動物試驗外科手術(shù)麻醉

1、實驗外科手術(shù)概論—動物實驗技術(shù),上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院動物實驗室丁在咸,,實驗外科手術(shù)目的與倫理實驗動物和實驗研究人員的技術(shù)動物實驗的術(shù)前準(zhǔn)備實驗動物麻醉及麻醉藥物實驗人員著裝及無菌操作術(shù)后觀察、治療及實驗性給藥部分動物實驗操作技術(shù)圖片,1.1實驗外科手術(shù)基本目的,因人類生命科學(xué)、藥學(xué)和醫(yī)學(xué)和臨床教學(xué)等科學(xué)實驗需要，以實驗動物為研究對象，運用外科技術(shù)和方法，研究和觀察實驗動物在組織解剖學(xué)、組織病理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程和動

2、物實驗?zāi)Ｐ偷确矫娴牡姆磻?yīng)、變化和結(jié)果。,1.2實驗外科的倫理原則：,可以采用非手術(shù)方法完成的研究課題應(yīng)當(dāng)盡量采用非手術(shù)的實驗方法；有條件使用外科微創(chuàng)技術(shù)和介入技術(shù)的研究課題應(yīng)當(dāng)放棄常規(guī)外科手術(shù)方法；可以減少實驗動物使用數(shù)量的，必須優(yōu)化課題設(shè)計和實驗技術(shù)路線以及實施方案，盡一切可能減少實驗動物的使用數(shù)量；,整個實驗手術(shù)過程應(yīng)當(dāng)遵循“關(guān)愛、善待、無痛和盡可能減少手術(shù)創(chuàng)傷”倫理原則；應(yīng)當(dāng)盡可能避免被試動物在情緒、肉體、飼養(yǎng)和環(huán)境等方面的

3、恐懼、緊張、疼痛和非實驗因素的創(chuàng)傷，并滿足被試動物在飼養(yǎng)、營養(yǎng)、環(huán)境條件以及情緒和行為感官方面的福利需要。,1.3實驗外科手術(shù)技術(shù),包括熟練的手術(shù)麻醉、麻醉監(jiān)護(hù)與管理；普通外科和專業(yè)外科技術(shù)、外科微創(chuàng)技術(shù)；實驗室檢查、診斷和臨床觀察、實驗性用藥及治療等技術(shù)。,2.實驗動物和實驗人員技術(shù),采購符合實驗要求的實驗動物，并加強(qiáng)消毒隔離和動物防疫接種等措施。新環(huán)境條件適應(yīng)和情緒調(diào)整期：一般小動物為10天，大動物為14～21天。動物實驗外

4、科手術(shù)設(shè)施、設(shè)備和手術(shù)器械準(zhǔn)備動物實驗設(shè)施應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)施級別應(yīng)與實驗動物等級相匹配。動物實驗設(shè)施環(huán)境控制應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，符合外科手術(shù)和麻醉要求。,動物實驗課題技術(shù)路線的可行性；實驗手術(shù)方案設(shè)計的嚴(yán)密性和成熟性，必要時應(yīng)及時修改；外科操作人員技術(shù)水平和均一程度；手術(shù)、麻醉人員、輔助人員的工作責(zé)任性；應(yīng)急情況的處理預(yù)案；實驗手術(shù)必備的藥物、試劑、醫(yī)用材料、手術(shù)設(shè)備和器械等。,3.術(shù)前準(zhǔn)備,3.1動物術(shù)前禁食：應(yīng)考慮到實驗

5、動物種系的生物學(xué)特點，以及各實驗動物部門動物飼養(yǎng)的習(xí)慣，通常情況下：嚙齒類動物一般為：8～12小時，鼠類動物應(yīng)在夜間禁食；哺乳類動物一般為：12～24小時，少數(shù)實驗手術(shù)為：36小時，如手術(shù)對消化道、血液、體液或?qū)嶒灅?biāo)本等有特殊要求的則根據(jù)實驗要求決定。但對動物禁食超過36小時后，該動物對實驗或外科手術(shù)的耐受能力和術(shù)后麻醉復(fù)蘇會帶耒非常不利的影響，尤其是一周內(nèi)已數(shù)次全身麻醉的動物。,被試動物已按實驗要求做好了其他有關(guān)準(zhǔn)備：如術(shù)前實驗性

