Summary
本稿はシリコーン ゴム射出化合物・軟組織 x 線システムを使用しての微細血管構造を調べる単純な 2次元血管造影法。
Abstract
血管造影は、様々 な分野で血管構造の研究のために不可欠なツールです。本研究の目的は、シリコーン ゴム射出化合物・軟組織 x 線システムを使用して固定されていない、新鮮な組織の微細血管構造を調べるための簡易血管造影法を紹介することです。本研究ではフラップの領土形成外科で使用される特にが重視されています。本研究では、ラットを用いた種々 の実験条件で複合シリコーン ゴム射出と血管造影を採用しています。まず、MV 化合物の 15 mL と 15 mL の希釈剤は混合されます。硬化剤 1.5 mL を準備し、ラットの総頸動脈で 24 G のカテーテルを cannulated しました。三方活栓は、カテーテルに接続し、放射線不透過性エージェント準備の硬化剤と混合された後は注入されるすぐに流出なし。最後に、エージェントが立体化、試料が収穫された、軟 x 線装置を用いて血管像。このメソッドは、その高品質の血管造影血管の微細構造を示す容易かつシンプルに内から取得できます時間の短い期間で示します。
Introduction
動脈や静脈などの血管の構造を調べることは、関心は、特に形成外科の重要な分野です。このフィールドでフラップ手術が広く行われています。したがって、血管造影イメージングは、フラップ領域、angiosome、および新鮮な組織1の血管供給を検討に積極的にされます。具体的には、細かい血管、穿通 (皮膚に達する深い血管から新たな血管) など細血管を観察し、チョーク (隣接する angiosomes 間の船をつないで)2継続的な努力がずっとあります。.容器のこれらの 2 つのタイプは、perforator フラップ復興において重要な研究3,4の主な焦点は。
様々 な材料は、血管造影検査に使用されます。まず、血管の解剖を観察することで有用であるインドのインクがあります。ただし、それだ radiolucent、血管造影の画像を取得できません。一般的に使用される放射線不透過性材料は、酸化鉛、バリウム。しかし、毒性は鉛酸化物の重大な欠点と粉末形態のため水と混合時に使用する便利ではないです。バリウムは毒性から無料ただし、ない非常に不可能です、希釈後に使用する必要があります。これらの放射線不透過性の材料の両方は毛細血管; を越えることはできません。したがって、全体の血管の構造を分析する必要がある場合、は、動脈に挿入して5静脈個別にする必要は。さらに、2 つの材料はゼラチンで組み合わせる必要がありますので、解剖中に色素漏出を引き起こします。鉛酸化物ゼラチンとバリウム ゼラチンの混合物は、1,6,7を固めるため、少なくとも 1 日を取る。
コンピューター断層撮影 (CT) 血管造影は、三次元 (3 D) 構造8を表示する助けることができる、別広く使われている方法です。ただし、静脈ができません5を効果的に可視化します。このモダリティでチョーク静脈など微細血管の明確に可視化が困難な特定の機器を使用する場合を除くです。高価な機器の必要性は、研究室みんなで CT 血管造影を利用することはできませんので、不利な点をすることができます。対照的に、軟 x 線システムは比較的安価およびより簡単に操作することができます。このシステムは、軟部組織を表示に最適ですし、単純な x 線システムよりも高品質の軟部組織画像を提供することができます。軟 x 線システム自体は、3 D 画像を表示できません、CT 血管造影よりも明らかに血管の微細構造を可視化するそれことができます。したがって、様々 なフラップ モデルと基本的な解剖学2,9を中心に、多くの実験で軟 x 線装置を使いました。
最後に、シリコーン ゴム射出複合血管造影の使用多数の利点があります。様々 なカラー剤を用意しています、のでそれは注入することができ、墨など見分けがつく色を表示します。したがって、肉眼解剖学と血管造影を同時に研究可能です。でき両方毛細血管を通過、視覚化される静脈血管の微細構造の検査を実現します。ゼラチンの混合物とは異なり複合シリコーン ゴム射出は手続き不要の 15 分程度の短い期間内で固化します。全体のプロセスは、図 1に概略図のとおりです。
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Protocol
