第三部分 脊椎动物适用和禁用的麻醉及安乐死方法
一、前言
动物安乐死的目的是以人道的方式使动物死亡,它以最低程度的疼痛、最短的时间使动物失去知觉和痛觉。在2000 Report of the AVMA (American Veterinary Medical Association) Panel on Euthanasia 中详细介绍了动物安乐死的各种方法和优缺点,本文仅对脊椎动物在科研、教学及检测应用范围内提供建议方法。
(一)以安乐死作为解除疼痛的选择
如无法以其他方式解除动物的疼痛(pain)或紧迫(distress)时,建议施予安乐死。在科学研究或教学中,如动物的死亡是可预期或必然的结果,则操作者应依据病理、生理或行为面详加判断动物实验或操作的终点(end points),除非安乐死确实影响结果,否则应在动物呈现垂死、死后组织自体溶解、或死后被笼内其他同类相食前以人道的方式解决。安乐死不但可以解决动物遭受严重疼痛,并可透过完整的尸体解剖更近一步了解动物的状态,有助于实验或教学的进行。
(二)执行安乐死的时机
一般而言选择安乐死的考虑因素有:动物体重下降、消瘦、成长期动物未增重、无法有效控制的疼痛、过度的肿瘤增长或腹水产生、持续性的自残行为、疾病造成的全身性脱毛、因实验因素无法治疗的长期下痢、严重呼吸道感染、持续性的倦怠伴随粗糙的皮毛、拱背、腹围扩大、四肢无法行走、严重贫血、黄疸、异常的中枢神经反应(抽蓄、颤抖、瘫痪、歪头等)、无法控制的出血现象、排尿异常(无尿、多尿等)、影响进食饮水的病症、传染性疾病末期、严重低温、明显的功能损伤、动物遭受长期紧迫时的行为及生理现象等。
医院实验动物管理委员(IACUCs)、动物室负责人、兽医师应对实验动物的终点(end points)予以明确并制定相关政策、指南,研究人员、教师、教员应了解何时执行动物安乐死。
(三)安乐死:技术以及对执行者的冲击
由于动物失去知觉与死亡的时间点不尽相同,且有些如静脉注射或断头等方法需较高的技巧,难以由未接受训练的人员立刻操作、或者决定动物是否遭受疼痛或失去知觉。实验动物管理委员(IACUCs)与兽医师应建立操作人员训练计划,使操作人员学习正确的安乐死技术、了解动物安乐死的目的,并安排人员间的相互讨论,以舒解可能的心理紧迫。
(四)避免造成其他动物的恐惧感
紧迫的叫声、恐惧的行为、受惊吓动物的分泌物、信息素等,皆引起其他动物的焦虑和不安,这些因素会影响存活动物的身心平衡与福利,干扰实验或教学结果。因此,动物安乐死时,最好选择远离同种动物的非公开场所来执行。
(五)辅助执行安乐死
动物安乐死首要考虑为解除动物的疼痛与紧迫,因此面对神经质或难以驾御的动物,可先给予镇定剂或止痛剂等药物,以便降低动物的紧迫与恐惧。
(六)确认死亡
确认动物是否死亡是非常重要的事项。执行安乐死后人员需检查动物的心跳是否完全停止。停止呼吸不能作为判断死亡的依据,动物往往先停止呼吸,数分钟之后才停止心跳,尤其是使用二氧化碳进行安乐死时,需特别注意。
二、选择安乐死的药物与方法
动物安乐死的方法取决于动物品种,大小,温顺程度,兴奋度,对疼痛、紧迫、疾病的感受性,保定方法,操作是否需组织采样及其他因素。适当的物理性保定不仅可减低动物的恐惧、焦虑及疼痛,并可保障操作人员的安全。另外,人员的技术、动物的数量亦为安乐死程序是否顺利完成的重要因素。
选择安乐死药物与方法的准则:
l 使动物无疼痛、紧迫、焦虑、不安的失去知觉至死亡的能力
l 失去知觉至死亡花费的时间
l 可靠性
l 对操作人员的安全性
l 不可逆性
l 对操作和观察人员的情绪影响
l 对其后的评估、检验、组织应用的适合性
l 对品种、年龄、健康状况的适合性
l 价格与可利用性
l 效能与操作方便性
l 对环境的冲击
l 人员滥用药物的潜在性
安乐死的药物与方法有三类:吸入性药剂、非吸入性(化学性)药剂、物理性方法。安乐死时最好先抑制动物的中枢神经而使其失去知觉,解除疼痛感。因此,首选为使用过量的化学性麻醉药剂。动物一旦被施予深度麻醉,之后使用的安乐死方法选择性较多,也较人道。如因科学研究或教学所需无法使用麻醉剂,则使用物理性安乐死方法。
(一)吸入性药剂
常见药物如乙醚、halothane、methoxyflurane、isoflurane、enflurane、氮气、一氧化碳、二氧化碳等麻醉药剂。通常藉由麻醉机或可透视的密闭容器执行体重低于7公斤的小型哺乳动物与鸟类安乐死,由于仔兽对缺氧状态耐受性高,吸入药剂的时间需延长3-5倍,亦可配合其他方法共同进行。
大部分的吸入性药剂对人体有害,因此需在通风良好场所进行。乙醚具有易燃、易爆的性质,通常不建议使用。如因特殊需求而使用乙醚进行动物安乐死,则全程需在通风厨内操作,动物尸体需置于防爆冰柜内。氯仿对人具有肝毒性和致癌性,一氧化碳对人员有害,因此不建议使用。
二氧化碳是实验动物常用的吸入性安乐死药剂,吸入40%二氧化碳时很快达到麻醉效果,而长时间持续吸入时可导致动物死亡。它容易使用、价格便宜、无易燃易爆性、无异味,在通风良好的场所使用时较其他药剂更安全。利用罐装的二氧化碳,先放入动物,之后再缓慢持续加入二氧化碳,可减低动物死亡前的焦虑。动物停止呼吸后至少在箱内停留5-6分钟,检查动物确实死亡,之后再移除动物。每次操作时注意安乐死箱内勿过度拥挤,并且使用透视性佳的箱子,以便易于确认动物死亡。
(二)非吸入性药剂
