כריתה אילאוקולית מבוצעת בדרך כלל במספר מחלות אנושיות; עם זאת, מעט ידוע על השפעת כריתת המעי על מחלות כירורגיות. מאמר זה מספק הדרכה לביצוע ההליך בעכברים בהצלחה גבוהה, ומספק אמצעי לחקר ההשפעות של כריתה אילאוקולית במודלים של מחלות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
במאמר זה
סיכום
תקציר
כריתת מעיים נדרשת לעתים קרובות לטיפול במחלות המערבות את מערכת העיכול, כאשר מחלת קרוהן וסרטן המעי הגס הן שתי דוגמאות נפוצות. למרות תדירות ההליכים הללו, נותר פער ידע משמעותי בתיאור ההשפעות האינהרנטיות של כריתת מעיים על הפיזיולוגיה של המארח ופתופיזיולוגיה של המחלה. מאמר זה מספק הוראות מפורטות לכריתה אילאוקולית עם אנסטומוזה ראשונית מקצה לקצה בעכברים, כמו גם היבטים חיוניים של טיפול פרי-ניתוחי כדי למקסם את ההצלחה לאחר הניתוח. כאשר עוקבים אחריו מקרוב, הליך זה מניב שיעור הישרדות ארוך טווח של 95%, ללא כישלון בשגשוג, וממזער סיבוכים לאחר הניתוח של חסימת מעיים ודליפה אנסטומוטית. האתגרים הטכניים של ביצוע ההליך בעכברים מהווים מחסום לשימוש נרחב בו במחקר. ניתן לרכוש את הכישורים המתוארים במאמר זה ללא ניסיון כירורגי קודם. לאחר השליטה, הליך הכריתה האילאוקולית של העכברים יספק כלי הניתן לשחזור לחקר ההשפעות של כריתת מעיים במודלים של מחלות אנושיות.
מבוא
כריתה אילאוקולית (ICR) היא הליך נפוץ המבוצע הן במצבים דחופים והן במצבים אלקטיביים למגוון מחלות. מחלת קרוהן וסרטן המעי הגס הן שתי ההתוויות השכיחות ביותר ל-ICR. בשתי המחלות, הישנות במעי במקום הניתוח מהווה בעיה קלינית גדולה. שיעורי הישנות מקומיים של סרטן המעי הגס נותרו בעיה אפילו עם הכריתות האגרסיביות ביותר1. בעקבות ICR במחלת קרוהן, המחלה חוזרת בשכיחות הגבוהה ביותר (עד 80%) באילאום הניאו-טרמינלי שנה לאחר הניתוח2. בהתחשב בהשפעה של שתי המחלות הללו והישנותן לאחר הניתוח, חשוב להבין את גורמי המעי המקומיים לאחר ICR, שעשויים להיות בעלי השפעות מהותיות על ההיסטוריה הטבעית של מחלות אלה. יתר על כן, חשוב גם לשקול ריפוי אנסטומוטי לאחר ICR. בתקופה המוקדמת שלאחר הניתוח, לדליפות אנטומוטיות עלולות להיות השלכות הרסניות על המטופלים וכתוצאה מכך ניתוחים חוזרים, יצירת סטומה, תחלואה משמעותית ואפילו תמותה3. למרות חשיבותו של נושא זה, ההבנה הנוכחית שלנו לגבי ריפוי אנסטומוטי נותרה בחיתוליה, כנושא למחקר. מודלים של בעלי חיים של ICR, במיוחד עכברים, הם פלטפורמה מצוינת לחקר ריפוי המעיים והאנטומוטי לאחר ניתוח.