動物科目を含むすべてのプロシージャは、機関動物ケアおよび使用委員会のソウル国立大学病院 (IACUC 号 10-0184) によって承認されています。このプロトコルは、フラップの血管系に関する研究に最適です。この例は、前回の報告 4 領土フラップ モデルに基づきます。
1. フラップ条件を確立します。
注: 表示されている推定6、7の前に 4 〜 5 日フラップ ラットモデルにおける血管の変化を生成することが重要です。
- 7 週齢雄 Sprague-dawley ラット 200-250 グラムの重量を量るを使用します。
- 誘導とメンテナンスのための 2-2.5% の 3-5% にイソフルランを用いたラットを麻酔します。麻酔の深さが十分であることを確認するためつま先ピンチ撤退反射テストを実行します。 メロキシカム 5 mg/kg 皮下、痛みの軽減を注入します。
- 動物の毛のクリッパーと脱毛クリーム (チオグ リコール酸 80%) を使用してトランクを剃る。10% ポビドン ヨードと手順の中で無菌状態を維持するために滅菌ドレープ滅菌手術野を準備します。乾燥を防ぐため目に獣医軟膏を適用します。無菌状態ですべての楽器を維持します。
- 適切なフラップの条件を確立します。
- 測定 4 x 12 cm。 検索剣状突起とペニス (図 1) の中間のフラップの中心に下腹部から円周皮膚フラップ デザインをマークします。
- 切開手術ブレードを使用してマークされているを確認します。
- はさみ、皮膚と組織層の carnosus を含むを使用してフラップを解剖します。
- 下腹部で血管茎 [両側の腸骨 (DCI) 血管深い回旋と二国間表面的な下腹部 (SIE) 血管] の周りを解剖し、手術用ルーペと顕微鏡の計測器を使用して血管茎を公開します。
- 維持や必要な条件に応じて血管を縛る。
- 外科ブレードやはさみを使用して背の正中線に沿ったフラップを分割します。
- 元の位置にフラップを置き、皮膚ホッチキスで固定します。
- 3 日間の手術創に局所軟膏を塗るし、3 日間一日一回メロキシカム 5 mg/kg の用量での経口投与による術後鎮痛を提供します。
- ラットが胸骨の横臥を維持するために十分な意識を取り戻すことを確認します。ケージにラットを戻り、住宅地に移動します。エリザベ スカラーを適用各ラットに首輪。
2. 楽器の準備
- 24 G カテーテル、三方活栓を準備します。
- モスキート鉗子、ハサミ、手術用メス、外科ブレードを準備します。
- 血管造影剤 (シリコーン ゴム射出化合物) を準備します。
- 色エージェント滅菌標本コレクション カップの希釈剤化合物をブレンドします。重量の等しい量を確保する: 色剤化合物の 15 mL と 15 mL (Sprague-dawley ラット 200-250 グラム) 1 匹のラットの MV 希釈剤の。
- 硬化剤 5% 重量又は注入直前に混合溶液の体積あたりの追加: 硬化剤 (ラット 200-250 グラム) 1 匹のラットに 1.5 mL。
3. ラット動脈準備
- (誘導の 3-5%) とメンテナンスのための 2-2.5% のラットを麻酔するのにイソフルランを使用します。麻酔の深さが十分であることを確認するためつま先ピンチ撤退反射テストを実行します。
- 動物の毛のクリッパーと脱毛クリーム (チオグ リコール酸 80%) を使用して首のひげをそる。
- 一般的な頚動脈10を公開します。
- 肩甲骨の間 2 cm 正中切開を行います。
- 唾液腺の複合体は、公開までにモスキート鉗子と鋏は使いよう 】 を使用してより深く分析します。
- 撤回する唾液腺そしてぶっきらぼう縦肩甲舌骨筋を解剖します。
- 総頸動脈の周りを解剖します。
- 黒絹で総頸動脈の頭部と尾部の側面をフックし、それを貼る。
- 近位部の縫合にネクタイをして動脈の充血を維持するためにトラクションを維持します。
- 24 G カテーテルの確保のため、尾側に絹縫合糸 1 つを準備します。
4. 穿刺
- 24 G のカテーテルを使用して準備された頸動脈を cannulate します。
- 尾側に既製のネクタイを締め、注入中にカテーテルを削除しないように注意してください。
- 硬化剤 (ステップ 1.3.2) を準備します。
- しっかりと挿入されたカテーテルに三方活栓を接続します。
- 空の注射器を使用して否定的な圧力を追加することによってカテーテルに血液の逆流を確認します。
5. 注入
- 目と足の色が変化するまでシリコーン ゴム射出化合物を注入します。
