The video demonstrates the surgical procedure for implanting a Hickman catheter in swine, detailing catheter length adjustment, vessel preparation, securing sutures, and confirming catheter patency. It reports a successful patent rate of 78.13% in a study of 32 swine, noting minor repair needs and effective outcomes for catheter management.

insertion and securing the catheter

Hickman-kateter för långvarig vaskulär åtkomst hos svin

The indispensable role of central venous catheters (CVCs) in patient care is owed to their convenience, favorable safety profile, and versatility1. Functions of a CVC include reliable access for total parenteral nutrition, hematopoietic stem cell transplantation, plasmapheresis/apheresis, and efficient fluid, blood, or co-drug administration2. In veterinary medicine, CVCs also minimize animal discomfort via the rapid dilution of irritant drugs and blood sampling without repeated venipuncture3. Despite their broad applications, the use of CVCs in large animal research still presents several considerable challenges4.
Percutaneous CVC placement via a guidewire or introducer catheter can be difficult for non-veterinary researchers, particularly in animals with deep venous structures5. An improper CVC installation technique may result in inadvertent placement into nearby structures, necessitating ultrasound-guided placement or a postprocedure radiography of the positioning6. However, compared to human operating rooms, ultrasounds are not readily available in many large animal research laboratories. Further, long-term use of indwelling catheters can result in line kinking, puncture, infection, or extrication by animals, with the possible disruption of timely treatment, clinical monitoring, and research outcomes4,7. Replacement of the CVC requires additional resources, including material procurement, surgical scheduling, fasting time, and radiographic access. CVC-related complications can therefore create significant technical and financial barriers or a disruption to productive translational research, particularly in swine. Contamination by food or feces, scratching against cage walls, and kicking sites of irritation may compromise a CVC, and the risk of CVC-related complications is amplified by long-term use. Thus, safe and uncomplicated maintenance of a CVC in swine requires careful consideration of CVC choice, placement, securement, protection, sanitation, and surveillance.
The Hickman catheter (HC) used in this protocol is a tunneled CVC with a polyester cuff and one to three lumens, that is commonly used for long-term intravenous access in humans and animals1,4,8,9. The tunneled catheter approach has been associated with lower complication rates and maintenance costs relative to non-tunneled variations10,11,12. The cuff reduces HC extrication by incorporating into the subcutaneous tissues surrounding the skin exit site. The multi-lumen design also enables the separation of medication administration and blood draws, thereby minimizing blood sample contamination and inaccuracy. Despite this, HC use is not without challenges, the most common of which include fracture, migration, occlusion, and infection13,14,15,16. Proper installation and maintenance of a HC are therefore indispensable skills when used in translational research. However, the current literature offers little guidance for best-practices for HC use in swine during long-term trials5,6,17.
The purpose of this study is to outline an optimized approach for HC insertion into the internal jugular vein (IJV), skin securement, and durable protection that minimizes long-term catheter-related complications and discomfort in swine. A discussion of the important considerations for HC use, potential challenges that may be encountered, and modifications that may improve the quality of this approach is included.

Författare i fokus: Användning av Hickman-kateter för långvarig vaskulär åtkomst i en preklinisk svinmodell  

Användning av Hickman-kateter för långvarig vaskulär åtkomst i en preklinisk svinmodell

This protocol describes a reliable and reproducible technique for the insertion and maintenance of a tunnel Hickman catheter for long-term vascular access in a large animal model. The approach allows for convenient daily sampling of whole blood from awake animals and intravenous administration of medication and fluids. Some of the main challenges to the long-term central venous lines in large animals are infection and damages.As large animals are occasionally able to gain access to the lines and cause mechanical trauma. To mitigate these challenges, our group has invented our special pouches that protects the line while still allowing easy access to the same catheter. Central venous catheters are invaluable devices in large animal research as they facilitate a wide range of medical applications, but there is no consensus on the best practices for their insertion and maintenance.In response, we have proposed a protocol that comprehensively describes an approach for proper placement of a tunneled Hickman catheter in pigs that minimizes catheter-related complications and morbidity. The use of our approach in over 100 pigs has resulted in long-term patency and minimal complication rates. This protocol offers a method to optimize the lifespan of the Hickman catheter, and guidance for approaching issues during its use.