מודל עכבר של ICR פותח בתחילה על ידי Helmrath et al. כדי לשמש כמודל של תסמונת המעי הקצר4. המחברים ערכו ניסויים עם גדודי תזונה שונים וגדלי תפרים כדי לייעל את הישרדות בעלי החיים לאחר ICR. הם הגיעו למסקנה כי האכלה בתזונה נוזלית בתקופה הפרי-ניתוחית ושימוש בתפרי מונופילמנט 9-0 הביאו להישרדות אופטימלית לאחר הניתוח של 88%. מאז פרסום ראשוני זה, נעשה שימוש ב-ICR בעכברים שהסירו 50% מהמעי הדק במספר מחקרים כדי לחקור את הדינמיקה של כריתת מעי דק מסיבית ואת תגובת הגדילה האדפטיבית בניסיון לפתח טיפולים חדשים לתסמונת המעי הקצר5,6.
היישום הראשון של מודל העכברים ICR למחלת קרוהן השתמש במודל העכבר IL-10-/-, שמפתח באופן ספונטני קוליטיס7. המחברים מצאו כי לאחר ICR בעלי חיים אלה פיתחו דלקת באילאום הניאו-טרמינלי הדומה לזו שנצפתה בחולי מחלת קרוהן לאחר ניתוח, וכי דלקת זו הייתה תלויה בנוכחות חיידקים7. לאחרונה, מודל זה שימש לחקר שינויים חיידקיים הנגרמים על ידי ICR. במחלת קרוהן יש דיסביוזה קשורה עם ירידה יחסית בחיידקים הידועים כבעלי תכונות אנטי דלקתיות ועלייה במינים פולשים של חיידקים8,9. הקשר נכון במקרים של הישנות לאחר ניתוח10. שני מחקרים ביקשו לזהות שינויים מיקרוביאליים הנובעים מ-ICR. הראשון השתמש בעכברי IL-10 null, וביצע אלקטרופורזה של ג'ל דנטור כדי להשוות דמיון חיידקי בין המעי הדק למעי הגס לאחר ICR11. מחקר זה הדגים כי אוכלוסיות החיידקים הפכו דומות במעי הדק ובמעי הגס לאחר ICR. מחקר עוקב השתמש בעכברים מסוג בר ובריצוף פירוסקוונס של 16 שניות לסיווג פילוגנטי של מיני חיידקים לאחר הניתוח. מחקר זה הראה שינוי ניכר במיני החיידקים כתוצאה מניתוח בלבד עם זני קלוסטרידיום שהפכו לדומיננטיים כמו גם עלייה ב-Υ-proteobacteria. התוצאות גם אישרו את ממצאי המחקר הקודם עם אוכלוסיות דומות שנמצאו במעי הדק ובמעי הגס לאחר ICR12.
ICR הוא הליך נפוץ לחולים עם סרטן המעי הגס הכולל את הצקום והמעי הגס העולה, ויותר ויותר מוכר כי תגובת המארח לניתוח תורמת ככל הנראה להישנות הגידול המקומי והמרוחק13. למרות תצפית זו, מודלים של ICR לא שימשו לחקר סרטן המעי הגס והישנות לאחר הניתוח. הבנת השינויים האימונולוגיים המערכתיים והמקומיים הנובעים מ-ICR תהיה חשובה בחקירת טיפולים עתידיים. מסלולים פוטנציאליים המעורבים בהישנות סרטן לאחר ICR כוללים ויסות מוגבר של גורמי גדילה, שעשויים להציל תאים מאפופטוזיס ולעורר התפשטות, שיבוש מכני של גידול עם נשירת תאים, ואובדן מעקב חיסוני באמצעות דיכוי חיסוני לאחר ניתוח13,14.
