Summary
Her præsenterer vi en protokol til brug af gris overlegne epigastriske arterie perforator klap som en læring modul for hoved og hals mikrovaskulære genopbygning.
Abstract
Levende modeller, der ligner kirurgisk betingelser af mennesker er behov for uddannelse gratis-flap høst og anastomose. Dyremodeller til træningsformål har været tilgængelig i årevis i mange kirurgiske felter. Vi brugte kvindelige (fordi de er nemme at håndtere for proceduren) Yorkshire svin til hoved og hals genopbygningen af høsten dybt ringere epigastriske arterie perforator eller overlegne epigastriske arterie perforator flap. Webstedet anastomose (halsen hud defekt eller luftrør væg defekt) blev udarbejdet via dissektion af den fælles halspulsåren, og den interne halsfedt, i hvilke 3,5 × lup forstørrelse blev brugt til anastomose, som vi bruger på menneskelige tilfælde i det virkelige liv. Denne fremgangsmåde viser en ny uddannelsesmetode ved hjælp af en pålidelig læringsmodel og giver en detaljeret anatomi i en live scenarie. Vi fokuseret på tidspunktet, iskæmi, høst, fartøj anastomose, og designe klap til at passe defektstedets. Denne model forbedrer væv håndtering og med brugen af rigtige instrumenter kan blive gentaget mange gange så at kirurgen er fuldt ud overbevist om, før du starter operationen på mennesker.
Introduction
Genopbygning efter operation for maligne sygdomme, hoved og hals er en vanskelig procedure, der er forbundet med betydelig morbiditet. Mikrovaskulære gratis-flap genopbygning har været veletableret som standardmetoden til genopbygning for over 20 år1,2,3. Gratis-flap overførsel spiller en væsentlig rolle i forbedring af hoved og hals forvaltningen i kræftpatienter og post-traumatisk skader dermed skubbe grænserne for kirurgisk excision af sygdom ud over tidligere teknikker, hvilket resulterer i større patienten livskvalitet og længere overlevelse satser1,2,3. De forskellige klap for genopbygning omfatter roterende, pode og gratis flaps.
Rollen som gratis klapper i hoved og hals genopbygning har udvidet. Det er de mest vanskelige klap til at arbejde med, der kræver dygtige og delikat håndtering. Klap fiasko er en katastrofal begivenhed, med betydelig sygelighed4,5. Således er betydelige træningstid forpligtet til at udvikle den nødvendige for en vellykket kirurgisk resultater3,4,5,6,7,8, præcision 9. Stejl indlæringskurve forbundet med sådan en operation kan påvirke resultatet for patienter og behandling forvaltning3,4,5,6,7, 8,9. At reducere træningstid og indlæringskurve for nye kirurger, en uddannelsesmodel er nødvendig som efterligner menneskets biologi og giver lignende kirurgiske felt betingelser8.
Målet med denne undersøgelse er at vise Porcine synlighed som en god uddannelsesmodul for hoved og hals mikrovaskulære genopbygningen ligner den menneskelige tilfælde med forbedrede færdigheder i den aktive mode.
Denne undersøgelse undersøgte brugen af et svin model for uddannelse nye kolleger i hoved og hals mikrovaskulære genopbygningen for gratis-flap overførsel til at levere en omkostningseffektiv og mindre stressende supplement til den kliniske felt uddannelse med pålideligt lignende funktionerne for free-flappen procedurer. Svin er blevet brugt for mange studier og som undervisningssprog modeller for forskellige kirurgiske rekonstruktioner, fx brystrekonstruktion; 5 dog svin har aldrig været brugt til hoved og hals genopbygning undtagen i vores undersøgelse for trakeal genopbygning på grund af luftrør stenose10.
Ideen blev startet efter Frederic Bodin7, der beskriver lignende flappen for brystrekonstruktion. Den største fordel for studier over andet modulet af mikrovaskulære uddannelse er den aktive livening modul med en reel umiddelbare resultat af proceduren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Denne undersøgelse blev guidet og godkendt af Department of Laboratory Animal ressourcer, Yonsei Biomedical Research Institute, Yonsei University College of Medicine, akkrediteret af Association for evaluering og akkreditering af Laboratory Animal Care International. Denne undersøgelse fulgt retningslinjerne for pleje og anvendelse af forsøgsdyr af instituttet af Laboratory Animal ressourcer Kommissionen om biovidenskab National Research Council. Alle svin blev akklimatiseret til én uge før operationen.
1. forberedelse
- Holde svin uden mad i over 12 timer før generel anæstesi med fri adgang til vand.