注: 色の変更は、挿入された流体が進むにつれて表示されます (注入量は各ラットの約 25-30 mL)。 - 三方活栓をロックし、エージェントが固化するまでを待ちます。
- 三方活栓から注射器を取り外すときに特にエージェントを汚染しないように注意します。ガーゼやビニールなどの防護壁を使用して、その周辺から射出スペースを区切ります。
注意: 任意の汚染により化合物はラジオ不透明なため血管造影の画像を分析することは困難です。 - 心拍と呼吸の停止を確認します。麻酔を停止します。
- 参照 (約 15 分必要) として残りのエージェントと硬度のレートを確認します。
- 三方活栓から注射器を取り外すときに特にエージェントを汚染しないように注意します。ガーゼやビニールなどの防護壁を使用して、その周辺から射出スペースを区切ります。
6. 供試体の採取
- フラップ内部、血管の構造に損傷を防ぐため組織層 carnosus フラップ外側 1 cm に外科ブレードを使用して切開を行います。
- 手順 1.4 (下組織層 carnosus 平面) から以前解剖の平面に沿って解剖、フラップとはさみ (血管構造はフラップに含まれます) を使用して血管茎を含む組織を収穫します。
- 5-0 絹糸を使用してフラップの茎を縛るし、本体とフラップを切り離します。血管の構造を損傷しないように注意します。
7. 血管造影の画像をキャプチャ
- ない折ると優しく鉗子を使って手術用覆布の上に置きます、供試体に します。
- 撮影イメージを取る。
- 積載スペースのサンプル フィルム カセットの上に横たわる標本を転送します。
- 軟 x 線装置を 60 kVp、5 に設定 mA と 5 秒露出。
- 自動開発マシンを使用しての暗室でフィルムを現像します。
- 可能な限り最高の解像度でフィルムをスキャンします。
8. 分析画像6,7,11
- 動脈と静脈の流れと直径の連続性に基づく区別します。
- 椎弓根動脈と検討されているターゲット容器のフォーカスの流入から開始します。
- 最初にイメージを開くことによってソフトウェアの直径を測定します。
- ストレートのボタンをクリックし、スケール バーは、同じ長さの線を描画します。
- オープン、分析 |縮尺を設定するメニューし距離を知られているにスケール バーの値を入力します。
- ストレートボタンをクリックし、直径が測定される必要がある容器の上に線を描画します。
- オープン、分析 |メジャーメニューと長さを確認します。
- フラップの生存領域を考慮した血管のパターンを分析します。
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Representative Results
このプロトコルに従うことを Sprague-dawley ラットのフラップ血管を調べた。4 x 12 cm の背中に下腹部から周皮弁は、前回の報告に基づいて示されました。各試料は、別の血管状態にあった。
フラップ上昇すべては深い回旋腸骨動脈 (DCIA) と静脈に基づいており、さまざまな場所から動脈とスーパーチャー ジャーします。グループ 1 は、コントロール、グループ 2 は、同側浅下腹壁動脈 (SIEA) とスーパーチャー ジャー、グループ 3 は対側 SIEA をスーパーチャー ジャー、グループ 4 は対側の DCIA のスーパーチャー ジャーします。その結果、各フラップの蛇行は、異なるパターンを示した。全体のフラップは、フラップの領土を充電主な血管で標準として 4 つのゾーンに分かれていた、血管造影のエージェントが過給動脈を超えて次の遠位領域を請求する主な血管に達した。チョークの拡張した静脈はまた観察だったが、正常な皮膚血管造影 (図 2) では見られない。
他のインスタンスでシリコーン ゴム射出血管造影検査は血管の微細構造を示した。ここでは、メソッドは、ラット静脈は薄いので、血管造影でなく簡単に可視化するため便利です。高品質な造影画像表示拡張も別のソース (例えば、同側の DCIA やなどを対側の静脈など動脈から動脈と静脈還流を見て特定の条件でチョーク静脈表面的な下窩静脈) (図 3)。
