Koe-eläinten anestesia, analgesia, eutanasia Koe-eläinkurssi tutkijoille Lääketieteellinen tiedekunta Viikin koe-eläinkeskus Anestesian tavoitteena Suorittaa koetoimenpide siten, että Eläin ei tunne kipua Eläin on riittävän liikkumaton toimenpiteen aikana Saavutetaan tarvittava lihasrelaksaatio Anestesia häiritsee mahdollisimman vähän koetoimenpidettä 2 Anestesia saavutetaan Injektoitavilla anesteeteilla Inhalaatioanesteeteilla Paikallispuudutteilla Tarvittaessa useamman menetelmän yhdistelmällä, balansoitu anestesia 3 Viikin koe-eläinkeskus 1
Anestesiamenetelmän valinta Laji Ikä Fyysinen kunto Toimenpide Haluttu nukutus aika Terminaalinen/ herätetään Tutkimuksen kohde Nukuttajan kokemus, saatavilla olevat laitteet 4 Tunne nukutusmenetelmäsi 5 Ennen anestesiaa Tarkasta, että kaikki välineet ovat saatavilla ja toimivat Harkitse esilääkityksen tarve Hiirillä ja rotilla harvoin käytetään erillistä esilääkitystä Lyhyisiin kivuttomiin toimenpiteisiin riittää sedaatio tai kevyt anestesia 6 Viikin koe-eläinkeskus 2
Nukutusta edeltävät toimenpiteet Sopeuttaminen vähintään viikon ajan Kliininen terveystarkastus Punnitus Paasto tarvittaessa Nestehoito Esilääkitys tarvittaessa 7 Anestesian tasot Induktio (Eksitaatio) Anestesia yliannos Induktio Menettää oikaisurefleksin Nielee Kirurginen anestesia Poisvetämis- ja luomirefleksit häviävät Lihasrelaksaatio Ei reaktiota ulkoiseen ärsykkeeseen 8 Esilääkitys Atropini Sedatiivit Vähentävät pelkoa ja stressiä ennen anestesiaa Valimistelut voidaan tehdä sedaatiossa Osa toimii myös analgeetteinä Pieniä toimenpiteitä voidaan tehdä pelkässä sedaatiossa tai yhdistettyna paikallispuudutteeseen Vähentävät varsinaisen nukutusaineen tarvetta 9 Viikin koe-eläinkeskus 3
Sedatiivit Fentiatsiinit (klorpromatsiini) Ei kipua lievittävää vaikutusta Butyrofenonit (fluanisoni) Ei kipua lievittävää vaikutusta Yhdistettynä fentanyliin (Hypnorm ) kipua lievittävä vaikutus Bentsodiatsepiinit (diatsepami, midatsolaami) Sedaation aste vaihtelee lajista toiseen α 2 -agonistit (ksylatsini, medetomidini) Lievä kipua lievittävä vaikutus Voidaan kumota α 2 -antagonistilla (atipametsoli) 10 Rotan sedatiivit Lääkeaine Annos Asepromatsiini 2,5 mg/kg im,ip Kevyt sedaatio Diatsepaami 2,5-5,0 mg/kg ip, im Kevyt sedaatio Fentanyyli/fluanisoni 0,2-0,5 mg/kg im 0,3-0,6 ml/kg ip Kevyt/keskinkert. Sedaatio, keskinkert. analgesia Ketamiini 50-100 mg/kg im, ip Syvä sedaatio, immobilisaatio, lievä analgesia, huono lihasrelaksaatio Medetomidiini 30-100 µg/kg sc ip Kevyt-voimakas sedaatio, jonkinlainen analgesia Midatsolaami 5 mg/kg ip Kevyt sedaatio Ksylatsiini 1-5 mg/kg im, ip Kevyt-voimakas sedaatio, jonkinlainen analgesia 11 Rotan muut esilääkkeet Lääkeaine Annos Atropiini 0,05 mg/kg ip, sc Antikolinergi Glykopyrrolaatti 0,5 mg/kg im Antikolinergi 12 Viikin koe-eläinkeskus 4
