动物实验外科手术麻醉.ppt

实验外科手术概论实验外科手术概论动物实验技术动物实验技术上海交通大学附属第六人民医院上海交通大学附属第六人民医院动物实验室丁在咸动物实验室丁在咸 1.1.实验外科手术目的与伦理2.2.实验动物和实验研究人员的技术3.3.动物实验的术前准备4.4.实验动物麻醉及麻醉药物5.5.实验人员着装及无菌操作6.6.术后观察、治疗及实验性给药7.7.部分动物实验操作技术图片1.11.1实验外科手术基本目的实验外科手术基本目的n n因人类生命科学、药学和医学和临床教学等科学实验需要，以实验动物为研究对象，运用外科技术和方法，研究和观察实验动物在组织解剖学、组织病理学、生物医学工程和动物实验模型等方面的的反应、变化和结果。1.21.2实验外科的伦理原则：实验外科的伦理原则：n n可以采用非手术方法完成的研究课题应当尽量采用非手术的实验方法；n n有条件使用外科微创技术和介入技术的研究课题应当放弃常规外科手术方法；n n可以减少实验动物使用数量的，必须优化课题设计和实验技术路线以及实施方案，尽一切可能减少实验动物的使用数量；n n整个实验手术过程应当遵循“关爱、善待、无痛和尽可能减少手术创伤”伦理原则；n n应当尽可能避免被试动物在情绪、肉体、饲养和环境等方面的恐惧、紧张、疼痛和非实验因素的创伤，并满足被试动物在饲养、营养、环境条件以及情绪和行为感官方面的福利需要。1.31.3实验外科手术技术实验外科手术技术n n包括熟练的手术麻醉、麻醉监护与管理；n n普通外科和专业外科技术、外科微创技术；n n实验室检查、诊断和临床观察、实验性用药及治疗等技术。2.2.实验动物和实验人员技术实验动物和实验人员技术n n采购符合实验要求的实验动物，并加强消毒隔离和动物防疫接种等措施。n n新环境条件适应和情绪调整期：一般小动物为10天，大动物为1421天。n n动物实验外科手术设施、设备和手术器械准备n n动物实验设施应符合国家标准，设施级别应与实验动物等级相匹配。n n动物实验设施环境控制应符合国家标准，符合外科手术和麻醉要求。n n动物实验课题技术路线的可行性；n n实验手术方案设计的严密性和成熟性，必要时应及时修改；n n外科操作人员技术水平和均一程度；n n手术、麻醉人员、辅助人员的工作责任性；n n应急情况的处理预案；n n实验手术必备的药物、试剂、医用材料、手术设备和器械等。3.3.术前准备术前准备3.13.1动物术前禁食：应考虑到实验动物种系的生物学动物术前禁食：应考虑到实验动物种系的生物学特点，以及各实验动物部门动物饲养的习惯，通特点，以及各实验动物部门动物饲养的习惯，通常情况下：常情况下：n n啮齿类动物一般为：啮齿类动物一般为：8 81212小时，鼠类动物应在夜小时，鼠类动物应在夜间禁食；间禁食；n n哺乳类动物一般为：哺乳类动物一般为：12122424小时，少数实验手术小时，少数实验手术为：为：3636小时，如手术对消化道、血液、体液或实小时，如手术对消化道、血液、体液或实验标本等有特殊要求的则根据实验要求决定。但验标本等有特殊要求的则根据实验要求决定。但对动物禁食超过对动物禁食超过3636小时后，该动物对实验或外科小时后，该动物对实验或外科手术的耐受能力和术后麻醉复苏会带耒非常不利手术的耐受能力和术后麻醉复苏会带耒非常不利的影响，尤其是一周内已数次全身麻醉的动物。