动物造模实验总结（1）：大小鼠气管插管技术

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气管插管（endotracheal intubation）是指将导管经口腔或鼻腔插入气管，建立人工气道以保障通气的技术。在实验动物研究中，大小鼠的气管插管是实施机械通气、维持麻醉深度、进行吸入性给药或开展胸腹部大手术的关键步骤之一。

实验方案：

1. 动物准备

选取年龄大于8周、体重超过20 g的小鼠进行操作（体型更小的小鼠可由经验丰富的操作者完成插管）。

腹腔注射氯胺酮（20 mg/kg）和赛拉嗪（20 mg/kg）作为预麻醉用药（该剂量不足以使小鼠完全麻醉，但有助于在完成插管后安全过渡至机械通气状态）。

将小鼠置于诱导舱内，使用3.5%异氟烷/氧气混合气体诱导麻醉，持续90–120秒。

密切观察呼吸频率，应逐渐减慢至不低于45次/分钟。

2. 插管前准备

从小鼠取出诱导舱后，牢固抓握其颈部皮肤。

使用带缓冲垫的精细镊子轻轻将舌头从口中拉出。

用两指夹住舌头并施加轻柔拉力，保持舌头伸展状态。

将小鼠向上提拉至耳镜的窥视片上，动作呈垂直方向。

在牢固抓握颈部皮肤的同时，通过耳镜目镜观察，并轻柔地通过舌头和颈部皮肤将小鼠向上提拉。

仔细寻找声带结构。此时声带应清晰可见，喉入口呈相对白色，且随每次呼吸出现开合运动。若声带无明显活动或视野不佳，可轻微旋转动物体位，并轻柔过度伸展颈部以改善暴露。

- 视频来源于：泉胜生物 -

气管插管操作：

用优势手持一根20G、1英寸长的导管，其尖端内置一段长约1 cm的PE10管作为导丝（stylet），形似铅笔握持。将PE10导丝经窥视片侧方插入，引导其穿过声门。随后将20G导管（即气管插管）沿PE10导丝推进，直至导管接头（hub）到达下门齿水平。迅速撤出导丝。

确认插管位置

轻柔地将动物从窥视片上取下，立即连接机械通气系统，并持续给予2%异氟烷以维持全身麻醉。

通过观察呼气末正压（PEEP）收集装置中是否有气泡产生来确认插管成功。食管插管虽可能产生少量气泡，但其幅度和规律性远不如气管插管明显。

同时观察气道压力波形是否出现负向偏转，这是气管内正确置管的可靠指标。

替代方法：将少量水注入一段静脉输液管，连接至气管导管，观察液体是否随呼吸来回移动，以验证通气有效性。

若为食管插管，气道压力波形将显示显著升高的压力值，且无负向偏转。

尽管呼气末二氧化碳（EtCO₂）监测有助于判断，但由于小鼠潮气量极小（约200 µL），相关设备技术要求高且成本昂贵，因此实用性较低。

替代麻醉方案：若无法获得异氟烷，可全程使用氯胺酮（80–120 mg/kg）联合赛拉嗪（10–20 mg/kg）进行腹腔注射以实现全身麻醉。

替代技术：使用耳镜直接喉镜法（适用于肺部给药）

本技术也可用于其他目的，尤其是将研究物质直接滴注至肺内。使用3.5%异氟烷/氧气混合气体在诱导舱内诱导麻醉90–120秒。

牢固抓握动物颅底皮肤，用精细镊子轻柔拉出舌头。保持舌头伸展，将动物垂直向上提拉至未改装的耳镜窥视片上，直至无法进一步上提。多数情况下可通过此方法直接观察到声带；必要时可轻微旋转动物体位并过度伸展颈部以获得完整视野。

气管插管参考深度的测量方法：

为确定小鼠气管插管的适宜深度，采用导管标记法测量从下门齿至关键解剖标志的距离。首先，在成功实施气管插管后，将导管尖端缓慢推进至气管分叉处并在与下门齿前端齐平的位置对导管进行标记，记为 I–B 距离（下门齿至气管分叉距离）。若导管长度不足无法抵达气管分叉，则在导管内插入金属导丝以延伸其有效长度，确保准确标记。随后，将导管缓慢回撤至甲状软骨中心水平（即声带所在位置的体表对应点），并在下门齿水平处再次标记导管，此距离定义为 I–V 距离（下门齿至声带距离）。完成标记后，将导管完全拔出，使用数显游标卡尺测量导管尖端至各标记点之间的距离，精确至0.1 mm。

通过上述方法获取每只动物的 I–B 和 I–V 距离，并结合个体体表参数（如脚长）进行相关性分析。基于数据拟合结果，建立推荐的气管插管目标深度公式：y = 0.5x + 7（y：目标插管深度，单位 mm；x：脚长，单位 mm）并评估其在不同品系（C57/BL6、Balb/c）及代谢状态（正常饮食 vs 高脂饮食诱导肥胖）小鼠中的适用性。

Fig1 气管插管参考深度的测量方法

大小鼠气管插管注意事项：

合理选择导管尺寸：导管外径应略小于气管内径，避免过粗导致气管损伤或过细引起气道阻塞。

精准控制插管深度：插入过深易进入一侧主支气管，造成单肺通气；过浅则易脱出。建议结合体表标志（如下门齿至气管分叉距离）个体化调整。

及时处理气道分泌物：插管前可用少量生理盐水冲洗气管，清除黏液，防止导管堵塞，确保通气通畅。

操作轻柔，避免组织损伤：注意保护喉返神经、甲状腺血管及气管软骨，避免粗暴操作导致出血、水肿或神经功能损伤。

小鼠操作难度高，建议使用辅助设备：小鼠气道细小，建议在手术显微镜或光纤照明下操作（如下辅助设备）。

Fig2使用光纤光源（6）照射小鼠颈部区域，以透光法清晰可视化气管位置可辅助精准插管操作

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文献引用：

• Thomas JL, Dumouchel J, Li J, Magat J, Balitzer D, Bigby TD. Endotracheal intubation in mice via direct laryngoscopy using an otoscope. J Vis Exp. 2014 Apr 5;(86):50269. doi: 10.3791/50269. PMID: 24747695; PMCID: PMC4162455.
  

• Nosaka N, Crother TR, Chen S, Arditi M, Shimada K. Optimal tube length of orotracheal intubation for mice. Lab Anim. 2019 Feb;53(1):79-83. doi: 10.1177/0023677218765032. Epub 2018 Apr 13. PMID: 29649932; PMCID: PMC6203655.
  

• Charlotte E. Pelgrim, Ingrid van Ark, Thea Leusink-Muis, Maike A.D. Brans, Saskia Braber, Johan Garssen, Ardy van Helvoort, Aletta D. Kraneveld, Gert Folkerts,Intratracheal administration of solutions in mice; development and validation of an optimized method with improved efficacy, reproducibility and accuracy,Journal of Pharmacological and Toxicological Methods,Volume 114,2022,107156,ISSN 1056-8719,https://doi.org/10.1016/j.vascn.2022.107156.