實驗動物手術(shù)及麻醉培訓(xùn)講學(xué)

1、實驗動物手術(shù)及麻醉一、概論實驗操作過程為減輕動物的疼痛及緊迫，常需給予止痛或麻醉。 動物麻醉屬醫(yī)療行 為， 因此不論是實驗前對麻醉藥物與方式的選擇， 或麻醉前中后對動物生理心理狀態(tài)的 評估，均需獸醫(yī)師專業(yè)知識的建議。 動物的麻醉必須兼顧： （1）不影響實驗結(jié)果； （2） 臨床實際可行； （ 3）避免動物承受非必要的痛苦。適當(dāng)?shù)穆樽聿坏軠p輕動物的痛苦， 也能減少研究人員承受過多的精神壓力。1. 名詞解釋：Analgesia ：止痛，對疼痛失去敏感性。Tranquillization ：精神安定， 動物呈現(xiàn)一種行為改變狀態(tài)， 精神與動作遲緩， 松懈， 對周圍環(huán)境的反應(yīng)冷淡、對小疼痛常不在意。Se

2、dation ：鎮(zhèn)靜，輕微程度的中樞神經(jīng)抑制狀態(tài)，保持醒覺，但安靜。Anesthesia ：麻醉，以藥物或其他方式抑制動物局部（周邊性）或全體（中樞性） 神經(jīng)組織的活性，使動物部分或整個身體完全失去感覺作用。Local anesthesia ：局部麻醉。General anesthesia ：全身麻醉。完全無知覺與感覺（中樞性）。Surgical anesthesia ： 外科手術(shù)麻醉。 完全無知覺與感覺，并有充分的肌肉松弛和痛 感消失。2. 手術(shù)分類實驗動物的手術(shù)可分為存活手術(shù)（ Survival surgery ）和不存活手術(shù)（ Nonsurvival surgery ）兩類，前者指麻醉后

3、或所有手術(shù)結(jié)束后動物還需生存著，后者指麻醉后或所 有手術(shù)結(jié)束后動物即給與安樂死。進(jìn)行存活手術(shù)時，不論是剖腹、截肢或注射藥物、處 理傷口，皆需嚴(yán)格執(zhí)行手術(shù)部位的剃毛消毒（ beta-iodine scrub/alcohol ），材料滅菌 （ autoclave ）及無菌操作（ surgical glove & aseptic operation ）視實驗需求動物可在術(shù) 前注射抗生素以避免感染。如進(jìn)行不存活手術(shù)，雖不需存活手術(shù)般嚴(yán)格無菌操作，但至 少要行操作部位的剃毛消毒和戴手套。存活手術(shù)依對動物的影響程度區(qū)分為Major與Minor。Major survival surgery指任何需將

4、體腔暴露在外或嚴(yán)重影響動物正常身體與生理功能的手術(shù)， 例如：胸腔手術(shù)、關(guān)節(jié) 手術(shù)、截肢手術(shù) .等； Minor survival surgery 則是指不需暴露體腔或者對動物生理影響 很小的手術(shù)，例如：傷口縫合、安裝周邊血管的導(dǎo)管基于人道考量單一動物不可執(zhí) 行重復(fù)的 Major survival surgery ，如有必要需于動物實驗申請表內(nèi)提出詳細(xì)的說明，取 得IACUC同意后才可執(zhí)行。二、術(shù)前照顧犬、貓、靈長類與豬在進(jìn)行麻醉前8至12 小時需禁食。 而小型嚙齒類動物及兔不易發(fā)生嘔吐，因此一般手術(shù)前不需禁食，天竺鼠的唾液分泌較多，需多加注意。任何懷孕 或健康不良之動物皆須審慎評估麻醉對動物的

5、影響。手術(shù)前也需有急救動物的概念，預(yù) 先準(zhǔn)備 Atropine、CaCl2 10%、Dexamethasone、Dopamine、Doxapram、Epinephrineate 等急救藥物。（一） 麻醉前給藥鎮(zhèn)靜劑( Tranquillizers/Sedatives )、止痛劑( Analgesics )、抗乙酰膽堿 (Anticholinergics )等藥品統(tǒng)稱為麻醉前給藥。 鎮(zhèn)靜劑及止痛劑可誘導(dǎo)麻醉平緩進(jìn)行， 降低(或直接跨越) 麻醉興奮期的反應(yīng)， 間接可減少麻醉藥品使用量， 降低動物死亡率。 抗乙酰膽類藥品可抑制迷走神經(jīng)的興奮，避免手術(shù)期間動物嘔吐及過度流涎現(xiàn)象。1. Antichol

