Básico Técnicas Cirúrgicas na Minipig Göttingen: Intubação, cateterismo vesical, cateterização veia femoral e perfusão Transcardial

Resumo

O uso de suínos domésticos e em miniatura na ciência tem aumentado significativamente nos últimos anos. Ao demonstrar como executar a intubação, cateterismo vesical transuretral, artéria femoral e cateterização da veia, bem como a perfusão transcardial, pretendemos aumentar ainda mais o valor de Göttingen minipigs na pesquisa biomédica.

Resumo

O surgimento do minipig Göttingen na pesquisa de temas como a neurociência, toxicologia, diabetes, obesidade e cirurgia experimental reflete a estreita semelhança destes animais à anatomia e fisiologia humana ^1-6. O tamanho da minipig Göttingen permite o uso de cirurgia equipamentos e avançados métodos de imagem semelhantes aos usados ​​em humanos ^6-8. O objetivo deste vídeo-aula é aumentar a consciência sobre o valor dos porquinhos na pesquisa biomédica, demonstrando como executar a intubação traqueal, cateterismo vesical transuretral, artéria femoral e cateterização da veia, bem como a perfusão transcardial.

Intubação endotraqueal deve ser realizada sempre que um minipig sofre anestesia geral, porque mantém uma via aérea patente, permite ventilação assistida e protege as vias aéreas dos aspirados. Cateterismo vesical transuretral pode fornecer informações úteis sobre sobre o estado de hidratação, bem como função renal e cardiovascular durante longos procedimentos cirúrgicos. Além disso, cateterismo urinário podem evitar a contaminação de equipamentos médico-técnica delicada e extensão da bexiga dolorosa que pode prejudicar o animal e desnecessariamente influência do experimento devido ao aumento do tônus ​​vagal e alteração nos parâmetros fisiológicos. Cateterização arterial e venosa é útil para a obtenção de amostras de sangue repetidas e monitoramento de vários parâmetros fisiológicos. Cateterização de vasos femorais é preferível a cateterização dos vasos do pescoço para maior facilidade de acesso, quando a realização de experimentos envolvendo frame-based neurocirurgia estereotáxica e imagiologia cerebral. Ao realizar o cateterismo navio em estudos de sobrevida, técnica asséptica rigorosa deve ser empregada para evitar infecções ^6. Perfusão Transcardial é o método de fixação mais eficaz, e produz resultados de destaque na elaboração de órgãos minipig para histologia e histoquímica ^2,9. Para mais informações sobre a cirurgia anestesia e técnicas experimentais em suínos, em geral nos referimos a Swindle 2007. Informações suplementares sobre a pré-medicação e indução da anestesia, ventilação assistida, analgesia, cuidados pré e pós-operatório de Göttingen porquinhos estão disponíveis através da Internet em http://www.minipigs.com ^10. Para informações completas sobre anatomia suína nos referimos a Nickel et al. Vol. ^01-05 novembro.