的影响，尤其是一周内已数次全身麻醉的动物。n n被试动物已按实验要求做好了其他有关准备：如术前实验性给药、术区备皮等。n n对于禁食时间较长的动物，在不影响实验数据的前提下，手术麻醉初始的静脉补液可多考虑给以适当的能量补充。3.23.2手术区域的皮肤准备：手术区域的皮肤准备：n n剪毛法：最好是专用剪刀。n n推剪法：使用电动推剪（最好是动物专用电动推剪）；n n剃毛法：剃刀或手术刀片刮除；n n脱毛法：化学药物，如硫化钠，硫化钡。n n拔毛：不提倡。4.4.实验动物麻醉及麻醉药物实验动物麻醉及麻醉药物4.1实验动物的给药方法：在动物实验中，为了观察药物对生命活动、生物代谢以及器官功能引起的变化。根据实验手术的需要，麻醉给药的途径和方法是多种多样的。同时也可参照实验动物种类和药物剂型、剂量等情况确定。4.24.2经消化道给药：口服经消化道给药：口服n n随饮水或日粮自然喂服n n加工在饲料中饲料n n人为诱服n n经口灌胃n n直肠给药 4.34.3经呼吸道给药经呼吸道给药n n随空气吸入（如自然吸入、乙醚麻醉吸入、超声雾化吸入）；n n随麻醉机或呼吸机吸入（如笑气麻醉）；n n随咽喉镜或气管镜给药。4.44.4经皮肤、肌肉注射给药经皮肤、肌肉注射给药n n皮内注射n n皮下注射n n肌肉注射n n皮肤渗透4.54.5腹腔注射给药腹腔注射给药n n腹腔注射：先将动物固定,腹部用酒精棉球擦试消毒，然后在左或右侧腹部将针头刺入皮下，沿皮下向前推进约0.5厘米，再使针头与皮肤呈45 度角方向穿过腹肌刺入腹腔，此时有落空感，回抽无肠液、尿液后，缓缓推入药液。n n为避免伤及内脏，可使动物处于头低位，使内脏移向上腹。此法大小鼠用的较多。若实验动物为家兔，进针部位为下腹部的腹白线离开1cm处。4.64.6经血管给药经血管给药n n经体表浅、深静脉或动脉注射静脉注射：是将药液直接注射于静脉管内，使其随着血液分布全身,迅速奏效（排泄较快，相对作用时间较短）；n n经微创技术给药：光纤内窥镜、X光数字减影导管技术、超声定位穿刺等介入技术给药。n n手术区局部给药（如局部麻醉给药、（如局部麻醉给药、局部镇痛治疗技术）局部镇痛治疗技术）n n其他给药方法：椎管麻醉、神经根阻滞麻醉等。4.74.7麻醉与复苏麻醉与复苏n n动物实验手术麻醉目的：为免除实验动物在实验过程中因手术创伤造成的情绪恐惧和机体疼痛，使其处于镇静、睡眠或无痛的状态，便于外科手术操作，而对被试动物施以一定的镇静、镇痛、麻醉等措施。n n根据实验目的和方法以及动物种类的不同，所采用的麻醉方法和选用的麻醉药物也各有不同。3.13.1动物实验外科手术麻醉动物实验外科手术麻醉麻醉前给药麻醉前给药 ：n n适量使用镇静剂安抚动物情绪，以保持一定镇静适量使用镇静剂安抚动物情绪，以保持一定镇静状态，但极少应用。状态，但极少应用。n n注射阿托品类药物，抑制消化道和气管粘膜的腺注射阿托品类药物，抑制消化道和气管粘膜的腺体分泌，保持呼吸通畅，在气管插管时尤为重要。体分泌，保持呼吸通畅，在气管插管时尤为重要。松弛消化道平滑肌，以防因麻醉药物反应和迷走松弛消化道平滑肌，以防因麻醉药物反应和迷走神经张力增高而引起的呕吐反射。并有对抗部分神经张力增高而引起的呕吐反射。并有对抗部分麻醉药物对降低心率的副作用。