6、給藥、術(shù)區(qū)備皮等。對于禁食時間較長的動物，在不影響實驗數(shù)據(jù)的前提下，手術(shù)麻醉初始的靜脈補液可多考慮給以適當(dāng)?shù)哪芰垦a充。,3.2手術(shù)區(qū)域的皮膚準(zhǔn)備：,剪毛法：最好是專用剪刀。推剪法：使用電動推剪（最好是動物專用電動推剪）；剃毛法：剃刀或手術(shù)刀片刮除；脫毛法：化學(xué)藥物，如硫化鈉，硫化鋇。拔毛：不提倡。,4.實驗動物麻醉及麻醉藥物,4.1實驗動物的給藥方法：在動物實驗中，為了觀察藥物對生命活動、生物代謝以及器官功能引起的變化。根據(jù)實

7、驗手術(shù)的需要，麻醉給藥的途徑和方法是多種多樣的。同時也可參照實驗動物種類和藥物劑型、劑量等情況確定。,4.2經(jīng)消化道給藥：口服,隨飲水或日糧自然喂服加工在飼料中飼料人為誘服經(jīng)口灌胃直腸給藥,4.3經(jīng)呼吸道給藥,隨空氣吸入（如自然吸入、乙醚麻醉吸入、超聲霧化吸入）；隨麻醉機(jī)或呼吸機(jī)吸入（如笑氣麻醉）；隨咽喉鏡或氣管鏡給藥。,4.4經(jīng)皮膚、肌肉注射給藥,皮內(nèi)注射皮下注射肌肉注射皮膚滲透,4.5腹腔注射給藥,腹腔注射：先將動

8、物固定,腹部用酒精棉球擦試消毒，然后在左或右側(cè)腹部將針頭刺入皮下，沿皮下向前推進(jìn)約0.5厘米，再使針頭與皮膚呈45 度角方向穿過腹肌刺入腹腔，此時有落空感，回抽無腸液、尿液后，緩緩?fù)迫胨幰?。為避免傷及?nèi)臟，可使動物處于頭低位，使內(nèi)臟移向上腹。此法大小鼠用的較多。若實驗動物為家兔，進(jìn)針部位為下腹部的腹白線離開1cm處。,4.6經(jīng)血管給藥,經(jīng)體表淺、深靜脈或動脈注射〖靜脈注射〗：是將藥液直接注射于靜脈管內(nèi)，使其隨著血液分布全身,迅速奏效

9、（排泄較快，相對作用時間較短） ；經(jīng)微創(chuàng)技術(shù)給藥：光纖內(nèi)窺鏡、X光數(shù)字減影導(dǎo)管技術(shù)、超聲定位穿刺等介入技術(shù)給藥。,手術(shù)區(qū)局部給藥（如局部麻醉給藥、局部鎮(zhèn)痛治療技術(shù)）其他給藥方法：椎管麻醉、神經(jīng)根阻滯麻醉等。,4.7麻醉與復(fù)蘇,動物實驗手術(shù)麻醉目的：為免除實驗動物在實驗過程中因手術(shù)創(chuàng)傷造成的情緒恐懼和機(jī)體疼痛，使其處于鎮(zhèn)靜、睡眠或無痛的狀態(tài)，便于外科手術(shù)操作，而對被試動物施以一定的鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、麻醉等措施。根據(jù)實驗?zāi)康暮头椒ㄒ约皠游锓N

10、類的不同，所采用的麻醉方法和選用的麻醉藥物也各有不同。,3.1動物實驗外科手術(shù)麻醉,麻醉前給藥 ：適量使用鎮(zhèn)靜劑安撫動物情緒，以保持一定鎮(zhèn)靜狀態(tài)，但極少應(yīng)用。注射阿托品類藥物，抑制消化道和氣管粘膜的腺體分泌，保持呼吸通暢，在氣管插管時尤為重要。松弛消化道平滑肌，以防因麻醉藥物反應(yīng)和迷走神經(jīng)張力增高而引起的嘔吐反射。并有對抗部分麻醉藥物對降低心率的副作用。必須指出，臨床實踐表明阿托品類藥物的術(shù)前使用，在為草食性動物麻醉時慎用。,基礎(chǔ)