Bemærk: Seks kvindelige Yorkshire svin blev brugt på 25-30 kg. - Bruge en 16 Gauge kanyle af 1 cm længde til intramuskulært injicere alfaxan (1 mg/kg), xylazin (2 mg/kg) og azaperon (2 mg/kg), bag og under øret at indlede anæstesi.
- Barbere den forreste midterlinjen af halsen og den abdominale væg af grisen ved hjælp af en kirurgisk hår fjernelse shaver.
- Sikre en intravenøs (IV) rute gennem centrale eller marginale øre blodåre på den bageste side af øret med en 22-G kanyle. Injicere Ketorolac (1 mg/kg) via en IV linje.
- Derefter indsprøjtes atropin (0,04 mg/kg) intramuskulært som beskrevet i punkt 1.2. Injicere cefazolin (30 mg/kg) intramuskulært som beskrevet i punkt 1.2.
- Sætte grisen liggende i en liggende stilling over tabellen operationsstuen.
- Tillad gris til at ånde 2 L ilt med 5% af isofluran gennem svin anæstesi maske spontant.
- Udsætte stemmebånd gennem munden ved hjælp af en laryngoscope og sprøjte dem med to pust af 2% lidocain aktuel løsning for at forhindre intubation-induceret laryngospasme.
- Intubate med et 6,5 mm rør, puste rør manchet med 3-5 mL luft ved hjælp af en sprøjte uden nål knyttet til den.
Bemærk: Udfør capnometry for at sikre, at den trakeal tube, som er en del af maskinen, anæstesi, er i ordentlig stand og der er CO2 tilbage til maskinen som en angivelse af korrekt iltning. - Vedligeholde anæstesi efter intubation med 2% isofluran.
- Bruge vet salve på grisens øjne og lukker det med en eye cover patch.
2. procedure: Modtagelse Site
- Desinficere halsen og den abdominale væg med jod-baserede krat løsning 1%.
- Starte en lodret midterlinjen indsnit i den forreste nakken ved hjælp af blad nr. 23 op til brystbenet.
- Dissekere rem muskler og trække den sideværts med Kelly væv saks og Lahey retractor.
- Udsætte luftrøret fra den første ring til thorax fjorden.
- Så udsætte den fælles halspulsåren, og den interne halsfedt til anastomose.
- Oprette et vindue i anden eller tredje trakeale brusk, ~ 1 cm i bredden ved hjælp af bladet nr. 11.
- Søger endotrakealtube gennem trakeal defekten lavet, og sørg for udluftning gennem røret er fortsatte brug af respirator uden en lækage.
3. procedure: Klap Site
Bemærk: Den overlegne epigastriske arterie perforator (SEAP) klap høst kan udføres, efter den metode beskrevet af Frederic Bodin7.
- Designe en flap på den øvre del af maven ved en kirurgisk tusch (figur 1A).
- Oprette en elliptisk hud indsnit 4 x 3 cm ved hjælp af en No. 23 skalpel til den forreste kappe af bugvæggen på den mediale side af de udtrukne klap (figur 1B).
- Ophøje (peel) Flap fra rectus abdominis muskel kappe udkig hæftemaskiner gonna hud flap mens du holder fascia af allis.
- Udføre intramuskulær dissektion og følg Hæftemaskiner til den overlegne epigastriske skibe (figur 1B)
- Nu udføre laterale hud indsnit på den designede klap (figur 1A) ved hjælp af en No. 23 skalpel (figur 1 c)
- Klemme overlegne epigastriske skibe og venae comitantes med hemostat overlegent og bruge Kelly væv saks til at klippe nedenfor hemostat og ligate fartøj ovenfor hemostat ved 3-0 sutur. Derefter tage ud hemostat.
4. anastomose og lukning
- Sætte på en kirurgisk lup.
- Klemme carotis arterie ved hjælp af to hemostats med 1-2 cm afstand mellem dem.
- Brug mikro-saks til at klippe mellem halspulsåren og binde den overlegne del af dobbelt sutur forsikre ingen oser.
- Bruge den double clamp uden ramme mellem halspulsåren og klap arterie.
- Start anastomose ved hjælp af 10-0 sutur simpel fuld tykkelse fortolket.
- Sted først to ophold suturer ca 120 grader fra hinanden, på fartøjets omkreds derefter i mellem sted 2-3 Sting.
- Release klemme. Hvis der er gøre blod oser lignende sutur på webstedet siver.
- Kig efter det venøse tilbage flow fra venae comitantes.
- Udføre anastomose som beskrevet i trin 4.1 til 4.7 for den interne halsfedt og venae comitantes (figur 1 d).