麻醉药物对降低心率的副作用。n n必须指出，临床实践表明阿托品类药物的术前使必须指出，临床实践表明阿托品类药物的术前使用，在为草食性动物麻醉时慎用。用，在为草食性动物麻醉时慎用。基础麻醉基础麻醉（诱导麻醉）（诱导麻醉）：n n使用快速麻醉药物，使动物很快进入睡眠状态，以完成后面的麻醉操作，如在氯胺酮或速眠醒等药物的快速作用后，再行静脉穿刺、输液通道建立、麻醉监护设备连接、气管插管等操作。麻醉维持及管理麻醉维持及管理n n满足较长的手术时间需要；n n为使动物尽快在药物的作用下，免除不必要的恐惧和痛苦，临床实践中常采用直接静脉注射麻醉，即不经过基础或诱导麻醉而直接进入临床手术麻醉期，因此这一期的麻醉药物选用、首次麻醉剂量的控制以及麻醉程度的掌握甚为关键。复合麻醉：复合麻醉：n n是指同时或先后联合使用两种以上麻醉剂、肌松剂、镇痛剂的混合药物，以期同时达到较完善的麻醉、镇痛和术区组织松弛等手术要求。维持麻醉和麻醉监护维持麻醉和麻醉监护n n维持麻醉：因手术的需要，在首次麻醉注射后追维持麻醉：因手术的需要，在首次麻醉注射后追加一定的麻醉药物，直至手术结束。加一定的麻醉药物，直至手术结束。n n麻醉监护：在动物手术麻醉过程中，对被试动物麻醉监护：在动物手术麻醉过程中，对被试动物的麻醉状态、基本生命活动生理数据及手术过程的麻醉状态、基本生命活动生理数据及手术过程实行全程的管理和监护。实行全程的管理和监护。n n低温麻醉：在有条件的情况下，采用药物或物理低温麻醉：在有条件的情况下，采用药物或物理的方法，使被试动物的体温降低至较低水平（的方法，使被试动物的体温降低至较低水平（28283030），以降低心、脑等重要生命器官的耗氧），以降低心、脑等重要生命器官的耗氧量，以便完成诸如心脏、大脑、肝肾移植等外科量，以便完成诸如心脏、大脑、肝肾移植等外科手术。手术。其他协同麻醉措施：其他协同麻醉措施：n n心电图、动脉血压、血氧饱和度等实时监护；n n适当合用肌松药物：如注射琥珀胆碱或筒毒碱类，以满足手术时肌肉松弛的要求。n n控制性降压措施：如加用血管扩张剂使血压适度适时下降，并抬高手术部位，以减少手术出血，常用于止血比较困难的颅脑手术。术后麻醉复苏和监护术后麻醉复苏和监护n n复苏原则：使被麻醉动物的精神状态、神经反射、生命活动的各项生理数据基本恢复到实施麻醉前的状态，并足以证明该动物的心、肺功能，神经系统活动已不受手术麻醉的影响。复苏的监护要点复苏的监护要点n n心、肺功能状况（包括心电图记录或心率、呼吸心、肺功能状况（包括心电图记录或心率、呼吸机运行情况或呼吸频率和潮式、动脉血或体表氧机运行情况或呼吸频率和潮式、动脉血或体表氧饱和度）；饱和度）；n n动脉血压监护；动脉血压监护；n n逐渐降低吸氧或送氧浓度，适当补充逐渐降低吸氧或送氧浓度，适当补充5%5%的碳酸氢的碳酸氢钠溶液，以刺激呼吸中枢和纠正酸碱平衡；钠溶液，以刺激呼吸中枢和纠正酸碱平衡；n n手术、复苏补液记录及尿量情况；手术、复苏补液记录及尿量情况；n n体温回升情况和环境温度控制；体温回升情况和环境温度控制；n n复苏药物的使用（循环、呼吸中枢的兴奋剂、纠复苏药物的使用（循环、呼吸中枢的兴奋剂、纠正电解质和循环容量，保证大脑对能量代谢需求，正电解质和循环容量，保证大脑对能量代谢需求，适当加用利尿剂以促进麻醉药物的代谢）适当加用利尿剂以促进麻醉药物的代谢）4.4.