Artículo de método

Un nuevo modelo Ex Vivo para la evaluación de la ejecución Material de la inyección Submucosal endoscópica

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DOI:

10.3791/58029

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19 de octubre de 2018

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1Department of Molecular Gastroenterology and Hepatology, Graduate School of Medical Science, Kyoto Prefectural University of Medicine, 2Department of Infectious Diseases, Graduate School of Medical Science, Kyoto Prefectural University of Medicine

En este artículo

Resumen

Hemos desarrollado un nuevo vivo ex modelo que se aplica una tensión constante a la muestra gástrica porcina. Este desarrollo hizo posible evaluar el desempeño (la altura y la duración de la elevación submucosa) de varios SIMs con precisión.  Se explica la metodología de configuración detallada de este nuevo modelo.

Resumen

Incrementar el rendimiento de los materiales de inyección submucosal (SIMs) es importante para la terapia endoscópica de cáncer gastrointestinal. Es esencial para establecer un modelo ex vivo que puede evaluar rendimiento de SIM con precisión, para el desarrollo de los SIMs de alto rendimiento. En nuestro estudio anterior, hemos desarrollado un nuevo vivo ex modelo que puede utilizarse para evaluar el desempeño de varios SIMs en detalle mediante la aplicación de una tensión constante a los extremos de la muestra. También confirmamos que el propuesto nuevo modelo ex vivo permite precisa elevación submucosa (SEH) altura bajo condiciones uniformes y comparaciones detalladas de las actuaciones de varios tipos de SIMs. Aquí, describimos la nueva ex vivo modelo y explicar la metodología de configuración detallada de este modelo. Puesto que todas las piezas del nuevo modelo eran fáciles de obtener, la configuración del nuevo modelo podría ser terminada rápidamente. SEH de varios SIMs se podía medir con mayor precisión mediante el modelo nuevo. El factor crítico que determina el rendimiento de SIM puede identificarse con el nuevo modelo. Velocidad de desarrollo de SIM aumentará drásticamente después de que se ha identificado el factor.

Introducción

Disección submucosa endoscópica (ESD) y la resección mucosa endoscópica (EMR) son comunes en la actualidad tratamientos para cáncer gastrointestinal de la temprano-etapa1,2. Inyectar un material de inyección submucosal (SIM) en la submucosa es uno de los pasos más importantes para el EMR y el ESD procedimientos2,3. Alta elevación submucosa y el mantenimiento de elevación submucosa son criterios esenciales para la segura conducción de EMR/ESD.

Aunque la solución salina normal (NS) se ha utilizado como un SIM desde la invención de la terapia endoscópica4,5, hialuronato de sodio (HA) fue introducida como tratamiento en los últimos años6,7. HA llegó a ser ampliamente utilizado en tratamientos endoscópicos como un SIM superior debido a su alto rendimiento8,9,10,11. En la actualidad, se realizó una comparación de rendimiento entre los SIMs ya existentes, y alto rendimiento SIMs fueron desarrollados para identificar otra superior SIM5,12,13,14, 15,16,17,18.

El modelo ex vivo utilizando a una muestra de estómago porcino se ha utilizado para evaluar el desempeño de la SIM, ya que la estimación del rendimiento de SIM en el aparato gastrointestinal humano es muy difícil19,20,21 , 22. sin embargo, este modelo convencional ex vivo es extremadamente simple y tiene las posibilidades de mejora. Reproducir un ambiente más cercano a la mucosa gastrointestinal humana permitirá la evaluación exacta del desempeño de la SIM.

En nuestro estudio anterior, hemos desarrollado un nuevo vivo ex modelo que puede utilizarse para evaluar el desempeño de varios SIMs en detalle mediante la aplicación de una tensión constante a los extremos de la muestra. También se confirmó que el nuevo modelo ex vivo propuesto, permite una medición precisa bajo condiciones uniformes y una comparación detallada de las actuaciones de varios tipos de SIMs23.