11、麻醉（誘導(dǎo)麻醉）：,使用快速麻醉藥物，使動物很快進(jìn)入睡眠狀態(tài)，以完成后面的麻醉操作，如在氯胺酮或速眠醒等藥物的快速作用后，再行靜脈穿刺、輸液通道建立、麻醉監(jiān)護(hù)設(shè)備連接、氣管插管等操作。,麻醉維持及管理,滿足較長的手術(shù)時間需要；為使動物盡快在藥物的作用下，免除不必要的恐懼和痛苦，臨床實踐中常采用直接靜脈注射麻醉，即不經(jīng)過基礎(chǔ)或誘導(dǎo)麻醉而直接進(jìn)入臨床手術(shù)麻醉期，因此這一期的麻醉藥物選用、首次麻醉劑量的控制以及麻醉程度的掌握甚為關(guān)鍵。,復(fù)合

12、麻醉：,是指同時或先后聯(lián)合使用兩種以上麻醉劑、肌松劑、鎮(zhèn)痛劑的混合藥物，以期同時達(dá)到較完善的麻醉、鎮(zhèn)痛和術(shù)區(qū)組織松弛等手術(shù)要求。,維持麻醉和麻醉監(jiān)護(hù),維持麻醉：因手術(shù)的需要，在首次麻醉注射后追加一定的麻醉藥物，直至手術(shù)結(jié)束。麻醉監(jiān)護(hù)：在動物手術(shù)麻醉過程中，對被試動物的麻醉狀態(tài)、基本生命活動生理數(shù)據(jù)及手術(shù)過程實行全程的管理和監(jiān)護(hù)。低溫麻醉：在有條件的情況下，采用藥物或物理的方法，使被試動物的體溫降低至較低水平（28～30℃），以降低心

13、、腦等重要生命器官的耗氧量，以便完成諸如心臟、大腦、肝腎移植等外科手術(shù)。,其他協(xié)同麻醉措施：,心電圖、動脈血壓、血氧飽和度等實時監(jiān)護(hù)；適當(dāng)合用肌松藥物：如注射琥珀膽堿或筒毒堿類，以滿足手術(shù)時肌肉松弛的要求?？刂菩越祲捍胧喝缂佑醚軘U(kuò)張劑使血壓適度適時下降，并抬高手術(shù)部位，以減少手術(shù)出血，常用于止血比較困難的顱腦手術(shù)。,術(shù)后麻醉復(fù)蘇和監(jiān)護(hù),復(fù)蘇原則：使被麻醉動物的精神狀態(tài)、神經(jīng)反射、生命活動的各項生理數(shù)據(jù)基本恢復(fù)到實施麻醉前的狀態(tài)，

14、并足以證明該動物的心、肺功能，神經(jīng)系統(tǒng)活動已不受手術(shù)麻醉的影響。,復(fù)蘇的監(jiān)護(hù)要點,心、肺功能狀況（包括心電圖記錄或心率、呼吸機(jī)運行情況或呼吸頻率和潮式、動脈血或體表氧飽和度）；動脈血壓監(jiān)護(hù)；逐漸降低吸氧或送氧濃度，適當(dāng)補充5%的碳酸氫鈉溶液，以刺激呼吸中樞和糾正酸堿平衡；手術(shù)、復(fù)蘇補液記錄及尿量情況；體溫回升情況和環(huán)境溫度控制；復(fù)蘇藥物的使用（循環(huán)、呼吸中樞的興奮劑、糾正電解質(zhì)和循環(huán)容量，保證大腦對能量代謝需求，適當(dāng)加用利尿劑