Hiiren sedatiivit ja muut esilääkkeet Lääkeaine Annos Asepromatsiini 2-5 mg/kg ip, sc Kevyt sedaatio Atropiini 0,04 mg/kg sc Antikolinergi Diatsepaami 5,0 mg/kg ip, im Kevyt sedaatio Fentanyyli/fluanisoni 0,1-0,3 ml/kg ip Kevyt sedaatio, keskinkert. analgesia Ketamiini 100-200 mg/kg im, Syvä sedaatio, lievä analgesia, huono lihasrelaksaatio Medetomidiini 30-100 µg/kg sc Kevyt-voimakas sedaatio, jonkinlainen analgesia Midatsolaami 5 mg/kg ip Kevyt-keskivoim. sedaatio Ksylatsiini 5-10 mg/kg ip Kevyt sedaatio, jonkinlainen analgesia 13 Parenteraalinen anestesia Lääkkeet annostellaan sc, ip, im or iv Annostilavuuksiin tulee kiinnittää huomiota erityisesti pienillä lajeilla ja lihakseen pistettäessä Osa lääkkeistä on ärsyttäviä ja ne täytyy laimentaa tai antaa iv 14 Parenteraalinen anestesia Barbituraatit Huonoja analgeettejä Useat ärsyttäviä Kapea turvamarginaali Dissosiatiiset anesteetit (ketamiini) Kipua lievittäviä vaikutuksia Yksinään ei kovin hyvä anesteetti, mutta yhdistettynä sedatiiveihin saadaan hyvä anestesia 15 Viikin koe-eläinkeskus 5
Parenteraalinen anestesia Yhdistelmät (fentanyyli/fluanisoni+midatsolaami ja fentanyyli+medetomidini) Hyvä analgesia Propofoli iv Lyhytvaikutteinen, lyhyet operaatiot tai jatkuva infuusio 16 Parenteraalinen anestesia Kloraalihydraatti Ärsyttävä Pitkävaikutteinen Huono analgeetti Tribromoetanoli (Avertin) Ärsyttävä, peritoniitti mahdollinen Huono analgeetti 17 Injektioanestesia, Neuroleptianalgeettikombinaatio Fentanyyli-fluanisoni yhdistettynä midatsolaamiin Hypnorm -Dormicum Aineiden laimennosten seosta kutsutaan käyttöliuokseksi Hyvä kirurginen anestesia, erittäin hyvä lihasrelaksaatio Kirurginen anestesia 20-40 minuuttia Fentanyylin vaikutus voidaan kumota nalbufiinilla, butorfanolilla tai buprenorfiinilla 18 Viikin koe-eläinkeskus 6
Injektioanestesia, α 2 - agonistikombinaatiot Medetomidiini/ksylatsiini + ketamiiniyhdistelmät Hyvä kirurginen anestesia (kaikilla yksilöillä ei riittävä erittäin kivuliaisiin operaatiohin) 30 minuutin kirurginen anestesia α 2 -agonisti voidaan kumota atipametsolilla 19 Injektioanestesia, α 2 - agonistikombinaatiot 2 Medetomidiini+ fentanyyliyhdistelmä Rotta Kirurginen anestesia 60 minuutin ajan Nopea herääminen mikäli molemmat komponenttien vaikutus kumotaan 20 Injektioanestesia, Barbituraatit Pentobarbitaali Kapea turvamarginaali Usein voimakas hengitysdepressio kirurgisella tasolla 21 Viikin koe-eläinkeskus 7
Käyttöliuos (Ratanest) Hypnormin (fentanyyli/fluanisoni) ja Dormicumim 5 mg/ml 1:1 laimennosten seos Hypnorm 1 osa: Aqua steril. 