</li>
		<li>動物センサーを直腸プローブとして挿入します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. 機械換気を開始
<ol><li>動物を挿管します。<ol>
<li>動物を麻酔しながら挿管段階に動物を移す。</li>
		<li>垂直挿管段階に固定された糸を使用して、動物を上切歯から吊り下げます(図3)。</li>
		<li>動物の舌をそっと横にずらし、挿管キットに付属のライトを使用して気管を視覚化します。</li>
		<li>気管チューブを慎重に挿入し、小さな空気の膀胱をチューブに接続し、肺が膨張するかどうかを確認することによって、正しい配置を確認します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>気管内チューブを換気チューブに接続します。</li>
	<li>[鼻のコーンを止める]をタッチし、[人工呼吸器の開始]をタッチします。 注: [体重]設定では、適切な呼吸数と潮量が自動的に決定されます。圧力制御換気を行うには、15-18 cm H2O. 外科プロトコルごとに必要に応じて人工呼吸器の設定を調整する間で、目標の吸気圧力を設定します。</li>
</ol>生理的モニタリングを開始
<ol><li>動物の後足の上にセンサーを置きます(図4)。パルスオキシメータはHRとSpO2 の読み取りを自動的に開始します。 オキシラン画面タブ をタッチしてパルスオキシメトリーデータを表示します。</li>
</ol>

<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株式会社の設備と資金で支援されました。著者クリスタ・ビギアレリとデイブ・フィッツミラーは、この記事で使用される機器を製造するケント・サイエンティフィック・コーポレーションの従業員です。この記事のオープンアクセス出版物はケントサイエンティフィック株式会社が主催しています。

このデジタル低流量麻酔システムは、麻酔、換気、温暖化、および生理学的モニタリングシステムを単一の装置に統合します。さらに、システムは、それがキャリアガスとして使用するために周囲の空気を引き込むことを可能にする内部ポンプを含み、圧縮ガスの供給源の必要性を排除する。
この手順では、システムは麻酔気化器、機械換気装置、パルスオキシメータ、およびウォーミングパッドを交換するための唯一の装置として使用されます。以前は、100mL/min2の流量で麻酔送達を実証しました。流量は液体麻酔薬の体積を直接制御するので、この麻酔伝達技術では流量設定が重要です。また、低流量を使用して麻酔液1,2を節約する方法も以前に実証しました。従来の気化器が機械式人工呼吸器に接続されている場合、気化器はガス流からの換気口サンプル中に連続的に動かなければなりません。人工呼吸器を内蔵したデジタル気化器の場合、換気装置によって換気に必要なガスのみが出力される。これにより、麻酔液、キャリアガス、および炭フィルターに関連するコストが削減されます。
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、制限もあります。このシステムはげっ歯類および他の小さい哺乳動物にとって理想的な低流量で作動するように設計されているが、1000 mL/minの流速より上の麻酔を提供しない。この特定のシステムは、したがって、小動物種にのみ適しています。統合された脈拍の酸化器は足の使用のためのセンサーを含んでいる。センサーは尾部の使用のために推薦されない、ある特定の外科処置のための制限であるかもしれない。また、このシステムを通して足センサを介して呼吸速度を監視できる一方で、長期間にわたって一貫した呼吸記録を得ることは困難な場合がある。最後に、従来の気化器とは異なり、このデジタルシステムは電気を必要とします。バッテリは、電力が利用できない場合や停電が発生した場合に使用でき、数時間の使用によってシステムに電力を供給できます。
このセットアップおよびプロトコルは統合された換気装置および生理学的モニタリングモジュールが付いたデジタル、低流量麻酔システムの安全で有効な使用を示す。このセットアップは限られたベンチスペースを持つあらゆる実験室のために有用であろう、または外科分野の近くに装置および管の複数の部分を収容することは不可能である。圧縮ガスタンクと別々の生理学的モニタリング装置の除去を含むオールインワンシステムには多くの利点があります。全体的に、この統合システムは従来の気化器の使用が理想的ではないグループによって考慮することができる。

