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方法文章

小鼠回结肠切除术及一期吻合

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DOI:

10.3791/52106

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2014年10月29日

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本文内容

摘要

回结肠切除术常用于治疗多种人类疾病,但关于肠道切除对手术相关疾病影响的研究仍较少。本文介绍了在小鼠中成功实施该手术的操作步骤,为研究回结肠切除术在疾病模型中的影响提供了方法。

摘要

肠道切除术常用于治疗累及胃肠道的疾病,克罗恩病和结肠癌是其中两个常见例子。尽管此类手术十分常见,但在描述肠道切除对宿主生理及疾病病理生理内在影响方面,仍存在显著的知识空白。本文提供了小鼠回结肠切除术及一期端端吻合术的详细操作步骤,以及为最大限度提高术后成功率所必需的围手术期护理要点。若严格遵循本方案,长期存活率可达95%,无发育不良情况,且能最大程度减少术后肠梗阻和吻合口漏等并发症。由于在小鼠中实施该手术存在技术难点,限制了其在科研中的广泛应用。本文所述技能无需先前外科经验即可掌握。一旦熟练掌握,小鼠回结肠切除术将成为研究肠道切除在人类疾病模型中作用的可重复性工具。

引言

回结肠切除术(ICR)是一种常用于多种疾病的急诊和择期手术。克罗恩病和结肠癌是实施 ICR 的两个最常见指征。在这两种疾病中,术后肠道手术部位的复发均构成重要的临床问题。即使采用最彻底的切除术,结肠癌的局部复发率仍是一个难题1。在克罗恩病患者接受 ICR 术后,高达 80% 的患者在术后 1 年内于新末端回肠处出现疾病复发2。鉴于这两种疾病的影响及其术后复发情况,了解 ICR 术后局部肠道因素对疾病自然病程的内在影响显得尤为重要。此外,还需关注 ICR 术后的吻合口愈合情况。在术后早期,吻合口漏可对患者造成严重后果,导致再次手术、造口形成、显著的并发症发生率甚至死亡3。尽管该课题至关重要,但目前关于吻合口愈合的研究仍处于初级阶段。ICR 的动物模型,尤其是小鼠模型,是研究术后肠道及吻合口愈合过程的优良平台。

ICR 小鼠模型最初由 Helmrath et al. 建立,用作短肠综合征的研究模型4。作者尝试了多种饮食方案和缝合线规格,以优化 ICR 术后动物的存活率。他们得出结论:在围手术期给予液体饮食,并使用 9-0 单股缝合线,可使术后存活率达到最佳的 88%。自该初步研究发表以来,切除小鼠 50% 小肠的 ICR 模型已被多项研究采用,用于探索大范围小肠切除后的动态变化及适应性生长反应,旨在为短肠综合征开发新的治疗方法5,6。

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方案

动物使用方案已获得阿尔伯塔大学健康科学动物护理与使用委员会的批准。

1. 仪器、动物和手术装置的准备

  1. 在手术前24小时,将动物转移至新的清洁笼具中,并移除所有固体食物。动物可自由饮水,并可随意摄取液体饮食直至手术开始。
  2. 对手术所需的所有器械进行高压灭菌。使用70%乙醇清洁手术台面和麻醉鼻罩。
  3. 在手术台面上合理布置手术显微镜、麻醉机及相关用品,确保术者操作舒适。术者肘部应能自然 resting 在手术台上,双手和前臂不受设备阻碍。手术器械、缝线、棉签和10 ml注射器应放置在术中易于取用的位置。
  4. 设置上方的加热灯,既为动物在手术过程中提供保温,也为手术区域提供照明。
  5. 用0.9%生理盐水填充一个50 ml锥形管,另取一个1.5 ml离心管装入凡士林,并将其置于手术台附近。
    注意:所有器械和外科用品均需灭菌。由于手术涉及肠道横断,该操作本身不属于无菌手术,而被视为清洁-污染手术。应采取措施避免外源性感染源的引入。

2. 回结肠切除术与吻合术

  1. 通过异氟烷挥发器经鼻罩以 2 L/min 的氧气流速给予 4% 异氟烷诱导麻醉,直至动物呼吸频率减慢至约 30–40 次/分钟。在开始操作前,对小鼠后肢足部施加中等压力,确认无疼痛反应。此时将异氟烷浓度下调至 2%,氧气流速调至 0.5....

