Summary
Este estudio presenta un método angiográfico bidimensional simple para examinar estructuras vasculares finas utilizando un silicona caucho inyección compuesto suave tejido y sistema de rayos x.
Abstract
Es una herramienta esencial para el estudio de estructuras vasculares en diversos campos de investigación. El objetivo de este estudio es presentar un método angiográfico simple para examinar la estructura vascular fina de interpretaciones frescas de tejido utilizando un silicona caucho inyección compuesto suave tejido y sistema de rayos x. Este estudio se centra especialmente en territorios de aleta utilizados en cirugía reconstructiva. Este estudio emplea la angiografía con una inyección de caucho de silicona compuesta en distintas condiciones experimentales con ratas Sprague-Dawley. En primer lugar, se mezcla 15 mL de MV compuesto y 15 mL de diluyente. Luego, se prepara 1,5 mL de agente de curado, y un catéter 24G es canulado en la arteria carótida común de la rata. Una llave de tres vías se conecta a un catéter, y el agente radiopaco, después de ser mezclada con el agente endurecedor preparado, se inyecta inmediatamente sin derrames. Finalmente, el agente se solidifica, se recolecta la muestra, como una imagen angiográfica se obtiene mediante un sistema de rayos x suaves del tejido. Este método indica que calidad la angiografía que muestra estructuras vasculares finas puede simplemente y fácilmente obtenerse dentro en un corto periodo de tiempo.
Introduction
Examen de estructuras vasculares tales como las arterias y venas es un área importante de interés, particularmente en cirugía reconstructiva. En este campo, se realiza cirugía de colgajo. Por lo tanto, la proyección de imagen angiográfica activamente se utiliza para estudiar el territorio de la aleta, angiosome y fuente vascular de tejido fresco1. En concreto, ha habido esfuerzos continuos para observar la vasculatura fina, incluyendo vasos finos como perforadores (vasos de los vasos profundos alcanzando la piel) y estrangulación de vasos (vasos entre angiosomes adyacente de conexión)2 . Estos dos tipos de vasos son importantes en el campo de reconstrucción colgajo de perforantes y son el foco principal de la investigación3,4.
Diversos materiales se utilizan en la angiografía. En primer lugar, hay tinta de la India, que es útil en la observación de la anatomía macroscópica de los vasos sanguíneos. Sin embargo, es radiotransparente, para que no se pueden obtener imágenes angiográficas. Los materiales radiopacos más utilizados son el óxido de plomo y bario. Sin embargo, la toxicidad es un inconveniente crucial de óxido de plomo, y es incómodo de usar cuando se mezcla con agua debido a su forma en polvo. Bario está libre de toxicidad; sin embargo, no es muy factible, ya que debe ser utilizado después de la dilusión. Ambos de estos materiales radiopacos no pueden cruzar los capilares; por lo tanto, si una estructura vascular todo debe ser analizada, es necesario inyectar en la arteria y vena por separado5. Además, los dos materiales causan fugas de tinte durante la disección anatómica, por lo que se debe combinar con gelatina. Plomo óxido-gelatina y gelatina de bario mezclas toman al menos un día para solidificar1,6,7.
La angiografía de la tomografía computada (CT) es otro método ampliamente utilizado y puede ayudar en la visualización de estructuras tridimensionales (3D)8. Sin embargo, las venas no se puede visualizar con eficacia5. En esta modalidad, clara visualización de la vasculatura fina como venas de estrangulación es difícil, excepto cuando se utilizan equipos específicos. La necesidad de equipo más costoso puede ser una desventaja, por lo que la angiografía de CT no puede utilizarse en todos los laboratorios. Por el contrario, el tejido blando sistema de rayos x es relativamente barato y puede operar con más facilidad. Este sistema es óptimo para la visualización de los tejidos blandos y puede proporcionar imágenes de tejidos blandos de mayor calidad que el sistema de rayos x simple. Aunque el tejido blando sistema de rayos x sí mismo no puede mostrar imágenes en 3D, puede ayudar a visualizar más claramente que la angiografía CT estructuras vasculares finas. Por lo tanto, hemos utilizado el sistema de rayos x suaves del tejido en muchos experimentos, especialmente en varios modelos de aleta y Anatomía básica2,9.