6、inergics Atropine抑制呼吸道及唾液腺分泌物，防止心臟受到迷走神經(jīng)的興奮所產(chǎn)的心跳徐緩。注意： 已有心律不整的動物避免使用。2. Tranquillizers Sedatives Phenothiazines ： Chlorpromazine, Acepromazine, Promazine抑制腦干及大腦皮質(zhì)，產(chǎn)生安靜和減低運動性作用。注意：因血管擴(kuò)張而易造成血壓 降低，高劑量時會有肌肉僵直、震顫等現(xiàn)象?？膳c解離性麻醉劑( ketamine )共享來 降低副作用。 Butyrophenones ： Droperidol, Fluanisone, Azaperone效果比 Peno

7、thiazine 強(qiáng)。注意：易造成血壓降低。 Benzodiazepines ： Diazepam(Valium), Midazolam控制及預(yù)防癲癇，可使用于老年、肥胖動物，它可解除 Ketamine 引起之痙攣。注意： 靜脈注射太快時會休克。皮下及肌肉注射效果不佳，且刺激性強(qiáng)。 Alpha-2-adrenargic agonist tranquillizer： Xylazine ( Rompun )常使用于貓科動物與靈長類，肌肉松弛效果佳。注意：刺激嘔吐中樞，會使90% 貓嘔吐。適合與 Ketamine 合用。3. Narcotic analgesics ( Opioids ) Morph

8、ine, Pethidine, Buprenorphine, Methadone, Fentanyl屬管制藥品，精神性安定鎮(zhèn)痛作用。注意：低劑量會引起中樞神經(jīng)抑制現(xiàn)象，較高劑 量會產(chǎn)生興奮，超高劑量會引起中樞神經(jīng)過度抑制而死亡。三、麻醉及手術(shù)(一 ) 麻醉期監(jiān)控1. 麻醉分期：第一期 無痛期：開始失去知覺。第二期 興奮期：呼吸急促，狂亂或喊叫，對外界刺激異常反應(yīng)。第三期 手術(shù)麻醉期：分成四節(jié)，最適合進(jìn)行手術(shù)。第四期 休克死亡期：呼吸、心跳幾乎停止， 1至 5分鐘內(nèi)可能死亡。一般來說麻醉希望越快進(jìn)入第三期(手術(shù)麻醉期)狀態(tài)，此期的第一、第二節(jié)足夠大部分手術(shù)所需。第三、第四節(jié)已是動物接近死亡的高危

9、險期，此時必須暫停手術(shù)進(jìn)行 急救，否則一旦進(jìn)入第四期休克期，動物80%以上會死亡。麻醉各期生理變化呼吸瞳孔眼球移動反射肌肉張力脈膊血壓I無痛期規(guī)則正常隨意存在正常脈膊血壓fII興奮期不規(guī)則11擴(kuò)張不隨意存在激動緊張脈膊血壓fIII手術(shù)麻醉期第節(jié) （輕度）深度f 速度f收縮不隨意或固定不動眼結(jié)膜 喉咽輕微松弛脈膊血壓正常第二節(jié)（中度）正常正常固定不動喉咽中等松弛脈膊血壓正常第三節(jié)（深度）深度J 速度J輕微擴(kuò)張固定不動極度松弛脈膊不整， 血壓J第四節(jié) （過量）腹式 呼吸中等擴(kuò)張固定不動脈膊微弱，血壓IV休克死亡期腹式 呼吸極度擴(kuò)張固定不動1 11脈膊、血壓至零注：勿將進(jìn)入第二期興奮期的動物反應(yīng)（狂

