瞧!麻醉是个技术活
麻醉(Anesthesia)是指用药物或非药物方法使机体或机体一部分暂时失去感觉,以达到无痛的目的,多用于手术或某些疾病的治疗。麻醉是动物实验的基本技术之一,也是保障动物福利的一项重要内容。2006年9月,我国科技部发布了《关于善待实验动物的指导性意见》,规定在实验动物应用过程中,首先要控制动物的疼痛反应,必须使用合适剂量的麻醉剂、镇痛剂或者镇静剂,否则不但有虐待动物的嫌疑,而且会影响动物机体的正常生理,进而影响实验结果。
目前国内用于大小鼠的麻醉药物主要有戊巴比妥钠、乌拉坦、水合氯醛和氯胺酮,但这些药物存在着药物来源受管控、安全范围窄、麻醉深度不易控制、毒副作用强及个别药物有致癌性等不足,有时将会影响正常科学研究的进行。吸入麻醉具有麻醉效果好、麻醉深度易掌握、麻醉及复苏迅速平稳等优点,在全身麻醉中占据重要地位。
我国在20世纪以前就开始使用乙醚作为吸入麻醉剂,后逐渐开发了甲氧氟烷,异氟烷、七氟烷等。现在异氟烷、七氟烷广泛用于动物麻醉实验中。那么这些吸入麻醉之间有什么区别呢?
下面介绍下吸入麻醉的方法
【齿类动物麻醉前要点】
适应期:动物买回来需要2天或更长时间的适应。
健康观察:总体外观,呼吸,活动能力和体重进行记录和观察。
禁 食:麻醉前不需要禁食和禁水。
体温维持:热源包括循环热水台或者加热毯,不建议采用加热灯。最好带有体温测量的体温维持仪,有助于监测动物的体温。
【非啮齿哺乳动物麻醉前要点】
适应期:动物买回来需要2天或更长时间的适应。
健康观察:评价总体外观,呼吸,活动能力和体重。
禁 食:成年狗、猫、猪和猕猴建议禁食过夜、兔子不必禁食。新生、体弱动物或经过兽医批准的操作步骤禁食的时间可有所调整。
给予麻药:药物进行诱导,确定足够的麻醉深度进行气管插管,转环吸入麻醉,非啮齿类哺乳动物麻醉至苏醒前必须监护。
【吸入性麻醉药的使用浓度】
【麻醉机的氧流量选择】
动物的麻醉效果除了与蒸发器设置的浓度有关,也与流入动物的氧流量有关,通过下面的列表可以看出,当蒸发器设定浓度为2%,测量兔子的呼气末异氟烷浓度的差异,一般流量越大,动物呼气末异氟烷浓度越大。
根据我们测量和经验总结:一般建议小鼠氧流量为0.3-0.5L/min,大鼠为0.5-0.7 L/min.。非啮齿哺乳动物要高很多,跟动物的体重有关,根据选择的呼吸回路一般如下:
【啮齿类麻醉要点】
麻醉成功:整个过程应该保持麻醉充足和平稳
涂抹眼膏:麻醉时间超过五分钟
定位仪麻醉:拉出舌头至嘴角一边,保证门齿固定时,呼吸通畅。
麻醉的监测:
- 镇静效应:翻正反射--消失 声音刺激-- 无 ,俯卧--不动
- 镇痛效应:钳夹尾、钳夹爪、针刺激皮肤--疼痛无
- 肌肉松弛:头颈--无回头 尾 --下垂, 四肢--自然下垂
【啮齿类动物麻醉后处理】
苏醒恢复:动物应该被放置在一个单独的恢复笼子中,笼子的一半应该置于热源上,每隔10-15分钟观察一次,直至动物能够行走。
后期过程监控:是否有痛苦或不适;记录任何并发症;动物出现并发症不能缓解的,应进行安乐死。
输液:腹腔、静脉或皮下注射,给予体温液体以维持血压,加快麻醉恢复。
至少需要记录的参数有:操作日期、个别动物或笼子、名称、操作程序以及所有用到的药物。
使用吸入麻醉,我们需要哪些东西?
