静脉自身给药颈静脉插管及利用该插管的动物模型构建方法.pdf

1、10申请公布号CN102028557A43申请公布日20110427CN102028557ACN102028557A21申请号201110006472422申请日20110111A61D7/00200601A61M25/00200601A61M25/02200601A01K67/02720060171申请人宁波大学地址315211浙江省宁波市镇海区风华路818号72发明人刘昱吕秀依张栗赵春马宝苗74专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人刘凤钦景丰强54发明名称静脉自身给药颈静脉插管及利用该插管的动物模型构建方法57摘要一种静脉自身给药颈静脉插管，其特征在于包括垫片、硬性导管、连

2、接头、粘结块及软管，硬性导管呈L形弯折状，具有竖直部和水平部；连接头设于前述竖直部的中部；粘结块将连接头和硬性导管粘结于垫片的端面上，而竖直部则垂直垫片设置；软管一端与前述水平部密封连接，另一端则为自由端。本发明还公开了利用该插管的动物模型构建方法。与现有技术相比，本发明的优点在于静脉自身给药颈静脉插管结构简单，生产制造方便，材料易得，制造成本较低，便于普及应用，利于本发明的插管，颈静脉插管成功率提高，手术时间缩短，而且操作技术易掌握，保证了实验的成功率，符合国际上遵循的“3R”原则。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图6页CN102028

3、559A1/2页21一种静脉自身给药颈静脉插管，其特征在于包括垫片；硬性导管，呈L形弯折状，具有竖直部和水平部；连接头，设于前述竖直部的中部；粘结块，将前述的连接头和硬性导管粘结于垫片的端面上，而前述的竖直部则垂直垫片设置；以及软管，一端与前述水平部密封连接，另一端则为自由端。2根据权利要求1所述的静脉自身给药颈静脉插管，其特征在于所述的软管包括第一软管及与第一软管连接的第二软管，并且，第一软管的内径与竖直部的外径及第二软管的内径均相适配。3根据权利要求1或2所述的静脉自身给药颈静脉插管，其特征在于所述的粘结块包括平整的支撑部及凸起于支撑部中部的立柱部，而所述的连接头的下端部则位于立柱部内，所

4、述的水平部则位于支撑部内。4根据权利要求2所述的静脉自身给药颈静脉插管，其特征在于所述的第二软管的一端设有用于固定连接血管的硅胶球。5一种利用权利要求14中任一种静脉自身给药颈静脉插管的动物模型构建方法，其特征在于包括如下步骤麻醉大鼠，取背卧位固定；在背部对耳线后34CM处划定第一手术区域并进行第一备皮，在第一手术区域消毒，铺设带孔的手术巾，在第一手术区域切出纵向皮肤切口，进行及时止血处理，分离纵向皮肤切口周围皮肤及皮下组织；将静脉自身给药颈静脉插管植入皮肤，使垫片位于皮肤下面，使得软管的自由端朝向大鼠头部，用灭菌纱布覆盖创面；将大鼠翻转取仰卧位固定；在大鼠右侧颈胸部辨明静脉走向，并在颈中线偏

5、右侧划定第二手术区域并进行第二次备皮，在第二手术区域消毒，并铺设带孔手术巾；在第二手术区域作一纵切口，切割皮下深浅筋膜，肌肉组织在肌间隙顺纤维方向作钝性分离，显露并游离右颈外静脉，在该右颈外静脉下方穿结扎线备用，间断的用生理盐水湿润手术视野；在皮肤靠近颈外静脉血管搏动处作一第一切口，夹住软管的自由端经前述的第一切口在皮肤下面穿行至肩背部创口，将其牵引拉至纵切口处；托住右颈外静脉，将右颈外静脉管壁剪一口径不大于管径一半的第二切口，从第二切口处向近心端插入引导管，随后将软管向引导管的引导进口处送入，直至软管上的硅胶球刚好至第二切口处，拔出引导管，将前述的硅胶球的近心端和远心端分别结扎固定静脉自身给