10、亂喊叫、呼吸急促），以及第三期第四節(jié)的腹式 呼吸（腹壁的突然收縮）誤判為麻醉不足而追加藥量，導(dǎo)致動物死亡。2. 動物麻醉深度評估項目：（1）呼吸：動物在麻醉過程中會出現(xiàn)停止呼吸數(shù)秒，然后又有一深呼吸，此為麻醉過度現(xiàn) 象，須注意（注射ketamine氯胺酮后動物暫時性呈現(xiàn)停止呼吸數(shù)秒，之后恢復(fù) 正常呼吸，需小心區(qū)別）。一般而言胸式呼吸為輕度麻醉，麻醉越深，越接近腹式呼吸。不規(guī)則的呼吸表示動物快要蘇醒或麻醉過深。（2）黏膜顏色：正常麻醉狀態(tài)下黏膜（口腔、肛門）為粉紅色，表示氧氣足夠；如呈現(xiàn)紫色，則為 發(fā)疳（cyanosis）現(xiàn)象，表示缺氧。（3） 微血管再充血時間（CRT）:手指壓牙齦后放開，牙齦

11、再恢復(fù)正常粉紅色為止所需時間，正常要小于2 s,超過則顯示心臟輸出功能不佳。（4）脈膊：監(jiān)測后腿股骨動脈、下顎動脈（大動物）、心跳數(shù)（嚙齒類）。（5）反射：肛門反射及趾間痛覺反射皆可做為麻醉指標(biāo)，口咽反射亦可做為使用氣體麻醉時恢復(fù)的指標(biāo)。（6）眼反射：眼球震顫表示麻醉過淺。麻醉初期興奮時瞳孔放大， 然后隨著麻醉程度加深而縮?。宦樽磉^量時瞳孔會極度擴(kuò)大。(二)麻醉麻醉可分為局部和全身兩種，局部麻醉較常使用于大型動物(如牛，馬)，一般動 物常使用全身麻醉。全身麻醉有注射性麻醉劑和吸入性麻醉劑兩類。1. 注射性麻醉劑：誘導(dǎo)快，方便省時，無需復(fù)雜昂貴的設(shè)備；但藥物注入體內(nèi)后不易控制其深度， 須于體內(nèi)代

12、謝排泄后才能緩解。? Barbiturates : Pentobarbital, Thiopentone, Methohexitone,廣范使用，抗痙攣性佳，作用時間長(Pentobarbital : 2-3hrs ； Phenobarbital : 6hrs )。屬管制藥品。注意：有嚴(yán)重的呼吸、心血管抑制作用，此藥物作用屬非可逆性，無特殊拮抗藥物可緩 解，一旦過量，極易死亡。對貓會造成呼吸暫停現(xiàn)象。肝腎毒性高。? Steroid an esthetic : Alphaxal one / Alphadolo ne誘導(dǎo)作用溫和，適用于綿羊、豬、靈長類、貓。注意：對貓狗會產(chǎn)生過敏反應(yīng)。不可與Bar

13、biturates共享。? Dissociative an esthetic: Ketami ne, Tiletami ne解離型麻醉劑， 使用廣范(尤其貓科動物)，投藥方便。 屬管制藥品。注意：單獨使用時肌肉松弛效果差，全身肌肉呈僵直反應(yīng)(可與Xylazine或Diazepam共享)。有過度垂涎、呼吸暫停現(xiàn)象。麻醉中眼瞼不閉合，需投予眼藥膏保護(hù)眼球。? Neuroleptanalgesics : Fentanyl/Fluanisone精神安定性鎮(zhèn)靜劑，可與其他麻醉劑合用(Fentanyl + Droperidol = Innovar-Vet)。注意：麻醉中聽覺對外界聲音特別敏感。血壓降低，呼

14、吸抑制。? Others : Chloral Hydrate, Tribromoethanol, Urethane, Alpha-Choralose 。2. 吸入性麻醉劑：對麻醉深度與時間的掌控性佳，蘇醒快；但需較昂貴的設(shè)備(汽化器、連接管、 口罩或氣管套管)，而有些吸入性藥劑對動物及操作人員的呼吸道和肝腎等器官有傷 害性。(1) Ether :肌肉松弛效果佳，易使用，準(zhǔn)備瓶子、藥劑、棉花既可在抽氣柜內(nèi)使用。注意：易燃、易爆，易揮發(fā)。人員必須要在Fume hood (有抽氣罩之操作臺)內(nèi)操作，絕不可與電器設(shè)備一起使用，以Ether處理后之動物尸體需儲藏在有防爆裝置的冰柜。乙醚味道刺激性強(qiáng)，易使