Protocolo

1. Intubação

1. Equipamentos necessários para entubação endotraqueal: meios de ventilação assistida, fundas para a abertura da boca, sucção de baixa pressão com a ponta sem corte, laringoscópio com lâmina reta veterinária entre 17 e 25 cm de comprimento, estilete, seringa com ar, estetoscópio e fita adesiva. Para adultos Göttingen minipigs um tamanho de tubo endotraqueal 5-7 mm é apropriada ^10. Neste vídeo um tubo de 5,5 mm foi utilizada ^10.
2. O minipig é colocado em suas costas e devidamente comprovadas, a fim de garantir que a passagem da laringe é mantido em linha reta.
3. A língua é um pouco puxado para fora e da mandíbula mantidas abertas por um assistente, sem uso abusivo da cabeça. Rotação das vias aéreas ou a extensão excessiva da cabeça pode obstruir as vias aéreas, tornando a abertura da laringe mais difícil identificar e complicando a colocação do tubo traqueal.
4. O laringoscópio é passado para a cavidade faríngea e usados ​​para deprimir a língua, fazendo com que a epiglote visíveis. A ponta da sucção é utilizada para deslocar a epiglote do palato mole. A ponta do laringoscópio é então usado para pressionar a epiglote para cima em direção a base da língua, revelando a abertura da laringe.
5. As cartilagens aritenóides e pregas vocais entram em vista e do tubo endotraqueal é avançada suavemente com uma ligeira rotação, na traquéia durante a expiração.
6. O manguito do tubo é inflado de acordo com as especificações de fabricação tendo o cuidado de evitar a inflação em excesso, o que pode causar inchaço e edema das vias aéreas. Os porcos têm um brônquio para ventilar o lobo cranial direito pulmonal. Portanto, é importante para colocar o tubo acima da bifurcação da traquéia. Isto é facilitado usando o tamanho correto do tubo e mais importante, pela fixação da extremidade proximal do tubo ao nível do focinho com fita adesiva.
7. Quando o minipig está devidamente entubado, uma passagem livre de ar deve ser sentida através do tubo, e ausculta pulmonar deve revelar sons de respiração em ambos os lados esquerdo e direito do tórax.
8. Depois de ligar o ventilador com sistema de monitoramento para o minipig, fisiológicos valores de dióxido de carbono expiratório devem ser mensuráveis ​​e da curva de dióxido de carbono que segue o padrão de respiração decidiu pela ajustes do ventilador ^6,10 podem ser observados.
9. O dióxido de carbono e os valores da oximetria pode inicialmente ser afetada pela pré-medicação e indução anestésica. No entanto, estes valores devem reverter rapidamente volta ao normal com ventilação adequada ^6,10. Qualquer sinal de cianose apesar artificial assistida ventilação indicam colocação imprópria do tubo. O erro mais comum é a colocação inadvertida do tubo no esôfago.

2. Cateterismo vesical transuretral

1. Este procedimento é apenas para fêmeas. Para minipigs adulto tamanho do cateter Foley francês 8 ou 10 é apropriado. Devido à curvatura e tamanho da abertura uretral externo, um cateter com estilete é preferível. Um espéculo nasal pode ser usado em pequenos porquinhos enquanto um espéculo com lâminas mais pode ser útil para grandes animais. Equipamento necessário também inclui uma ponta romba-fórceps, uma seringa com lubrificante, solução salina e um sistema fechado de bolsa de drenagem de urina.
2. A fim de melhor visualizar o orifício externo da uretra durante o cateterismo é o minipig colocados em suas costas com um apoio sob a região lombar, enquanto um assistente puxa as patas traseiras cranialmente.
3. O espéculo lubrificado é inserido e abriu para visualizar a parede vaginal. A abertura externa feminina uretral está localizado no piso da vagina cerca de um terço à metade da distância até o colo do útero (Fig. 1A). No entanto, porque o animal é colocado na parte traseira, a posição da abertura uretral aparecerá para ser invertido.
4. O cateter é controlada com a pinça romba-ponta, para que a ponta do cateter está na continuação do fórceps. Insira cuidadosamente o cateter na abertura da uretra ^{(Figura 1B).} A uretra é facilmente traumatizada se a força é muito usado durante o cateterismo. Contudo, a resistência ligeira pode inicialmente ser sentidas até o cateter passou o esfíncter urinário externo. Se o problema persistir, isso pode indicar que o animal não está sedado profundamente o suficiente. A solução é esperar um pouco e deixar a anestesia tomar o seu efeito.
5. Como o cateter alcança a bexiga, remova o estilete, e urina será visto fluindo.
6. Inflar o balão com solução salina de acordo com as especificações do fabrico e puxe o cateter até que o balão pega no colo da bexiga.
7. Anexar o sistema fechado bolsa de drenagem de urina.
8. Cateter a fita para a cauda para evitar deslocamento acidental do cateter ao manusear o animal.