动物实验常用麻醉方法动物实验常用麻醉方法n n4.14.1常用麻醉方法常用麻醉方法n n4.1.14.1.1全身麻醉全身麻醉n na a）药物挥发吸入麻醉法：多选用乙醚作麻醉药。）药物挥发吸入麻醉法：多选用乙醚作麻醉药。麻醉时用几个棉球，将乙醚倒可其中，迅速转入麻醉时用几个棉球，将乙醚倒可其中，迅速转入钟罩或箱内，让其挥发，然后把待麻醉动物投入，钟罩或箱内，让其挥发，然后把待麻醉动物投入，约隔约隔3 35 5分钟即可麻醉，麻醉后应立即取出，并分钟即可麻醉，麻醉后应立即取出，并准备一个蘸有乙醚的棉球小烧杯，在动物麻醚变准备一个蘸有乙醚的棉球小烧杯，在动物麻醚变浅时给套在鼻上使其补吸麻药。本法最适于大、浅时给套在鼻上使其补吸麻药。本法最适于大、小鼠的短期操作性实验的麻醉。由于乙醚燃点很小鼠的短期操作性实验的麻醉。由于乙醚燃点很低，遇火极易燃烧，所以在使用时，一定要远离低，遇火极易燃烧，所以在使用时，一定要远离火源。火源。n nb）肌肉麻醉：盐酸氯胺酮、巴比妥类麻醉剂可通过肌肉注射给药，但使用剂量较静脉注射给药的明显要大，一般首次剂量在规定剂量注射后的1030分钟发生作用，麻醉维持时间通常较静脉给药延长二分之一时间，如果首次麻醉剂量的过大或不足会给抢救或追加麻醉带耒困难。肌肉注射麻醉仅适合对麻醉要求不高的和时间不长的手术和实验。n nc）腹腔麻醉：很多静脉麻醉药均可通过腹腔注射方法实施动物麻醉，首次剂量在规定剂量注射后，麻醉维持时间一般介于静脉给药和肌肉给药之间，多用于大小鼠和豚鼠得实验麻醉，但在操作时必须注意注射部位和动物体位。n nd）静脉注射给药麻醉法：多数大动物的手术麻醉均采用静脉注射麻醉方法，该麻醉方法作用直接而迅速，麻醉剂量容易掌握，对动物的影响和创伤基本没有，因此熟练的操作技术、合适的麻醉药物和浓度以及注射速度是静脉麻醉成败的的关键。4.24.2常用麻醉药物及使用剂量常用麻醉药物及使用剂量4.2.14.2.1麻醉乙醚：麻醉乙醚：n n乙醚吸入法：乙醚吸入法：较多用于对大、小鼠的麻醉。由于较多用于对大、小鼠的麻醉。由于乙醚局部刺激作用大乙醚局部刺激作用大,可刺激上呼吸道增加粘液分可刺激上呼吸道增加粘液分泌，并通过神经反射还可扰乱呼吸、血压和心脏泌，并通过神经反射还可扰乱呼吸、血压和心脏的活动，容易引起窒息。通常在麻醉前的活动，容易引起窒息。通常在麻醉前20203030分分钟，皮下注射盐酸或硫酸吗啡钟，皮下注射盐酸或硫酸吗啡(每公斤体重每公斤体重5 510mg)10mg)及阿托品及阿托品(每公斤体重每公斤体重0.1mg)0.1mg)。在继续给药。在继续给药过程中，要时常检查角膜反射和观察瞳孔大小过程中，要时常检查角膜反射和观察瞳孔大小(如如发现角膜反射消失，瞳孔突然放大，应立即停止发现角膜反射消失，瞳孔突然放大，应立即停止麻醉。一旦呼吸停止，必须立即施行人工呼吸。麻醉。一旦呼吸停止，必须立即施行人工呼吸。待恢复自动呼吸后再进行操作。待恢复自动呼吸后再进行操作。4.2.24.2.2氯胺酮：氯胺酮：（8080100mg/kg/100mg/kg/腹腔注射腹腔注射/大鼠）大鼠）n n能阻断痛觉冲动向丘脑和新皮层的传导，同时又能兴奋脑干及边缘系统。