動物モデルを含む研究には、多くの場合、特殊なデータ収集装置が必要です。小さな動物の手術に一般的に使用される麻酔気化器の2つの一般的なタイプがあります。伝統的な麻酔気化器は、気圧と気流1、3、4、5、6、7、8、9、10に基づく揮発性麻酔薬の受動的気化に依存しています。それらは10 L/minに0.5 L/minの流量で作動するように設計され、大きい動物モデル11のために理想的である。
我々は最近、従来の気化器12,13と比較して低流量のデジタル気化器の効果を実証した。低流量のデジタル麻酔システムは、動物の分量14、15、16の非常に低い流量の1.5-2.2倍の速度で鼻錐に動物を維持するために使用することができる。
デジタル麻酔システムを使用するには、多くの利点があります。それはキャリアのガスとして使用するために周囲の空気で引き込む作り付けのポンプを、組み込む。これにより、圧縮ガスを使用せずに麻酔を投与することができます。最近の研究17,18は、酸素の代わりに空気をキャリアガスとして用いることも、多くの手順に有益であり得る可能性を示唆している。
また、生理学的モニタリングおよび温暖化機能は、デジタル低流量麻酔システムに取り付けることもできます。ほとんどの機関では、動物の温暖化と生理学的モニタリングは、施設動物のケアと使用委員会19、20、21、22によって必要とされます。麻酔薬の生理的影響を比較した研究は、体温、心機能、および呼吸機能23、24、25の急激な鬱病を示している。動物を温めパッドの上に置いて、体温を監視し維持することがしばしば必要です。温湯器、電気暖房パッド、ヒートランプなど、動物の温暖化の方法はたくさんありますが、それぞれに大きな欠点があります。動物の温暖化の異なる方法を比較する研究では、遠赤外線温暖化が最も有益であることが分かった。デジタル気化器は特定の動物の体温を維持するために家庭の遠赤外線の暖まるの組み込み。これにより、追加のウォーミングパッドコントローラの必要性がなくなります。
体温のモニタリングに加えて、パルスオキシメトリーは、動物の心拍数と酸素飽和度を監視する一般的な方法です。この非侵襲的な方法は、単純で正確であり、血液酸素化レベルを調節する動物の能力の全体的な評価を提供します。パルスオキシメトリー用の足センサーは、前に示したように、麻酔システムに接続することができます2.
機械的換気は、多くの場合、動物が麻酔のより長い期間の下にある場合、または動物の呼吸パターンを制御する必要がある場合に必要とされます。低流量のデジタル気化器は圧力制御または容積制御の制御された呼吸を提供する機能を有する。統合された換気装置は外的な換気装置および余分な管のセットアップの条件のための必要性を除去する。
これらの共通のモニタと機能はすべて単一の機器に組み合わされるため、チューブの設定は大幅に簡素化されます。このプロトコルの目的は、オールインワンデジタル麻酔システムのセットアップと使用を実証することです。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Intubation Kit</td>
			<td>Kent Scientific Corporation</td>
			<td>ETM-MSE</td>
			<td>Includes intubation stage, intubation tube, LED light</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane Liquid Inhalation 99.9%</td>
			<td>Henry Schein, Inc.</td>
			<td>1182097</td>
			<td>Glass bottle 250mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MouseSTAT Pulse Oximeter</td>
			<td>Kent Scientific Corporation</td>
			<td>SS-03</td>
			<td>Integrated into SomnoSuite</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen Tank</td>
			<td>Indiana Oxygen Company</td>
			<td>23-160246</td>
			<td>Medical Grade O2 99%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RoVent Automatic Ventilator</td>
			<td>Kent Scientific Corporation</td>
			<td>SS-04</td>
			<td>Integrated into SomnoSuite</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SomnoSuite Low Flow Digital Anesthesia System</td>
			<td>Kent Scientific Corporation</td>
			<td>SS-01</td>
			<td>Includes RightTemp Homeothermic Warming control, pad, and temperature sensors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SomnoSuite Mouse Starter Kit</td>
			<td>Kent Scientific Corporation</td>
			<td>SOMNO-MSEKIT</td>
			<td>Includes nose cone, syringes, induction chamber, and charcoal canister</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

use of an integrated low-flow anesthetic vaporizer, ventilator, and physiological monitoring system for rodents

低流量のデジタル気化器は、一般的に、揮発性麻酔薬をキャリアガスの流れに直接投与するためにシリンジポンプを利用します。動物の福祉勧告に従って、動物は麻酔を必要とする処置の間に温められ、監視される。一般的な麻酔および生理学的モニタリング装置はガスタンク、麻酔気化器および立場、加温制御装置およびパッド、機械換気装置および脈拍の酸化計を含んでいる。また、データ収集や機器ソフトウェアの実行には、コンピュータが必要です。小さなスペースやフィールドワークを行う場合、限られたスペースですべての機器を構成することは困難な場合があります。
このプロトコルの目的は、圧縮酸素と室内空気の両方を使用した低流量デジタル気化器の使用に関するベストプラクティスを示すとともに、統合された機械式人工呼吸器、パルスオキシメータ、および高い範囲の麻酔と齧歯類に理想的な生理学的モニタリングスイートとして遠赤外線の温暖化を示すことです。