図 1: 全体のプロシージャのスキーマします。このパネルを示しますフラップ条件の事前準備と血管造影のパフォーマンスは、4-5 日後、次のプロセスを使用して: 血管造影剤準備、注入、収穫、標本画像をキャプチャします。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 2: ラット皮膚フラップで術後 4 日目でフラップの典型的な血管造影します。正常な皮膚は、トランク下部に元 4 血管領域フラップを表します。フラップには、二国間の深い回旋腸骨 (DCI) と表在性劣る心窩部 (SIE) 容器の領土 (黄色い正方形) などを含む 4 つの血管支配領域が含まれています。一般的な血管茎、深い回旋腸骨動脈および静脈 (DCIA & V) すべてのグループがあります。さらに、それぞれのフラップは異なる過給動脈です。グループ 2、同側浅下腹壁動脈 (SIEA) とスーパーチャー ジャー、グループ 3 は対側 SIEA とスーパーチャー ジャー、グループ 4 は対側の DCIA のスーパーチャー ジャー。グループ 4 は、さまざまな生き残ったフラップ領域および血管造影パターンを示しています。過給の動脈は (アイデア & V) 元の血管茎の遠位より遠位に位置する主要な血管はエージェント (黄色の矢印) が対照的します。最後に、血管の支配領域を接続する拡張チョーク静脈は、表示 (白い矢印) です。私 = 同側;c = 対側。スケール バー = 1 cm.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 3: その他の代表的な結果。示されているフラップは、同側の深い回旋腸骨動脈 (DCIA) によって提供され、対側表面下窩静脈 (SIEV) で排水します。(左上)このパネルには、収穫されたフラップの総の写真が表示されます。同側のうっ血性変化を示していますが、フラップの壊死は発生しません。フラップの中間部分と遠位の 2 分は、完全な生存を示します。(左下)血管造影では、隣接する血管領域を結ぶ拡張チョーク静脈を含む詳細な微細血管構造を示しています。(右)拡大血管造影は、動脈 (赤矢印) と静脈 (青い矢印) 継続し、血管の直径を区別します。一般に、静脈は動脈よりも大きい直径を示します。DCIA = 深い回旋腸骨動脈;SIEV = 劣る浅腹壁静脈;白の矢印 = 拡張チョーク静脈。スケール バー = 1 cm.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
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Discussion
化合物の血管造影は、簡単に実行できるシリコーン ゴム射出高価な機器を必要としない多くの利点を提供しています。患者の術前・術中の評価とは対照的動物と死体を用いた実験はより多様で深い研究を有効にする特定の条件の詳細を提供できます。ラットを用いたフラップ モデルは、さまざまなコンテキストの変化を臨床応用6,7,11前に観察できるため臨床医に特に有用です。たとえば、過給または superdrainage が遠位部の虚血性壊死を解決できる、長いフラップに適用される予測フラップ領土の結果が可能です。したがって、臨床実習 (図 2) にこれらの技術を適用することでフラップの生存を高めることが可能です。死体解剖の場合総解剖学的および血管造影の評価を実行できます同時に、死体の使用12を最大化します。
シリコーン ゴム射出化合物は他の放射線不透過性の材料よりも扱いやすいです。あらかじめシリコーン ゴム射出化合物および希釈剤を混合し、注入前に直接硬化剤を追加するは、関与する主なプロセスです。他のイメージング法と注入中に流出を避けるために注意をすべき。流出を避けるためには、カテーテル穿刺後安全なネクタイと三方活栓を使用することをお勧めします。流出、供試体が血管造影画像としてその品質を下げる放射線不透過性のエージェントで汚染された可能性がなります。前述したように、複合シリコーン ゴム射出は、約 15 分後、それを混合した後すぐに立体化という点で便利です。しかし、実験は通常この時間内終了しました。したがって、一度に 1 匹のラットに必要な量だけ混合複数の実験を行う際にも。X 線イメージング複合凝固は新鮮な組織の変性する前に行う必要があります後のパフォーマンス。
シリコーン ゴム射出化合物の分子のサイズが小さく; 毛細血管を通過するにはしたがって、もう一つの利点である静脈に個別にエージェントを注入する必要はありません。どころか、鉛酸化物-ゼラチン混合物またはバリウム ゼラチンの混合物は、静脈の可視化のために別々 に静脈に注入する必要があります。シリアル深くすべての残と注射を実行する必要があるので、しかし、彼らは、静脈の弁を通過できません。シリコーン ゴム射出化合物を使用する場合、静脈に動脈からの生理学的順行流れを観察できる、まだ他の造影剤を使用する場合、この特徴は認められなかった。
