2013年4月3日 星期三

關於脊椎動物解剖實驗:實驗蛙的腦脊髓穿刺安樂死法

上一篇談過了實驗蛙的乙醚致死法(對,我只能叫他致死法,因為他一點都不安樂、違反動物福利、也不符合實驗動物規範、還常常對操作者有害!),這一篇我想來聊聊腦脊髓穿刺法。

我猜想,很多人選擇乙醚致死法,或是先以乙醚麻醉再加上腦脊髓穿刺法,而不單獨使用腦脊髓穿刺法,可能是因為下列的原因:

首先,腦脊髓穿刺法需要相當的經驗跟技巧,沒有經驗的學生可能會搞很久也搞不定,所以只好用乙醚致死,省得學生搞半天,大家(教師/助教、學生、實驗蛙)都痛苦。如果教學者對腦脊髓穿刺的操作可能也沒什麼把握,或甚至沒有親手做過幾次。自己都做不來,當然也沒辦法帶學生做,於是用乙醚最簡單。更何況,腦脊髓穿刺是要親手結束實驗蛙的生命,對於實驗動物的死亡完全難辭其咎,對很多學生來說並不是一件容易承受的事情,所以改用乙醚,讓實驗蛙在透明瓶罐裡死去(其實常常沒死),或許就可以減少一點『他因我而死』的罪惡感,也總是比『我直接殺了他』不那麼有壓力。又或者,其實也沒什麼理由,就只是因為過去這樣做,或是(觀念作法沒有更新的)課本這樣教,現在大家當然也這樣子做罷。

但是,我們已經說過,乙醚致死(而且常常沒死!)是一件對實驗蛙毫不安樂、對操作者有相當的潛在危險與毒性、不符合所有實驗規範、動物福利、與實驗安全的爛方法。又加上其他規範內建議的麻醉藥物通常都買不到又很貴,看來在一般的教學環境下,要想解剖蛙類的唯一安樂死法就只剩下腦脊髓穿刺了。

(其實還有一個可以使用的安樂死法叫做『斷頭後破壞腦部』這個表格六裡面還有這裡的第五頁有提到。但是我想對於絕大多數的實驗教學者並不想要用這麼看起來兇殘的方式處理,尤其是想要保留完整樣貌的多數實驗狀況下)

簡單孤狗之後,你可以發現臺灣眾多大學的生物實驗課都還有蛙類的解剖這堂課,而看起來也幾乎都是以腦脊髓穿刺法來犧牲實驗蛙。基本上,這一點是沒有問題的。不過,就我過去當助教三年半的經驗裡,腦脊髓穿刺法其實也還是有很多細膩的地方應該要注意。但是,或許又是因為從來都沒有人留心、或者是過去的做法就是這樣『樸素』,所以我們一直沒有想到整個流程還有很多可以改善的地方。

我過去的經驗是這樣的:實驗課的課堂講解之後,讓學生動手之前,我們會先放一段腦脊髓穿刺的操作影片,清楚且緩慢的演示腦脊髓穿刺法的手勢、過程、注意事項、以及實驗蛙的反應。看完影片之後,每組學生就去水槽挑一隻順眼的實驗蛙回來穿刺。這中間,助教會走來走去指點學生,並且適時的提供協助,或確認學生穿刺是否完成。萬一學生一直搞不定,有時候也會看不下去而接手處理。等到學生穿刺完畢也都確認無誤,就開始解剖操作。

這個流程,我相信在各大學的生物學實驗應該都是大同小異。雖然說已經如此運作了十幾年,但是,我看到了一些讓人困擾的細節。

首先,是影片的教學效果。腦脊髓穿刺畢竟是個需要手感的技術,光看影片就期望學生能夠完全體會並且掌握各個細節,我覺得有點強人所難。我自己的經驗中,始終都不覺得光是看影片,學生就能夠學得多好。是的,有一部份的學生看了影片似乎就掌握到了不少訣竅(假設他從來沒有操作過的話),但是這也表示總是有一部份學生無法掌握要領,於是穿刺的時候總是刺過頭搞半天弄得大家都痛苦。而我認為,既然這一堂課需要犧牲動物,在學習的過程中,盡可能不要造成實驗動物的痛苦應該是念茲在茲的最大原則,就這一點看來,影片的教學效果顯然有待加強。