15、以促進(jìn)麻醉藥物的代謝）,4.動物實驗常用麻醉方法,4.1常用麻醉方法4.1.1全身麻醉a）藥物揮發(fā)吸入麻醉法：多選用乙醚作麻醉藥。麻醉時用幾個棉球，將乙醚倒可其中，迅速轉(zhuǎn)入鐘罩或箱內(nèi)，讓其揮發(fā)，然后把待麻醉動物投入，約隔3～5分鐘即可麻醉，麻醉后應(yīng)立即取出，并準(zhǔn)備一個蘸有乙醚的棉球小燒杯，在動物麻醚變淺時給套在鼻上使其補吸麻藥。本法最適于大、小鼠的短期操作性實驗的麻醉。由于乙醚燃點很低，遇火極易燃燒，所以在使用時，一定要遠(yuǎn)離火源。,

16、b）肌肉麻醉：鹽酸氯胺酮、巴比妥類麻醉劑可通過肌肉注射給藥，但使用劑量較靜脈注射給藥的明顯要大，一般首次劑量在規(guī)定劑量注射后的10～30分鐘發(fā)生作用，麻醉維持時間通常較靜脈給藥延長二分之一時間，如果首次麻醉劑量的過大或不足會給搶救或追加麻醉帶耒困難。肌肉注射麻醉僅適合對麻醉要求不高的和時間不長的手術(shù)和實驗。,c）腹腔麻醉：很多靜脈麻醉藥均可通過腹腔注射方法實施動物麻醉，首次劑量在規(guī)定劑量注射后，麻醉維持時間一般介于靜脈給藥和肌肉給藥之間

17、，多用于大小鼠和豚鼠得實驗麻醉，但在操作時必須注意注射部位和動物體位。,d）靜脈注射給藥麻醉法：多數(shù)大動物的手術(shù)麻醉均采用靜脈注射麻醉方法，該麻醉方法作用直接而迅速，麻醉劑量容易掌握，對動物的影響和創(chuàng)傷基本沒有，因此熟練的操作技術(shù)、合適的麻醉藥物和濃度以及注射速度是靜脈麻醉成敗的的關(guān)鍵。,4.2常用麻醉藥物及使用劑量,4.2.1麻醉乙醚：,乙醚吸入法：較多用于對大、小鼠的麻醉。由于乙醚局部刺激作用大,可刺激上呼吸道增加粘液分泌，并通過神

18、經(jīng)反射還可擾亂呼吸、血壓和心臟的活動，容易引起窒息。通常在麻醉前20－30分鐘，皮下注射鹽酸或硫酸嗎啡(每公斤體重5～10mg)及阿托品(每公斤體重0.1mg)。在繼續(xù)給藥過程中，要時常檢查角膜反射和觀察瞳孔大小(如發(fā)現(xiàn)角膜反射消失，瞳孔突然放大，應(yīng)立即停止麻醉。一旦呼吸停止，必須立即施行人工呼吸。待恢復(fù)自動呼吸后再進(jìn)行操作。,4.2.2氯胺酮：（80～100mg/kg/腹腔注射/大鼠）,能阻斷痛覺沖動向丘腦和新皮層的傳導(dǎo)，同時又能興

19、奮腦干及邊緣系統(tǒng)。引起意識模糊，短暫性記憶缺失及滿意的鎮(zhèn)痛效應(yīng)，但意識并未完全消失，常有夢幻，肌張力增加，血壓上升。此狀態(tài)又稱分離麻醉。氯胺酮麻醉時對體表鎮(zhèn)痛作用明顯，內(nèi)臟鎮(zhèn)痛作用差，但誘導(dǎo)迅速。對呼吸影響輕微，對心血管具有明顯興奮作用。多用于誘導(dǎo)麻醉或時間較短的實驗小手術(shù)、清創(chuàng)換藥等。,SD大鼠全身骨密度儀掃描實驗的氯胺酮使用劑量統(tǒng)計與分析,4.2.3硫噴妥鈉：（25mg/kg/靜脈注射，30mg/kg/肌肉注射/犬）,為超短時作

20、用的巴比妥類藥物。脂溶性高，靜脈注射后幾秒鐘即可進(jìn)入腦組織，麻醉作用迅速，無興奮期。但由于此藥在體內(nèi)迅速重新分布，從腦組織轉(zhuǎn)運到肌肉和脂肪等組織，因而作用維持時間短，腦中藥效高峰濃度僅維持5分鐘。硫噴妥鈉的鎮(zhèn)痛效應(yīng)差，肌肉松弛不完全，易誘發(fā)喉頭和支氣管痙攣。,4.2.4 戊巴比妥鈉：（30mg/kg/靜脈注射，40～50mg/kg/肌肉注射/犬）,為中等作用時間（3～5小時）的巴比妥類藥物。脂溶性較高，靜脈注射后2～3分鐘即可進(jìn)入腦組