2 osaa: Dormicum 5 mg/ml 1 osa Molemmat lääkkeet laimennetaan ensin ja yhdistetään sitten Säilytys huoneenlämmössä Pitkään rotta-anestesiaan 0,3 ml/100g ja ½ annos 20-25 min välein 22 Rotan anestesia-annoksia Lääkeaine Annos Vaikutukset Fentanyyli/fluanisoni+mi datsolaami 2,7 ml/kg ip (käyttöliuosta) Kirurginen anestesia, 20-40 min Fentanyyli+ medetomidiini 300 µg/kg + 300 µg/kg ip Kirurginen anestesia, 60-70 min Ketamiini+ medetomidiini 60 mg/kg + 0,4 mg/kg ip, sc (75 mg/kg + 0,5 Kirurginen anestesia, 20-30 min mg/kg) Ketamiini+ ksylatsiini 75-100 mg/kg + 10 mg/kg ip Kirurginen anestesia, 20-30 min Pentobarbitaali 40-50 mg/kg ip Kevyt anestesia, 15-60 min 23 Hiiren anestesia-annoksia Lääkeaine Annos Vaikutukset Fentanyyli/fluanisoni +midatsolaami 5,0-7,5 ml/kg (10 ml/kg) (käyttöliuosta) Kirurginen anestesia, 30-40 min sc ip Ketamiini+ medetomidiini 75 mg/kg + 1 mg/kg ip, sc Kirurginen anestesia, 20-30 min Ketamiini+ ksylatsiini 80-100 mg/kg + 10 mg/kg ip sc Kirurginen anestesia, 20-30 min Pentobarbitaali 40-50 mg/kg ip Immobilisaatio, anestesia, 20-30 min 24 Viikin koe-eläinkeskus 8
Heräteannoksia Lääkeaine Hiiri Rotta Atipametsoli 0,5 mg/kg sc ip 1 mg/kg sc ip Buprenorfiini 0,05-0,10 mg/kg sc 0,01-0,05 mg/kg sc Nalorfiini 1mg/kg iv ip 1mg/kg iv ip im 25 Hiiri medetomidiini+ketamiini cocktail Domitor 1mg/ml ja Ketalar 50 mg/ml laimennetaan steriiliin isotoniseen NaClliuokseen Kaavassa käytetty annosta D 1mg/kg + K 75 mg/kg Otetaan 0,5 ml Domitor + 0,75 ml Ketalar 50 mg/ml ja lisätään 1,25 ml NaCl Saatua liuosta annostellaan 0,05 ml/10 g hiirtä Annos riittää 25 20 g hiirelle 26 Rotta medetomidiini+ketamiini cocktail Domitor 1mg/ml ja Ketalar 50 mg/ml laimennetaan steriiliin isotoniseen NaClliuokseen Kaavassa käytetty annosta D 0,4 mg/kg + K 60 mg/kg Otetaan 0,4 ml Domitor +1,2 ml Ketalar 50 mg/ml ja lisätään 0,4 ml NaCl Saatua liuosta annostellaan 0,2 ml/100 g rottaa Annos riittää 4-5 200-250g rotalle 27 Viikin koe-eläinkeskus 9
Inhalaatio anestesia Vaatii inhalaatio-laitteiston ja kaasujen poistojärjestelmän Induktio induktio kammiossa tai maskilla (ei kaniini) Tai induktio parenteraalisella anestesialla ja ylläpito inhalaatiolla Ylläpito maskilla tai endotrakeaalisen intubaatioputken kautta Anestesiatason säätäminen helppoa 28 29 Inhalaatio anestesia Halotaani Aiheuttaa enemmän respitatorista lamaa kuin isofluraani Hepatotoksinen Isofluraani Metaboloituu vähän EI eetteriä, kloroformia 30 Viikin koe-eläinkeskus 10
Inhalaatioanestesia, halotaani Käyttö vähenemässä Maksatoksisuus mahdollista Metaboloituu kohtuullisesti elimistöön, maksan entsyymi-induktio mahdollista Induktio 3% ylläpito 1,5-2% 31 Inhalaatioanestesia, isofluraani Ei juuri metaboloidu pienentää riskiä,että anesteetti vaikuttaisi lääkeainemetaboliaan tai muihin tutkimusparametreihin Nopea induktio ja herääminen, anestesiatason säätäminen nopeaa Induktio 5% ylläpito 2% 32 Perioperatiivinen hoito 1 Ruumiinlämpötilan ylläpito tarkeää Aja karvaa kohtuullisesti Älä kastele eläintä desinfektioaineilla Lämmitä eläintä koko nukutuksen ajan - Lämpömatot - Kuumavesipullot - Lämpölamput Tarkkaile eläimen ruumiinlämpötilaa 33 Viikin koe-eläinkeskus 11
