يونيو 26, 2011
وقد زاد استخدام المنزلي والخنازير مصغرة في العلوم بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة. من خلال إظهار كيفية تنفيذ التنبيب ، عبر الاحليل قسطرة المثانة ، شريان الفخذ وقسطرة الوريد ، فضلا عن نضح transcardial ، فإننا نهدف إلى زيادة قيمة minipigs غوتنغن في مجال البحوث الطبية الحيوية.
يجب إجراء التنبيب الرغامي كلما خضع الخنزير القزم للتخدير العام لتسهيل الجراحة، وذلك لأنه يحافظ على نفاذية المجرى التنفسي ويسمح بالتهوية المساعدة ويحمي الممرات الهوائية من الاستنشاق. يمكن تنبيب الخنازير القزمة من وضعيات مختلفة، إلا أن وضع الحيوان على ظهره يميل إلى أن يكون أسهل بالنسبة لأولئك الذين يجرون عملية التنبيب البشري بانتظام، حيث يظهر المجرى التنفسي بطريقة مماثلة بالإضافة إلى وسائل التهوية المساعدة. المعدات اللازمة للتنبيب الرغامي هي أحزمة لفتح الفم، وجهاز شفط منخفض الضغط برأس غير مدبب، ومنظار حنجرة بيطري بشفرة مستقيمة يتراوح طولها بين 17 و25 سنتيمتر، ومحقنة هواء، وسماعة طبية، وشريط لاصق.
بالنسبة للخنازير البالغة من سلالة "جوتينج" و"ميني"، يُعد أنبوب رغامي بمقاس من خمسة إلى سبعة مليمترات مناسباً. في هذا الفيديو، تم استخدام أنبوب بمقاس 5.5 مليمتر.
يتم وضع الخنزير القزم على ظهره مع توفير الدعم المناسب له. ولضمان بقاء الممر الحنجري مستقيماً، يتم سحب اللسان قليلاً مع إبقاء الفك مفتوحاً بواسطة مساعد. يجب تجنب تدوير الرأس بشكل مفرط أو بسطه بشكل زائد، لأن ذلك قد يؤدي إلى انسداد الممرات الهوائية، مما يجعل تحديد فتحة الحنجرة أكثر صعوبة.
يُستخدم منظار الحنجرة لخفض اللسان، وتُستخدم طرف وحدة الشفط لإزاحة لسان المزمار عن الحنك الرخو. ثم تُستخدم طرف منظار الحنجرة لضغط لسان المزمار إلى الأعلى باتجاه قاعدة اللسان، مما يكشف عن فتحة الحنجرة. وعند فتح الغضاريف الحلقية، تظهر الأحبال الصوتية، ومن ثم يتم إدخال الأنبوب الرغامي برفق مع تدوير طفيف داخل الرغامي.
أثناء الزفير، يتم نفخ بالون الأنبوب وفقاً لمواصفات الشركة المصنعة. ومع الحرص على تجنب النفخ المفرط الذي قد يؤدي إلى تورم ووذمة في المجاري التنفسية، تمتلك الخنازير شعبة هوائية لتهوية الفص الرئوي القحفي الأيمن. لذا، من المهم وضع الأنبوب فوق تفرع الرغامي.
يتم تسهيل ذلك باستخدام الحجم المناسب للأنبوب وتثبيت الطرف القريب منه عند مستوى الخطم باستخدام شريط لاصق. عندما يتم تنبيب الخنزير القزم بشكل صحيح، يجب الشعور بمرور الهواء بحرية عبر الأنبوب، كما يجب أن يكشف تسمع الصدر عن أصوات التنفس في كلا الجانبين الأيسر والأيمن من القفص الصدري. وعند توصيل جهاز التنفس الاصطناعي مع نظام المراقبة بالخنزير القزم، يجب أن تكون قيم ثاني أكسيد الكربون الزفيري الفسيولوجية قابلة للقياس، ويمكن ملاحظة منحنى ثاني أكسيد الكربون الذي يتبع نمط التنفس المحدد بواسطة إعدادات جهاز التنفس الاصطناعي.
يمكن أن يكون التنبيب الرغامي للخنازير الصغيرة تحدياً لأن الممر الحنجري ضيق والغشاء المخاطي للأحبال الصوتية معرض للإصابة بسهولة. في حال استخدام أنبوب كبير جداً أو تسليط قوة مفرطة، يمكن أن يسهل استخدام بخاخ Xylocaine أو مرخيات العضلات إدخال الأنبوب. ولكن يجب ألا يتم استخدام حاصرات العضلات العصبية إلا من قبل كوادر مدربة جيداً على مثل هذه الإجراءات.