למודלים של עכברים של ICR יש פוטנציאל להיות כלי רב עוצמה לחקר תסמונת המעי הקצר, מחלת קרוהן וסרטן המעי הגס. הם עשויים גם לספק שיעורים כיצד למנוע סיבוכים אנסטומוטיים מוקדמים לאחר הניתוח על ידי הגדרה נוספת של המסלולים התאיים והביוכימיים המעורבים בריפוי האנסטומוזיס החדש שנבנה. מחסום מרכזי בשימוש במודל ICR של עכברים הוא הקושי הטכני. האנסטומוזה של המעי דורשת שימוש ב-8-0 או תפר 9-0, מיקרוסקופ ניתוחי והכשרה בטכניקות מיקרוכירורגיות. מטרת מאמר זה היא לספק הוראות ברורות כיצד לבצע ICR בעכברים במטרה להשתמש בהליך זה במודלים של מחלה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
פרוטוקולי שימוש בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה למדעי בריאות טיפול בבעלי חיים ושימוש באוניברסיטת אלברטה.
1. הכנת מכשירים, בעלי חיים והגדרה אופרטיבית
- העבר את החיות לנעדרו חדש, נקי כלוב של כל שעה המוצקה מזון 24 לפני ההליך. אולי יש להם גישה חופשית למים, וכופתות דיאטת נוזלים עד למועד ההליך.
- החיטוי כל המכשירים דרושים להליך. משטח נקי הפעלה וחרטומו הרדמה עם 70% אתנול.
- הגדר את משטח ההפעלה עם מיקרוסקופ, מכונה הרדמה וציוד באופן שנוח לי מנתח ההפעלה. מרפקיו של המנתח צריכים להיות מותר לנוח בנוחות על שולחן הניתוחים, עם ידיים והזרועות בלא הפרעה על ידי ציוד. מכשירים, תפרים, צמר גפן, ומזרק 10 מיליליטר צריכים להיות ממוקמים במיקום המאפשר גישה נוחה במהלך ההליך.
- הגדר אתמנורות חימום מעליו כדי לספק חום לבעלי החיים במהלך ההליך והאור למשטח ההפעלה.
- מלא שפופרת 50 מיליליטר חרוטי עם מי מלח 0.9%, וצינור 1.5 מיליליטר עם וזלין ומקום קרוב לפני השטח התפעולי.
הערה: לעקר את כל המכשירים וציוד ניתוחי. בגלל המעי transected, ההליך עצמו הוא לא סטרילי. זה נחשב מזוהם נקי. לנקוט בצעדים כדי למנוע את כניסתה של מקורות אקסוגני של זיהום.
2. Ileocolic כריתה עם ההשקה
- לגרום להרדמה על ידי מתן isoflurane 4% עם קצב זרימת חמצן של 2 ליטר / דקה באמצעות חרטומו מאידוי isoflurane עד קצב הנשימה בעלי החיים מאט לכ 30-40 נשימות / דקה. הפעל לחץ מתון לרגלו האחורית של העכבר כדי להבטיח שאין תגובת כאב לפני שתזם את ההליך. בשלב זה, לדחות את isoflurane עד 2% וזרימת חמצן 0.5 ליטר / דקה. לסירוגיןלבדוק את תגובת כאב במהלך ההליך ולהתאים קצב זרימת isoflurane בהתאם.
- החל זלין על העיניים כדי למנוע התייבשות במהלך ניתוח, ולשתק את העכבר במצב שכיבה עם גפיים מאובטחים באמצעות סרט שקוף.
- לנקות את הבטן עם פתרון povodine / יוד, ולשנות לכפפות סטריליות חדשות.
- לעשות חתך בעור 1.5 סנטימטרים בקו האמצע העליון של הבטן באמצעות נקודה חדה לנתח מספריים כדי לחשוף את fascia והצפק. פתח את שכבת fascial / הצפק באופן דומה באמצעות alba linea לחשוף את התוכן של הצפק.
- בניגוד לבני אדם, cecum העכבר הוא נמצאה בדרך כלל ברבע העליון השמאלי של הבטן. ברגע שזיהה, בעדינות לתפוס את cecum עם מלקחיים ויעביר אותו דרך החתך. השתמש בצמר גפן טבולה להתפרש כ 3 סנטימטר של מעי מסוף המשתרע מcecum על גזה סטרילית שנפרשה על פני הבטן (איור 1 א).ודא המעי החשוף הוא כל הזמן לח עם מי מלח 0.9% במהלך המכלול של ההליך.