生後10週、雄、野生型C57Bl6jマウスの重さ25.41±0.8gがこの研究に使用された。マウスは麻酔を受け、鼻コーンで維持されるか、挿管され、心拍数と酸素飽和度を監視しながら1.5〜2.5%のイオブルランを備えた統合された機械人工呼吸器上で維持された。動物はマイクロアイソレーションケージでグループ収容され、ボトルで標準的なげっ歯類のチョウと水への自由なアクセスを提供しました。
心拍数とSpO2は、パルスオキシメトリーを介してメンテナンス中に監視した(図5、図6、図7、)。体温は、赤外線加熱パッドとヒートランプを介して36.5〜37.5°Cに維持された。換気された動物は統合された鼻のコーンと挿管の立場を通して挿管のプロシージャの間にイオブルランの連続的な配達を受けた。各マウスは、15分間、141 mL/minの室内空気(RA)または酸素(O2)を超えない低流量で、鼻コーン上で正常に換気または維持されました。動物の心拍数と血中酸素飽和度は安定したままで、すべての群の測定に有意な変化はほとんどなかった。SpO2は全群で82~99%の間にとどまり、体温は36.5~37.5°Cの間に維持された。 パルスオキシメーターの位置と体温の両方がSpO2の測定に影響を与えるのを観察しました。パルスオキシメータからの無効な読み取りを観察した場合、センサーの配置と加熱レベルを調整して、コア体温を安定に保ちます。
図 5 、図 6、図7のデータの重要性を判断するために、ボンフェローニ補正を伴う双方向の ANOVA が実行されました。0.05 未満のp値は有意であると考えられた。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61311/61311fig01.jpg"> 図1:麻酔誘導および鼻コーンメンテナンスのためのチューブセットアップの図。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61311/61311fig01large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61311/61311fig02.jpg"> 図2:麻酔誘導、挿管、換気のためのチューブ設定図。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61311/61311fig02large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61311/61311fig03.jpg"> 図3:マウスは、統合された鼻コーンを備えた挿管スタンドを介して挿管手順中にイオブルランの連続送達を受けた。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61311/61311fig03large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61311/61311fig04.jpg"> 図4:後足の上に一体型パルスオキシメータセンサーを配置。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61311/61311fig04large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61311/61311fig05.jpg"> 図5:15分以上 ±の平均心拍数は、ルームエア(RA)または100%酸素(O2)が鼻コーンを通って送達されるか、気管管(n=5/群)を通して換気されたSDを有する。群間に有意差は認められない。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61311/61311fig05large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61311/61311fig06.jpg"> 図6:低流動麻酔系による初期麻酔誘導後に記録された心拍数値(bpm)15 分間の 30 秒間隔から計算された平均心拍数値。各データポイントは、各グループ内のすべての動物の平均±SDを表します(n=5)。どのグループでも15分間の心拍数の有意な変化は認められなかった。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61311/61311fig06large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61311/61311fig07.jpg"> 図7:組織酸素飽和度(%)低流動麻酔システムによる最初の麻酔誘導の後。15 分間の 30 秒の時間間隔から計算された平均 SpO2 値。各データポイントは、各グループ内のすべての動物の平均±SDを表します(n=5)。SpO2 では、どのグループでも15分間有意な変化は認められなかった。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61311/61311fig07large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>

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

ここでは、人工呼吸器と生理学的モニタリングモジュールを内蔵したデジタル低流量麻酔システムを用いて、マウスに麻酔ガスを安全かつ効果的に管理するプロトコルを提示する。

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 ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

5.7K ビュー.  Kent Scientific Corporation. ここでは、人工呼吸器と生理学的モニタリングモジュールを内蔵したデジタル低流量麻酔システムを用いて、マウスに麻酔ガスを安全かつ効果的に管理するプロトコルを提示する。