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结果

术后死亡率及体重变化。
129S1野生型小鼠接受ICR手术后的死亡率通常约为5%。最常见的死亡原因为吻合口处的肠梗阻。其他死亡原因包括吻合口漏和内疝导致的肠梗阻。

术后体重下降可持续至14天,但通常无显著性差异。小鼠通常在术后第28天完全恢复至术前体重(图 2)。

技术的可转移性
为评估无外科手术经验的操作者是否能够掌握该技术,对一名新入学的研究生(BM)进行了ICR手术操作培训。培训首先从学习使用8-0尼龙缝线进行单个间断缝合开始,该缝合方式与吻合术中所用的缝合方法类似。练习时,先在乳胶手套上切开切口,再用缝线将其闭合。当BM能够在不撕裂手套的前提下高效完成缝合后,其先观摩了三例完整的手术操作,然后尝试独立完成第一例手术。完成首例手术后,又观摩了一次手术,并相继尝试了另外两例。在BM完成的三例动物实验中,后两例动物术后存活良好,而第一例动物因吻合口并发症被实施安乐死。

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讨论

ICR 小鼠是一种强大的模型,可用于研究手术对肠道疾病的影响。本文介绍了一种在小鼠中实施 ICR 的方法,成功率高达 95%,且术后体重稳定,持续至术后 28 天,未出现生长不良问题。成功实施 ICR 面临的最主要挑战包括避免吻合口处发生肠梗阻和吻合口漏。

为预防梗阻,手术中的技术要点在于尽量增大吻合口处的管腔直径。在横断回肠时,将肠管以30度角进行斜行切开(即扩口处理),可增加管腔直径,如图 1A所示。使用缝合针夹取肠壁组织时,必须将肠管边缘展平,并使针距切缘约0.5 mm处进针。若缝合组织过多,将导致管腔狭窄。在构建吻合口时,为避免管腔狭窄,可选择使用可降解支架,具体方法如Kiernan et al.15所述。为避免梗阻的非技术性措施包括:选用足够细的缝线4,以及在术前1天至术后2天内给予动物液体饮食,以减少管腔内容物的体积。

术后死亡的第二大常见原因是吻合口漏。避免这一并发症需要严格遵守肠道吻合的基本原则。第一条是保.......

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披露

作者无任何利益冲突需要披露

致谢

我们谨此感谢加拿大外科研究基金、埃德蒙顿市公务员研究援助基金以及通过阿尔伯塔创新署拨款资助的阿尔伯塔炎症性肠病联盟所提供的资金支持。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
LD101 液体啮齿动物饲料testdiet.com
0.9% NaClBaxterFKE1324注射级生理盐水
手术显微镜Ziess
异氟烷麻醉蒸发器Harvard Apparatus34-0483
异氟烷Abbott 05260-05
玻璃板用作手术台面
棉签
Castroviejo 微型持针器,弯型World Precision Instruments503377
Castroviejo 直剪World Precision Instruments555530S
解剖剪World Precision Instruments15922
敷料镊 × 2World Precision Instruments500363
5-0 丝线预剪缝线EthiconA182H用于血管结扎
8-0 Prolene 缝线,带 BV130-5 针Ethicon8732H用于吻合术
3-0 丝线,带 FS-2 针Ethicon8665G用于腹壁关闭
凡士林Vaseline
10 ml 注射器BD biosciences
7.5% 聚维酮碘外科洗手液betadine.com
加热灯
布托啡诺 0.3 mg/mlReckitt Benckiser Healthcare Ltd. PL36699/0006

参考文献

  1. Hallet, J., Zih, F. S., Lemke, M., Milot, L., Smith, A. J., Wong, C. S. Neo-adjuvant chemoradiotherapy and multivisceral resection to optimize R0 resection of locally recurrent adherent colon cancer. European Journal of Surgical Oncology. 40 (6), (2014).
  2. Rutgeerts, P., Geboes, K., Vantrappen, G.

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重印与许可

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