引起意识模糊，短暂性记忆缺失及满意的镇痛效应，但意识并未完全消失，常有梦幻，肌张力增加，血压上升。此状态又称分离麻醉。氯胺酮麻醉时对体表镇痛作用明显，内脏镇痛作用差，但诱导迅速。对呼吸影响轻微，对心血管具有明显兴奋作用。多用于诱导麻醉或时间较短的实验小手术、清创换药等。SDSD大鼠全身骨密度仪扫描实验的大鼠全身骨密度仪扫描实验的氯胺酮使用剂量统计与分析氯胺酮使用剂量统计与分析时间时间实验实验大鼠个大鼠个数数平均体平均体重重体重总量体重总量/用药总量用药总量/50mg/ml/50mg/ml公斤体重用量公斤体重用量01.4-01.601.4-01.6第第1 1次次4242365.6g 365.6g 15.35515.35536.9ml36.9ml（1845m1845mg g）120.156mg/120.156mg/01.8.11-01.8.11-1212第第2 2次次3131376.1g 376.1g 11.66011.66027.8ml27.8ml（1390m1390mg g）119.211mg/119.211mg/01.9.22-01.9.22-2323第第3 3次次2828 391.8g391.8g10.59510.59524.1ml24.1ml（1205m1205mg g）113.733mg/113.733mg/合计合计3 3次次101101只只1133.51133.5g g 37.6137.6188.8ml88.8ml（4440m4440mg g）353.1mg/353.1mg/均次均次1 1次次33.6733.67只只377.8g 377.8g 12.53712.5371480mg1480mg118.05mg/118.05mg/4.2.34.2.3硫喷妥钠：硫喷妥钠：（25mg/kg/25mg/kg/静脉注射，静脉注射，30mg/kg/30mg/kg/肌肉注射肌肉注射/犬）犬）n n为超短时作用的巴比妥类药物。脂溶性高，静脉注射后几秒钟即可进入脑组织，麻醉作用迅速，无兴奋期。但由于此药在体内迅速重新分布，从脑组织转运到肌肉和脂肪等组织，因而作用维持时间短，脑中药效高峰浓度仅维持5分钟。硫喷妥钠的镇痛效应差，肌肉松弛不完全，易诱发喉头和支气管痉挛。4.2.4 4.2.4 戊巴比妥钠：戊巴比妥钠：（30mg/kg/30mg/kg/30mg/kg/30mg/kg/静脉注射，静脉注射，静脉注射，静脉注射，4040404050505050mg/kg/mg/kg/mg/kg/mg/kg/肌肉注射肌肉注射肌肉注射肌肉注射/犬）犬）犬）犬）n n为中等作用时间（35小时）的巴比妥类药物。脂溶性较高，静脉注射后23分钟即可进入脑组织并产生镇静、麻醉作用。该药对中枢的抑制作用随剂量加大而增强，大剂量对心血管系统、呼吸系统有明显的抑制，过量可麻痹延髓呼吸中枢致死。相比几种常见的动物全身麻醉药，该药的麻醉维持时间、麻醉的安全性、以及对动物实验外科手术的麻醉作用，目前仍是动物麻醉的首选药物。5.5.实验结束后的动物处理实验结束后的动物处理n n当实验中途停止或课题结束时，实验者需要处理实验动物并获取实验标本，以鉴定实验研究的最后结果。各从事动物实验科研工作者应从文明和人道的立场出发，尽一切可能减少给实验动物任何恐怖和痛苦，必须在麻醉的前提下施行安乐死。实验动物安乐死方法的选择，取决于动物的种类和研究课题的具体需要。