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制造用于简化大鼠肝移植的器械与工具

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DOI:

10.3791/50380

2013年5月5日

本文内容

摘要

我们介绍了“快速连接器”装置的设计,该装置可简化大鼠原位肝移植手术。

摘要

原位大鼠肝移植是一种常用模型,近期 JoVE 论文中已报道使用“快速连接器”装置进行该手术。该技术在经过合理的学习曲线后,可更便捷地完成静脉套管吻合。该装置由两个手柄组成,手柄由手术刀片雕刻而成;一个吻合器由柯赫尔钳改造而成;套管则由细孔聚乙烯管制成。整个装置可利用常见的实验材料以较低成本制备。本报告提供了所需部件设计的逐步操作方案,并包含模板图样。

引言

近期《视觉化实验杂志》的一篇论文展示了一种大鼠原位肝移植技术1。门静脉和肝下腔静脉的吻合采用快速连接器辅助套管技术完成。在 Kamada 原始技术的多种改良方法中2-4,该技术被选中,因其可实现更简便、更快速的吻合操作,具有更优的血流动力学效果,并且学习曲线更短1,5

快速连接技术需要使用手柄、近似器和套管,所有这些组件均可根据本报告中描述的技术,利用常见的实验室材料进行设计。

方案

1. 手柄:设计与成型

  1. 用胶带将10号碳钢解剖刀刀片固定在木板上。
  2. 在显微镜下标记环的中心位置,该位置应位于解剖刀刀片凹槽正下方1.2 cm处。
  3. 使用安装在高速钻机上的球形金刚石钻头钻出一个直径2 mm的孔。
  4. 使用梭形或圆锥形金刚石钻头扩大孔径。最终孔径根据大鼠体重而定,如表1所示。
  5. 用永久性记号笔标出把手的形状设计,图1图2可作为模板使用。
  6. 将钻机改装为小型台式磨床,去除设计形状以外的刀片部分。
  7. 使用低速旋转毛刷将部件边缘打磨圆滑。

2. 近似器:设计与塑形

  1. 通过改装直型外科克里默钳或科赫钳获得近似器。
  2. 在显微镜下使用高速微型台式磨床切掉其中一个臂的一半。
  3. 在两侧制作对称凹槽,以便手柄能够完全滑入。
  4. 在长臂上切出一条纵向狭缝,并检查长臂中心与位置合适的手柄是否处于同一轴线上。
  5. 在长臂上设计一个朝向手柄中心的凹口。
  6. 将臂尽可能磨薄,并用低速旋转刷将部件打磨圆滑。

3. 套管:设计与塑形

  1. 套管卡钳应根据大鼠的体重和品系进行选择,但其长度应保持在约 4 mm 左右。
  2. 取细内径聚乙烯管,使用 10 号手术刀将一端边缘修圆。
  3. 在距离边缘 0.5 mm 处设计一个凹槽,并小心切出通向该凹槽的斜面。
  4. 在管壁上切出一至两个贯穿全层的小切口,有助于在移植物制备和移植过程中操作套管。
  5. 从管端开始,于 4 mm 处将套管切断。

结果

已制造五个套件,包括五个近似器和11个手柄。其中一个手柄在最终打磨过程中断裂,该问题是由于手柄环过窄所致,现已通过将手柄环最窄处设为0.5 mm而解决。在近似器的成型过程中未出现任何问题。

大鼠体重 (g)门静脉套管手柄(内径) (mm)门静脉套管 (外径) (mm)下腔静脉套管手柄(内径) (mm)下腔静脉套管 (外径) (mm)
120-1802.21.72.62.08
180-2702.62.083.4-3.73.0-3.25
>2702.92.424.23.7

表1.