Watch this Scientific Journal Video about Insertion and Securing the Catheter at JoVE.com

Insertion and Securing the Catheter  

Införande och säkring av katetern

Skär av kateterns ände till ungefär den längd där den skulle nå ner till en tredjedel av längden på svinets bröstben. Använd Adson-Brown-pincetten för att ta tag i mitten av det isolerade IJV-segmentet och gör ett snitt halvvägs genom kärlet med en böjd Metzenbaum-sax. Medan du håller i IJV-segmentet, sätt in venplockaren i kärlets stjärtsegment.Samtidigt som spänningen bibehålls på kranialsuturbandet. Sätt in och trä in kateterns ände i kärlet kaudalt. När katetern är helt införd, knyt den kaudala suturbindningen en gång för att tillfälligt säkra Hickman-katetern.När patency har bekräftats, knyt den kaudala suturen två gånger för att säkra det distala IJV-segmentet runt den intravenösa katetern. Knyt sedan kranialsuturbindningen en gång för att täppa till blodflödet i IJV-segmentet. När det är gjort för att stänga det ventrala kirurgiska stället, avbryter först suturplatysma enkelt suturer med en 3-0 flätad absorberbar sutur.Stäng sedan subkutikulära löpande suturer med en 3-0 monofilament absorberbar sutur. För att fästa Hickman-katetern på djurets hud, rikta Hickman-katetern så att den bildar en U-form. Identifiera sedan tre punkter.Den första punkten ligger inom två centimeter från utgångsplatsen. Den andra punkten är över den kluvna delen av katetern där de röda och vita linjerna divergerar. Och den tredje punkten är högst upp på U:et mellan de två första punkterna.Vid varje punkt placerar du en tre centimeter lång bit av en tums medicinsk tejp över katetern för att skapa en vinge på varje sida. Med en O-syntetisk monofilament, icke-absorberbar polypropensutur, fäst varje vinge mot huden via en enda enkel avbruten sutur. Vid den andra punkten över den kluvna delen, lägg till en enda avbruten sutur genom springan mellan de två linjerna och se till att knuten ligger ovanpå tejpen för att förhindra irritation.Testa genomsläppligheten av de vita och röda linjerna utanför det sterila fältet via blodprov och blodspolning med 10 milliliter 0,9 % normal koksaltlösning och 10 milliliter hepariniserad koksaltlösning. När kateterpåsen med önskat antal flikar har skapats, rikta in hålet och flika ett med den punkt där linjerna lämnar kragen, orientera den så att dess öppning är kaudal. Se till att påsen är på mittlinjen eller något lateralt om rygghalsen.Dra sedan de röda och vita linjerna genom hålet och flika ett, se till att linorna ligger platt mellan flik ett och två med flik tre uppåt. Använd en 0 syntetisk monofilament, icke-absorberbar polypropensutur, fäst påsen på kragen med en enkel avbruten sutur i varje hörn och halvvägs längs varje ände. Suturera inte genom huden.I en representativ kohort av 32 svin med ett effektmått som sträckte sig från åtta till 132 dagar förblev 78,13 av Hickman-katetrarna patenterade fram till det experimentella effektmåttet. Små reparationer krävdes i 9,38 % av fallen, medan andelen borttagningar eller byten före och efter 30 dagar var 9,38 % respektive 12,5 %. Orsaker till linjekompromisser var bland annat förskjutning, punktering och intern blockering.Reparation och utbyte i rätt tid visade dock en 100 % funktionell framgångsfrekvens utan betydande störningar i datainsamlingen.

Research

JoVE Journal

Medicine

Insertion and Securing the Catheter

371 Views.  Johns Hopkins University School of Medicine. Cut the end of the catheter to approximately the length at which it would reach down to one third of the length of the swine's sternum. Using Adson-Brown forceps, grasp the middle of the isolated IJV segment and make a cut halfway through the vessel with curved Metzenbaum scissors. While holding the IJV segment, insert the vein pick into the caudal segment of the vessel.While maintaining tension on the cranial suture tie. Insert and thread the end of the catheter into the vessel caudal...