Verwendung des Hickman-Katheters für den langfristigen Gefäßzugang in einem präklinischen Schweinemodell
Summary
Es wird ein zuverlässiger und reproduzierbarer Ansatz für das Einführen und Halten eines getunnelten Hickman-Katheters für den langfristigen Gefäßzugang bei Schweinen beschrieben. Das Legen eines zentralen Venenkatheters ermöglicht eine bequeme tägliche Entnahme von Vollblut von wachen Tieren und die intravenöse Verabreichung von Medikamenten und Flüssigkeiten.
Abstract
Zentralvenenkatheter (ZVK) sind in der Großtierforschung von unschätzbarem Wert, da sie eine Vielzahl von medizinischen Anwendungen ermöglichen, darunter die Blutüberwachung und die zuverlässige intravenöse Verabreichung von Flüssigkeit und Medikamenten. Insbesondere der getunnelte mehrlumige Hickman-Katheter (HC) wird aufgrund seiner geringeren Befreiungs- und Komplikationsraten häufig in Schweinemodellen verwendet. Trotz geringerer Komplikationen im Vergleich zu anderen ZVKs stellt die HC-bedingte Morbidität eine große Herausforderung dar, da sie laufende Studien erheblich verzögern oder anderweitig negativ beeinflussen kann. Das richtige Einsetzen und Warten von HCs ist von größter Bedeutung, um diese Komplikationen zu vermeiden, aber es gibt keinen Konsens über Best Practices. Der Zweck dieses Protokolls ist es, einen Ansatz für die Insertion und Aufrechterhaltung eines getunnelten HC in Schweinen umfassend zu beschreiben, der HC-bedingte Komplikationen und Morbidität mildert. Die Anwendung dieser Techniken bei >100 Schweinen hat zu komplikationsfreien Patentlinien von bis zu 8 Monaten und zu keiner katheterbedingten Mortalität oder Infektion der ventralen Operationsstelle geführt. Dieses Protokoll bietet eine Methode zur Optimierung der Lebensdauer des HC und eine Anleitung zur Herangehensweise an Probleme während des Gebrauchs.
Introduction
Die unverzichtbare Rolle zentraler Venenkatheter (ZVK) in der Patientenversorgung ist auf ihre Bequemlichkeit, ihr günstiges Sicherheitsprofil und ihre Vielseitigkeit zurückzuführen1. Zu den Funktionen eines ZVK gehören ein zuverlässiger Zugang für die totale parenterale Ernährung, die hämatopoetische Stammzelltransplantation, die Plasmapherese/Apherese und die effiziente Verabreichung von Flüssigkeiten, Blut oder Co-Medikamenten2. In der Veterinärmedizin minimieren ZVKs auch die Beschwerden der Tiere durch die schnelle Verdünnung von Reizstoffen und die Blutentnahme ohne wiederholte Venenpunktion3. Trotz ihrer breiten Anwendung stellt der Einsatz von ZVK in der Großtierforschung noch einige erhebliche Herausforderungen dar4.