- Bruge en sprøjte nål størrelse 18 til at punktere huden til at sikre flap levedygtighed ved at se en blod drop.
- Luk trakeal vindue og sutur det med muskel fascia af SEAP flap med 3-0 sutur.
- Exteriorize og sutur en hud pagaj på SEAP flap til cervikal midterlinjen hud indsnit (figur 2A).
- Luk abdominal hud indsnit (figur 2B).
5. postoperativ pleje
- Få grisen tilbage i den liggende stilling.
- Stop isofluran og vænne grisen fra ventilator.
- Tillad gris til at inddrive i den animalske bur og overvåge det nøje for at sikre dens glat recovery fra proceduren.
- Kig til flappen på genopbygning site efter healing (figur 2 c).
- Kig på webstedet donor i dyret efter healing (figur 2D).
- Start Ringers laktat med en sats på 150 mL/h indtil fuld helbredelse og administrere 0,3 mg buprenorphin for analgesi.
- Efter extubation, grisen nøje overvåge indtil den har genvundet tilstrækkelig bevidsthed til at opretholde holdning og vejrtrækning og er i stand til at drikke spontant.
- Holde efter operationen svin i adskilte sted fra ingen betjente dyr.
- Start intramuskulær amoxicillin – clavulanat (14 mg/kg) i 1 uge.
- Start intramuskulær Meloxicam (0,2 mg/kg) i 1 uge.
6. dødshjælp
- Start anæstesi på grisen ved at injicere propofol gennem i.v. (5-10 mL) og opretholde det med isofluran 5%.
- Intubate grisen, som beskrevet på trin (1.1, 1.2, 1,6-1.10).
- Fremkalde hjertestop ved intravenøs injektion af 40 mmol KCl.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Vi udførte proceduren på seks svin: cervikal hud defekt genopbygning på to grise, luftrør genopbygning på to grise, og gratis klap til at teste vaskulære anastomose enhed i to grise. Svinene blev overvåget i 3 måneder og der var ingen kliniske tegn på neurologiske underskud.
Den gennemsnitlige tid for iskæmi var 50 min (range, 35-80 min.); tiden faldt da proceduren blev gentaget. Den gennemsnitlige høst tid af seks svin var 55 min. Der er ingen sygelighed ske på donor websted i vores modul. Den gennemsnitlige pedicle størrelse af klapperne var 10 cm, der svarer til de fleste, der i menneskelige hoved og hals. Gennemsnitlige arterie diameter var 4,5 mm meget større end menneskelige 2 mm, og den gennemsnitlige vene diameter var 5.84 mm også meget større end menneskelige 2 mm selvom det simulerer virkelige liv erfaringer. Huden padle størrelse spænder fra 25 cm2 til 40 cm2 uden signifikant effekt i klap fiasko (tabel 1).
Med praksis, blev gentagne tillid, dygtighed og operationstidspunktet forbedret. Desværre, sagsnummer 5 var ved at blive længere tid i høst og anastomose. Flappen i dette tilfælde ender med totalt tab plus diameter af arterie var den mindste, der repræsenterer en af udfordringer i genopbygningen kirurgi og det var en god lektie for at dømme pedicle udvalg med stor indflydelse i vores kirurg succes i virkelige li fe.
| Dyr | Formål gratis flap | Høst tid (min.) | Iskæmi tid (min.) | Klap resultat | Donor site sygelighed | Pedicle længde (cm) | Modtageren site | Arterie diameter (mm) | Vene diameter (mm) | Huden padle størrelse af klap (cm2) |
| 1 | Cervikal hud defekt genopbygning | 45 | 55 | Overlevede | Ingen | 10 | Hals | 4 | 6.5 | 32 |
| 2 | Cervikal hud defekt genopbygning | 50 | 50 | Overlevede | Ingen | 10 | Hals | 6 | 5 | 25 |
| Middelværdi | 47,5 | 52,5 | 10 | 5 | 5,75 | 28,5 | ||||
| 3 | Luftrør defekt genopbygning | 55 | 40 | Overlevede | Ingen | 9 | Hals | 5 | 7 | 35 |
| 4 | Luftrør defekt genopbygning | 62 | 45 | Overlevede | Seroma | 15 | Hals | 4 | 6 | 40 |
| Middelværdi | 58,5 | 42,5 | 12 | 4.5 | 6.5 | 37,5 | ||||
| 5 | Test af enheden for vaskulære anastomose | 70 | 80 | Samlede tab | NIELSEN | 8 | Hals | 3.5 | 5 | 28 |
| 6 | Test af enheden for vaskulære anastomose | 49 | 35 | Overlevede | Seroma | 8 | Hals | 4 | 5 | 32 |