- זהה את עורק ileocecal מתפצלים עורק mesenteric מעולה לאורך המעי הגס (איור 1 א) באמצעות מיקרוסקופ. לנתח את רקמות avascular הסמוכות לעורק ileocecal, להקיף ולקשור את העורק עם עניבת משי 5-0. בשלב הבא, לאתר את אספקת הדם האזורית למעי סופני ולבחור הפרוקסימלי סנטימטר 1.5-2 נקודת חיתוך רוחב לצומת ileocecal. ולקשור את הענפים לחלק זה של מעי כאמור לעיל. מחלקים את העורקים עם מיקרו לנתח מספריים.
- מחלקים את מנות איסכמי של מעי ומעי גס הבטחה יש אספקת דם מספקת לקצות transected (איור 1). זה בדרך כלל מועיל למרית המעי על ידי חלוקתו בזווית של 30 מעלות כדי להגדיל את הקוטר של לומן כך שיתאים למעי גס באופן הדוק יותר. לאחר חלק ileocecal של מעי הוסר, ליישרקצות transected של מעי ובמעי גס בגזה, הבטחת גבולות mesenteric של כל מיושרים.
- לבנות את ההשקה על ידי קירוב סוף transected של מעי עד סוף transected של מעי גס באמצעות נקטע 8-0 תפרי פוליפרופילן (איור 1 ג '). התפר הראשון ממוקם בגבול mesenteric, עם תפרים שלאחר מכן הוצבו למ"מ 0.5 עד ההשקה Ileocolic היא אטומה למים. כאשר עוברים את מחט התפר דרך המעי והמעי הגס, לוודא שהקצה לחתוך לא התגלגל, ועקיצות מחט 0.5 מ"מ מקצות החתך של המעי. השקה טיפוסית תדרוש 14-16 תפרים נקטעו. בדוק את השלמות וpatency של ההשקה עם השלמה על ידי גלגול הפרוקסימלי מקלון צמר גפן לדיסטלי על המעי לכפות תכנים באמצעות ההשקה. תוכן מעי דק צריך לעבור בחופשיות לתוך המעי הגס ללא דליפה בהשקה.
- יש לשטוף את המעי החשוף עם 3-4 מיליליטר של תמיסת מלח 0.9% מהמזרק 10 מיליליטרכדי לשטוף את הצואה מפני שטח של המעי, ולספק מעי בחזרה לתוך חלל הצפק. באמצעות 2 מיליליטר של תמיסת מלח 0.9% לשטוף את חלל הצפק, ולאחר מכן ניקוז נוזל זה על ידי הפעלת לחץ עדין על דופן הבטן רוחבית.
- סגירת החתך עם תפר ריצת 3-0 משי, ולהפסיק את זרימת isoflurane. נהל 0.1 מ"ג / קילוגרם של האופיום הארוך טווח -buprenorphine- תת-עורית לשליטה בכאב שלאחר ניתוח.
- שים לב לבעלי החיים תחת מנורת החום עד שהם ניידים ולאחר מכן להעביר אותם לכלוב חימם ללא הרף.
טיפול וניטור 3. לאחר ניתוח
- צג חיות בכלוב מחומם ללא הרף לסימני מצוקה לשארית היום. העבר את החיות בחזרה למתקן הטיפול בבעלי החיים בכלוב סטרילי חדש גישה לדיאטה נוזלית וכופתות מים. בעלי חיים עשויים להיות מאוחסנים בקבוצות של 3-4.
- לבצע בדיקה על בעלי החיים שלאחר הניתוח למחרת בבוקר,להבטיח את בעלי החיים אינם מופיעים במצוקה. להאכיל את דיאטת נוזלים בלבד. אם הם מופיעים (, יציבה כלומר כפוף או פעילות מינימאלית) שלא בנוח לנהל מנה נוספת של עצירות תת עורי. בדוק על בעלי החיים פעם נוספים בשעתי אחר הצהריים ביום שלאחר ניתוח 1.