En este estudio, presentamos un aspecto completo del nuevo modelo ex vivo , y la metodología detallada de la configuración del nuevo modelo ex vivo se explica en detalle usando videos y figuras. El nuevo modelo ex vivo consiste en piezas que están fácilmente disponibles y puede configurarse rápidamente. Descripción de la metodología de instalación detallado contribuirá a la difusión del nuevo modelo.

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Protocolo

El siguiente protocolo sigue las pautas de cuidado de los animales de la Universidad Prefectural de medicina de Kyoto.

1. preparación de las muestras usando un estómago porcino

Nota: El primer paso es preparar las muestras a utilizar en el modelo ex vivo (figura 1). El espesor de la pared gástrica porcina varía en diferentes áreas del estómago. Uso el tercio superior del estómago porcino, que es relativamente similar del estómago humano. Excluir a muestras inadecuadas donde no se encuentra elevación submucosa debido a la fibrosis.

  1. Corte a muestras gástricas en cuadros con dimensiones aproximadas de 6 × 6 cm.
  2. Almacenar a las muestras gástricas inmediatamente a una temperatura de-30 ° C.
  3. Descongelar las muestras congeladas gástricas justo antes del procedimiento de medición para asegurar condiciones de medición uniforme.

2. metodología toda instalación de un nuevo modelo Ex Vivo

Nota: Extienda la muestra descongelada sobre una tabla de dos formas diferentes. En el modelo convencional ex vivo , fijar a la muestra con alfileres (figura 1A)19,20,21,22. Por otra parte, en el nuevo modelo ex vivo , arreglar o estirar ambos extremos de la pieza con clips para producir una tensión constante (figura 1B, C). Todas las piezas del nuevo modelo son fáciles de obtener, y la configuración del nuevo modelo puede completarse rápidamente (figura 2). El procedimiento del nuevo modelo es el siguiente (figura 3):

  1. Conecte el clip de acero inoxidable y la clave y el gancho en forma de S (Figura 3A).
  2. Conecta el cable y el gancho en forma de S y el peso (Figura 3A).
  3. Conecte el gancho en el otro extremo del cable. Un dispositivo de tracción se completa en el proceso anterior (figura 3B).
  4. Fijar las poleas (figura 2b) en ambos extremos de la base (figura 3).
  5. Coloque la placa de goma (6 x 6 cm) en el centro de la base (figura 3).
  6. Coloque a la muestra gástrica en la plaquita de goma y pizca que la muestra termina con el clip del dispositivo de tracción.
  7. La caída del peso a través de la polea (ambos lados). Por lo tanto, tensión constante se puede aplicar a la muestra (figura 4).
  8. Iniciar la medición de SEH, porque después de la instalación del nuevo modelo completamente terminada (véase paso 3 más abajo).

3. evaluación del desempeño de SIM

Nota: En este estudio, utilizamos solución salina normal (NS) e hialuronato de sodio 0.4% (HA) como los SIMs, y medir SEH de los SIMs dos. Se realizan tres mediciones independientes. Los datos obtenidos se expresan como la media y desviación estándar (D.E.). Análisis estadístico se realizó mediante el software de análisis estadístico (GraphPad Prism 7). Se analizaron las variables continuas (SEH) con la prueba t de Student y las magnitudes p < 0,05 se consideraron significativos. La medición de SEH es como sigue (figura 5).

  1. Realizar el ajuste del punto cero del indicador de altura, basado en la altura de la mucosa antes de un procedimiento de elevación submucosa. En detalle, realizar el ajuste de punto cero presionando el botón PRESET después de arreglar la pizarra a la altura de la superficie de la mucosa.
  2. Horizontalmente se inyecte 2,0 mL de cada solución en la submucosa de los márgenes del espécimen usando una jeringa de 2,5 mL y aguja de calibre 23, para llevar a cabo un procedimiento de elevación submucosa (figura 5A-C).
  3. Medida SEH rápidamente usando un calibrador de altura digital 0, 2.5, 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 17.5, 20, 30, 45 y 60 min después de la inyección (figura 5). En detalle, anote la altura mostrada en el medidor de altura cuando la pizarra en la parte superior de la elevación submucosa.
  4. Realizar tres mediciones independientes y expresar los resultados obtenidos en la media y desviación estándar.
  5. Analizar los datos obtenidos utilizando el software estadístico apropiado y evaluar el desempeño de los jugadores (se puede comparar el rendimiento entre cada SIM.)