3. Artéria femoral e veia catheterization

1. Equipamento necessário inclui: bisturi, sem corte de ponta tesoura cirúrgica, pinça, pequenas blunt-ponta pinça cirúrgica, afastador de tecidos pequena auto-retenção, porta-agulhas, swaps cirúrgica, sutura com agulha, soro fisiológico heparinizado como um flush-fluido para manter a permeabilidade do cateter , dois de calibre 18 cânula IV, dois 4-Francês bainhas ponta brite com introdutor e arame Seldinger guia.
2. A profundidade da anestesia deve ser avaliado pelo teste do reflexo interdigital dor antes de iniciar o procedimento.
3. A artéria femoral e da veia são abordados com o minipig colocados em suas costas ea perna traseira retraído lateralmente. Identificar na prega de pele entre o músculo grácil e sartório, onde a pulsação da parte superficial da artéria safena medial desaparece.
4. Faça uma incisão cutânea longitudinal superficial cranial a este ponto, evitando assim, inadvertidamente, danificar os vasos medial safena.
5. Use uma tesoura de ponta romba para dissecar o tecido subcutâneo subjacente.
6. A divisão da fáscia do músculo sartório e grácil é dividido cranial ao local de penetração dos vasos safena medial, primeiro com uma pequena blunt-ponta pinça cirúrgica e depois digitalmente.
7. Os dois grupos musculares são separadas com afastador de tecidos pequena auto-retenção tendo o cuidado para não danificar o nervo femoral e vasos.
8. A artéria é isolado por um período de aproximadamente 1 a 2 cm, utilizando dissecção romba.
9. Gire a agulha venflon chanfrada para o lúmen é voltado para cima. Dobrar a agulha um pouco por isso vai acompanhar a curvatura navio com mais facilidade. Lembre-se de garantir a agulha ainda pode ir e vir com pouco esforço.
10. A artéria é puncionada, a agulha retraída eo fio-guia Seldinger é inserido através do tubo venflon.
11. Retire o tubo venflon enquanto suavemente aplicando pressão na artéria para assegurar a fixação do fio-guia.
12. A bainha com introdutor é inserida sobre o fio Seldinger e avançado para a posição desejada, após o qual o introdutor e arame Seldinger é removido.
13. A veia femoral está localizado logo abaixo e medial à artéria. Após isolar a veia utilizando dissecção romba, a veia é canulada, como descrito anteriormente para a artéria.
14. Para verificar que tanto a artéria e veia cateterizada são corretamente, tirar sangue de ambas as bainhas e comparar a cor das amostras. Sempre que desenho uma amostra de sangue, lembre-se de seguida lavar os cateteres com solução salina heparinizada, a fim de manter a permeabilidade do cateter.
15. Os cateteres são garantidos ea pele é fechada com alguns pontos.
16. Um ciclo de navio pode ser colocado ao redor da artéria e veia, a fim de fixar os vasos antes da punção. Apesar de suas vantagens, geralmente evitar este passo adicional, porque requer dissecção excessiva dos vasos e pode aumentar o risco de danificar os ramos laterais e profundas.

4. Perfusão Transcardial

1. Os seguintes equipamentos são necessários para o procedimento: sistema de perfusão (Fig. 2), fluidos de perfusão relevantes, bisturi, sem corte de ponta de uma tesoura cirúrgica, tesoura de osso, e duas grandes auto-holding pinças dos quais pelo menos um tem uma ponta curva. A auto-retenção afastador esternal não é absolutamente necessário, mas facilita o processo consideravelmente.
2. Perfusão Transcardial deve ser realizada em um quarto bem ventilado com um alto sistema de extracção de fumos e poder instalações que permitem a coleta de líquidos e sangue do perfusato para a eliminação segura subseqüentes.
3. Após injeção intravenosa de uma dose letal de pentobarbital, teste do reflexo interdigital dor antes de continuar.
4. O melhor acesso para o coração e aorta é fornecido através de uma esternotomia mediana. Faça uma incisão longitudinal de pele profunda, que se estende desde o manúbrio ao processo xifóide do esterno. Ter acesso à cavidade torácica, fazendo uma pequena incisão no diafragma, logo abaixo do apêndice xifóide.
5. Inserir as tesouras óssea para a cavidade torácica e bisect do esterno. Cuidados devem ser tomados ao realizar este procedimento, porque o coração pode ser aderente em algum lugar para o interior do esterno. Portanto, certifique-se que a lâmina da tesoura osso repousa em todos os tempos no interior da cavidade torácica contra o interior do esterno.
6. Após o esterno foi dividido, coloque o afastador auto-retenção do esterno e abrir a cavidade torácica.
7. Se ainda intacto, fazer uma pequena incisão no pericárdio no ápice do coração e, em seguida, digitalmente abrir o saco pericárdico.
8. Identificar o ventrículo esquerdo, aurícula direita ea aorta, juntamente com a veia cava superior (Fig. 1C)
9. Faça um pequeno corte superficial perto do ápice do coração e de acesso ao ventrículo esquerdo por perfuração do miocárdio com um instrumento de ponta romba.
10. Insira o perfusion cânula no interior do ventrículo esquerdo e mova a ponta da cânula cranialmente para a aorta.
11. Quando a cânula é sentida entre os dedos na aorta, fixar a cânula no lugar com a pinça auto-holding curvas.
12. Faça uma incisão na aurícula direita e começar a injetar o fixador através da cânula de perfusão. O fluxo de perfusato na aorta pode ser sentida, e sangue derramará através da aurícula direita incisão como o fluxo de perfusato para os vasos minipig continua. Observe como a perfusão sistêmica com paraformaldeído induz hiperextensão dos membros e espasmos da musculatura superficial, devido à aldeído ligação transversal dos nervos e músculos. Ao utilizar um sistema de perfusão alimentado por ar comprimido em vez da gravidade, certifique-se remover a cânula, ou prender o tubo de silicone claro, antes do canister está vazio, a fim de evitar a entrada de ar no sistema vascular.

