背景
在中枢神经药物早期临床前研发中，脑脊液（CSF）药物浓度是评估中枢药物可用性的核心指标，动物脑脊液穿透性直接影响药物递送效果判断。哥廷根小型猪因中枢神经解剖、代谢特征及血脑屏障通透性与人类高度相似，成为替代犬和非人灵长类的优质非啮齿动物模型，但该猪脊柱坚硬、腰骶部椎间隙狭窄（平均1-2mm）的解剖特点，使脑脊液连续采集面临技术瓶颈。
传统采集方法局限性突出：反复穿刺易引发动物应激、感染及血液污染，导致样本干扰；安乐死后取样需大量动物，违背3R原则（Reduction、Refinement、Replacement），且两种方法均无法规避麻醉干扰及个体差异，降低数据可靠性，制约研发进程。
本文介绍的“清醒小型猪蛛网膜下腔导管微创模型”，通过麻醉下Tuohy针穿刺置管及皮下隧道固定，实现清醒状态48小时连续采样。该模型可减少60%以上动物用量，规避传统方法缺陷，提升样本质量与数据有效性，为中枢神经药物研发提供关键技术支撑。
操作流程
动物
选用3只健康雌性哥廷根小型猪，月龄25-37个月，体重43.7-52.2kg，均经兽医检查排除脊柱畸形、神经系统疾病等问题。采用单笼饲养保障福利，笼具符合标准且活动空间充足；饲养环境为12小时光暗循环，温度18±2℃，湿度40%-80%，每日定时通风。每日两次喂食专用颗粒饲料，自由饮水，正式实验前适应性饲养不少于3周，期间操作人员每日温和互动以降低应激。
麻醉、镇痛与监护
导管置入全程采用异氟烷吸入麻醉，通过呼吸面罩给予5%异氟烷诱导，待角膜反射消失、肌肉松弛后，调至2%-3%维持麻醉深度，根据心率、呼吸频率动态调整浓度。穿刺部位皮下注射0.5ml 2%利多卡因局部镇痛，加温毯维持直肠体温37-38℃，双侧角膜涂抹眼药膏防干燥。全程用兽医专用脉搏血氧仪监测心率和血氧饱和度（SpO₂≥95%），直肠温度探头实时监测体温，每15分钟记录一次。
术前准备与导管置入
定位与消毒：穿刺定位直接影响成功率，采用胸骨或侧卧位，后肢向颅侧伸展以扩张腰骶部椎间隙。触诊双侧髋结节，在连线正后方1cm处棘突凹陷定位腰骶椎间隙（首选L5-S1），无菌记号笔标记。标记后严格无菌处理：剃除标记点周围10cm范围被毛，碘伏肥皂液螺旋式擦拭3遍（范围逐遍扩大），75%酒精脱碘2遍，生理盐水清洁残留消毒剂。皮肤干燥后铺无菌手术单，仅暴露穿刺区域。
穿刺与置管：准备11号手术刀、18G Tuohy斜面硬膜外针、无菌导管（内径0.8mm，外径1.2mm）等灭菌耗材，在标记点做5mm纵行皮肤切口。手持硬膜外针，针尖斜面朝头侧，与皮肤呈45°缓慢推进，联合“悬滴法”（针尾盐水滴内移）和“阻力消失法”（推注空气阻力骤减）判断进入硬膜外腔。确认后再推进5-10mm，见清亮脑脊液流出即达蛛网膜下腔。取出针芯，送入导管至刻度8cm（L1水平），避免神经根压迫。固定导管后缓慢退出穿刺针，防止导管带出。
固定与保护：采用皮下隧道法固定：穿刺点颅侧6cm做2mm切口，隧道针构建皮下隧道，将导管引出。颅侧切口处连接Snap接头（便于采样对接），4-0可吸收线缝合两切口。无菌纱布覆盖切口及接头，丝线缝合固定于皮肤，防止动物啃咬脱出。
图1：蛛网膜下腔导管置入操作流程
A.麻醉状态下的小型猪取胸骨卧位，后肢向颅侧伸展；B.标记解剖标志，每个黑点代表椎间隙（IVS）；C. 手术区域无菌准备与铺单；D.初始皮肤切口；E.带Tuohy 斜面的硬膜外针；F. 硬膜外针的摆放位置与角度；G.硬膜外针推进（悬滴法）；H.脑脊液自由流出；I.经硬膜外针置入导管；J.导管皮下隧道式放置；K.带封闭采样端口的导管与纱布敷料共同缝合固定于皮肤；L.麻醉苏醒后背部带有脑脊液导管的小型猪。
（注：IVS为椎间隙；Tuohy斜面为硬膜外针特殊设计，降低硬膜损伤风险；悬滴法利用硬膜外腔负压定位。）
术后恢复与脑脊液采样
停止麻醉后转移至铺有软垫的苏醒笼，安静环境下持续监护，每15分钟记录生命体征，直至自主站立行走。苏醒后肌肉注射氟尼辛葡甲胺（0.5mg/kg）镇痛，每日1次，连续3天。
术后每日早晚检查敷料完整性、切口红肿渗液及导管状态，潮湿污染及时更换，轻微红肿涂碘伏消毒。避免动物剧烈运动，笼具定期消毒防感染。
置管24小时后在饲养笼内清醒采样（减少应激），75%酒精消毒Snap接头，连接无菌注射器轻柔抽取，每次采两份100μl样本，丢弃首次死腔残留液。采样后生理盐水冲洗导管，封闭接头并覆盖敷料，动物烦躁时暂停操作。
意义
该模型突破哥廷根小型猪脊柱解剖瓶颈，通过Tuohy针穿刺、皮下固定等技术实现长期连续采样，解决传统方法稳定取样难题。单只动物可获48小时多时间点样本，减少动物用量，避免反复穿刺痛苦，契合3R原则，提升伦理可接受性。
数据质量上，清醒采样规避麻醉干扰，精准操作降低血液污染，样本更贴合生理状态，提升准确性；单只连续采样消除个体差异，增强数据可比性，为药代动力学分析提供优质支撑。
应用价值方面，该模型为阿尔茨海默病、帕金森病等中枢疾病药物研发提供关键工具，可精准评估药物脑脊液穿透性及浓度变化，预测人体药效，优化给药方案，缩短研发周期、降低成本。同时为神经疾病机制研究、脑脊液标志物筛选提供新手段，应用前景广泛。