21、織并產(chǎn)生鎮(zhèn)靜、麻醉作用。該藥對中樞的抑制作用隨劑量加大而增強(qiáng)，大劑量對心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)有明顯的抑制，過量可麻痹延髓呼吸中樞致死。相比幾種常見的動物全身麻醉藥，該藥的麻醉維持時間、麻醉的安全性、以及對動物實驗外科手術(shù)的麻醉作用，目前仍是動物麻醉的首選藥物。,5.實驗結(jié)束后的動物處理,當(dāng)實驗中途停止或課題結(jié)束時，實驗者需要處理實驗動物并獲取實驗標(biāo)本，以鑒定實驗研究的最后結(jié)果。各從事動物實驗科研工作者應(yīng)從文明和人道的立場出發(fā)，盡一切可能減

22、少給實驗動物任何恐怖和痛苦，必須在麻醉的前提下施行安樂死。實驗動物安樂死方法的選擇，取決于動物的種類和研究課題的具體需要。,5.1大鼠和小鼠,5.1.1 頸椎脫臼法：右手抓住鼠尾用力向后拉,同時左手拇指與食指用力向下按住鼠頭。將脊髓與腦髓拉斷，鼠便立即死亡。5.1.2斷頭法：用剪刀在鼠頸部將鼠頭剪掉，鼠立即死亡。5.1.3 急性大出血法：可采用鼠眼眶動脈和靜脈急性大量失血方法使鼠立即死亡。,5.1.4 藥物致死法：,吸入一定量的二氧

23、化碳、乙醚、氯仿等均可使動物快速致死（須考慮條件因素及對環(huán)境的影響）。,5.2狗、兔、豚鼠,5.2.1空氣栓塞法：在動物全身麻醉情況下，向動物靜脈內(nèi)注入一定量的空氣,使之發(fā)生栓塞而死。當(dāng)空氣注入靜脈后，可在右心隨著心臟的跳動使空氣與血液成泡沫狀，隨血液循環(huán)到全身。如進(jìn)到肺動脈，可阻塞其分支，進(jìn)入心臟冠狀動脈，造成冠狀動脈阻塞，發(fā)生嚴(yán)重的血液循環(huán)障礙，動物很快致死。一般兔、貓等靜脈內(nèi)注入20～40ml空氣即可致死。每條狗由前肢或后肢皮下靜

24、脈注入80～150ml空氣，可很快致死。,5.2.2急性失血法：,在動物全身麻醉情況下，離斷雙下肢的股動脈或左右頸動脈,動物在3～5分鐘內(nèi)即可致死。采用此種方法，動物十分安靜，對臟器無損傷，對采集病理切片標(biāo)本是一種較好的方法。5.2.3藥物注射法：在動物全身麻醉情況下，按每公斤體重靜脈注射0.2g～0.3g的10%氯化鉀溶液，該動物則在2～3分鐘內(nèi)死亡。,處理完的動物尸體應(yīng)包裹后放置專用焚燒垃圾桶。,6.實驗人員著裝及無菌操作,7.術(shù)

25、后觀察、治療及實驗性給藥,8、對醫(yī)院學(xué)科建設(shè)、研究生教育的服務(wù),9、幾個共同探討的問題,課題設(shè)計與實驗計劃落實的預(yù)案（包括實驗動物選用、課題技術(shù)路線、小樣本預(yù)試等）。課題設(shè)計是否符合實驗動物生物學(xué)、行為學(xué)特性及實驗動物倫理。各項實驗儀器、試劑及實驗動物的準(zhǔn)備。外科手術(shù)基本技術(shù)。實驗時間與條件是否一致和嚴(yán)謹(jǐn),10、動物實驗生物安全,微生物學(xué)和腫瘤學(xué)方面控制和管理；有毒有害試劑及放射性實驗材料；對人員安全和周圍生態(tài)環(huán)境的影響；