Por último, el uso de angiografía compuesto de inyección de caucho de silicona tiene muchas ventajas. Porque se preparan varios agentes de color, se puede inyectar y pantalla de colores distinguibles como tinta de la India. Por lo tanto, es posible estudiar simultáneamente la anatomía macroscópica y la angiografía. Puede tanto pasar a través de los capilares y permite las venas ser visualizados, haciendo exámenes de estructuras vasculares finos posible. A diferencia de la mezcla de gelatina, la inyección de caucho de silicona compuesta solidifica dentro de un corto período de tiempo, aproximadamente 15 minutos, sin ningún procedimiento adicional. Todo el proceso se resume en la imagen esquemática en la figura 1.
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Protocol
Todos los procedimientos, incluyendo temas de animales, han sido aprobados por el cuidado institucional de animales y uso comités de Seúl Universidad Hospital Nacional (IACUC Nº 10-0184). Este protocolo está optimizado para la investigación sobre la vasculatura de la aleta. En este ejemplo se basa en un modelo de cuatro-territorio aleta en nuestros informes anteriores.
1. el establecimiento de una condición de aleta
Nota: Es importante generar un cambio vascular en un modelo de ratas aleta 4 a 5 días antes de la estimación visible6,7.
- Utilice 7 semanas de edad hombres ratas Sprague-Dawley con 200-250 g de peso.
- Anestesiar las ratas con isoflurano en 3-5% para la inducción y 2-2.5% para el mantenimiento. Pruebe el dedo pizca retiro reflejo para confirmar que la profundidad de la anestesia es suficiente. Inyecte 5mg de meloxicam/kg por vía subcutánea para aliviar el dolor.
- Afeitado del tronco utilizando un cortador de pelo y crema depilatoria (tioglicólico, ácido 80%). Preparar un campo quirúrgico estéril con povidona-yodo al 10% y un paño estéril para mantener una condición estéril durante los procedimientos. Aplicar un ungüento veterinario en los ojos para evitar la sequedad. Mantener todos los instrumentos en condiciones estériles.
- Establecer la adecuada la condición de la aleta.
- La marca un diseño de aleta circunferencial de la piel de la parte inferior del abdomen en la parte posterior, mide 4 x 12 cm. Ubique el centro de la aleta a mitad de camino entre el proceso xiphoid y el pene (figura 1).
- Hacer la incisión como marcado usando una cuchilla quirúrgica.
- Disecar el colgajo con unas tijeras, incluyendo la piel y el panniculus carnosus.
- Diseccionar alrededor del pedicle vascular [bilateral profunda circunfleja ilíaca (DCI) los vasos y vasos epigástricos inferiores superficiales bilaterales (SIE)] en la parte inferior del abdomen y exponer el pedículo vascular utilizando una lupa quirúrgica e instrumentos de microcirugía.
- Mantener o ligar los vasos dependiendo de las condiciones deseadas.
- Dividir la aleta a lo largo de la línea media dorsal con una cuchilla quirúrgica o tijeras.
- Coloque la tapa en su posición original y fijar con una grapadora de la piel.
- Aplicar una pomada tópica de la herida quirúrgica por 3 días y proporcionar analgesia postoperatoria mediante la administración de meloxicam en dosis de 5 mg/kg por vía oral una vez al día durante 3 días.
- Confirmar que la rata recupera la conciencia suficiente para mantener el recumbency esternal. Volver a la rata en la jaula y mover al área de vivienda. Aplicar un isabelino collar a cada rata.
2. preparación de los instrumentos
- Preparar un catéter 24G y una llave de tres vías.
- Preparar pinzas de mosquito, tijeras pequeñas, un bisturí y una cuchilla quirúrgica.
- Preparar al agente angiográfico (inyección de silicona de caucho compuesto).
- Mezclar al agente de color compuesto con el diluyente en la colección de muestras estériles. Asegurar una cantidad igual en peso: 15 mL de agente de color compuesto y 15 mL de diluyente de MV en una rata (rata Sprague-Dawley, 200-250 g).
- Agregue el agente endurecedor por 5% en peso o volumen de la solución de la mezcla inmediatamente antes de la inyección: 1,5 mL de agente en una rata (rata Sprague-Dawley, 200-250 g) de curado.
3. rata arteria preparación
- Uso de isoflurano para anestesiar las ratas (3-5% para la inducción) y 2-2.5% para el mantenimiento. Pruebe el dedo pizca retiro reflejo para confirmar que la profundidad de la anestesia es suficiente.