| 54.625 | 50 | 50.8333 | 10.25 | 10.25 | 4.5 | 5.84375 | 32.25 | 32 |
Bord 1. Svin genopbygning klap Model måling
Figur 1. Et svin model SEAP flap høst og hoved og hals genopbygning. (A) øvre del af maven flapdrawing for overlegne epigastriske arterie perforator (SEAP). B SEAP intramuskulær dissektion. C flap indeholdt hud, subkutane væv, muskler med fascia og den overlegne epigastriske arterie med venae comitantes. D halspulsåren og interne halsfedt post anastomose. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2. Et svin model efter kirurgi og 3 måneder senere. (A) hud pagaj på SEAP flap efter exteriorized og sutureres til cervikal midterlinjen hud indsnit. (B) den abdominale hud indsnit efter lukning. C hals genopbygning site 3 måneder senere. (D) den abdominale donor websted efter 3 måneder. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Betydelig sygelighed og mangler kan forekomme i hoved og hals malignitet patienter under kirurgisk forvaltning. Mikrovaskulære gratis væv overførsel er blevet afgørende for genopbygning i de fleste tilfælde. Flappen levedygtighed er et kritisk spørgsmål, som kræver fasthed, præcis håndtering af pedicle, taktile fornemmelse, visuospatial evne og fremragende udløsende flow fra kirurgen8. For at udvikle disse færdigheder, behov et for omfattende praksis med en uddannelse model3,4,5,6,7,8,9.
Flere undersøgelser har drøftet metoder til at lære disse færdigheder, herunder vaskulære anastomose, som har været i fokus i de fleste undersøgelser og til som en "mikrovaskulære praksis kort' blev udviklet; 9 kyllinger6,7 og rotter har været benyttet til dette formål. Menneskelige kadavere har også været brugt til mange kurser og til vurdering af kliniske status; fx blev reperfused menneskelige kadavere7 brugt i en undersøgelse med gode resultater. Til vores viden er der ingen offentliggjorte undersøgelse ved hjælp af en SEAP eller DIEP flap svin model for hoved og hals defekter, undtagen vores undersøgelse på trakeal defekter, som modelleret respiratoriske slimhinden og funktion. Forskningsgruppen i Frankrig5 anvendes DIEP flap, tværgående musculocutaneous gracilis klap og overlegen gluteal arterie perforator klap for brystrekonstruktion. For at bygge videre på vores tidligere undersøgelse, brugte vi den samme flap til en cervikal hud defekt for at afprøve proceduren for vaskulære anastomose og luftrør defekter.
Den pedicle diameter og længde i den svin model er magen til dem i mennesker, og den samlede biologiske lighed er tilstrækkelig til at efterligne kliniske markforhold hos mennesker. Denne øvelse bør forbedre timingen og færdigheder nødvendige for at udføre den delikate høst og dissektion af pedicle og ordentlig anastomose3,4,5,6,7, 8,9. DIEP flap, der normalt anvendes i mennesker, var desværre ikke gælder for denne model på grund af sin lille kaliber. Vi ikke overveje dette et stort problem, fordi vores mål var at udvikle færdigheder og at genskabe realistisk fysiologiske tilstande med reel og umiddelbar feedback. Den fælles halspulsåren og interne halsfedt er undertiden bruges til mikrovaskulære anastomose hos mennesker, især den interne halsfedt, som kan bruges til side-til-ende eller ende til anastomose. Selv om den fælles carotis ikke er almindeligt anvendt, kan den eksterne carotis anvendes i tilfælde, når andre grene er såret.
Vores svin model er et levende dyr, der trods nogle anatomiske forskelle, kan pålideligt tilnærme kliniske tilstande i en faktiske kirurgisk procedure til en lavere pris end en menneskelig kadaver, og giver reel feedback for mikrovaskulære genopbygning, høst, og anastomose udføres på den samme placering. Desuden, kan modellen hjælpe med at udvikle smidigheden, visuospatial evne og dommen kræves for disse procedurer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ikke noget at oplyse.