6、药颈静脉插管；推动与竖直部的进口端连接的注射器，判断静脉自身给药颈静脉插管是否通畅，若静脉自身给药颈静脉插管通畅，进行颈部缝合；再次翻转大鼠，调整软管长度与垫片位置，再次推动注射器，再次判断是否通畅，若软管通畅，进行纵向皮肤切口缝合，用导管帽封住竖直部的顶端；在纵向皮肤切口和纵切口均涂抹金霉素眼药膏和消炎粉。6根据权利要求5所述的构建方法，其特征在于所述的引导管具有手持部及位于手持部前端呈尖状的倒钩部，该倒钩部的背面则为呈凹槽状的引导进口。7根据权利要求5所述的构建方法，其特征在于所述静脉自身给药颈静脉插管的粘结权利要求书CN102028557ACN102028559A2/2页3块由牙托粉和牙

7、托水粘结形成，所述的硬性导管为不锈钢材质，所述的软管为硅橡胶材质。8根据权利要求7所述的构建方法，其特征在于所述的软管包括第一软管及与第一软管连接的第二软管，并且，第一软管的内径与竖直部的外径及第二软管的内径均相适配，所述的静脉自身给药颈静脉插管通过以下步骤制得A、制备连接管，将硬性导管中间弯曲以形成竖直部和水平部，截取第一软管和第二软管，将第二软管的部分约与第二软管放入玻璃容器中，注入二甲苯，浸泡使硅胶管扩张，第一软管和第二软管扩张后，吸去二甲苯，将第二软管的扩张部分套入硬性导管的水平部，将扩张后的第一软管套入第二软管，得到连接管；B、注模成型，将连接管放置模具中，从模具孔中灌注由牙托粉和牙

8、托水组成的牙托材料，在模具孔上放置垫片并固定住，在垫片上再涂牙托材料以防止导管与垫面分离，自凝后，从模具中移出，在距离第二软管上用医用硅橡胶粘结剂制作一硅胶球。权利要求书CN102028557ACN102028559A1/6页4静脉自身给药颈静脉插管及利用该插管的动物模型构建方法技术领域0001本发明涉及一种静脉自身给药颈静脉插管，本发明还涉及利用该插管的动物模型构建方法。属于静脉自身给药技术领域。背景技术0002静脉自身给药是药物成瘾研究中应用最广泛的动物模型之一。在该模型中，动物通过主动按板或鼻触行为，获得从颈静脉进入体内的药物，完成有效的静脉自身给药行为。同时，静脉自身给药实验一般历时为

9、几周甚至几个月。因此，静脉插管手术的成功率、稳定性和可利用度在动物能否长期间保持有效自身给药行为中显得更为重要。静脉插管手术是保证静脉自身给药完成的实验基础，而良好和持久的静脉通路是保证动物进行长期有效给药的重要条件。静脉自身给药实验一般历时为几周甚至几个月，因此外静脉插管手术的成功率、稳定性和可利用度显得更为重要。0003静脉自身给药可以在多种动物上实现，包括大鼠、小鼠、灵长类、猫、狗等，大鼠是进行生理学、药理学、药物代谢动力学研究时常用的一种实验动物。同时，大鼠体积适中和术后较快的恢复也使其成为静脉自身给药实验中最为常用的动物。但是，大鼠颈静脉血管较细，插管难度大，容易导致插管时间较长，从

10、而延长手术时间，甚至造成大鼠失血过多或死亡。手术导管的不合理设计以及术后洁净程度不高，容易导致导管堵塞，增大动物感染风险，导致漏管和实验失败。综上所述，要保证短时间内成功完成大鼠颈静脉插管手术和较长时间内维持有效的自身给药行为，导管的准备和插管方法尤为重要。0004颈静脉插管手术所需的基本配件是导管，导管植入体内部分主要包括背部或头部。其中，背部插管手术又分为背件和无背件两种。采用背件的插管技术可以参考专利号为ZL2005200135240的中国实用新型专利大鼠股动脉插管体外部分的保护装置。但其存在操作麻烦，所需设备复杂，对大鼠创伤较大等不足。而无背件的颈静脉插管手术因为其操作简便，所需设备简

11、易，对大鼠创伤少，而被广泛应用，目前，无背件的颈静脉手术所需导管绝大多数都是进口的成品，但是其高昂的价格和国内代理商的缺乏，极大的限制了这类导管在国内的应用。发明内容0005本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构简单、操作简便且制造成本低廉的静脉自身给药颈静脉插管。0006本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种操作简便、成本低廉的静脉自身给药颈静脉插管的动物模型构建方法。0007本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种静脉自身给药颈静脉插管，其特征在于包括0008垫片；说明书CN102028557ACN102028559A2/6页50009硬性导管，呈L形弯折状，具有