Perioperatiivinen hoito 2 Hapen antaminen injektioanestesian aikana estää hapenpuutetta ja edistää eläimen hyvinvointia Pre-emptiivinen kipulääkitys tarvittaessa Esim. Opiaatit yhdistettynä inhalaatioanesteetteihin Paikallispuudutukset haava-alueella 34 Perioperatiivinen hoito 3 Steriili leikkaustekniikka Silmäluomet jäävät avoimeksi nukutuksen ajaksi, suojataan kuivumiselta kosteuttavilla tipoilla 35 Nukutuksen aikainen hoito 36 Viikin koe-eläinkeskus 12
Anestesian valvonta Anestesian syvyys Hännän nipistys, korvalehden nipistys, varpaidenvälin nipistys Refleksit Hengitystiheys ja -tyyppi Sydämen syke Verenpaine Hengitys ja verenkierto Limakalvojen väri Kapillaarien täyttymisaika Hengitystiheys ja -tyyppi Sydämen syke Verenpaine EkG, Pulssi oksimetri 37 38 39 Viikin koe-eläinkeskus 13
Postoperatiivinen hoito Erillinen heräämö, jossa lämpötila rittävän korkea Inkubaattorit 30-35 C, kunnes eläin täysin herännyt Riittävä kivunlievitys Kivun arviointi käyttäytymisen perusteella Tarvittaessa nesteytys Hiiri 1-2 ml sc, 2 ml ip Rotta 5 ml sc, 5 ml, ip 40 Kuinka eläimet reagoivat kipuun? Laji (saalistaja/ saalis) Ikä Sukupuoli Kanta Yksilö Mielentila Yöeläin/ päiväeläin 41 Kuinka eläimet reagoivat kipuun? Aktiviteettitason muutos (vähemmän/ enemmän) Syömisen ja juomisen määrä Ulkonäkö (turkki, silmät) Käyttäytyminen Asento Ääntely Hengitystyyppi ja tiheys Sydämen syke Verenpaine Pupillien koko 42 Viikin koe-eläinkeskus 14
Analgesia Kivun arvioiminen vaikeaa Hämäräeläimiä Pyrkivät piilottamaan epänormaaliutensa Rotilla tunnetaan abdominaalikipuun liittyviä käyttäytymismalleja Tavoitteena mahdollisimman kivuttomat eläimet Lääkitys riittävän kauan 43 Analgesia Lisää eläinten hyvinvointia ja nopeuttaa paranemista Laki vaatii, että koe suoritetaan mahdollisimman kivuttomasti ja kipulääkitystä käytetään aina ellei ole pakottavaa syytä jättää kipulääkitsemättä Parantaa tuloksia 44 Kipulääkitys Kipulääkkeen valinnan tulisi perustua arvioon toimenpiteen aiheuttaman kivun voimakkuudesta Kipulääkitystä käytetään niin kauan kuin tarvetta esiintyy Kipulääkkeen riittävyys arvioidaan eläimen vasteen perusteella 45 Viikin koe-eläinkeskus 15
Analgeetit Paikallispuudutteet (paikallisesti, epiduraalisesti) α 2 -agonistit (systeemisesti, aiheuttavat sedaation) Ketamiini (systeemisesti, aiheuttaa sedaation/sekavuuden) NSAIDs (parenteraalisesti, suun kautta) Opioidit (parenteraalisesti, suun kautta) 46 Kipulääkitys Pienet kirurgiset operaatiot Yksi annos pitkävaikutteista NSAID:a Invasiivisemmat operaatiot 2-3 pv kipulääkitystä (pitkävaikutteista opioidia tai NSAID tai molemmat yhdessä) Muista jatkolääkitä kunkin lajin mukaisella annosteluvälillä (rottalla buprenorfine 8-12 tunnin välein) Voimakkaan kivuliaissa operaatioissa käytä paikallispuudutetta haava-alueella 47 Kipulääkitys Kivun enneltaehkäiseminen on helpompaa kuin lievittää jo syntynytttä kipua Myös operaatoiden aikan on tärkeää huolehtia kivunlievityksestä vaikka eläin on tajuton Jos kipujärjestelmät aktivoituvat operaation aikana, postoperatiivinen kipu on voimakkaampaa, kuin jos kipuimpulssien kulku on estetty kipulääkityksdellä 48 Viikin koe-eläinkeskus 16