Figura 1. A: A fêmea Göttingen minipig abertura uretral externo B:. A abertura da uretra após a inserção de cateter C:. Vista ventral do coração minipig após a esternotomia mediana.

Figura 2. R: O sistema de perfusão consiste de tubo de entrada com uma válvula de pressão ajustável e uma alavanca usada para controle de admissão de ar comprimido dentro do recipiente mantendo o perfusato. Tubo de silicone claro liga o recipiente para uma cânula de ponta romba feita a partir de um tubo de aço 4 milímetros B e C:. Ao comprimir a alavanca de entrada, a pressão sobe no recipiente e do perfusato é propelido através da cânula D:. Quando a clara tubo de silicone e cânulas são preenchidos com perfusato, o fluxo é interrompido com uma pinça eo sistema está pronto para uso.

Discussão

Esta apresentação fornece instruções passo-a-passo as instruções visuais sobre como realizar quatro procedimentos freqüentemente utilizados na pesquisa minipig ^12,13. As técnicas descritas podem ser utilizados com pouca ou nenhuma adaptação em suínos da raça Landrace e outros animais de pesquisa de grande porte como cães e ovelhas ^14. A técnica asséptica deve ser empregada para evitar infecções, ao executar os procedimentos descritos em estudos de sobrevida.

Indução da anestesia é importante para o bem-estar animal e as razões científicas, e deve fornecer ausência de reflexos da córnea e relaxamento muscular bom, antes da intubação traqueal é tentada. No entanto, porque os anestésicos usados ​​para a indução não são dadas em doses fixas, mas administrado até o efeito desejado é observado, é importante acompanhar de perto o animal, devido ao risco de apnéia, especialmente se estiver usando propofol ^6,10. Para a intubação traqueal, o uso de xilocaína spray ou relaxante muscular pode facilitar a introdução do tubo, mas o uso de bloqueadores neuromusculares deve ser feito apenas por pessoal que são bem treinados em tais procedimentos, de modo a estar em conformidade com os requisitos éticos. Cuidados devem ser tomados para não traumatizar a passagem da laringe durante a intubação, a fim de evitar o inchaço da traquéia e edema. Edema das vias aéreas pode ser tratada com AINE ou similar anti-inflamatórios ^10. Os porcos podem ser entubados de várias posições, mas com o animal em sua parte traseira tende a ser mais fácil para aqueles que regularmente realizar intubação humano, pois apresenta as vias aéreas de forma semelhante ^6. O erro mais comum durante a intubação é a colocação inadvertida do tubo no esôfago, que está situado logo abaixo da laringe a passagem quando o animal é colocado em suas costas. Note, o tubo não deve nunca ser avançados sem primeiro identificar claramente as cartilagens aritenóides e pregas vocais.