12、竖直部和水平部；0010连接头，设于前述竖直部的中部；0011粘结块，将前述的连接头和硬性导管粘结于垫片的端面上，而前述的竖直部则垂直垫片设置；以及0012软管，一端与前述水平部密封连接，另一端则为自由端。0013进一步，所述的软管包括第一软管及与第一软管连接的第二软管，并且，第一软管的内径与竖直部的外径及第二软管的内径均相适配。0014为使粘结牢固，所述的粘结块包括平整的支撑部及凸起于支撑部中部的立柱部，而所述的连接头的下端部则位于立柱部内，所述的水平部则位于支撑部内。0015进一步，所述的第二软管的一端设有用于固定连接血管的硅胶球。0016一种利用静脉自身给药颈静脉插管的动物模型构建方法，

13、其特征在于包括如下步骤0017麻醉大鼠，取背卧位固定；在背部对耳线后34CM处划定第一手术区域并进行第一备皮，在第一手术区域消毒，铺设带孔的手术巾，在第一手术区域切出纵向皮肤切口，进行及时止血处理，分离纵向皮肤切口周围皮肤及皮下组织；0018将静脉自身给药颈静脉插管植入皮肤，使垫片位于皮肤下面，使得软管的自由端朝向大鼠头部，用灭菌纱布覆盖创面；0019将大鼠翻转取仰卧位固定；在大鼠右侧颈胸部辨明静脉走向，并在颈中线偏右侧划定第二手术区域并进行第二次备皮，在第二手术区域消毒，并铺设带孔手术巾；在第二手术区域作一纵切口，切割皮下深浅筋膜，肌肉组织在肌间隙顺纤维方向作钝性分离，显露并游离右颈外静脉，

14、在该右颈外静脉下方穿结扎线备用，间断的用生理盐水湿润手术视野；0020在皮肤靠近颈外静脉血管搏动处作一第一切口，夹住软管的自由端经前述的第一切口在皮肤下面穿行至肩背部创口，将其牵引拉至纵切口处；托住右颈外静脉，将右颈外静脉管壁剪一口径不大于管径一半的第二切口，从第二切口处向近心端插入引导管，随后将软管向引导管的引导进口处送入，直至软管上的硅胶球刚好至第二切口处，拔出引导管，将前述的硅胶球的近心端和远心端分别结扎固定静脉自身给药颈静脉插管；0021推动与竖直部的进口端连接的注射器，判断静脉自身给药颈静脉插管是否通畅，若静脉自身给药颈静脉插管通畅，进行颈部缝合；0022再次翻转大鼠，调整软管长度与

15、垫片位置，再次推动注射器，再次判断是否通畅，若软管通畅，进行纵向皮肤切口缝合，用导管帽封住竖直部的顶端；0023在纵向皮肤切口和纵切口均涂抹金霉素眼药膏和消炎粉。0024进一步，所述的引导管具有手持部及位于手持部前端呈尖状的倒钩部，该倒钩部的背面则为呈凹槽状的引导进口。0025进一步，所述静脉自身给药颈静脉插管的粘结块由牙托粉和牙托水粘结形成，所述的硬性导管为不锈钢材质，所述的软管为硅橡胶材质。0026作为优选，所述的软管包括第一软管及与第一软管连接的第二软管，并且，第一软管的内径与竖直部的外径及第二软管的内径均相适配，所述的静脉自身给药颈静脉插管通过以下步骤制得说明书CN102028557A

16、CN102028559A3/6页60027A、制备连接管，将硬性导管中间弯曲以形成竖直部和水平部，截取第一软管和第二软管，将第二软管的部分约与第二软管放入玻璃容器中，注入二甲苯，浸泡使硅胶管扩张，第一软管和第二软管扩张后，吸去二甲苯，将第二软管的扩张部分套入硬性导管的水平部，将扩张后的第一软管套入第二软管，得到连接管；0028B、注模成型，将连接管放置模具中，从模具孔中灌注由牙托粉和牙托水组成的牙托材料，在模具孔上放置垫片并固定住，在垫片上再涂牙托材料以防止导管与垫面分离，自凝后，从模具中移出，在距离第二软管上用医用硅橡胶粘结剂制作一硅胶球。0029与现有技术相比，本发明的优点在于静脉自身给药