15、鼠類呼吸道疾病惡化?；诎踩c健康理由，非常不推薦采用Ether做為麻醉劑。(2) Methoxyflurane:無爆性或易燃性，肌肉松弛效果及止痛效果佳，使用于小型鼠 類時可直接使用麻醉箱進(jìn)行動物麻醉。注意：誘導(dǎo)及恢復(fù)期慢，因此在較大型動物建議 先使用注射性麻醉藥誘導(dǎo)，之后以吸入性麻醉藥維持麻醉期。在體內(nèi)代謝會產(chǎn)生氟化物造成肝臟傷害。(3) Halothane :誘導(dǎo)及恢復(fù)期快，不易燃或爆炸，但需配合氣體麻醉機(jī)及汽化器相 關(guān)設(shè)備。注意：周邊血管擴(kuò)張易造成低血壓。動物及人員長期曝露在halothane下易造成 肝功能受損。在較大型動物建議先使用注射性麻醉藥誘導(dǎo)，之后以吸入性麻醉藥維持麻醉，而嚙

16、齒類動物則直接使用麻醉箱或口罩誘導(dǎo)并維持麻醉狀態(tài)。(4) Isoflurane :誘導(dǎo)及恢復(fù)期快，肝毒性較小，適合藥物代謝或毒理試驗時使用。注意：呼吸抑制作用較 Halothane嚴(yán)重，心血管抑制作用較小。在較大型動物建議先使用注射性麻醉藥誘導(dǎo)，之后以吸入性麻醉藥維持麻醉，而嚙齒類動物則直接使用麻醉箱或 口罩誘導(dǎo)并維持麻醉狀態(tài)。（ 5） Others ：Nitrous Oxide, Carbon Dioxide （ CO2）（三 ） 影響麻醉的因素1. 動物種類、品種2. 性別、年齡、體重3. 動物的營養(yǎng)狀況和健康情況4. Methoxyflurane 對 F344大鼠會造成糖尿病樣癥后群（D

17、iabetes-like syndrome ）。5. 天竺鼠注射 Innovar-Vet 可能造成肌肉組織壞死。6. 貓及馬使用 Morphine 可能有中樞神經(jīng)性奮作用，須特別注意。7. 靈長類動物的保定絕不能單獨只使用鎮(zhèn)靜劑類藥物。（四 ） 外科手術(shù)手術(shù)前應(yīng)對參與人員之執(zhí)掌做出適當(dāng)規(guī)劃， 并對不同學(xué)歷及技術(shù)人員給予適 切 之訓(xùn) 練。動物手術(shù)期間也應(yīng)具備無菌概念，降低動物在手術(shù)操作過程被微生物感染之機(jī)率， 在環(huán)境許可下采用最好的無菌程序。麻醉手術(shù)中動物的狀況應(yīng)持續(xù)監(jiān)控， 包括體溫的維持、 心臟血管與呼吸系統(tǒng)之功能， 對異常狀況采用適當(dāng)?shù)募本忍幹?。四、術(shù)后照顧1. 必須確保動物由麻醉狀態(tài)蘇醒，

18、 實驗結(jié)束后需至少留下一位研究人員監(jiān)視動物的生 理狀況，并持續(xù)陪伴動物直到動物能自行翻身或站立為止，才可將動物送回代養(yǎng)房。2. 動物體溫調(diào)節(jié)中樞在麻醉時 / 后暫時失控，因此注意維持動物的體溫（燈泡、電毯、 毛巾）。3. 皆需以電毯或保溫?zé)粢跃S持體溫。4. 在監(jiān)視動物其間必須維持動物的正常生理狀況， 必要時給予動物適當(dāng)輸液、 止痛劑、 消炎劑或抗生素。5. 維持呼吸道暢通，插管的動物需在動物出現(xiàn)吞咽反射或開始咀嚼管子時拔管。側(cè)臥4小時以上時，應(yīng)翻另一側(cè)，以免肺臟郁血及重力性肺炎，必要時以藥物（Doxapram ）刺激呼吸或給予氧氣。6. 所有麻醉中及麻醉后動物皆需維持頸部水平，勿使頸部彎曲，并