يمكن استخدام قسطرة المثانة كوسيلة لمراقبة إنتاج البول، وهو ما قد يوفر معلومات مفيدة حول حالة الإماهة بالإضافة إلى وظائف الكلى والقلب والأوعية الدموية أثناء العمليات الجراحية الطويلة. من السهل إجراء قسطرة المثانة البولية عبر الإحليل في الخنازير الإناث. وبينما يعد هذا الإجراء صعباً للغاية، وربما مستحيلاً في ذكور الخنازير الصغيرة البالغة، فإن قسطرة Foley بمقاس French 8 أو 10 تكون مناسبة نظراً لانحناء وحجم الإحليل الخارجي.
يُفضل استخدام قسطرة مزودة بسلك توجيه (stylet). تشمل المعدات اللازمة ملقطاً ذا طرف غير مدبب، ومحقنة تحتوي على محلول ملحي للتشحيم، وكيس تصريف بول بنظام مغلق. ولضمان أفضل رؤية لفتحة الإحليل الخارجية أثناء عملية القسطرة، يتم وضع الخنزير القزم على ظهره مع وضع دعامة تحت المنطقة القطنية.
بينما يقوم المساعد بسحب الطرفين الخلفيين نحو الأعلى (cran)، تقع فتحة الإحليل الخارجية للأنثى في أرضية المهبل، على مسافة تتراوح تقريبًا بين الثلث والنصف من المسافة المؤدية إلى عنق الرحم. ومع ذلك، وبسبب وضع الحيوان على ظهره، ستبدو فتحة الإحليل في وضع معكوس. يتم التحكم في القسطرة باستخدام ملقط ذو طرف غير مدبب، بحيث تكون نهاية القسطرة امتدادًا للملقط.
أدخل القسطرة بعناية في فتحة الإحليل. يسهل تعريض الإحليل للإصابة إذا تم استخدام قوة مفرطة أثناء عملية القسطرة، ومع ذلك، قد يُشعر بمقاومة طفيفة في البداية حتى تتجاوز القسطرة المصرّ البولي الخارجي. وإذا استمرت هذه المشكلة، فقد يشير ذلك إلى أن الحيوان لم يتم تخديره بعمق كافٍ.
الحل هو الانتظار لفترة وجيزة حتى يبدأ مفعول التخدير. وعندما يصل القثطار إلى المثانة، قم بإزالة المِرسال وسيبدأ البول في التدفق. قم بنفخ البالون بمحلول ملحي وفقاً لمواصفات الشركة المصنعة، واسحب القثطار للخارج برفق حتى يستقر البالون عند عنق المثانة.
قم بتثبيت كيس تصريف البول ذو النظام المغلق، وثبت القسطرة على الذيل باستخدام شريط لاصق لتجنب إزاحة القسطرة عن طريق الخطأ. عند التعامل مع الحيوان بتدريب وخبرة مناسبين، يمكن إجراء قسطرة المثانة عبر الإحليل بصعوبة قليلة. يمكن لهذا الإجراء التدخلي المحدود أن يمنع تلوث المعدات التقنية الطبية الدقيقة وتمدد المثانة المؤلم، والذي قد يؤذي الحيوان ويؤثر على التجربة بسبب زيادة النغمة المبهمية وتغير المعلمات الفسيولوجية.
تعتبر القسطرة الشريانية والوريدية مفيدة للحصول على عينات دم متكررة ومراقبة مختلف المعايير الفسيولوجية. وعند إجراء قسطرة الأوعية الدموية في دراسات البقاء على قيد الحياة، يجب تطبيق تقنية تعقيم صارمة لتجنب العدوى. وتشمل المعدات اللازمة المشرط، ومسباراً غير مدبب، ومقصاً جراحياً، وملاقط أنسجة، ومسباراً صغيراً غير مدبب، وملاقط جراحية، ومباعد أنسجة جراحياً صغيراً ذاتي التثبيت، وحامل إبرة، ومسحات جراحية، وخيوط جراحية مع إبرة، ومحلول ملحي مضاف إليه الهيبارين كسائل غسيل للحفاظ على نفاذية القسطرة.