17、颈静脉插管结构简单，生产制造方便，材料易得，制造成本较低，便于普及应用，利于本发明的插管，颈静脉插管成功率提高，手术时间缩短，而且操作技术易掌握，保证了实验的成功率，符合国际上遵循的“3R”原则。附图说明0030图1为实施例1中结构示意图。0031图2为图1的立体剖视图。0032图3为图1的分解图。0033图4为实施例1中导管帽装配后的示意图。0034图5为图4中设置有硅胶球的缩小示意图。0035图6为实施例2中引导管的结构示意图。0036图7为实施例2中引导管另一视角的结构示意图。0037图8为实施例2中003MG/KG/INJECTION甲基苯丙胺静脉自身给药渐变剂量效应曲线图。0038图

18、9为实施例2中005MG/KG/INJECTION甲基苯丙胺静脉自身给药渐变剂量效应曲线图。具体实施方式0039以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。0040实施例1，如图1至图4所示，本实施例中的静脉自身给药颈静脉插管包括垫片1、硬性导管4、连接头3、粘结块2和软管，垫片1为圆形塑料聚丙烯材质，具有网孔，硬性导管4呈L形弯折状，具有竖直部41和水平部42，连接头3设于竖直部41的中部，具有外螺纹，粘结块2将连接头3和硬性导管4粘结于垫片1端面上，竖直部41则垂直垫片1设置，软管包括第一软管5及与第一软管5连接的第二软管6，并且，第一软管5的内径与竖直部41的外径及第二软管6的内径均相适

19、配。硬性导管4还配备有一内螺纹的导管帽7。0041进一步，粘结块2包括平整的支撑部22及凸起于支撑部22中部的立柱部21，连接头3的下端部则位于立柱部21内，水平部42则位于支撑部22内。见图5所示，第二软管6的一端设有用于固定连接血管的硅胶球61。0042导管材料括号内为商品生产厂家00431、硬性导管PLASTICSONE，采用不锈钢制作22GAUGE，导管两端长度分别为5MM和11MM；说明书CN102028557ACN102028559A4/6页700442、导管帽PLASTICSONE和上述硬性导管配套使用；00453、硅胶管2种尺寸0046A、小口径硅胶管DOWCORNING，即第

20、二软管口径030MM外径064MM；0047B、大口径硅胶管DOWCORNING，即第一软管口径064MM外径119MM；00484、二甲苯替代品FISHER，CITRISOLV；00495、牙托粉和牙托水，粘结后形成粘结块；00506、垫片SMALLPARTS为圆形塑料聚丙烯材质，具有网孔，直径25CM；00517、医用硅橡胶粘结剂FACTOR2；0052导管制作过程0053连接管通过以下方法制作0054从硬性导管11MM段的中间弯曲，并用生理盐水冲洗、检查是否通畅，截取小口径和大口径硅胶管，各约14CM和25CM；将小口径硅胶管一端约15CM与整段大口径的硅胶管放入玻璃容器中，注入二甲苯或

21、CITRISOLV，浸泡约3MIN，使硅胶管扩张；硅胶管经二甲苯扩张后，取出放在吸水纸上，吸去二甲苯；将小口径硅胶管扩张一端缓慢套入硬性导管的水平部；将扩张后的大口径硅胶管套入小口径硅胶管，得到连接管；干燥过夜；用生理盐水冲洗导管，检验是否通畅。0055注模成型通过以下步骤0056将连接管放置模具中，从模具孔中快速灌注牙托材料牙托粉和牙托水用以铸型；在模具孔上放置垫片，并用胶带固定，在垫片上再涂上少量的牙托材料，起加固作用，防止硬性导管与垫片分离；自凝时间至少需要45MIN，过夜可达到最佳效果；将硬性导管从模具中移出；在距离小口硅胶管底端32CM处，用医用硅橡胶粘结剂制作一硅胶球，并放置过夜，