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

The Use of Cystometry in Small Rodents: A Study of Bladder Chemosensation

The lower urinary tract (LUT) functions as a dynamic reservoir that is able to store urine and to efficiently expel it at a convenient time. While storing urine, however, the bladder is exposed for prolonged periods to waste products. By acting as a tight barrier, the epithelial lining of the LUT, the urothelium, avoids re-absorption of harmful substances. Moreover, noxious chemicals stimulate the bladder's nociceptive innervation and initiate voiding contractions that expel the bladder's contents. Interestingly, the bladder's sensitivity to noxious chemicals has been used successfully in clinical practice, by intravesically infusing the TRPV1 agonist capsaicin to treat neurogenic bladder overactivity1. This underscores the advantage of viewing the bladder as a chemosensory organ and prompts for further clinical research. However, ethical issues severely limit the possibilities to perform, in human subjects, the invasive measurements that are necessary to unravel the molecular bases of LUT clinical pharmacology. A way to overcome this limitation is the use of several animal models2. Here we describe the implementation of cystometry in mice and rats, a technique that allows measuring the intravesical pressure in conditions of controlled bladder perfusion.
	After laparotomy, a catheter is implanted in the bladder dome and tunneled subcutaneously to the interscapular region. Then the bladder can be filled at a controlled rate, while the urethra is left free for micturition. During the repetitive cycles of filling and voiding, intravesical pressure can be measured via the implanted catheter. As such, the pressure changes can be quantified and analyzed. Moreover, simultaneous measurement of the voided volume allows distinguishing voiding contractions from non-voiding contractions3.
	Importantly, due to the differences in micturition control between rodents and humans, cystometric measurements in these animals have only limited translational value4. Nevertheless, they are quite instrumental in the study of bladder pathophysiology and pharmacology in experimental pre-clinical settings. Recent research using this technique has revealed the key role of novel molecular players in the mechano- and chemo-sensory properties of the bladder.

Cystometry is an efficient technique to measure bladder function of small animals in vivo. The bladder is continuously infused at rates controlled through an intravesical catheter, whereas the urethra is left free for micturition. This allows for repetitive filling and emptying of the bladder, while intravesical pressure and voided volume are recorded.

小型げっ歯類における膀胱内圧測定の使用：膀胱Chemosensationの研究

	The lower urinary tract (LUT) functions as a  dynamic reservoir that is able to store urine and to efficiently expel it at a  convenient time. While ...

医学

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 ...

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.

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 ...

Use of a Piglet Model for the Study of Anesthetic-induced Developmental Neurotoxicity (AIDN): A Translational Neuroscience Approach

Anesthesia cannot be avoided in many cases when surgery is required, particularly in children. Recent investigations in animals have raised concerns that anesthesia exposure may lead to neuronal apoptosis, known as anesthesia-induced developmental neurotoxicity (AIDN). Furthermore, some clinical studies in children have suggested that anesthesia exposure may lead to neurodevelopmental deficits later in life. Nonetheless, an ideal animal model for preclinical study has yet to be developed. The neonatal piglet represents a valuable model for preclinical study, as they share a striking number of developmental similarities with humans.
The anatomy and physiology of piglets allow for implementation of rigorous human perioperative conditions in both survival and non-survival procedures. Femoral artery catheterization allows for close monitoring, thus enabling prompt correction of any deviation of the piglet's vital signs and chemistries. In addition, there are multiple developmental similarities between piglets and human neonates. The techniques required to use piglets for experimentation will require experience to master. A pediatric anesthesiologist is a critical member of the investigative team. We describe, in a general sense, the appropriate use of a piglet model for neurodevelopmental study.

Use of a Piglet Model for the Study of Anesthetic-induced Developmental Neurotoxicity AIDN: A Translational Neuroscience Approach

Anesthesia-induced developmental neurotoxicity (AIDN) research has focused on rodents, which are not broadly applicable to humans. Non-human primate models are more relevant, but are cost-prohibitive and difficult to use for experimentation. The piglet, in contrast, is a clinically relevant, practical animal model ideal for the study of anesthetic neurotoxicity.

麻酔誘発性発達神経毒（AIDN）研究のための子豚モデルの使用：翻訳神経科学的アプローチ

Anesthesia cannot be avoided in many cases when surgery is required, particularly in children.  Recent investigations in animals have raised concerns that ...

Sucrose Preference and Novelty-Induced Hypophagia Tests in Rats using an Automated Food Intake Monitoring System

The prevalence and incidence of depressive disorders are rising worldwide, affecting about 322 million individuals, underlining the need for behavioral studies in animal models. In this protocol, to study depression-like and anhedonic behavior in rats, the established sucrose preference and novelty-induced hypophagia tests are combined with an automated food and liquid intake monitoring system. Prior to testing, in the sucrose preference paradigm, male rats are trained for at least 2 days to consume a sucrose solution in addition to tap water. During the test, rats are again exposed to water and sucrose solution. Consumption is registered every second by the automated system. The ratio of sucrose to total water intake (sucrose preference ratio) is a surrogate parameter for anhedonia. In the novelty-induced hypophagia test, male rats undergo a training period in which they are exposed to a palatable snack. During training, rodents show a stable baseline snack intake. On test day, the animals are transferred from home cages into a fresh, empty cage representing a novel unknown environment with access to the known palatable snack. The automated system records the total intake and its underlying microstructure (e.g., latency to approaching the snack), providing insight into anhedonic and anxious behaviors. The combination of these paradigms with an automated measuring system provides more detailed information, along with higher accuracy by reducing measuring errors. However, the tests use surrogate parameters and only depict depression and anhedonia in an indirect manner.