Cateterização transuretral da bexiga através da uretra é facilmente feito em suínos fêmeas, enquanto que este procedimento é extremamente difícil, talvez impossível, no sexo masculino ^6. Deve-se notar que, desde o orifício da uretra feminina é anterior à vagina, a maior abertura vaginal pode ser erroneamente cateterizada. O uso de lubrificante estéril e desinfecção é aconselhável para estudos de sobrevida. Além disso, lubrificante com efeito anestésico local pode facilitar o procedimento de cateterismo.

Ao realizar artéria femoral e veia catherization, a escolha de cateteres navio e como eles são garantidos diferem entre a sobrevivência não e estudos de sobrevivência, especialmente quando os cateteres são implantados por um período prolongado de tempo ^6. Por exemplo, cateteres para implantação crônica deve ser altamente biocompatível, tem contas a retenção ou punhos para fixação, bem como não traumatizar a parede do vaso ao longo do tempo, induzindo a trombose ou erosão ^6.

No vídeo presente, nós usamos um sistema fechado alimentado por ar comprimido para perfusão transcardial. Outra opção é usar um sistema orientado pela gravidade. A vantagem dos sistemas de gravidade em comparação com sistemas que utilizam ar comprimido é que eles são simples, eficientes e não apresentam risco de ar pressurizado entrar no sistema vascular. No entanto, a pressão hidrostática exercida pela gravidade sistemas muda continuamente durante a perfusão, e isso pode afetar os resultados histológicos ^15. Dependendo de qual tipo de estudos histopatológicos se quer executar, pode ser vantajoso para perfundir o animal com solução salina heparinizada primeiro. Este é importantance especial ao realizar a coloração de imunofluorescência, a fim de evitar problemas causados ​​por autofluorescência eritrócitos. Além disso, se o órgão de interesse é o cérebro, a aorta descendente poderia ser fixada para salvar fixador. No entanto, em suínos, este passo implica adicionais dissecação e irá prolongar o procedimento.

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
Procedimento	Equipamento	Companhia	Catálogo número
Intubação
	Respirador	Datex-Ohmeda S / S Avance, a GE Healthcare	1009-9002-000
	Sucção com ponta romba	Unomedical	34091181
	Laringoscópio	Moleiro	85-0045 (set Laringoscópio)
	Tubo endotraqueal 5,5 mm de diâmetro	Smiths Medical International Ltd.	100/199/055
	Estilete	Hudson RCI	5-151001
	5ml seringa
	Estetoscópio	Martin	17-262-00
Catherization bexiga
	AquaFlate glicerina silicone cateter Foley 8-francês com estilete	Rüsch	178003
	Espéculo nasal	Martin	36-859-50
	Espéculo retal	Martin	30-613-15
	Blunt-ponta forceps	Martin	13-374-16
	Gel lubrificante cateter
	Cathejell lidocaína	Montavit	CJL08501
	Comb Instillagel.	FARCO Pharma	08-40-200
	A4 bolsa de drenagem de urina	Unomedical	38 155 1S
	Fita adesiva
Artéria femoral e veia catherization
	Bisturi	Martin	10-295-11
	Blunt-ponta tesoura cirúrgica	Martin	11-881-18
	Pinça	Martin	12-100-14
	Pequena blunt-ponta pinça cirúrgica	Martin	13-375-13
	Retrator Tissue pequena auto-retenção	Martin	15-753-13
	Needleholder	Martin	20-634-14
	Swaps cirúrgica
	Sutura com agulha
	Salina
	Heparina	LEO	585679
	Calibre 18-venflon	BD Venflon Pro	393206
	4-brite francês bainhas ponta com introdutor e guia de arame Seldinger	Cordis	154-2629-1/0017
Perfusão Transcardial
	Sistema de perfusão sob pressão	Casa feita a partir de peças disponíveis na maioria das lojas de ferragens profissional
	Sistema de extracção de fumos	Gram A / S	01750000 e 0303700
	Perfusant 5L
	Blunt-ponta tesoura cirúrgica	Martin	11-881-18
	Tesouras óssea	FST	16150-24
	Grandes curvas ponta auto-retenção forceps	Martin	13-421-18
	Auto-retenção afastador esternal	Rudolf Medical	7520-10
	Pentobarbital	TheRoyal Veterinária e Agrícola University (KVL)	200 mg / ml
	22 calibre venflon	BD Venflon Pro	393202