多数为注射性药物,此类药剂有多种给予方法,但是静脉注射是最佳选择。如需给予心脏注射,需先学习相关技术,否则如因操作不当而使药物泄漏至胸腔或肺脏时,会导致动物痛苦、并延长死亡时间,因此只有在动物已呈现垂死、休克、或深度麻醉中才给予心脏注射。腹腔注射需使用较高剂量的药物,而且可能使动物死亡时间延长及死前挣扎。
巴比妥盐及其衍生物是动物安乐死的首选药物。它人道、安全、正确投药时效果迅速,静脉注射时可使动物安详的沉睡至死。巴比妥盐及其衍生物中sodium pentobarbital 的效果最佳,目前广泛使用于大部分动物的安乐死。使用此类药剂的缺点为必需每只动物个别保定后投予,且操作人员须具有动物静脉注射技术,由于可能造成人类滥用,此类药剂需按毒、麻药品的规定使用。对于难以驾御或过度神经质的动物,须先给予适当的镇定后注射。经药物镇定后的动物由于循环及心跳变慢,对于pentobarbital药物注射后的反应时间比直接给药来的慢,需特别注意。
深度麻醉中的动物可利用快速静脉注射KCl(2mmol/ kg)来完成安乐死,但未麻醉动物禁止直接注射KCl。
其他如KetamineHCl、xylazine、opiods等注射性药物,虽然高剂量注射时亦可使动物死亡,但由于死亡前动物常呈现疼痛及抽蓄现象,因此建议仅使用于动物的一般性保定、镇定、止痛及麻醉,勿做为动物安乐死用药剂。
(三)物理性方法
包括颈椎脱臼、断头、放血、枪击、电击等。物理性安乐死法在下列三种情形下经评估后使用:其解剖性状适合使用此法的小型脊椎动物;大型农场动物;其他安乐死方法会影响实验结果或教学效果时。有些人抗拒并排斥物理性方法,但是只要在良好的技巧与适当的工具配合下,它能迅速使动物解除疼痛并死亡。如未受过训练的人冒然实施物理性方法,不仅易造成人员受伤,更可能使动物未完全死亡而导致极大的痛苦。有些物理性方法,如电击等,则需配合使用第二种方法(如放血)或重复电击来完成安乐死。操作人员需接受完整的技术训练,并以尸体多次练习后才正式执行。
颈椎脱臼法常使用于体重低于200克的啮齿类动物、禽类、以及体重低于1公斤的仔兔。通过正确的训练技巧,人员可迅速将动物的颈椎与脊椎脱离,使动物死亡。除非有特殊实验需求,执行颈椎脱臼前动物应先给予镇定或吸入二氧化碳,以减低动物的窘迫。对于小型啮齿类动物,用拇指、食指压住头颈部,用另一只手抓住尾巴,迅速用力向后拉扯后驱,使颈椎脱离头颅;对于禽类,双手抓取脖子扭断;对于仔兔,一手抓头,另一手抓后肢,将身体迅速拉长,使颈椎脱离头颅。
因实验需求无法使用化学性药剂或二氧化碳实施安乐死时,可利用断头台(guillotine)砍断小型啮齿类动物或仔兔的头颈部。实施此法易造成人员的不适,亦较具危险性,因此需接受完整的技术训练。人员需温柔稳固的保定动物,快速地利用断头台将头颈连接处砍断。注意需随时保持断头台刀片的锐利度,并在每次使用后彻底清洗残留的血迹和气味。
如因实验所需采集动物的全身血液或放血,动物需先麻醉或失去知觉后执行。
三、适用的安乐死方法
(一)一般常用脊椎动物
安乐死法
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小于125g啮齿动物
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125g- 1kg
啮齿动物/兔
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1 kg- 5 kg
啮齿动物/兔
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狗
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猫
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非人类 灵长类
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反刍动物、马、猪
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二氧化碳
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○
|
○
|
○
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×
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×
|
×
|
×
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Barbiturate注射液, 静脉注射 (麻醉剂量的3倍剂量)
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○
|
○
|
○
|
○
|
○
|
○
|
○
|
Barbiturate注射液, 腹腔注射(麻醉剂量的3倍剂量)
|
○
|
○
|
○
|
×
|
○
|
×
|
○
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先麻醉,之后采血(放血)致死
|
○
|
○
|
○
|
○
|
○
|
○
|
○
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先麻醉,之后静脉注射KCl