Presented here is a protocol to study depression-like and anhedonic behavior in rats. It combines two well-established behavioral methods, the sucrose preference and novelty-induced hypophagia tests, with an automated food and liquid intake monitoring system, to indirectly investigate rodent behavior using surrogate parameters.

自動食物摂取モニタリングシステムを用いたラットにおけるショ糖嗜好と新規性誘発性低血圧試験

The prevalence and incidence of depressive disorders are rising worldwide, affecting about 322 million individuals, underlining the need for behavioral ...

肺結節の診断と治療のための3D再構成

A 3D Digital Model for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Nodules

The three-dimensional (3D) reconstruction of pulmonary nodules using medical images has introduced new technical approaches for diagnosing and treating pulmonary nodules, and these approaches are progressively being acknowledged and adopted by physicians and patients. Nonetheless, constructing a relatively universal 3D digital model of pulmonary nodules for diagnosis and treatment is challenging due to device differences, shooting times, and nodule types. The objective of this study is to propose a new 3D digital model of pulmonary nodules that serves as a bridge between physicians and patients and is also a cutting-edge tool for pre-diagnosis and prognostic evaluation. Many AI-driven pulmonary nodule detection and recognition methods employ deep learning techniques to capture the radiological features of pulmonary nodules, and these methods can achieve a good area under-the-curve (AUC) performance. However, false positives and false negatives remain a challenge for radiologists and clinicians. The interpretation and expression of features from the perspective of pulmonary nodule classification and examination are still unsatisfactory. In this study, a method of continuous 3D reconstruction of the whole lung in horizontal and coronal positions is proposed by combining existing medical image processing technologies. Compared with other applicable methods, this method allows users to rapidly locate pulmonary nodules and identify their fundamental properties while also observing pulmonary nodules from multiple perspectives, thereby providing a more effective clinical tool for diagnosing and treating pulmonary nodules.

著者スポットライト:肺結節の診断と治療のための3Dデジタルモデル  

The objective of this study is to develop a novel 3D digital model of pulmonary nodules that serves as a communication bridge between physicians and patients and is also a cutting-edge tool for pre-diagnosis and prognostic evaluation.

肺結節の診断と治療のための3Dデジタルモデル

The three-dimensional (3D) reconstruction of pulmonary nodules using medical images has introduced new technical approaches for diagnosing and treating ...

肝臓のこわばり分布の定量解析

A Three-Dimensional Digital Model for Early Diagnosis of Hepatic Fibrosis Based on Magnetic Resonance Elastography

Hepatic fibrosis is an early stage of liver cirrhosis, and there are no better non-invasive and convenient methods for the detection and evaluation of the disease. Despite the good progress made with the liver stiffness map (LSM) based on magnetic resonance elastography (MRE), there are still some limitations that need to be overcome, including manual focus determination, manual selection of regions of interest (ROIs), and discontinuous LSM data without structural information, which makes it impossible to evaluate the liver as a whole. In this study, we propose a novel three-dimensional (3D) digital model for the early diagnosis of hepatic fibrosis based on MRE.
MRE is a non-invasive imaging technique that employs magnetic resonance imaging (MRI) to measure the liver stiffness at the scanning site through human-computer interaction. Studies have indicated a significant positive correlation between the LSM obtained through MRE and the degree of hepatic fibrosis. However, for clinical purposes, a comprehensive and precise quantification of the degree of hepatic fibrosis is necessary. To address this, the concept of Liver Stiffness Distribution (LSD) was proposed in this study, which refers to the 3D stiffness volume of each liver voxel obtained by the alignment of 3D liver tissue images and MRE indicators. This provides a more effective clinical tool for the diagnosis and treatment of hepatic fibrosis.

著者スポットライト: Advancing Hepatic Fibrosis Diagnosis Using Magnetic Resonance Elastography and AI 

The objective of this study was to develop a novel three-dimensional digital model for the early diagnosis of hepatic fibrosis, which includes the stiffness of each voxel in the patient's liver and can thus, be used to calculate the distribution ratio of the patient's liver at different fibrosis stages.

磁気共鳴エラストグラフィに基づく肝線維症の早期診断のための3次元ディジタルモデル

Hepatic fibrosis is an early stage of liver cirrhosis, and there are no better non-invasive and convenient methods for the detection and evaluation of the ...