Acknowledgments
Dette arbejde blev finansieret og støttet af den grundlæggende videnskab forskningsprogram gennem National Research Foundation af Korea (NRF) finansieret af Ministeriet for videnskab, IKT og fremtidige planlægning (2015R1C1A1A01051907). Dette arbejde blev også støttet af den grundlæggende videnskab forskningsprogram gennem National Research Foundation af Korea (NRF) finansieret af Ministeriet for videnskab, IKT & fremtid planlægning (NRF-2016M3A9E9941746).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Pigs XP Bio, Seoul, South Korea | |||
| Surgical Hair Removal shaver | 3M | ||
| 22 gage catheter | B.BRAUN | ||
| syring with needle size 18 | Jung Rim Medical | ||
| Intramuscular alfaxan | Careside | 10ml/VAL | |
| Intramuscularxylazine | Bayer | ||
| Intramuscular azaperone | Sigma-aldrich | 34223 | |
| Intramuscular atropine | Daewon | 0.5mg/A | |
| Intramuscular cefazolin | Yuhan | 1g | |
| intravenous Ketorolac | Hana Pharm | 30mg | |
| Swine ansthesia mask | DRE | 1392 | |
| endotracheal cuff tube 6.5 mm | SMITH medical | 100/150/065 | |
| ansthesia Machine | Dräger | PRIMUS IE | |
| 2% lidocaine topical solution | Taejoon | ||
| vet ointment | Pfizer | terramycin  |
|
| eye cover patch | Innomed | S-universal010S | |
| betadine solution 1%. | Korea Pharma | ||
| gauze 4*4 | First Medical | 22*30CM 320S | |
| blade No. 23 | Paragon | 23 | |
| lahey retractor | V.Mueller | SU3960 | |
| kelly tissue scissors | SOLCO | 05-1990 | |
| blade No. 11 | Paragon | 11 | |
| surgical marking pen | Aspen Surgical | Regular #2750 | |
| allis | V.Mueller | SU4055 | |
| tie suture | Covidein | non-needle | |
| 3.5× surgical loupe | zeiss | eyemag smart | |
| double clamp without frame | V.Mueller | CH7155 | |
| microscissors | AESCULAP | FD038R | |
| Ringer's lactate | Daehan | 500ml/1bag | |
| amoxicillin–clavulanate | Ilsung | 0.6g/V | |
| Meloxicam | Samil | 7.5mg | |
| propofol | Dong Kook | 120mg/V | |
| intravenous KCl solution | Daehan | 20ml/50P | |
| mosquito curved | SOLCO | 013-0111 | |
| mosquito straight | SOLCO | 05-1050 | |
| ethilone 10-0 suture | ethicone | 10/0W1756 | |
| Vicryl 3-0. | ethicone | 3/0W9890 | |
| buprenorphine | Hanlim | 0.3mg |
References
- Chen, C. L., Zenga, J., Roland, L. T., Pipkorn, P. Complications of double free flap and free flap combined with locoregional flap in head and neck reconstruction: A systematic review. Head & Neck journal of the Science and Specialties of the Head and Neck. 40 (3), 632-646 (2018).
- Smith, R. K., Wykes, J., Martin, D. T., Niles, N. Perforator variability in the anterolateral thigh free flap: a systematic review. Surgical and Radiologic Anatomy. 39 (7), 779-789 (2017).
- Bauer, F., Koerdt, S., Hölzle, F., Mitchell, D. A., Wolff, K. D. Eight free flaps in 24 hours: a training concept for postgraduate teaching of how to raise microvascular free flaps. British Journal of Oral and Maxillofacial. 54 (1), 35-39 (2016).
- Schoeff, S., Hernandez, B., Robinson, D. J., Jameson, M. J., Shonka, D. C. Jr Microvascular Anastomosis Simulation Using a Chicken Thigh Model: Interval Versus Massed Training. The Laryngoscope. 127 (11), 2490-2494 (2017).
- Bodin, F., Diana, M., Koutsomanis, A., Robert, E., Marescaux, J., Bruant-Rodier, C. Porcine model for free-flap breast reconstruction training. Plastic and Reconstructive Surgery Journal. 68 (10), 1402-1409 (2015).
- Rodriguez, J. R., Yañez, R., Cifuentes, I., Varas, J., Dagnino, B. Microsurgery Workout: A Novel Simulation Training Curriculum Based on Nonliving Models. Plastic and Reconstructive Surgery Journal. 138 (4), 739e-747e (2016).
- Carey, J. N., et al. Simulation of plastic surgery and microvascular procedures using perfused fresh human cadavers. Plastic and Reconstructive Surgery journal. 67 (2), e42-e48 (2014).
- Chan, W., Niranjan, N., Ramakrishnan, V. Structured assessment of microsurgery skills in the clinical setting. Plastic and Reconstructive Surgery Journal. 63 (8), 1329-1334 (2010).
- Matsumura, N. A newly designed training tool for microvascular anastomosis techniques: Microvascular Practice Card. Surgical Neurology Journal. 71 (5), 616-620 (2010).
- Kim, W. S., et al. Tracheal reconstruction with a free vascularized myofascial flap: preclinical investigation in a porcine model to human clinical application. Scientific Reports. 7 (1), 10022 (2017).