- Afeite el cuello utilizando una cortadora de pelo y crema depilatoria (tioglicólico, ácido 80%).
- Exponer la arteria carótida común10.
- Haga una incisión de 2 cm de la línea media entre los omóplatos.
- Analizar más profundamente utilizando fórceps del mosquito y blunt tijeras hasta que quede expuesto el complejo de la glándula salival.
- Retraer la glándula salival y sin rodeos disecar el músculo omohioideo longitudinalmente.
- Disección en la arteria carótida común.
- Enganchar las partes cefálicas y caudales de la arteria carótida común con seda negra y fijarla.
- Hacer un lazo de sutura proximal y mantener la tracción para mantener la hinchazón de los senos de la arteria.
- Preparar una sutura de seda en la parte caudal para la fijación del catéter 24G.
4. canulación
- Canule la arteria carótida preparada usando un catéter 24G.
- Apriete el lazo hecho de antemano en la parte caudal y tenga cuidado de no retirar el catéter durante la inyección.
- Preparar al agente endurecedor (paso 1.3.2).
- Conectar la llave de tres vías firmemente el catéter insertado.
- Confirman sangre regurgitada en el catéter mediante la adición de presión negativa usando una jeringuilla vacía.
5. inyección
- Inyectar la inyección de caucho de silicona compuesta hasta que ha cambiado el color del ojo y pie.
Nota: El cambio de color debe aparecer como el progresa fluido inyectado (cantidad de la inyección es aproximadamente 25-30 mL para cada rata). - Cerrar la llave de tres vías y espere hasta que el agente se solidifica.
- Tenga cuidado de no contaminar con el agente, especialmente al retirar la jeringa de la llave de tres vías. Usar una barrera protectora como gasa o vinilo para separar el espacio de la inyección de su entorno.
PRECAUCIÓN: Cualquier tipo de contaminación es difícil analizar la imagen angiográfica porque el compuesto es radio-opaco. - Confirman el cese de los latidos del corazón y la respiración. Detener la anestesia.
- Observar el tipo de dureza con el agente restante como referencia (aproximadamente 15 min necesitada).
- Tenga cuidado de no contaminar con el agente, especialmente al retirar la jeringa de la llave de tres vías. Usar una barrera protectora como gasa o vinilo para separar el espacio de la inyección de su entorno.
6. recolección de la muestra
- Hacer una incisión con una cuchilla quirúrgica para el panniculus carnosus 1 cm fuera de la tapa para evitar daños a alguna estructura vascular dentro de la solapa.
- Disecar el plano previamente disecada de paso 1.4 (en el plano de panniculus carnosus) y cosechar el tejido entre la aleta y el pedículo vascular con unas tijeras (la estructura vascular está incluida en la solapa).
- Ligar el pedículo del colgajo mediante una sutura de seda 5-0 y separar la tapa del cuerpo. Tenga cuidado de no dañar la estructura vascular.
7. captura de la imagen angiográfica
- Extiende la muestra, garantizando que no doble y Coloque suavemente en el paño quirúrgico usando fórceps.
- Tomar una imagen de radiografía.
- Transferir a la muestra en el cassette de película en la muestra espacio.
- Establecer el sistema de rayos x de tejido suave a 60 kVp, 5 mA y la exposición de s 5.
- Desarrollar la película en un cuarto oscuro usando una máquina de desarrollo automático.
- Analizar la película en la resolución más alta posible.
8. Análisis de la imagen6,7,11
- Distinguir las arterias y venas basadas en la continuidad de flujo y diámetro.
- Partir de la entrada de la arteria del pedículo y el enfoque sobre el buque objetivo siendo examinado.
- Medir los diámetros con el software con la primera apertura de la imagen.
- Haga clic en el botón derecho y trace una línea en la barra de escala que tiene la misma longitud.
- Abierta la analizar | Establecer la escala menú e introduzca el valor de la barra de escala en conoce a distancia.
- Haga clic en el botón derecho y trace una línea sobre el recipiente de que diámetro debe medirse.
- Abierta la analizar | Medida menú y confirmar la longitud.
- Analizar el patrón vascular, teniendo en cuenta la zona de supervivencia de la aleta.