قثطرتان وريديتان قياس 18، وغمدان بقمة ساطعة قياس 4 French مع مُدخل وسلك سيلدينجر G. يتم تقييم عمق التخدير من خلال اختبار منعكس الألم بين الأصابع. يتم الوصول إلى الشريان والوريد الفخذي مع وضع الخنزير الصغير على ظهره وسحب الساق الخلفية جانبياً.
حدد في طية الجلد الموجودة بين العضلة الرشيقة (gracilis) والعضلة الخياطية (sartorious) النقطة التي يختفي عندها نبض الجزء السطحي من الشريان الصافن الإنسي. قم بإجراء شق جلدي سطحي طولي في الجهة القحفية من هذه النقطة، وذلك لتجنب إتلاف الأوعية الصافنة الإنسية عن غير قصد. استخدم مقصاً ذا طرف غير مدبب لتشريح الأنسجة تحت الجلد الكامنة.
يتم تقسيم لفافة العضلة الخياطية والعضلة الرقيقة في المنطقة القحفية بالنسبة لموقع اختراق الأوعية الصافنية الإنسية. أولاً، باستخدام ملقط جراحي ذو طرف غير حاد، ثم يدوياً، يتم فصل مجموعتي العضلات باستخدام مباعد أنسجة صغير ذاتي التثبيت، مع الحرص على عدم إتلاف العصب الفخذي والأوعية الدموية، ثم يتم عزل الشريان بطول يتراوح تقريباً بين 1 إلى 2 سم. وباستخدام التشريح غير الحاد، يتم تدوير إبرة ven flon ذات النهاية المائلة بحيث تكون الفتحة متجهة للأعلى.
قم بثني الإبرة قليلاً بحيث تتبع انحناء الوعاء الدموي بسهولة أكبر. تذكر اختبار ما إذا كانت الإبرة لا تزال قادرة على التحرك ذهاباً وإياباً. تم ثقب الشريان.
يتم سحب الإبرة وإدخال سلك توجيه سيلدينجر عبر أنبوب فين فلون. قم بإزالة أنبوب فين فلون مع الضغط برفق على الشريان لضمان تثبيت السلك التوجيهي. يتم إدخال الغمد مع المُدخل فوق سلك سيلدينجر ودفعه إلى الموضع المطلوب، وبعد ذلك يتم إزالة المُدخل والسلك التوجيهي.
يقع الوريد الفخذي أسفل الشريان وإلى الجهة الإنسية منه مباشرة. بعد عزل الوريد باستخدام التشريح الكليل، يتم تركيب القنية في الوريد كما تم وصفه سابقاً بالنسبة للشريان. وللتحقق من تركيب القساطر في كل من الشريان والوريد بشكل صحيح، يتم سحب دم من كلا الغمدين ومقارنة لون العينات.
عند سحب عينة دم، تذكر شطف القسطرات لاحقاً بمحلول ملحي مهبّن. وللحفاظ على نفاذية القسطرات، يتم تثبيتها وإغلاق الجلد. ويمكن وضع حلقة وعائية حول الشريان والوريد ببضع غرز جراحية من أجل تثبيت الأوعية قبل عملية الوخز.
على الرغم من مزاياها، فإننا نتجنب عادةً هذه الخطوة الإضافية لأنها تتطلب تشريحاً زائداً للأوعية الدموية وتزيد من خطر إتلاف الفروع الجانبية والعميقة. يوضح المقطع الحالي كيفية قسطرة الأوعية الفخذية. وتعتبر قسطرة الأوعية الفخذية مفضلة على قسطرة أوعية الرقبة لسهولة الوصول إليها.
عند إجراء تجارب تتضمن جراحة عصبية تجسيمية تعتمد على الإطار وتصويراً للدماغ، تُعد عملية التروية عبر القلب أكثر طرق التثبيت فعالية وتؤدي إلى نتائج متميزة. وعند تحضير أعضاء الخنازير الصغيرة للفحص النسيجي والكيميائي النسيجي، يلزم توفير المعدات التالية لهذا الإجراء: نظام تروية، وسوائل تروية مناسبة، وقُنّية وريدية، ومحقنة، وبنتوباربيتال، ومشرط، ومسبار غير مدبب، ومقصات جراحية، ومقصات عظام، وملقطين كبيرين ذاتيي التثبيت، على أن يكون أحدهما على الأقل ذا طرف منحني.
لا يُعد المبعد القصري ذاتي التثبيت ضرورياً بشكل مطلق، ولكنه يسهل الإجراء بشكل كبير. يجب إجراء التروية عبر القلب في غرفة جيدة التهوية مزودة بنظام قوي لاستخراج الأبخرة ومرافق تسمح بجمع السوائل الغزيرة والدم للتخلص منها لاحقاً بشكل آمن. بعد حقن جرعة مميتة من Penta Barbital، قم باختبار منعكس الألم بين الأصابع.