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Resultados

SEH se midió con el tiempo en el nuevo modelo ex vivo o convencional ex vivo modelo. Los valores de SEH (NS), medido utilizando el modelo convencional [NS fue inyectado en la submucosa de la muestra fijada con pernos (0.0 N)] fueron 5,7 mm (0 min), 3,6 m (5 min), 3.0m m (10 min) y de 2,2 mm (30 min). De esta manera, los valores de SEH disminuyeron con el aumento de tiempo de post inyección. Un análisis similar fue realizado usando 0,4% HA en lugar de NS. Los valores de S...

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Discusión

El estómago porcino utilizado para el nuevo modelo debe almacenarse en un congelador inmediatamente después de la resección y utilizarse dentro de algunos meses después de la congelación, ya que la frescura del estómago de cerdos es fundamental para la medición de SEH. (Medimos SEH utilizando a especímenes gástricos congelados y no congelados y confirmó que no hubo diferencias en el resultado de la medición de la SEH).

La calidad de las muestras gástricas es influenciada por las diferencias in...

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por investigación de tecnología médica innovadora Kyoto y sistema de soporte de desarrollo y por el programa de investigación traslacional; Promoción estratégica para la aplicación práctica de tecnología médica innovadora (TR-SPRINT) de la Agencia Japonesa para la investigación médica y desarrollo (AMED).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
peso (153,1 g)
polea de tipo fijoH.H.H. FABRICACIÓNVS25
alambre de acero inoxidable con un diámetro de 0,45 mmCadena Nissa Alambrecortado Y-5
clip de acero inoxidable de ancho 147 mmKOKUYOninguno
alambre de llave de acero inoxidable con una longitud de 12 cmCadena NissaP-702
acero inoxidable Gancho en forma de STRUSCO NAKAYAMATCS1.2
con cerradura Gancho en forma de S de acero inoxidableMizumoto Máquina MfgB2054
base rectangular de madera (45 x 60 cm)ningunoninguno
placa de goma (5 x 5 cm)ningunoninguno
altura digitalMitutoyoHDS-20C
jeringade 2,5 mlTerumoSS-02SZ
Aguja de calibre 23TerumoNN-2332R
MucoUpBoston ScientificningunoHialuronato de sodio (HA) al 0,4%
solución salina (20 mL)Otsuka Pharmaceuticalningunosolución salina normal (NS)
GraphPad Prism 7 softwareGraphPad Incninguno
medidor de