Die perkutane ZVK-Platzierung über einen Führungsdraht oder einen Einführkatheter kann für nicht-veterinärmedizinische Forscher schwierig sein, insbesondere bei Tieren mit tiefen Venenstrukturen5. Eine unsachgemäße ZVK-Installationstechnik kann zu einer unbeabsichtigten Platzierung in nahe gelegenen Strukturen führen, was eine ultraschallgesteuerte Platzierung oder eine Röntgenaufnahme der Positionierung nach dem Eingriff erforderlichmacht 6. Im Vergleich zu menschlichen Operationssälen ist Ultraschall in vielen großen Tierversuchslaboren jedoch nicht ohne weiteres verfügbar. Darüber hinaus kann die langfristige Verwendung von Dauerkathetern zu einem Abknicken der Leitung, Punktion, Infektion oder Befreiung durch Tiere führen, was zu einer Unterbrechung der rechtzeitigen Behandlung, der klinischen Überwachung und der Forschungsergebnisse führen kann 4,7. Der Austausch des ZVK erfordert zusätzliche Ressourcen, einschließlich Materialbeschaffung, Operationsplanung, Fastenzeit und Röntgenzugang. ZVK-bedingte Komplikationen können daher erhebliche technische und finanzielle Hindernisse oder eine Unterbrechung der produktiven translationalen Forschung, insbesondere bei Schweinen, darstellen. Kontamination durch Futter oder Kot, Kratzen an Käfigwänden und Treten an Reizstellen können einen ZVK beeinträchtigen, und das Risiko von ZVK-bedingten Komplikationen wird durch langfristige Anwendung verstärkt. Daher erfordert die sichere und unkomplizierte Aufrechterhaltung eines ZVK bei Schweinen eine sorgfältige Abwägung der ZVK-Auswahl, der Platzierung, der Sicherung, des Schutzes, der Hygiene und der Überwachung.
Der in diesem Protokoll verwendete Hickman-Katheter (HC) ist ein getunnelter ZVK mit einer Polyestermanschette und ein bis drei Lumen, der üblicherweise für den langfristigen intravenösen Zugang bei Menschen und Tieren verwendet wird 1,4,8,9. Der getunnelte Katheteransatz ist mit geringeren Komplikationsraten und Wartungskosten im Vergleich zu nicht getunnelten Varianten verbunden10,11,12. Die Manschette reduziert die HC-Befreiung, indem sie in das subkutane Gewebe einarbeitet, das die Hautaustrittsstelle umgibt. Das mehrlumige Design ermöglicht auch die Trennung von Medikamentenverabreichung und Blutentnahmen, wodurch die Kontamination und Ungenauigkeit von Blutproben minimiert wird. Trotzdem ist die Anwendung von HC nicht ohne Herausforderungen, von denen die häufigsten Frakturen, Migrationen, Okklusionen und Infektionen sind13,14,15,16. Die ordnungsgemäße Installation und Wartung eines HC sind daher unverzichtbare Fähigkeiten beim Einsatz in der translationalen Forschung. Die derzeitige Literatur bietet jedoch nur wenige Hinweise auf bewährte Verfahren für die Verwendung von HC bei Schweinen während Langzeitversuchen 5,6,17.
Das Ziel dieser Studie ist es, einen optimierten Ansatz für die HC-Insertion in die innere Halsvene (IJV), die Hautsicherung und einen dauerhaften Schutz zu skizzieren, der langfristige katheterbedingte Komplikationen und Beschwerden bei Schweinen minimiert. Eine Erörterung der wichtigen Überlegungen für den Einsatz von HC, potenzieller Herausforderungen, die auftreten können, und Modifikationen, die die Qualität dieses Ansatzes verbessern können, ist enthalten.