還有,是學生操作腦脊髓穿刺時的困難。現在市場買來的牛蛙通常都頗大隻,操作上本來就會比較辛苦。再加上有些學生個子小、手掌手指也小、或是生來比較文弱,於是在穿刺時要想要用標準手勢單手固定牛蛙就很吃力,常常還要請同組同學幫忙抓住後腳。更不幸的是實驗蛙在穿刺過程中吃痛掙扎,加上實驗蛙皮膚表面的滑溜黏液,讓本來就已經很吃力又緊張手抖的學生更頭大。就算我們已經跟學生說過可以拿吸水紙先把實驗蛙擦乾,也還是幫助有限。

又,既然這是個技術性操作的部分,那麼讓學生一開始就用等一下要解剖的實驗蛙來操作,萬一搞爛了就得自食其果,好像有點要求太高。技術性操作的事情,不是最好能夠讓他們有機會可以練習,最後才應用在真正要用到的對象上嗎?台大的普生實驗一個學期頂多有兩次機會可以操作穿刺,能不能讓學生在這兩次穿刺之前就有些許的練習,然後這兩次穿刺就可以順利得多?而不是就把這兩次穿刺當成練習,等到學生真的熟練之後反而毫無機會使用,而且又讓兩隻實驗蛙被折騰得半死?

總之,上面這些觀察都讓我覺得心裡有疙瘩。這些讓人困擾的細節應該都是可以改善的部分,並不是幾句『因為學生還沒有熟練』或『因為他們不認真上課沒抓到要領』就可以打發過去的。如果每次上課的班級,無論班級的平均認真程度為何都會遇到一樣的問題,豈不表示我們應該做些什麼嗎?

所以我們開始調整一些做法。

首先,我們開始在穿刺之前把實驗蛙冷藏。這個想法很簡單:兩棲類是變溫動物,降低他們的溫度應該可以讓讓他們反應遲緩、活動力降低、說不定還可以抑制神經傳導而減輕痛覺。於是,在實驗課上課之前,我們就會把該班要用到的整袋牛蛙放到4℃冰箱裡,直到學生要穿刺了才拿出來。這樣的做法大概可以讓牛蛙待在冰箱裡大約四十分鐘,已經足以讓他們的活動力降低許多,穿刺時也比較不會抵抗掙扎,讓穿刺可以進行得比較順利。而似乎也是因為冷藏的緣故,牛蛙表皮的黏液分泌也變少或變乾了些,於是抓握的時候也容易得多(所以既然冰過了黏液變少也變乾了,就不要在多此一舉的把牛蛙拿去洗了好嘛@@),如果先用吸水紙把頭頸身體部位包住再握持,那就更是穩固了不少。於是,這個先把實驗蛙冷藏的做法,現在已經成為台大生物學實驗的標準流程。

當我們開始這麼做的一年多左右,我也發現了The State University of New Jersey 的Rutgers分校的蛙類安樂死規範裡就有明確的指示:(第三點) 實驗蛙必須要冷藏至4℃,或許不能降低痛楚,但可以方便操作。我很高興,這顯示了我的觀察和調整是正確的,並不是一相情願的猜想。

(這個『先把實驗蛙冷藏』似乎在2010年時也已經是輔大的生物學實驗的標準流程,說不定輔大的教授和助教更早就意識到這個可以改善的部分。總之希望所有使用實驗蛙的大學生物實驗課,以及其他想要操作腦脊髓穿刺的教學實驗現場都可以趕快把這個步驟納入實驗流程裡。)

第二個調整的部分,是讓學生在真正穿刺自己的實驗蛙之前有練習的機會。在我的班上,會先有一部份的蛙在冷藏後先被我穿刺完畢。然後拿去讓學生練習。只要執行者的穿刺夠熟練,枕骨大孔部分的皮膚傷口就會很小,學生們都還是可以親自去體會實驗蛙的觸感、重心、還有皮膚滑溜的狀況、並且嘗試尋找到枕骨大孔,再把探針刺進去。而探針該刺多深、刺到哪裡算是『到底』,該放多平才能順利往前深入腦腔、該翻攪搖動的程度多大、刮到腦殼的聲音和手感、還有拉出探針轉向脊髓的角度該怎麼調整才能夠順利進入脊髓等等,也都能夠在這個練習蛙上頭完整體會。練習蛙和活的蛙唯一的差異,大概只有不會掙扎&不會有脊髓被破壞時的伸腿反應而已。如此一來,可以在不需要額外購買並犧牲實驗蛙的狀況下,讓學生在真正執行腦脊髓穿刺之前有更真實的練習機會和經驗。