22、得到自制的静脉自身给药颈静脉插管。0057实施例20058实验动物和饲养环境清洁级雄性SPRAGUEDAWLEY大鼠20只，由浙江省实验动物中心提供实验动物生产许可证编号SCXK浙20080033，体重250G300G。动物分笼饲养于昼夜节律12/12H8AM8PM通风良好的动物房。环境温度控制在2224，湿度4070。实验过程中对动物的处置符合中华人民共和国科学技术部2006年颁布的关于善待实验动物的指导性意见标准14。0059手术器械ROBOZ眼科剪、组织剪、有齿镊子、无齿镊子、手术刀柄、止血钳、40无损伤缝合针、30无损伤缝合针线。见图6和图7所示，引导管8具有手持部81及位于手持部81

23、前端呈尖状的倒钩部82，该倒钩部82的背面则为呈凹槽状的引导进口83。本实施例中的引导管8采用美国BD公司406999CATHETER引导管。0060手术药品氯胺酮2ML01G；江苏恒瑞、盐酸噻拉嗪2ML02G；吉林敦化圣达动物药品公司、肝素钠2ML12500单位；上海第一生化药业、青霉素钠160万单位/支、09氯化钠、碘伏、75酒精。0061颈静脉插管手术0062手术器械121，30MIN的高温高压灭菌待用；0063静脉自身给药颈静脉插管和引导管BDCATHETER置于75酒精中浸泡消毒备用；手术前将其在生理盐水中浸泡；硬性导管5MM端接上1ML的注射器，内装无菌生理盐说明书CN102028

24、557ACN102028559A5/6页8水；0064用氯胺酮和噻拉嗪KETAMINE45MGKG1XYLAZINE8MGKG1，IM对大鼠进行麻醉；进入麻醉状态后于其眼部涂抹适量人工眼药膏，防止动物眼球干燥皱缩及手术光源对其产生刺激；0065大鼠取背卧位固定；于背部对耳线后约34CM处划定一45CM的手术区域并用剃毛刀进行备皮；0066常规碘伏、酒精消毒，并铺有孔方巾，在手术区域沿正中线切出长约3CM的纵向皮肤切口，用电刀及时进行止血处理，并用组织剪小心分离切口周围皮肤及皮下组织；0067将自制导管及垫片植入皮下，使得第二软管端朝向动物头部；用灭菌纱布覆盖创面，防止异物和清洗液进入创口；00

25、68将动物翻转，取仰卧位；于大鼠右侧颈胸部用手指触摸颈静脉搏动，辨明静脉走向，在颈中线偏右侧划定一22CM的手术区域进行备皮；0069对手术区域常规碘伏、酒精消毒，并铺有孔方巾；在该处作一从外上到内下斜行约5MM的纵切口，用电刀切割皮下深浅筋膜，肌肉组织在肌间隙顺纤维方向作钝性分离，显露并游离右颈外静脉，于其下方穿过2根40结扎线备用；分离右颈外静脉时注意不要过度牵拉，并间断的用生理盐水湿润手术视野；0070用眼科剪在皮下做一小切口，运用止血钳经此切口在皮下穿行至肩背部创口，夹住第二软管的末端，将其牵引拉至颈部切口处；0071用无齿镊子托住右颈外静脉，用眼科剪在镊尖间的右颈外静脉管壁剪一小切口

26、。切口大小不宜大于管径的一半，以防血管折断；从切口处向近心端插入引导管，随后将第二软管向引导管的引导进口处送入，直至硅胶球刚好至血管切口，拔出引导管，在硅胶球上下近心端与远心端分别结扎固定第二软管；0072推动注射器，若无阻力则表明插管位置合适和通畅；0073颈部用40丝线行间断缝合；0074翻转动物，调整第二软管长度与垫片位置，再次推动注射器，检查通畅程度；0075用30丝线缝合背部皮肤切口，用导管帽封住硬性导管；0076在颈部和背部切口涂抹金霉素眼药膏和消炎粉NEOPREDEFWITHTETRACAINEPOWDER。待动物复苏后送动物房喂养，术后护理。0077观察大鼠的存活情况与生理状态

