動物試驗外科手術麻醉

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

2、物實驗模型等方面的的反應、變化和結果。,1.2實驗外科的倫理原則：,可以采用非手術方法完成的研究課題應當盡量采用非手術的實驗方法；有條件使用外科微創(chuàng)技術和介入技術的研究課題應當放棄常規(guī)外科手術方法；可以減少實驗動物使用數(shù)量的，必須優(yōu)化課題設計和實驗技術路線以及實施方案，盡一切可能減少實驗動物的使用數(shù)量；,整個實驗手術過程應當遵循“關愛、善待、無痛和盡可能減少手術創(chuàng)傷”倫理原則；應當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實驗外科手術技術,包括熟練的手術麻醉、麻醉監(jiān)護與管理；普通外科和專業(yè)外科技術、外科微創(chuàng)技術；實驗室檢查、診斷和臨床觀察、實驗性用藥及治療等技術。,2.實驗動物和實驗人員技術,采購符合實驗要求的實驗動物，并加強消毒隔離和動物防疫接種等措施。新環(huán)境條件適應和情緒調(diào)整期：一般小動物為10天，大動物為14～21天。動物實驗外

4、科手術設施、設備和手術器械準備動物實驗設施應符合國家標準，設施級別應與實驗動物等級相匹配。動物實驗設施環(huán)境控制應符合國家標準，符合外科手術和麻醉要求。,動物實驗課題技術路線的可行性；實驗手術方案設計的嚴密性和成熟性，必要時應及時修改；外科操作人員技術水平和均一程度；手術、麻醉人員、輔助人員的工作責任性；應急情況的處理預案；實驗手術必備的藥物、試劑、醫(yī)用材料、手術設備和器械等。,3.術前準備,3.1動物術前禁食：應考慮到實驗

5、動物種系的生物學特點，以及各實驗動物部門動物飼養(yǎng)的習慣，通常情況下：嚙齒類動物一般為：8～12小時，鼠類動物應在夜間禁食；哺乳類動物一般為：12～24小時，少數(shù)實驗手術為：36小時，如手術對消化道、血液、體液或實驗標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的耐受能力和術后麻醉復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準備：如術前實驗性

6、給藥、術區(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，手術麻醉初始的靜脈補液可多考慮給以適當?shù)哪芰垦a充。,3.2手術區(qū)域的皮膚準備：,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：剃刀或手術刀片刮除；脫毛法：化學藥物，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）；隨麻醉機或呼吸機吸入（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，然后在左或右側腹部將針頭刺入皮下，沿皮下向前推進約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，緩緩推入藥液。為避免傷及內(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)技術給藥：光纖內(nèi)窺鏡、X光數(shù)字減影導管技術、超聲定位穿刺等介入技術給藥。,手術區(qū)局部給藥（如局部麻醉給藥、局部鎮(zhèn)痛治療技術）其他給藥方法：椎管麻醉、神經(jīng)根阻滯麻醉等。,4.7麻醉與復蘇,動物實驗手術麻醉目的：為免除實驗動物在實驗過程中因手術創(chuàng)傷造成的情緒恐懼和機體疼痛，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)實驗目的和方法以及動物種

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前使用，在為草食性動物麻醉時慎用。,基礎

11、麻醉（誘導麻醉）：,使用快速麻醉藥物，使動物很快進入睡眠狀態(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)護設備連接、氣管插管等操作。,麻醉維持及管理,滿足較長的手術時間需要；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)過基礎或誘導麻醉而直接進入臨床手術麻醉期，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鍵。,復合

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，以期同時達到較完善的麻醉、鎮(zhèn)痛和術區(qū)組織松弛等手術要求。,維持麻醉和麻醉監(jiān)護,維持麻醉：因手術的需要，在首次麻醉注射后追加一定的麻醉藥物，直至手術結束。麻醉監(jiān)護：在動物手術麻醉過程中，對被試動物的麻醉狀態(tài)、基本生命活動生理數(shù)據(jù)及手術過程實行全程的管理和監(jiān)護。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。,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；適當合用肌松藥物：如注射琥珀膽堿或筒毒堿類，以滿足手術時肌肉松弛的要求。控制性降壓措施：如加用血管擴張劑使血壓適度適時下降，并抬高手術部位，以減少手術出血，常用于止血比較困難的顱腦手術。,術后麻醉復蘇和監(jiān)護,復蘇原則：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)活動已不受手術麻醉的影響。,復蘇的監(jiān)護要點,心、肺功能狀況（包括心電圖記錄或心率、呼吸機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；逐漸降低吸氧或送氧濃度，適當補充5%的碳酸氫鈉溶液，以刺激呼吸中樞和糾正酸堿平衡；手術、復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，適當加用利尿劑

15、以促進麻醉藥物的代謝）,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，麻醉后應立即取出，并準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、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。待恢復自動呼吸后再進行操作。,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，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，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。多用于誘導麻醉或時間較短的實驗小手術、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，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的麻醉作用，目前仍是動物麻醉的首選藥物。,5.實驗結束后的動物處理,當實驗中途停止或課題結束時，實驗者需要處理實驗動物并獲取實驗標本，以鑒定實驗研究的最后結果。各從事動物實驗科研工作者應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。如進到肺動脈，可阻塞其分支，進入心臟冠狀動脈，造成冠狀動脈阻塞，發(fā)生嚴重的血液循環(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

25、后觀察、治療及實驗性給藥,8、對醫(yī)院學科建設、研究生教育的服務,9、幾個共同探討的問題,課題設計與實驗計劃落實的預案（包括實驗動物選用、課題技術路線、小樣本預試等）。課題設計是否符合實驗動物生物學、行為學特性及實驗動物倫理。各項實驗儀器、試劑及實驗動物的準備。外科手術基本技術。實驗時間與條件是否一致和嚴謹,10、動物實驗生物安全,微生物學和腫瘤學方面控制和管理；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；