動脈と静脈の両方シリコーン ゴム射出化合物と対比することができの継続性の流れと直径 (図 3) に分類することができます。一般に、静脈は比較的より大きい直径を示します。
軟 x 線装置を使用して 3 D 解析の実行の欠点の 1 つは CT 血管造影8を使用するよりもより困難であります。立体撮影は、軟 x 線システムを使用して達成することができます、CT 血管造影13に見られる高品質の 3 D 画像を生成しません。しかし、まだ微細血管構造を可視化するために優れています。これは、プレーン x 線システム (図 3) ではなく、軟 x 線装置を使用する場合に特に顕著です。現時点では、リアルタイム CT 血管造影を使用時間流れ14,15と 3 D の変化を観察します。軟 x 線装置のみを使用して 3 D リアルタイム画像を達成ことはできませんが、リアルタイムの血管造影は、シリアルを注入中にモバイル C アーム システムを用いたイメージングで実現できます。その画質は軟部組織の微細血管構造を可視化するための x 線装置よりも弱いが、それはリアルタイムで動的な変更を評価できます。我々 は積極的にマイクロ CT を利用できなかったり、マイクロ CT では効果的に視覚化されません小さな静脈などの微細血管構造に関する基礎的研究を実施しようとする者にこのメソッドをお勧めします
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Disclosures
著者が明らかに何もありません。
Acknowledgments
この作品 (2017R1A2B1006403) は、韓国政府 (情報通信・省) によって資金を供給された国立研究財団助成金を通じて中途採用研究員プログラムによって支えられました。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-112 | White color agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-117 | Orange color agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-120 | Blue color agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-122 | Yellow color agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-130 | Red color agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-132 | Clear agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-Diluent | Diluent |
| MICROFIL CP-101 For Cast Corrosion Preparations | Flow Tech Inc. | CP-101 | Curing agent |
| SOFTEX X-ray film photographing inspection equipment | SOFTEX | CMB-2 | Soft tissue x-ray system |
| Film | Fujifilm | Industrial X-ray Film (FR 12x16.5cm) | |
| Automatic Development Machine | Fujifilm | FPM 2800 | |
| Rat | Sprague-Dawley rat weighing 200-250 g | ||
| Three-way stopcock | |||
| 24-guage catheter | |||
| Image J | National Institutes of Health | https://imagej.nih.gov/ij/ |
References
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