(1-2 meq/kg)
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○
|
○
|
○
|
○
|
○
|
○
|
○
|
先麻醉,之后断头
|
○
|
○
|
△
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×
|
×
|
×
|
×
|
先麻醉,之后颈椎脱臼
|
○
|
○
|
×
|
×
|
×
|
×
|
×
|
动物清醒中直接断头
|
△
|
△
|
△
|
×
|
×
|
×
|
×
|
动物清醒中直接颈椎脱臼
|
△
|
×
|
×
|
×
|
×
|
×
|
×
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乙醚
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△
|
×
|
×
|
×
|
×
|
×
|
×
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电昏后放血致死
|
×
|
×
|
×
|
×
|
×
|
×
|
○
|
说明:
1. ○:建议使用的方法; ×:不得使用的方法; △:一般情况不推荐使用,除非实验或教学需要(需说明于动物实验申请表,由IACUC审核通过后使用)。
2. Barbiturate 巴比妥盐类注射剂属管制药品,需事先申请审核可后使用。 Ketamine不得作为Barbiturate巴比妥盐的替代品注射于动物安乐死。
3. 出生仔鼠对二氧化碳(缺氧)耐受性高,建议安乐死方法为将仔鼠装入塑料袋,灌满二氧化碳,绑紧塑料袋,置入-15℃冰柜内。
(二)其他脊椎动物:
鱼 类
|
Barbiturate注射液,静脉注射(麻醉剂量的3倍剂量)
吸入性麻醉药
二氧化碳
TMS
MS222(肉用鱼类不得使用TMS和MS222)
Benzocaine HCl
脊髓穿刺
砍头
|
两 栖 类
|
Barbiturate注射液,静脉注射(麻醉剂量的3倍剂量)
Barbiturate注射液,腹腔注射(麻醉剂量的3倍剂量)
吸入性麻醉药(部分两栖类会憋气,须注意)
二氧化碳
TMS
MS222(肉用两栖类不得使用TMS和MS222)
Benzocaine HCl
脊髓穿刺
砍头
|
爬 行 类
|
Barbiturate注射液,静脉注射(麻醉剂量的3倍剂量)
Barbiturate注射液,腹腔注射(麻醉剂量的3倍剂量)
吸入性麻醉药(部分爬虫类会憋气,须注意)
二氧化碳
脑部近距离射击
砍头
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鸟 类
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Barbiturate注射液,静脉注射(麻醉剂量的3倍剂量)
Barbiturate注射液,腹腔注射(麻醉剂量的3倍剂量)
吸入性麻醉药
二氧化碳
麻醉后颈椎脱臼
脑部近距离射击
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野生动物
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Barbiturate注射液,静脉注射(麻醉剂量的3倍剂量)
Barbiturate注射液,腹腔注射(麻醉剂量的3倍剂量)
吸入性麻醉药
二氧化碳
麻醉后静脉注射KCl
脑部近距离射击
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(三)巴比妥盐类(Barbiturate)的安乐死剂量(mg/kg):
Species 种别
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静脉注射(mg/kg)
|
腹腔注射(mg/kg)
|
小鼠(Mouse)
|
150
|
150
|
大鼠(Rat)
|
150
|
150
|
兔(Rabbit)
|
100
|
150
|
天竺鼠(Guinea Pig)
|
120
|
150
|
仓鼠(Hamster)
|
150
|
150
|
绵羊(Sheep)
|
90
|
|
山羊(Goat)
|
90
|
|
家禽(Chicken)
|
150
|
150
|
猫(Cat)
|
80
|
80
|
狗(Dog)
|
80
|
80
|
猪(Swine)
|
90
|
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貂类(Ferret)
|
120
|
120
|
灵长类(Primate)
|
80
|
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注1:一般动物以麻醉剂量的3倍剂量为安乐死剂量
注2:数据取材自
(1)2000 Report of the AVMV Panel on Euthanasia。
(2)http://www.ahc.umn.edu。
(3)http://research.uiowa.edu/animal/?get=euthanasia
(4)乙醚易溶于血中,其引发之安乐死较为耗时。