Analgesia, NSAIDS Non-steroidaaliset anti-inflammtooriset lääkkeet Karprofeeni Meloksikaami Lievään kipuun tai voimakkaissa kivuissa yhdistettynä opiaatteihin 49 Narkoottiset analgeetit Morfiini, buprenorfini, butorfanoli, fentanyli Sedaatio ja analgesia Aiheuttavat oksentelua koirille ja primaateille Voidaan käyttää yhdistelimissä (α 2 - agonistit) Keskivoimakkaasta voimakkaaseen kipuun 50 Hiiren kipulääkeannoksia Lääkeaine Morfiini Butorfanoli Buprenorfiini Karprofeeni Hiiri 2-5 mg/kg im sc 4 tunnin välein 1-2 mg/kg im sc 4 tunnin välein 0,05-0,10 mg/kg sc 8-12 tunnin välein 5 mg/kg sc po /vrk 51 Viikin koe-eläinkeskus 17
Rotan kipulääkeannoksia Lääkeaine Morfiini Butorfanoli Buprenorfiini Karprofeeni Meloksikaami Rotta 2-5 mg/kg im sc 4 tunnin välein 1-2 mg/kg im sc 2-4 tunnin välein 0,01-0,05 mg/kg sc iv 8-12 tunnin välein 0,10-0,25 mg/kg po 8-12 tunnin välein 5 mg/kg sc po /vrk 1,0 mg/kg sc po/vrk 52 Eutanasia Hyvä kuolema Humaani Stressaamaton Nopea tajunnan menetys Kivuton Helppo Kumoutumaton 53 Milloin eutanasia? Hyvinvointitekijät Kokeen lopussa Kudoksia tai verta tarvitaan tutkimuksia varten Vanhuus Tarpeettomat eläimet (GM-eläimet: negatiiviset, väärä sukupuoli) 54 Viikin koe-eläinkeskus 18
Menetelmän valinta Laji (Kaloista hevosiin) Ikä Terveydentila Eläimen käyttö kuoleman jälkeen Täyttää eutanasiakriteerit 55 Menetelmät Fysikaaliset menetelmät Kervikaalinen dislokaatio Dekapitaatio Kemialliset menetelmät 56 Fysikaaliset menetelmät Niskamurto ja pään katkaisu Hiiret ja pienet rotat Pään katkaisu giljotiinilla tai saksilla (vastasyntyneet, sikiöt, aivotutkimus) MIkroaallot Erikoislaitteisto Aivojen kemiallinen aktiviteetti pysähtyy välittömästi Aivotutkimus Pikajäädytys nestemmäisellä typellä sikiöt 57 Viikin koe-eläinkeskus 19
Kemialliset menetelmät Nukutusaineiden yliannos (Barbituraatit) injektiona Pentobarbitaali (Mebunat ) Iv, ip Erityisvalmiste (T61) injektiona Kolme ainetta: anestesioiva, lihaksia lamaava ja paikallispuuduttava Iv, ic Vaatii yleensä sedaation Inhaloitavat aineet (CO 2 ) N. 70% pitoisuus Vastasyntyneet hyvin vastustuskykyisiä Ärsyttävää? 58 Hiilidioksidi Ongelmia: kipu, aversio Tämän hetkisen tiedon mukaan hidas täyttö 20% kammion tilavuudesta/ minuutti 100 % hiilidioksidilla ei aiheuta kipua Aversiota esiintyy yhä 59 Referenssit: Flecknell P.A. ; Laboratory Animal Anaesthesia, 1996 Academic Press Flecknell P.A., Waterman-Pearson A.; Pain Management in Animals, 2000 W.B. Saunders Attila M., Kuusela E., Raekallio M., Vainio O.; Eläinanestesiologia, 2003 HY, ELTDK Interactive Course Notes: Laboratory Animal Anaesthesia, Surgery and Perioperative Care University of Newcastle upon Tyne www.lal.org.uk/digital.htm 60 Viikin koe-eläinkeskus 20
61 Viikin koe-eläinkeskus 21