带有精确尺寸和齿轮设计布局的机械部件示意图。
图1. Porta 手柄模板。 若按1:1比例打印,可用于指导手柄的成型。 点击此处查看大图

结构设计图;工程测量、技术布局、机械尺寸。
图 2. IVC 手柄模板。 若按 1:1 比例打印,可用于指导手柄的成型。 点击此处查看大图

机械工程静力平衡示意图,包含尺寸和部件测量标注。
图3. 门静脉和下腔静脉袖状结构的侧视图。 移植物的门静脉端应固定于中央凹槽,而受体血管则固定于侧方凹槽。该方法可实现最佳的内膜与内膜接触。

两个同心圆的技术图纸,标有直径;工程示意图。
图4. 门静脉和下腔静脉套管前视图。 图示适用于体重为180-270 g大鼠的卡尺。

讨论

本报告介绍了快速连接系统的构建与设计,以简化大鼠肝脏移植操作。

大鼠肝移植是一种广泛应用的模型,自20世纪90年代初以来,每年均有125至180篇相关论文发表(www.pubmed.com)。该模型可用于多种实验,包括免疫学及移植物保存相关问题的研究。使用“快速连接器”(quick-linker)试剂盒可实现更简便、快速的吻合,并确保内膜与内膜之间的可靠接触。此前已有文献对大鼠肝移植的技术步骤进行了详细描述与讨论1

快速连接器套件可使用常见的实验室材料以较低成本制备。遇到的主要挑战是在最终打磨过程中其中一个手柄发生断裂,该问题已通过将手柄环最窄部分设置为0.5 mm得以解决(图1图2展示了合适的尺寸)。关于刀片质量,仅应考虑使用不锈钢材料。尽管与普通碳钢刀片相比,不锈钢刀片的柔韧性略低,但其不会生锈,从而可实现手柄的长期使用。

值得注意的是,目前手柄和套管的设计是经过一个优化过程后确定的,由此提出了相应的尺寸,可实现最高效的吻合。套管直径根据大鼠体重而变化(表1)。在长度方面可允许微小差异,通常长度约为4 mm(图3图4)。

关于持钳器,所选用的科赫钳的钳柄应至少距离支点4 cm。这可以确保在动物腹腔外安全地关闭齿簧装置。

总体而言,该装置可使大鼠肝脏及其他类型移植物移植过程中的静脉吻合更加简便。

披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本研究由Artères基金会、安斯泰来基金会欧洲分会和Boninchi基金会资助。CT获得了瑞士国家科学基金会(SCORE资助号3232230-126233)的支持。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
门静脉套管altecweb 或 smiths-medicalCoil 01-96-1729
800/100/420
内径:可变
壁厚:0.30 mm
长度:3.8-4.2 mm
altecweb.comsmiths-medical.com
下腔静脉套管altecweb 或 smiths-medicalCoil 01-96-1733
800/100/540
内径:可变
壁厚:0.30 mm
长度:3.8-4.2 mm
altecweb.comsmiths-medical.com
微型钻机Dremel100 系列35,000 转/分钟
dremel.com
金刚石轮头Dremel71032 mm
dremel.com
金刚石轮头Dremel71054.4 mm
dremel.com
金刚石轮头Dremel71442.4 mm
dremel.com
切割片Dremel420直径:23.8 mm
厚度:0.5 mm
dremel.com
快速连接手柄dltchiropody (DLT)PAR 10改装手术刀片
dltchriopdy
快速连接夹持器pharmapUD-04-275改装 Kocher 止血钳
pharmap.ch

参考文献

  1. Oldani, G., Lacotte, S., Morel, P., Mentha, G., Toso, C. Orthotopic Liver Transplantation in Rats. J. Vis. Exp. (65), e4143(2012).
  2. Hori, T., et al. Comprehensive and innovative techniques for liver transplantation in rats: A surgical guide. World Journal of Gastroenterology., WJG. 16, 3120(2010).
  3. Kashfi, A., et al. A review of various techniques of orthotopic liver transplantation in the rat. Transplantation Proceedings. 37 (1), 185-188 (2005).
  4. Kamada, N., Calne, R. Y. Orthotopic liver transplantation in the rat. Technique using cuff for portal vein anastomosis and biliary drainage. Transplantation. 28, 47(1979).
  5. Oldani, G., et al. A novel technique for rat liver transplantation using Quick Linker system: a preliminary result. Journal of Surgical Research. 149, 303-309 (2008).

重印与许可

申请许可以重复使用本 JoVE 文章的文本或图表

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