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Representative Results
Siguiendo este protocolo, se examinó la vascularización del colgajo de la rata Sprague-Dawley. Una aleta circunferencial de la piel de la parte inferior del abdomen en la parte posterior que mide 4 x 12 cm fue marcada basada en nuestros informes anteriores. Cada muestra fue en una diversa condición vascular.
Todas las aletas fueron elevadas basan en la arteria ilíaca circunfleja profunda (DCIA) y la vena y luego sobrealimentado con las arterias de varias localizaciones. Grupo 1 fue el control, grupo 2 era sobrealimentado con la ipsilateral arteria epigástrica inferior superficial (SIEA), grupo 3 era sobrealimentado con el SIEA contralateral, y grupo 4 estaba sobrealimentado con la DCIA contralateral. Como resultado, angiographs de cada aleta mostraron diferentes patrones. Si la aleta entera fue dividida en cuatro zonas como el estándar con el barco principal carga el territorio de la aleta, el agente angiográfico ha alcanzado el principal vaso que cobra la zona distal próxima más allá de la sobrealimentación de la arteria. La vena dilatada choke fue también observada, pero no vista en la angiografía de la piel normal (figura 2).
En otros casos, silicona goma inyección angiografía demostró claramente estructuras vasculares finas. Aquí, el método es ventajoso porque la vena de la rata es tan fina y no fácilmente visualizado con angiografía. Imágenes angiográficas de alta calidad aparecidas dilatan las venas de la estrangulación incluso en condiciones específicas mirando irrigación arterial y drenaje venoso desde diferentes fuentes (por ejemplo, una arteria como la DCIA o vena tal como el contralateral ipsilateral vena epigástrica inferior superficial) (figura 3).
Figura 1 : Esquema del procedimiento todo. Este panel muestra la preparación de la condición de la solapa deseada previamente y la realización de la angiografía de 4-5 días más tarde, mediante el siguiente proceso: preparación agente angiográficos, inyección, muestra la cosecha e imagen captura. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2 : Típico angiografía de aletas en el día postoperatorio 4 en el colgajo de piel de rata. La piel normal representa las original cuatro aletas del territorio vascular en la zona inferior del tronco. La tapa incluye cuatro territorios vasculares, como la ilíaca circunfleja profunda bilateral (DCI) y superficial inferior epigástrica (SIE) buque territorios (cuadrado amarillo). Todos los grupos tienen un pedículo vascular común, la arteria ilíaca circunfleja profunda y la vena (DCIA & V). Además, cada aleta tiene una arteria sobrealimentación diferente. Grupo 2 es sobrealimentado con la ipsilateral arteria epigástrica inferior superficial (SIEA), grupo 3 es sobrealimentado con el SIEA contralateral, y grupo 4 es sobrealimentado con la DCIA contralateral. Grupo 4 presenta aleta sobrevivida diferentes áreas y patrones angiográficos. Porque la arteria sobrealimentación es distal el pedículo vascular original (idea & V), la nave principal situada más distalmente es contrastada por el agente (flecha amarilla). Finalmente, las venas dilatadas choke que conectan territorios vasculares son visible (flecha blanca). i = ipsolateral; c = contralateral. Barra de escala = 1 cm. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3 : Otros resultados representativos. La aleta que se muestra es suministrada por la arteria ilíaca circunfleja profunda ipsolateral (DCIA) y drenada por la vena epigástrica inferior superficial contralateral (SIEV). (Superior izquierda) Este panel muestra la fotografía bruta de la aleta de la cosecha. Muestra cambio congestivo del lado ipsolateral, pero no se produce necrosis de colgajo. La porción media y distal dos terceras partes de la aleta muestran una supervivencia completa. (Inferior izquierda) La angiografía muestra la estructura vascular fina detallada incluyendo la vena dilatada choke, que conecta el territorio vascular adyacente. (Derecha) Ampliada la angiografía distingue las arterias (flecha roja) y venas (flecha azul) por la continuidad y el diámetro de los vasos. En general, las venas muestran diámetros más grandes que las arterias. DCIA = la arteria ilíaca circunfleja profunda; SIEV = la vena epigástrica inferior superficial; la punta de flecha blanca = la vena dilatada choke. Barra de escala = 1 cm. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Discussion
Inyección de caucho de silicona compuesta angiografía se puede realizar fácilmente, no requiere de equipo costoso y ofrece muchas ventajas. En contraste con las evaluaciones preoperatorias e intraoperatorias de los pacientes, experimentos con animales y cadáveres pueden proporcionar información sobre condiciones específicas, que permiten estudios más diversos y en profundidad. El modelo de aleta con ratas es particularmente valioso para los clínicos porque se observan cambios en varios contextos antes de aplicaciones clínicas6,7,11. Por ejemplo, cuando sobrealimentación o superdrainage se aplica a una aleta larga, que puede resolver necrosis isquémica distal, predecir que el resultado en el territorio de la aleta es posible; por lo tanto, es posible aumentar la supervivencia de los colgajos mediante la aplicación de estas técnicas a la práctica clínica (figura 2). En el caso de disección de cadáver, brutas evaluaciones anatómicas y angiográficas pueden realizarse simultáneamente, maximizar uso12 del cadáver.