第三個調整的部分,是讓學生有選擇的權利。如同Rutgers分校的蛙類安樂死規範裡所提到的,(第一點)穿刺需要相當的靈巧和技巧,因此只應該由『訓練過的人員』來操作!(第二點)教學者必須要判斷是否在學生面前操作穿刺,如果課程目的不是實際操作穿刺流程,那最好不要在學生面前穿刺。在這樣的標準底下,很顯然的只有普動實驗教學實習的學生(也就是受訓中的實習助教)會需要好好學習穿刺的技巧,畢竟他們是要帶生物學實驗的助教,就算只是實習的也不能只會跟著學生一起慌張。所以,這個班上的學生是無論如何都得要學會,並沒有選擇的權利。但是除此之外,其他班級的學生其實都不是很需要學會穿刺的技巧。一來他們以後可能完全沒有需要用到,二來以後真的要用到的時候在學也不遲,再加上穿刺其實只是這堂課(蛙的XX系統)流程中的『犧牲動物』步驟,重點應該是花時間去觀察比較該看的XX系統,所以仔細想想其實可以不需要為了這個『過程』耗費太多時間跟心神,或是為此影響學習的心情。

於是,我的做法是在一開學的時候就給出三個選項:想要自己操作穿刺、不想自己穿刺但是想要知道該怎麼做、以及不想自己穿刺也不想知道該怎麼做。然後調查班上有多少組別選擇各個選項,好讓助教們心裡有個底知道到時候可能會面對什麼樣的比例,就算有學生還拿不定主意,至少都有時間可以讓他們想想自己到底該怎麼決定。然後,到了使用實驗蛙的課堂真的開始講課之際再調查一次,這次就真的可以知道班上有多少組別想要親手操作,又有多少是只想看、或是連看都不想看的。接著,就是把該穿刺好的比例的蛙搞定,而後在講課後召集願意看或想操作的組別過來(人太多可以分成兩批,反正班上可以示範的助教不會只有一個),拿一隻已經穿刺過的蛙近距離的緩慢示範並仔細講解給他們看(是的,所以我的班級就不放穿刺影片了)。然後我通常會另外拿一隻還沒穿刺的蛙以我的正常速度再做一次(大概是十幾二十秒左右),讓他們知道熟練以後應該會是什麼程度。等他們都看過示範了,就讓想自己動手的組別先拿已經穿刺過的去練習並且互相觀摩,等到覺得沒問題了以後再去拿自己真正的實驗蛙來穿刺。這樣的彈性做法,既可以兼顧想要學習穿刺的學生、也可以照顧到不想動手犧牲生命的學生的意願,更可以因為提供了練習的機會,讓學習穿刺的學生可以把技術練好一點再親手以實驗蛙來操作,藉此減少實驗動物的痛苦,我覺得應該已經是面面俱到了。

(我知道有人或許會說:實驗課就是要操作不然算什麼實驗課、或是這也是一種學習的一部份、或是這樣可以對蛙類更為瞭解、或是醫學系的學生應該要學為以後的手術操作打下基礎、甚至是這樣可以體會生命因為自己的學習而逝去而有更多尊重等等各種說詞。但我認為,無論如何每一堂實驗課的課程目的都應該是最重要的部分,其他的學習如果可以兼顧或許很好,但要想東兼顧西兼顧也可能會有分散焦點的可能。而且,這也不是讓他們不要操作,只是提供選擇讓他們可以自己權衡某些部分而已,畢竟對非教學實習的學生來說,這堂課的主要目的並不在實驗蛙安樂死操作,其他緊扣課程目的的操作部分還是一個都跑不掉。而真的要說的話,什麼東西都碼可以是學習的一部份,那為什麼不是乾脆讓他們去養蝌蚪或是去野外抓自己實驗課要用的蛙,這樣想必可以『對蛙類更為瞭解』。又,醫學系學生以後操作的是人,不是青蛙,脊椎穿刺或許可以讓他增加某種手感,但要真的對以後的外科訓練有多麼大的影響我覺得根本想太多。他們以後花多一點時間在實習的時候練刀練針才是真正對行醫有幫助的部分,脊椎穿刺要有什麼影響,恐怕也不過是他們生命中太平洋那一邊的蝴蝶拍翅而已。至於什麼體會生命因為自己的學習而逝去因此有更多尊重這樣的理由,我只想說那何不請他們去扭斷貓狗的脖子算了,顯然一定可以體會生命的逝去而有更多尊重...)