首先我们需要有一套完整的麻醉设备,一般一套麻醉设备主要包含如下四个部分:气源、麻醉机(蒸发器)、面罩(或气管插管)和麻醉剂等。在啮齿类动物中,无需要其他药物的诱导,直接采用吸入性麻醉药进行诱导,这时往往会配置大小合适、透明、密封性很好的诱导盒,便于诱导过程中观看动物的诱导状态和节省诱导麻醉的时间。另外往往会配置一个麻醉废气回收系统,避免实验操作者的间接吸入。任何麻醉都是有风险的,麻醉需要和监护一起使用,在非啮齿类哺乳动物麻醉中全程需要使用监护仪检测,啮齿类动物实验时有监护仪则更佳。
瑞沃德动物呼吸麻醉系统
小贴士:目前,美国职业安全局(OSHA)任何工作人员暴露于卤化物麻醉药物的废气浓度不得超过2ppm,持续时间不超过1h;当同笑气联合使用,不得超过0.5ppm。
其一是气源,气源可以选择医用氧气瓶或压缩空气、制氧机等,对于啮齿类动物,绝大用户比较偏爱空气泵,原因是满足啮齿类动物的供氧需求,避免了高压气源存在的安全隐患,同时更加经济,使用方便,而氧气瓶中氧气太干燥,操作时间过久动物苏醒会咳嗽。
其二是麻醉机,麻醉机的核心是蒸发器。蒸发器是将液态的麻醉药汽化与氧气混合成麻醉混合气体供给动物,需要保证浓度的精确输出。浓度过低往往手术过程中麻不到动物,浓度过高却会让动物麻醉过深,表现出生理指标异常、抽搐、休克、死亡等意外发生。如发生这些异常表现,立即停止断开麻醉气体吸入,一般很快症状会消失,等动物恢复平稳,可继续再麻醉。
蒸发器浓度汽化会受到温度、气体流量、压力等影响,随着现代技术的进步,目前蒸发器可以耐受一定范围的温度、流量和压力(如RWD,流量范围0.2-10L/min;混合麻醉气体输出压力波动范围△P≤2.5kPa;适用温度范围:10-35℃),满足了现在的绝大多数实验动物的需求,如大小鼠等啮齿类动物、猪狗猴等哺乳动物。
其中蒸发器具有专机专用的特点,由于各吸入性麻醉药沸点不同,为了保证浓度的准确输出,每种蒸发器只能专用对应的吸入性麻醉药,并具有不同的标识。
然而目前常见的单一麻醉药及麻醉方法都不同程度的存在着缺憾,为扬长避短,并在保证麻醉效果确实的基础上降低其毒副作用,在麻醉上会增加笑气流量计进行组合【笑气 (70%)+ 异氟烷/七氟烷(30%氧气)】,形成复合的麻醉效果,以期达到对机体生理活动干扰最小的最佳麻醉效果。近年来,复合麻醉的研究和应用已逐渐成为动物医学麻醉领域发展的主流。
复合麻醉具有以下优点:
互补作用:麻醉、镇痛、肌松作用效果更好
气体效应:同时吸入高浓度气体(笑气)和低浓度气体(如异氟烷/七氟烷)时,低浓度气体的肺泡气浓度及血中浓度提高的速度,较单独使用相等低浓度时为快(浓缩效应和增量效应),这一点可以起到两
方面的效果:(1)改变麻醉深度的速度更快;(2)由于笑气的的协同效应,可使用更低浓度的含氟麻醉药,从而减轻其不良反应,并且可以减少价格昂贵的麻醉药的用量;
防止氧中毒:拮抗含氟吸入麻醉药的心血管抑制作用,有利于维持循环功能的稳定。
其三是诱导盒,一般啮齿类动物使用诱导盒直接吸入麻醉药进行诱导用。其大小要合适,减少箱体内达到麻醉浓度所需要的时间。诱导盒一般采用有机玻璃材质,结实耐用,方便清洗,也方便观察动物的麻醉状态。有机玻璃更加有力热传导,有时候也用于诱导盒内的保温;其中诱导盒的密封性很重要,实验中发现翻盖扣式的密封性要好一点,带有一定的密封胶圈,使诱导箱体盖子贴合的更加紧密,避免了实验操作者的接触。
其四是面罩,一般啮齿类动物直接采用面罩进行麻醉药的呼吸,而哺乳动物采用气管插管。这样操作起来简单,无须插管的复杂操作,也能很好的麻醉动物,根据不同的实验需要选择不同款式的面罩,如管路面罩,将动物的口鼻放入面罩供气端,实验过程中,可以根据实验要求任意摆放和旋转,并且上下调节高度。也有圆形面罩,弹性的橡胶圈将动物的口鼻固定,贴合适中,麻醉呼出来的气体不会随意外泄;而定位仪面罩,将吸入麻醉的方式与脑立体定位结合,既可以将动物头部进行固定,又可以提供麻醉呼吸所需的供气平台,除此之外,往往配上相应的回收系统,避免操作者吸入麻醉气体。
回收系统是具有过滤麻醉废气的装置组成,瑞沃德提供了一款废气回收过滤罐,可以吸附异氟烷、七氟烷等气体,过滤罐的有效性使在规定的使用范围和时间内,经过的废气回收性高达99%以上,为使动物呼出的废气都流入过滤罐中,往往配合回收器一起使用。并具有提醒过滤罐吸收饱和的提醒功能。
最后是监护,麻醉过程中动物的生命体征常有变化,如呼吸频率、心率、血压、血氧饱和度,尤其是体温,因此手术中需要体温维持仪进行保温,也需要对生命体重进行监测。
- 保证“安全麻醉”最重要的手段是细心监护;
- 细心监护是保证麻醉的可逆性,也是保证动物充分麻醉和快速苏醒;
- 细心监护是保证重要器官无永久性损伤;
- 监护是“制度化”麻醉经验的最好办法。