19、盡可能拉 出舌頭于口腔外，以免阻塞咽喉部位，影響呼吸。如動物嘔吐，則將頭部置于低于頸部和腹部的 位置，以免造成窒息或吸入性肺炎。7. 正常動物每日約需40至80ml / kg液體，麻醉蘇醒后，有些動物往往無法進(jìn)食或喝水， 此時必須以人工方式經(jīng)口喂食、或經(jīng)靜脈、腹腔、皮下注射生理食鹽水或乳酸林格液補(bǔ) 充體液（30至50ml / kg ）。8. 依據(jù)動物術(shù)后呈現(xiàn)之疼痛及不適癥狀，評估給予止痛劑、抗生素。9. 手術(shù)部位需確定無大量流血、異常腫脹等異常狀況。10. 為防止動物術(shù)后當(dāng)日傷口受糞、尿、墊料污染，或眼睛沾染墊料或污物，中大型動 物需以干凈墊布墊于籠內(nèi)，嚙齒類動物則于 PC盒內(nèi)墊料上放置一張干

20、凈之拭紙。11. 待動物蘇醒后送回原飼養(yǎng)房舍后， 動物籠標(biāo)示卡上需注明該動物之注意事項及緊急 聯(lián)絡(luò)人電話，以利房舍負(fù)責(zé)人掌握動物狀況并通知研究人員。12. 術(shù)后三日內(nèi)研究人員需密集觀察動物狀況 （每日 1至2次），確定動物的手術(shù)部位有無 異常、有無并發(fā)癥狀。如動物有任何異常狀況而需特殊治療，則與獸醫(yī)師商擬治療內(nèi)容。五、急救處理1. 呼吸停止：Doxapram點于鼻腔或靜脈注射。2. 心跳停止：Epinephrine或Adrenaline （ 1ml/kg, 1:10000 ）靜脈注射或氣管內(nèi)投入。3. 大量出血：壓迫止血，血管結(jié)扎。4. 休克：Dexamethasone, Prednisolo

21、ne 注射。5. 過敏現(xiàn)象：Epin ephri ne, An tihistam ine 。6. 胸腔或腹腔穿透性外傷：止血，縫合，防止二次性感染。7. 昏迷：高濃度氧氣，保溫，抗休克藥物。8. 急性中毒：高量Atropine，輸液，對癥療法。9. 急性敗血癥：廣效性抗生素。六、有關(guān)止痛劑之使用1. 動物對疼痛的耐受性與人類不同，但外科手術(shù)或有侵略性之實驗對動物而言絕非舒服。2. 疼痛會引起一連串的生理反應(yīng)，嚴(yán)重時會影響實驗結(jié)果。3. 站在人道立場，在不影響實驗結(jié)果的條件下，建議在術(shù)前、術(shù)后24至72小時給予止痛劑。4. 動物在疼痛時，其活動能力變差，性情改變，發(fā)出聲音（呻吟或異常叫聲），行為

22、 或姿勢怪異，飲水及食量減少，呼吸速率改變。嚴(yán)重者會發(fā)生心衰竭性休克，周邊神經(jīng) 反射作用弱而緩慢，四肢及黏膜無血色、蒼白、冰冷、無彈性，此時已威脅生命，必須 立刻處理。5. 常用藥物為麻醉性鎮(zhèn)痛劑和非類固醇類抗炎癥藥物（NSAID ）。Recommendation of Analgesics for Use in Small Mammals and Larger AnimalsAn algesicMouseRatRabbitDogPigCatOpioidsBupre norphine0.1 mg/kg SC0.05 mg/kg SC0.01-0.05 mg/kg SC0.005-0.02 mg

23、/kg IM SC or IV every 6-12 hours2 mg/kg IM or IV every 6-12 hours0.005-0.01 mg/kg IM, SC or IV every 6-12 hoursButorpha nol1-5mg/kgSC2 mg/kg SC0.1-0.5 mg/kg SC0.2-0.4 mg/kg SC or IM, every 3-4 hoursunknown0.4 mg/kg SC, every 3-4 hoursMorph ine2-5 mg/kg SC or IM every 4 hours2-5 mg/kg SC or IM every

24、4 hours2-5 mg/kg SC or IM every 4 hours0.5-5 mg/kg IM, every 4 hours0.2-1 mg/kg IM, every 4 hours0.1 mg/kg IM, every 4 hoursPethidi ne10-20 mg/kg SC or IM every 2-3 hours10-20 mg/kg SC or IM every 2-3 hours10 mg/kg SC or IM every 2-3 hours10 mg/kg IM or IV every 2-4 hours2 mg/kg IM or IV every 2-4 hours2-10