يتم توفير أفضل وصول إلى القلب والشريان الأبهر عن طريق بضع القص المتوسط. قم بإجراء شق جلدي طولي عميق يمتد من قبضة القص إلى الناتئ الخنجري للقص. يتم الوصول إلى التجويف الصدري عن طريق إجراء شق صغير في الحجاب الحاجز أسفل الناتئ الخنجري مباشرة.
أدخل مقصات العظام في التجويف الصدري واقسم عظمة القص طولياً؛ يجب توخي الحذر عند إجراء هذه العملية لأن القلب قد يكون ملتصقاً في بعض المناطق بالجزء الداخلي من عظمة القص. بعد تقسيم عظمة القص، ضع مباعد القص ذاتي التثبيت وافتح التجويف الصدري، وإذا كان لا يزال سليماً، قم بعمل شق صغير في التأمور عند قمة القلب، ثم افتح كيس التأمور يدوياً. حدد موقع البطين الأيسر، والأذين الأيمن، والشريان الأبهر.
بالتزامن مع الوريد الأجوف العلوي، قم بإجراء قطع سطحي صغير بالقرب من قمة القلب والوصول إلى البطين الأيسر عن طريق ثقب عضلة القلب باستخدام أداة ذات طرف غير حاد. أدخل كانيولا التروية داخل البطين الأيسر وحرك طرف الكانيولا رأسياً باتجاه الأبهر. عندما يتم الشعور بالكانيولا بين الإصبعين الثاني والثالث في الأبهر، قم بتثبيت الكانيولا في مكانها باستخدام المشبك.
باستخدام ملقط منحني، قم بإجراء شق في الأذين الأيمن وابدأ في حقن المادة المثبتة عبر كانيولا التروية. يمكن الشعور بتدفق السائل بكثافة في الأبهر، وسيتدفق الدم للخارج عبر الشق الموجود في الأذين الأيمن بينما يستمر تدفق سائل التروية في أوعية الخنزير القزم. لاحظ كيف يؤدي التروية الجهازية باستخدام البارافورمالدهيد إلى فرط تمدد الأطراف واختلاج العضلات السطحية نتيجة للترابط التشابكي للألدهيد في الأعصاب والعضلات.
عند استخدام نظام تروية يعمل بالهواء المضغوط، تأكد من إزالة القُنَيّة أو غلق أنبوب السيليكون الشفاف قبل أن يفرغ الوعاء، وذلك لتجنب دخول الهواء إلى الجهاز الوعائي. في هذا الفيديو، نستخدم نظام تروية يعمل بالهواء المضغوط بدلاً من الجاذبية. وتكمن ميزة الأنظمة التي تعتمد على الهواء المضغوط في أن الضغط الهيدروستاتيكي المسلط يظل ثابتاً خلال العملية، مما يوفر في النهاية أفضل تروية للعضو.
تناقش هذه المقالة الاستخدام المتزايد لخنازير غوتنغن القزمة (Göttingen minipigs) في الأبحاث الطبية الحيوية، مع التركيز على الإجراءات الأساسية مثل التنبيب والقثطرة. وتهدف المقالة إلى تعزيز فهم وتطبيق هذه التقنيات في الدراسات العلمية.
تدعم التقنيات الجراحية في خنزير غوتنغن القزم (Göttingen minipig) النمذجة قبل السريرية من خلال تمكين المراقبة الفسيولوجية والحفاظ على الأنسجة الضروريين للأبحاث الانتقالية. وتعزز هذه الإجراءات جودة البيانات في دراسات العلوم العصبية، والتمثيل الغذائي، ووظائف القلب والأوعية الدموية عن طريق تقليل التباين الإجرائي وتحسين رعاية الحيوان. كما أن إتقان طرق التنبيب، والقسطرة، والتروية يعزز الثقة في النتائج قبل السريرية ويدعم اتخاذ قرارات المضي قدماً أو التوقف في مراحل الاكتشاف المبكرة.
تتكامل هذه التقنيات ضمن سير عمل عمليات الاكتشاف، بدءًا من الفحص الفسيولوجي المبكر وصولاً إلى التحقق قبل السريري، مما يدعم التصميم التكراري في مراحل التحقق من الهدف وتحسين المركبات الرائدة.