5.15.1大鼠和小鼠大鼠和小鼠n n5.1.1 颈椎脱臼法：右手抓住鼠尾用力向后拉,同时左手拇指与食指用力向下按住鼠头。将脊髓与脑髓拉断，鼠便立即死亡。n n5.1.2断头法：用剪刀在鼠颈部将鼠头剪掉，鼠立即死亡。n n5.1.3 急性大出血法：可采用鼠眼眶动脉和静脉急性大量失血方法使鼠立即死亡。5.1.4 5.1.4 药物致死法：药物致死法：n n吸入一定量的二氧化碳、乙醚、氯仿等均可使动物快速致死（须考虑条件因素及对环境的影响）。5.25.2狗、兔、豚鼠狗、兔、豚鼠n n5.2.1空气栓塞法：在动物全身麻醉情况下，向动物静脉内注入一定量的空气,使之发生栓塞而死。当空气注入静脉后，可在右心随着心脏的跳动使空气与血液成泡沫状，随血液循环到全身。如进到肺动脉，可阻塞其分支，进入心脏冠状动脉，造成冠状动脉阻塞，发生严重的血液循环障碍，动物很快致死。一般兔、猫等静脉内注入2040ml空气即可致死。每条狗由前肢或后肢皮下静脉注入80150ml空气，可很快致死。5.2.25.2.2急性失血法：急性失血法：n n在动物全身麻醉情况下，离断双下肢的股动脉或左右颈动脉,动物在35分钟内即可致死。采用此种方法，动物十分安静，对脏器无损伤，对采集病理切片标本是一种较好的方法。n n5.2.3药物注射法：在动物全身麻醉情况下，按每公斤体重静脉注射0.2g0.3g的10%氯化钾溶液，该动物则在23分钟内死亡。n n处理完的动物尸体应包裹后放置专用焚烧垃圾桶。6.6.实验人员着装及无菌操作实验人员着装及无菌操作7.7.术后观察、治疗及实验性给药术后观察、治疗及实验性给药8、对医院学科建设、研究生教育的服务04.1-05.1004.1-05.1004.1-05.1004.1-05.10动物实验课题项目中在读研究生比例情况动物实验课题项目中在读研究生比例情况动物实验课题项目中在读研究生比例情况动物实验课题项目中在读研究生比例情况分类分类分类分类课题总课题总课题总课题总数数数数硕士生硕士生硕士生硕士生博士生博士生博士生博士生博士后博士后博士后博士后占总数占总数占总数占总数的的的的%比比比比2004200420042004年年年年8282828233333333202020202 2 2 267.0767.0767.0767.072005200520052005年年年年7676767637373737232323232 2 2 281.5881.5881.5881.58 合计合计合计合计15815815815870707070434343434 4 4 474.0574.0574.0574.059 9、几个共同探讨的问题、几个共同探讨的问题n n课题设计与实验计划落实的预案（包括实验动物选用、课题技术路线、小样本预试等）。n n课题设计是否符合实验动物生物学、行为学特性及实验动物伦理。n n各项实验仪器、试剂及实验动物的准备。n n外科手术基本技术。n n实验时间与条件是否一致和严谨1010、动物实验生物安全、动物实验生物安全n微生物学和肿瘤学方面控制和管理；n有毒有害试剂及放射性实验材料；n对人员安全和周围生态环境的影响；n实验中各类废弃物的处理。狗宝宝狗宝宝1狗宝宝狗宝宝1狗宝宝狗宝宝2谢谢各位！谢谢各位！上海交通大学附属第六人民医院动物实验室上海交通大学附属第六人民医院动物实验室