統整起來,我離開助教職位之前的最後流程變成這樣:開學第一堂課先調查一次『想動手穿刺』、『不想動手但想知道怎麼做』、『不想知道也不想看到』各自的比例,然後在真正解剖實驗蛙的課堂開始前把實驗蛙丟進去冰箱冷藏,同時再問一次動手的比例。接著,趁著講解快要結束之前把該穿刺的蛙(也就是不想動手的組數)搞定。然後講課結束後,召集想穿刺和想瞭解的學生來,用穿好的蛙緩慢示範仔細講解一次(或許再加上一隻當場以正常速度穿刺的實驗蛙),請他們拿已經穿刺好的蛙去練習幾次互相觀摩之後,再去拿還在冰箱裡的活實驗蛙來穿刺。

不過在我離職之後,可以確定的是穿刺前先將牛蛙冷藏已經成為標準流程。至於學生們的意願,也已經有些助教們放在心上,願意提供彈性的選擇(例如可以不親自動手)。但是練習蛙的部分並沒有其他助教們採用,或許因為實行上比較麻煩的緣故吧。

至於穿刺的技術部分,出一張嘴講半天也是空講,在此就不多談了。可以確定的是,網路上隨便找到的解剖穿刺過程(例如這個這個)常常都錯誤百出。不是往前進針的角度太陡(可能會戳進口腔而不是腦腔)、就是進針太淺(所以只攪爛腦袋極後段)、或是攪動的幅度太小只是『旋轉』探針(上下左右大搖甚至螺旋進出幾次、務必確定腦部從前到後都攪爛了才是對的);往後進針也常常貼得不夠平(所以可能戳穿脊椎而不是進入脊髓腔)。更讓人無法忍受的是牛蛙看起來就是沒有冰過所以死命掙扎揮手踢腳,操作的人(無論是老師或是誰都一樣)抓的手勢不對讓穿刺進行更困難緩慢,而且讓沒有練習也沒有經驗的學生就這麼親自動手,明明可以快速解決的腦脊髓穿刺安樂死法變成慢吞吞的活受罪,實在是不忍卒睹。這些實驗授課者都沒有一點實驗動物福利與規範的觀念也就算了,但這樣做的教學效果看來也沒有好到哪去啊,整個實驗的意義到底在哪?說真的,如果掌握不了實驗的操作跟目的,或者是真的器材不足觀念不夠沒有時間好好弄的話,那不如就不要解剖了吧?沒那個屁股就不要吃那個瀉藥,要吃就要做好萬全準備而不要老拿幾十年前的方法來應付啊。更何況,把動物開膛剖肚翻翻這個切切那個弄得杯盤狼藉就好像學到了什麼嗎?我真的很懷疑。但是,又有多少的解剖實驗是在這種『缺乏正確觀念與指導卻自我感覺良好到好像學到什麼了』的狀況下進行的呢?

然後補充一點,戴手套其實讓穿刺比較難操作,尤其是手套鬆垮的時候更是讓人頭大。青蛙的皮膚黏液已經不少,不戴手套要抓牢都需要費點功夫,戴上手套以後,青蛙皮膚跟手套之間、再加上手套跟手之間可以滑動的空間,那真的是自找麻煩而已。如果我們想想手套的功用(防止外部的髒污與有害物質與手接觸、或防止手上的髒污與有害物質與物體接觸),就會知道戴手套真的頗多餘。現在的實驗蛙幾乎也都是從市場買來的食用蛙,衛生上或病源疑慮上應該沒有什麼需要擔心的,所以在防止外部髒污與有害物質與手接觸上就免了;又我們是自己在做實驗也不是在賣吃的給別人,當然也不需要擔心手上的髒污病菌污染了食物,而且就算我們手上真的有對牛蛙有害的病源,實驗蛙在手上也是很快就犧牲了根本等不到『發病而死』。所以,除非你的手會分泌刺激性物質、手上長刺、或是會散發高熱或極寒,讓青蛙在接觸時就會承受痛苦,不然我想不到有什麼原因需要帶手套防止直接接觸。不過,如果就是想要戴手套才心安舒坦的話,那就選一雙夠緊夠貼手的手套,然後好好把實驗蛙擦乾再包上吸水紙才動手穿刺吧。



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