Referencias

  1. Ono, H., et al. Endoscopic mucosal resection for treatment of early gastric cancer. Gut. 48 (2), 225-229 (2001).
  2. Conio, M., Ponchon, T., Blanchi, S., Filiberti, R. Endoscopic mucosal resection. The American journal of gastroenterology. 101 (3), 653-663 (2006).
  3. Soetikno, R. M., Gotoda, T., Nakanishi, Y., Soehendra, N. Endoscopic mucosal resection. Gastrointestinal endoscopy. 57 (4), 567-579 (2003).
  4. Iishi, H., et al. Endoscopic resection of large sessile colorectal polyps using a submucosal saline injection technique. Hepato-gastroenterology. 44 (15), 698-702 (1997).
  5. Katsinelos, P., et al. A comparative study of 50% dextrose and normal saline solution on their ability to create submucosal fluid cushions for endoscopic resection of sessile rectosigmoid polyps. Gastrointestinal endoscopy. 68 (4), 692-698 (2008).
  6. Yamamoto, H., et al. A novel method of endoscopic mucosal resection using sodium hyaluronate. Gastrointestinal endoscopy. 50 (2), 251-256 (1999).
  7. Yamamoto, H., et al. A successful single-step endoscopic resection of a 40 millimeter flat-elevated tumor in the rectum: endoscopic mucosal resection using sodium hyaluronate. Gastrointestinal endoscopy. 50 (5), 701-704 (1999).
  8. Yamamoto, H., et al. Usefulness and safety of 0.4% sodium hyaluronate solution as a submucosal fluid "cushion" in endoscopic resection for gastric neoplasms: a prospective multicenter trial. Gastrointestinal endoscopy. 67 (6), 830-839 (2008).
  9. Yamamoto, H., et al. Successful en-bloc resection of large superficial tumors in the stomach and colon using sodium hyaluronate and small-caliber-tip transparent hood. Endoscopy. 35 (8), 690-694 (2003).
  10. Kishihara, T., et al. Usefulness of sodium hyaluronate solution in colorectal endoscopic mucosal resection. Digestive endoscopy. 24 (5), 348-352 (2012).
  11. Yoshida, N., et al. Endoscopic mucosal resection with 0.13% hyaluronic acid solution for colorectal polyps less than 20 mm: a randomized controlled trial. Journal of gastroenterology and hepatology. 27 (8), 1377-1383 (2012).
  12. Uraoka, T., et al. Effectiveness of glycerol as a submucosal injection for EMR. Gastrointestinal endoscopy. 61 (6), 736-740 (2005).
  13. Conio, M., et al. Comparative performance in the porcine esophagus of different solutions used for submucosal injection. Gastrointestinal endoscopy. 56 (4), 513-516 (2002).
  14. Moss, A., Bourke, M. J., Metz, A. J. A randomized, double-blind trial of succinylated gelatin submucosal injection for endoscopic resection of large sessile polyps of the colon. The American journal of gastroenterology. 105 (11), 2375-2382 (2010).
  15. Lee, S. H., et al. A new method of EMR: submucosal injection of a fibrinogen mixture. Gastrointestinal endoscopy. 59 (2), 220-224 (2004).
  16. Hurlstone, D. P., et al. EMR using dextrose solution versus sodium hyaluronate for colorectal Paris type I and 0-II lesions: a randomized endoscopist-blinded study. Endoscopy. 40 (2), 110-114 (2008).
  17. Huai, Z. Y., Feng Xian, W., Chang Jiang, L., Xi Chen, W. Submucosal injection solution for endoscopic resection in gastrointestinal tract: a traditional and network meta-analysis. Gastroenterology research and practice. 2015, 702768(2015).
  18. Yandrapu, H., et al. Normal saline solution versus other viscous solutions for submucosal injection during endoscopic mucosal resection: a systematic review and meta-analysis. Gastrointestinal endoscopy. , (2016).
  19. Fernandez-Esparrach, G., Shaikh, S. N., Cohen, A., Ryan, M. B., Thompson, C. C. Efficacy of a reverse-phase polymer as a submucosal injection solution for EMR: a comparative study (with video). Gastrointestinal endoscopy. 69 (6), 1135-1139 (2009).
  20. Tran, R. T., Palmer, M., Tang, S. J., Abell, T. L., Yang, J. Injectable drug-eluting elastomeric polymer: a novel submucosal injection material. Gastrointestinal endoscopy. 75 (5), 1092-1097 (2012).
  21. Akagi, T., et al. Sodium alginate as an ideal submucosal injection material for endoscopic submucosal resection: preliminary experimental and clinical study. Gastrointestinal endoscopy. 74 (5), 1026-1032 (2011).
  22. Eun, S. H., et al. Effectiveness of sodium alginate as a submucosal injection material for endoscopic mucosal resection in animal. Gut and Liver. 1 (1), 27-32 (2007).
  23. Hirose, R., et al. Development of a new ex vivo model for evaluation of endoscopic submucosal injection materials performance. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 79, 219-225 (2018).

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