- בבוקרו של יום שלאחר ניתוח 2 בעלי החיים אמורים להופיע התאוששו לחלוטין. עדות לצריכת מזון וstooling סימנים חיוביים של התאוששות. עכשיו, לחדש את דיאטת אוכל מוצקה לבעלי החיים.
הערה: סימנים של מצוקה כוללים יציבה כפופה, הזנחה עצמית, ופעילות מינימאלית. אם סימני המצוקה בולטים צריכים להיות מורדמים בעלי החיים. - להרדים את בעלי החיים על ידי גרימת הרדמה עמוקה עם isoflurane 4% בקצב זרימת O 2 של 2 ליטר / דקה עד בעלי חיים אינם מגיב ללחץ ברגל. בצע נקע בצוואר הרחם, ולבחון סימנים של euthanization הנכון.
- הנחיות משתנות, כך מתייחסות להמלצות גופים המוסדיות בדבר אינדיקציותולשיטות של euthanization בעכברים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
שיעורי תמותה ושינוי במשקל לאחר ניתוח.
שיעורי תמותה לאחר ICR בעכברים מסוג בר 129S1 הם בדרך כלל ~ 5%. הסיבה השכיחה ביותר למוסר היא חסימת מעי בהשקה. סיבות נוספות של תמותה כוללות דליפה בהשקה ובקע פנימי המוביל למעי חסימה.
ירידה במשקל שניתן לראות עד 14 ימים לאחר ניתוח, אבל הוא בדרך כלל לא משמעותי. עכברים נוטים להחזיר את משקל טרום ניתוחי לחלוטין ביום 28 שבלאחר הניתוח (איור 2).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
ICR העכברי הוא מודל רב עוצמה שיכול לשמש כדי לחקור את ההשפעות של ניתוח במחלות מעי. מאמר זה מתאר שיטה לביצוע ICR בעכברים עם שיעור הצלחה של 95% ואין בעיות עם כישלון בשגשוג כפי שמשתקף במשקל יציב עד 28 ימים לאחר הליך. האתגרים המשמעותיים ביותר לICR המוצלח כוללים הימנעות ממכשולי מעי בהשקה ודליפות בהשקה.
אלמנטים טכניים לניתוח למניעת חסימה נועדו למקסם את קוטר לומן בהשקה. Spatulation של המעי בנקודת חיתוך רוחב מגדיל את קוטר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין מה לחשוף
תודות
ברצוננו להכיר בתרומות המימון של קרן המחקר הכירורגי הקנדית, קרן הסיוע למחקר של עובדי אדמונטון וקונסורציום IBD של אלברטה באמצעות מענק מ-Alberta Innovates.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| דיאטת מכרסמים נוזלית LD101 | testdiet.com | ||
| 0.9% NaCl | בקסטר | FKE1324 | איכות הזרקה מלח |
| מיקרוסקופ הפעלה | Ziess | ||
| Isoflurane הרדמה | מכשיר הרווארד | 34-0483 | |
| Isoflurane | Abbott | 05260-05 | |
| צלחת | למשטח הפעלה | ||
| צמר | |||
| מיקרו Castroviejo מחזיק מחט, מכשירי דיוק עולמיים מעוקלים | 503377 | ||
| Castroviejo מספריים ישרים | מכשירי דיוק עולמיים | 555530S | |
| מספריים חיתוך | מכשירי דיוק עולמיים | 15922 | |
| חבישת מלקחיים x 2 | מכשירי דיוק עולמיים | 500363 | |
| 5-0 תפרים חתוכים מראש משי | Ethicon | A182H | לקשירת כלי דם |
| 8-0 פרולן על מחט BV130-5 | Ethicon | 8732H | לאנסטומוזיס |
| 3-0 משי על מחטי FS-2 | Ethicon | 8665G | לסגירת דופן הבטן |
| וזלין | ג'לי נפט | ||
| מזרק 10 מ"ל | BD biosciences | ||
| Povidone-iodine 7.5% כירורגי Scrub | betadine.com | ||
| מנורות | |||
| בופרנורפין 0.3 מ"ג/מ"ל | רקיט בנקיזר הלת'קר בע"מ | PL36699/0006 |
מקורות
- 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).