La inyección de caucho de silicona compuesta es más fácil de manejar que otros materiales radiopacos. Mezcla antes de la inyección de caucho de silicona compuesta y diluyente y agregando al agente endurecedor directamente antes de la inyección son los procesos primarios. Como con otros métodos de proyección de imagen, se debe tener cuidado para evitar derrames durante la inyección. Para evitar derrames, recomendamos usar un lazo seguro y una llave de tres vías con un catéter después de la canulación. Si hay derrame, la muestra puede contaminarse con el agente radiopaco, bajando su calidad como una imagen angiográfica. Como hemos comentado, la inyección de caucho de silicona compuesta es ventajosa en que se solidifica rápidamente después de la mezcla, después de unos 15 minutos. Sin embargo, el experimento se acaba típicamente dentro de este tiempo. Por lo tanto, recomendamos mezclar solamente la cantidad necesaria para una rata en un momento, incluso cuando se realiza experimentos múltiples. Realización de radiografía de imagen después de solidificación compuesto debe hacerse antes de la desnaturalización del tejido fresco.
El tamaño molecular de la inyección de caucho de silicona compuesto es lo suficientemente pequeño como para pasar a través de los capilares; por lo tanto, no hay necesidad para inyectar al agente de la vena por separado, que es otra ventaja. Por el contrario, la mezcla de gelatina de óxido de plomo o bario-gelatina debe ser inyectado en las venas por separado para visualización venosa. Sin embargo, no puede pasar a través de las válvulas en las venas, por lo que es necesario realizar inyecciones y canulaciones seriales. El flujo anterógrado fisiológico de arteria a vena puede observarse al utilizar compuestos de inyección de caucho de silicona, sin embargo, esta característica no se observa al utilizar a otros agentes de contraste.
Arterias y venas pueden ser contrastadas con la inyección de caucho de silicona compuesta y se pueden distinguidas según la continuidad del flujo y el diámetro (figura 3). En general, las venas muestran un diámetro relativamente grande.
Una de las desventajas de realizar un análisis en 3D utilizando el sistema de rayos x suaves del tejido es que es más difícil que el uso de la angiografía de CT8. Aunque la radiografía estereoscópica se logra mediante el sistema de rayos x suaves del tejido, no produce las imágenes 3D de alta calidad en la angiografía de CT13. Sin embargo, es aún superior para la visualización de estructuras vasculares finas. Esto es particularmente sensible cuando se usa el sistema de la radiografía de tejidos blandos más que el simple sistema de rayos x (figura 3). En la actualidad, la angiografía de CT en tiempo real se utiliza para observar cambios 3D con tiempo de14,de flujo15. Imágenes 3D en tiempo real no se puede lograr usando sólo el tejido blando sistema de rayos x y la angiografía en tiempo real se logra a través de la proyección de imagen serial usando el sistema de brazo en C móvil durante la inyección. Aunque su calidad de imagen es más débil que el tejido blando sistema de rayos x para la visualización de estructuras vasculares finas, puede permitir la evaluación de cambios dinámicos en tiempo real. Activamente se recomienda este método a los investigadores que no pueden utilizar micro-CT o desea realizar una investigación básica sobre estructuras vasculares finas como las venas pequeñas que no son efectivamente visualizadas por micro-CT.
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Disclosures
Los autores no tienen nada que revelar.
Acknowledgments
Este trabajo (2017R1A2B1006403) fue apoyado por el programa de mitad de carrera investigadora a través de una beca de la Fundación Nacional para la investigación financiada por el gobierno coreano (Ministerio de ciencia y TIC).
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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