实验动物手术及麻醉

实验动物手术及麻醉一、概论实验操作过程为减轻动物的疼痛及紧迫，常需给予止痛或麻醉。

动物麻醉属医疗行为，因此不论是实验前对麻醉药物与方式的选择，或麻醉前中后对动物生理心理状态的评估，均需兽医师专业知识的建议。

动物的麻醉必须兼顾：（1）不影响实验结果；（2）临床实际可行；（3）避免动物承受非必要的痛苦。

适当的麻醉不但能减轻动物的痛苦，也能减少研究人员承受过多的精神压力。

1. 名词解释：♦Analgesia：止痛，对疼痛失去敏感性。

♦Tranquillization：精神安定，动物呈现一种行为改变状态，精神与动作迟缓，松懈，对周围环境的反应冷淡、对小疼痛常不在意。

♦Sedation：镇静，轻微程度的中枢神经抑制状态，保持醒觉，但安静。

♦Anesthesia：麻醉，以药物或其他方式抑制动物局部（周边性）或全体（中枢性）神经组织的活性，使动物部分或整个身体完全失去感觉作用。

♦Local anesthesia：局部麻醉。

♦General anesthesia：全身麻醉。

完全无知觉与感觉（中枢性）。

♦Surgical anesthesia：外科手术麻醉。

完全无知觉与感觉，并有充分的肌肉松弛和痛感消失。

2. 手术分类实验动物的手术可分为存活手术（Survival surgery）和不存活手术（Nonsurvival surgery）两类，前者指麻醉后或所有手术结束后动物还需生存着，后者指麻醉后或所有手术结束后动物即给与安乐死。

进行存活手术时，不论是剖腹、截肢或注射药物、处理伤口，皆需严格执行手术部位的剃毛消毒（beta-iodine scrub/alcohol），材料灭菌（autoclave）及无菌操作（surgical glove & aseptic operation）视实验需求动物可在术前注射抗生素以避免感染。

如进行不存活手术，虽不需存活手术般严格无菌操作，但至少要行操作部位的剃毛消毒和戴手套。

存活手术依对动物的影响程度区分为Major与Minor。

Major survival surgery指任何需将体腔暴露在外或严重影响动物正常身体与生理功能的手术，例如：胸腔手术、关节手术、截肢手术...等；Minor survival surgery则是指不需暴露体腔或者对动物生理影响很小的手术，例如：伤口缝合、安装周边血管的导管……基于人道考量单一动物不可执行重复的Major survival surgery，如有必要需于动物实验申请表内提出详细的说明，取得IACUC同意后才可执行。

二、术前照顾犬、猫、灵长类与猪在进行麻醉前8至12小时需禁食。

而小型啮齿类动物及兔不易发生呕吐，因此一般手术前不需禁食，天竺鼠的唾液分泌较多，需多加注意。

任何怀孕或健康不良之动物皆须审慎评估麻醉对动物的影响。

手术前也需有急救动物的概念，预先准备Atropine、CaCl2 10%、Dexamethasone、Dopamine、Doxapram、Epinephrineate 等急救药物。

(一) 麻醉前给药镇静剂（Tranquillizers/Sedatives）、止痛剂（Analgesics）、抗乙酰胆碱（Anticholinergics）等药品统称为麻醉前给药。

镇静剂及止痛剂可诱导麻醉平缓进行，降低（或直接跨越）麻醉兴奋期的反应，间接可减少麻醉药品使用量，降低动物死亡率。

抗乙酰胆类药品可抑制迷走神经的兴奋，避免手术期间动物呕吐及过度流涎现象。

1.Anticholinergics＊Atropine抑制呼吸道及唾液腺分泌物，防止心脏受到迷走神经的兴奋所产的心跳徐缓。

注意：已有心律不整的动物避免使用。

2.Tranquillizers ＆Sedatives＊Phenothiazines：Chlorpromazine, Acepromazine, Promazine抑制脑干及大脑皮质，产生安静和减低运动性作用。

注意：因血管扩张而易造成血压降低，高剂量时会有肌肉僵直、震颤等现象。

可与解离性麻醉剂（ketamine）共享来降低副作用。

＊Butyrophenones：Droperidol, Fluanisone, Azaperone效果比Penothiazine强。

注意：易造成血压降低。

＊Benzodiazepines：Diazepam(Valium), Midazolam控制及预防癫痫，可使用于老年、肥胖动物，它可解除Ketamine引起之痉挛。

注意：静脉注射太快时会休克。

皮下及肌肉注射效果不佳，且刺激性强。

＊Alpha-2-adrenargic agonist tranquillizer：Xylazine（Rompun）常使用于猫科动物与灵长类，肌肉松弛效果佳。

注意：刺激呕吐中枢，会使90%猫呕吐。

适合与Ketamine合用。

3.Narcotic analgesics（Opioids）＊Morphine, Pethidine, Buprenorphine, Methadone, Fentanyl属管制药品，精神性安定镇痛作用。

注意：低剂量会引起中枢神经抑制现象，较高剂量会产生兴奋，超高剂量会引起中枢神经过度抑制而死亡。

三、麻醉及手术(一) 麻醉期监控1.麻醉分期：第一期无痛期：开始失去知觉。

第二期兴奋期：呼吸急促，狂乱或喊叫，对外界刺激异常反应。

第三期手术麻醉期：分成四节，最适合进行手术。

第四期休克死亡期：呼吸、心跳几乎停止，1至5分钟内可能死亡。

一般来说麻醉希望越快进入第三期（手术麻醉期）状态，此期的第一、第二节足够大部分手术所需。

第三、第四节已是动物接近死亡的高危险期，此时必须暂停手术进行急救，否则一旦进入第四期休克期，动物80%以上会死亡。

麻醉各期生理变化呼吸（腹壁的突然收缩）误判为麻醉不足而追加药量，导致动物死亡。

2.动物麻醉深度评估项目：（1）呼吸：♦动物在麻醉过程中会出现停止呼吸数秒，然后又有一深呼吸，此为麻醉过度现象，须注意（注射ketamine后动物暂时性呈现停止呼吸数秒，之后恢复正常呼吸，需小心区别）。