27、手术完成后的大鼠还处于麻醉状态，体温较低，需保温35H。待大鼠清醒后给予足量的饮水和食物。观察其健康状况和生理状态。0078手术恢复过程中皮肤切口愈合期可引起瘙痒，大鼠恢复后，常用腿挠头颈部，可能引起导管帽的脱落或插管脱出血管。脱落的导管帽要及时补充肝素和加上导管帽，以免导管阻塞。导管堵塞一般是由导管末端血栓引起的。采用生物相容性塑料、导管表面处理、用堵管液、定期冲洗插管等方法有助于防止插管堵塞。术后连续3天从导管先给予03ML青霉素10万单位抗感染，后给予01ML肝素钠溶液50UML1抗凝，保证导管畅通。经插管的大鼠进行单笼饲养。0079实验动物静脉插管成功率纳入实验大鼠20只进行颈静脉插管

28、，未发生因穿刺损伤或失血过多导致死亡。术后经2天时间基本能恢复到正常生理状况，表现出皮毛光滑，精神好，反应灵敏，饮水饮食正常，伤口4天完全愈合。截至目前，我们运用该方法注药，对插说明书CN102028557ACN102028559A6/6页9管动物不会造成较大损伤，并能够反复注药。每次注药时只需将大鼠固定好后，拔开导管帽，插入注射器直接注药，注药完毕后再重新把导管帽接好即可。这种方法既减少了动物的痛苦程度又大大提高了实验人员的工作效率。0080本实施例中的制作自制的静脉自身给药颈静脉插管所需材料已在国内普遍使用，静脉插管所用的硅胶管由医用聚乙烯所制，已消毒灭菌，无毒，无热源，有良好的组织相容性

29、。为避免在插管时易造成导管从静脉脱落从而延长实验时间，利用引导管管尖的合适弧度以及硬度，在引导管的送口处将硅胶管顺势导入静脉，将硅胶管留置于静脉血管。因为大鼠血管较细，在使用引导管时，注意静脉血管切口位置及插入弧度，动作轻柔，不能盲目试插以免进一步损伤组织。0081自制的静脉自身给药颈静脉插管配合引导管，不仅实验动物颈静脉插管成功率提高，手术时间缩短，而且操作技术易掌握，保证了实验的成功率，符合国际上遵循的“3R”原则REPLACEMENT替代，REDUCTION减少，REFINEMENT优化。0082成年SPRAGUEDAWLEY大鼠静脉插管手术后，恢复7天后开始静脉自身给药实验。甲基苯丙胺

30、的训练剂量005MG/KG/INJECTION，训练程序为固定频率1FR1，每天训练时间为3小时。自身给药箱一侧配备两个鼻触孔，左侧为有效鼻触孔，右侧为无效鼻触孔。实验动物鼻触左侧孔，能获得一次自身给药行为。相反，实验动物鼻触右侧孔，不会获得药物静脉注射。经过005MG/KG/INJECTION甲基苯丙胺训练后，在7天内80的动物能够主动进行甲基苯丙胺静脉自身给药，而左侧有效鼻触数显著高于右侧无效鼻触数。实验动物在训练成功后，采用FR3进行3小时自身给药维持实验，剂量分别为003和005MG/KG/INJECTION，实验动物随后在渐变程序PR下，每天六个小时进行003和005MG/KG/IN

31、FUSION甲基苯丙胺静脉自身给药。约90的实验动物出现每小时自身给药次数自身给药速度的变化至少三天内不超过10的浮动和断点稳定三天内的断点浮动不超过3。实验动物每三天更换一次甲基苯丙胺剂量0、001、0025、005、01、02MG/KG/INJECTION，其平均值作为一个剂量的甲基苯丙胺的给药次数和断点，获得了稳定的剂量效应曲线见图8和图9。采用自制的静脉自身给药颈静脉插管的动物模型构建，75以上的实验动物完成了甲基苯丙胺自身给药实验，并且未出现感染或导管堵漏的现象。说明书CN102028557ACN102028559A1/6页10图1图2说明书附图CN102028557ACN102028559A2/6页11图3说明书附图CN102028557ACN102028559A3/6页12图4图4图5说明书附图CN102028557ACN102028559A4/6页13图6图7说明书附图CN102028557ACN102028559A5/6页14图8说明书附图CN102028557ACN102028559A6/6页15图9说明书附图CN102028557A