- Rutgeerts, P., Geboes, K., Vantrappen, G. Natural history of recurrent Crohn's disease at the ileocolonic anastomosis after curative surgery. Gut. 25 (6), 665-672 (1984).
- Davis, D., Rivadeneira, D. Complications of colorectal anastomoses: leaks, strictures, and bleeding. The Surgical clinics of North America. 93 (1), 61-87 (2013).
- Helmrath, M. A., VanderKolk, W. E., Can, G., Erwin, C. R., Warner, B. W. Intestinal adaptation following massive small bowel resection in the mouse. Journal of the American College of Surgeons. 183 (5), 441-449 (1996).
- Dekaney, C. M., Fong, J. J., Rigby, R. J., Lund, P. K., Henning, S. J., Helmrath, M. A. Expansion of intestinal stem cells associated with long-term adaptation following ileocecal resection in mice. American journal of physiology. Gastrointestinal and liver physiology. 293 (5), (2007).
- Speck, K. E., De Cruz, P., et al. Inflammation enhances resection-induced intestinal adaptive growth in IL-10 null mice. The Journal of surgical research. 168 (1), 62-69 (2011).
- Rigby, R. J., Hunt, M. R., et al. A new animal model of postsurgical bowel inflammation and fibrosis: the effect of commensal microflora. Gut. 58 (8), 1104-1112 (2009).
- Kostic, A. D., Xavier, R. J., Gevers, D. The Microbiome in Inflammatory Bowel Disease: Current Status and the Future Ahead. Gastroenterology. , 1-11 (2014).
- Gevers, D., Kugathasan, S., et al. The Treatment-Naive Microbiome in New-Onset Crohn's Disease. Cell host & microbe. 15 (3), 382-392 (2014).
- Ahmed, T., Rieder, F., Fiocchi, C., Achkar, J. P. Pathogenesis of postoperative recurrence in Crohn's disease. Gut. 60 (4), 553-562 (2011).
- Borowiec, A., Sydora, B., et al. Small bowel fibrosis and systemic inflammatory response after ileocolonic anastomosis in IL-10 null mice. Journal of Surgical Research. 178 (1), 147-154 (2012).
- Devine, A. A., Gonzalez, A., et al. Impact of Ileocecal Resection and Concomitant Antibiotics on the Microbiome of the Murine Jejunum and Colon. 8 (8), (2013).
- Bij, G. J., Oosterling, S. J., Beelen, R. H. J., Meijer, S., Coffey, J. C., van Egmond, M. The perioperative period is an underutilized window of therapeutic opportunity in patients with colorectal cancer. Annals of surgery. 249 (5), (2009).
- Scott, A. D., Uff, C., Phillips, R. K. Suppression of macrophage function by suture materials and anastomotic recurrence of Crohn's disease. The British journal of surgery. 80 (3), (1993).
- Kiernan, J. A. Intestinal anastomosis in the rat facilitated by a rapidly digested internal splint and indigestible but absorbable sutures. Journal of Surgical Research. 45, 427-431 (1988).
- Andersen, T. L., et al. Action of matrix metalloproteinases at restricted sites in colon anastomosis repair: an immunohistochemical and biochemical study. Surgery. 140 (1), 72-82 (2006).
- Thompson, S. K., Chang, E. Y., Jobe, B. A. Clinical review: Healing in gastrointestinal anastomoses, Part I. Microsurgery. 26 (3), 131-136 (2006).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