♦一般而言胸式呼吸为轻度麻醉，麻醉越深，越接近腹式呼吸。

不规则的呼吸表示动物快要苏醒或麻醉过深。

（2）黏膜颜色：正常麻醉状态下黏膜（口腔、肛门）为粉红色，表示氧气足够；如呈现紫色，则为发疳（cyanosis）现象，表示缺氧。

（3）微血管再充血时间（CRT）：手指压牙龈后放开，牙龈再恢复正常粉红色为止所需时间，正常要小于2 s，超过则显示心脏输出功能不佳。

（4）脉膊：监测后腿股骨动脉、下颚动脉（大动物）、心跳数（啮齿类）。

（5）反射：肛门反射及趾间痛觉反射皆可做为麻醉指标，口咽反射亦可做为使用气体麻醉时恢复的指标。

（6）眼反射：眼球震颤表示麻醉过浅。

麻醉初期兴奋时瞳孔放大，然后随着麻醉程度加深而缩小；麻醉过量时瞳孔会极度扩大。

(二) 麻醉麻醉可分为局部和全身两种，局部麻醉较常使用于大型动物（如牛，马），一般动物常使用全身麻醉。

全身麻醉有注射性麻醉剂和吸入性麻醉剂两类。

1.注射性麻醉剂：诱导快，方便省时，无需复杂昂贵的设备；但药物注入体内后不易控制其深度，须于体内代谢排泄后才能缓解。

•Barbiturates：Pentobarbital, Thiopentone, Methohexitone, 广范使用，抗痉挛性佳，作用时间长（Pentobarbital：2-3hrs；Phenobarbital：6hrs）。

属管制药品。

注意：有严重的呼吸、心血管抑制作用，此药物作用属非可逆性，无特殊拮抗药物可缓解，一旦过量，极易死亡。

对猫会造成呼吸暂停现象。

肝肾毒性高。

•Steroid anesthetic：Alphaxalone / Alphadolone 诱导作用温和，适用于绵羊、猪、灵长类、猫。

注意：对猫狗会产生过敏反应。

不可与Barbiturates共享。

• Dissociative anesthetic：Ketamine, Tiletamine 解离型麻醉剂，使用广范（尤其猫科动物），投药方便。

属管制药品。

注意：单独使用时肌肉松弛效果差，全身肌肉呈僵直反应（可与Xylazine或Diazepam共享）。

有过度垂涎、呼吸暂停现象。

麻醉中眼睑不闭合，需投予眼药膏保护眼球。

• Neuroleptanalgesics：Fentanyl/Fluanisone 精神安定性镇静剂，可与其他麻醉剂合用（Fentanyl + Droperidol = Innovar-Vet）。

注意：麻醉中听觉对外界声音特别敏感。

血压降低，呼吸抑制。

• Others：Chloral Hydrate, Tribromoethanol, Urethane, Alpha – Choralose。

2.吸入性麻醉剂：对麻醉深度与时间的掌控性佳，苏醒快；但需较昂贵的设备（汽化器、连接管、口罩或气管套管），而有些吸入性药剂对动物及操作人员的呼吸道和肝肾等器官有伤害性。

（1）Ether：肌肉松弛效果佳，易使用，准备瓶子、药剂、棉花既可在抽气柜内使用。

注意：易燃、易爆，易挥发。

人员必须要在Fume hood（有抽气罩之操作台）内操作，绝不可与电器设备一起使用，以Ether处理后之动物尸体需储藏在有防爆装置的冰柜。

乙醚味道刺激性强，易使鼠类呼吸道疾病恶化。

基于安全与健康理由，非常不推荐采用Ether 做为麻醉剂。

（2）Methoxyflurane：无爆性或易燃性，肌肉松弛效果及止痛效果佳，使用于小型鼠类时可直接使用麻醉箱进行动物麻醉。

注意：诱导及恢复期慢，因此在较大型动物建议先使用注射性麻醉药诱导，之后以吸入性麻醉药维持麻醉期。

在体内代谢会产生氟化物造成肝脏伤害。

（3）Halothane：诱导及恢复期快，不易燃或爆炸，但需配合气体麻醉机及汽化器相关设备。

注意：周边血管扩张易造成低血压。

动物及人员长期曝露在halothane下易造成肝功能受损。

在较大型动物建议先使用注射性麻醉药诱导，之后以吸入性麻醉药维持麻醉，而啮齿类动物则直接使用麻醉箱或口罩诱导并维持麻醉状态。

（4）Isoflurane：诱导及恢复期快，肝毒性较小，适合药物代谢或毒理试验时使用。

注意：呼吸抑制作用较Halothane严重，心血管抑制作用较小。

在较大型动物建议先使用注射性麻醉药诱导，之后以吸入性麻醉药维持麻醉，而啮齿类动物则直接使用麻醉箱或口罩诱导并维持麻醉状态。

（5）Others：Nitrous Oxide, Carbon Dioxide（CO2）(三) 影响麻醉的因素1.动物种类、品种2.性别、年龄、体重3.动物的营养状况和健康情况4.Methoxyflurane对F344大鼠会造成糖尿病样症后群（Diabetes-like syndrome）。

5.天竺鼠注射Innovar-Vet可能造成肌肉组织坏死。