Protocol
Representative Results
Discussion
Während ZVKs in der Großtierforschung ein Spektrum von Funktionen erfüllen, fehlt in der aktuellen Literatur ein Konsensansatz für eine sichere und nachhaltige Anwendung in Langzeitstudien über 30 Tage. Das schrittweise Verfahren dieses Protokolls für die HC-Einführung, Hautsicherung und Aufbewahrung in einem handgefertigten Beutel wurde zur Qualitätsverbesserung erheblich angepasst. Als solches stellt dieses Protokoll eine Technik für die HC-Anwendung dar, die einen effizienten und effektiven intravenösen Zuga…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir möchten uns für die Unterstützung der Armee, der Navy NIH, der Air Force, der VA und des Gesundheitsministeriums in Bezug auf die AFIRM II-Bemühungen im Rahmen der Auszeichnungen CTA05: W81XWH-13-2-0052 und CTA06: W81XWH-13-2-0053 bedanken. Die U.S. Army Medical Research Acquisition Activity, 820 Chandler Street, Fort Detrick MD 21702-5014, ist das Vergabe- und Verwaltungsbüro. Meinungen, Interpretationen, Schlussfolgerungen und Empfehlungen sind die des Autors und werden nicht notwendigerweise vom Verteidigungsministerium gebilligt. Darüber hinaus möchten wir uns für die Unterstützung durch die vom US-Verteidigungsministerium vom Kongress geleiteten medizinischen Forschungsprogramme (CDMRP) und das Reconstructive Transplantation Research Program (RTRP) durch die Auszeichnungen W81XWH-17-1-0280, W81XWH-17-1-0624, W81XWH-17-1-0287 und W81XWH18-1-0795 bedanken. Wir möchten uns auch bei der Abteilung für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie und der Johns Hopkins University School of Medicine bedanken. Darüber hinaus möchten wir uns bei dem gesamten tierärztlichen Personal bedanken, darunter Melanie Adams, Karen Goss, Haley Smoot, Kayla Schonvisky und Victoria Manahan.
Materials
| #10 blade | Medline | MDS15110 | |
| 0.9% Sterile Sodium Chloride | Baxter | 2F7123 | |
| 0-0 Coated and Braided Nonabsorbable Suture | Covidien | S-196 | |
| 0-0 Synthetic, Monofilament, Nonabsorbable Polypropylene Suture | Ethicon | 8690H | |
| 1 inch Medical Tape | 3M | 1548S-1 | |
| 10 USP units/mL Heparin flush | Becton, Dickinson and Company | 306424 | |
| 3-0 Braided Absorbable Suture | Covidien | SL-636 (cutting needle), GL-122 (taper needle) | |
| 3-0 Monofilament Absorbable Suture | Covidien | SM-922 (cutting needle), CM-882 (taper needle) | |
| 4-0 Coated and Braided Non-absorbable Suture Ties | Ethicon | A303H | |
| 70% Ethanol | Vedco | VINV-IPA7 | |
| Adson tissue forceps | MPM Medical Supply | 132-508 | |
| Adson-Brown forceps | MPM Medical Supply | 106-2572 | |
| Air warming blanket and pad | 3M Bair Hugger | UPC 00608223595770 | |
| Backhaus towel clamp | MPM Medical Supply | 117-5508 | |
| Brown needle holder | MPM Medical Supply | 110-1513 | |
| Buprenorphine | PAR Pharmaceutical | 3003408B | |
| Cefazolin | Hikma Farmacuetica (Portugal) | PLB 133-WES/1 | |
| Chlorhexidine | Vet One | 501027 | |
| Clave | Baxter | 7N8399 | |
| Cotton Padding | Medline | NON6027 | |
| Debakey forceps | MPM Medical Supply | 106-5015 | |
| Elastic Adhesive Bandage Tape | 3M | XH002016489 | |
| Halstead mosquito forceps | MPM Medical Supply | 115-4612 | |
| Hickman Catheter | Bard Access Systems | 603710 | |
| Hickman Catheter Repair Kit, 7Fr, Red and White Connectors | Bard Access Systems | 0601690 (red), 0601680 (white), 502017 | |
| Kelly hemostatic forceps | MPM Medical Supply | 115-7014 | |
| Ketamine | Vet One | 383010-03 | |
| Lactated Ringers | Baxter | 2B2324X | |
| Maropitant Citrate | Zoetis | 106 | |
| Mayo scissors | MPM Medical Supply | 103-5014 | |
| Metzenbaum scissors | MPM Medical Supply | 132-711 | |
| Pantoprazole | JH Pharmacy | NDC 0143-9284-10 | |
| Scalpel blade handle | Medline | MDS10801 | |
| Vein Pick | SAI infusion technologies | VP-10 | |
| Veterinary Ophthalmic Ointment | Dechra | IS4398 | |
| Xylazine | Vet One | 510004 |
References
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