Gebruik van het Model van een Rat te bestuderen van de ventrale buik Hernia reparatie

Samenvatting

Dit manuscript wordt beschreven methoden die zijn gekoppeld aan de creatie en de reparatie van een defect van de ventrale buikwand (hernia). Dit model kan worden gebruikt om te studeren reparatie strategieën zoals die gebruik van geïmplanteerde materialen. In dit manuscript, wordt reparatie van de experimentele hernia met varkens kleine intestinale submucosa gepresenteerd als een voorbeeld.

Samenvatting

Ventrale buik hernia is een relatief veel voorkomende klinische aandoening die soms herniorraphy (chirurgische reparatie vereist). De reparatie van de ventrale buik hernia vereist normaliter het implanteren van een materiaal om te dienen als een mechanische brug over het defect in de buikwand. Biomaterialen, zoals varkens kleine intestinale submucosa (SIS), ook dienen als een rooster voor celgroei in het implantaat en natuurlijk kunnen integreren in het weefsel van de gastheer. Ontwikkeling van dergelijke materialen van reparatie profiteert van het gebruik van dierlijke modellen waarin experimentele buikwand defecten gemakkelijk worden gemaakt en zijn vatbaar voor reparatie op een reproduceerbare wijze. De methode die hier worden aangeboden beschrijft chirurgische creatie en reparatie van de ventrale buik hernia in een rat-model. Wanneer SIS wordt gebruikt om te herstellen van een experimentele ventrale buik hernia in dit model, wordt het snel opgenomen in gastheer weefsel binnen 28 dagen na implantatie. Histologisch, wordt opneming van hun geïmplanteerde materiaal in gastheer weefsel gekenmerkt door een robuuste fibrovascular reactie. Toekomstige verfijningen en toepassingen van de rat abdominale hernia model kunnen kan worden veroorzaakt door diabetes en/of zwaarlijvig dieren als een middel om meer nauw mimic gemeenschappelijke co-morbiditeit van de mens.

Inleiding

Buikwand hernia is een veelvoorkomende klinische kwestie die zich kan voordoen als gevolg van een aangeboren afwijking, traumatisch letsel, of mislukte sluiting van chirurgische wonden waarbij de buikwand. Reparatie gaat vaak met behulp van een implantaat te versterken van de buikwand, met een verlaagd tarief van herhaling bij patiënten die behandeld werden met een implantaat in vergelijking met degenen in wie de buikwand gewoon met hechtdraad gesloten is hebt genoteerd. ¹

Chirurgische hernia reparatie vereist vaak mechanische overbrugging van het defect met een geïmplanteerde materiaal. In dit verband zijn zowel natuurlijke als synthetische materialen gebruikt voor de reparatie van de hernia. Vele synthetische materialen zijn meestal niet-absorbeerbare en polypropyleen, polyethyleentereftalaat polyester en uitgebreide polytetrafluorethyleen, terwijl andere synthetische implantaten één van de niet-absorbeerbare materialen met een absorbeerbare combineren polymeer zoals polygalactine. ¹ daarentegen natuurlijke materiële implantaten zijn over het algemeen afgeleid uit dierlijke of menselijke dode foetussen bronnen. Natuurlijke materialen die worden gebruikt voor hernia reparatie zijn meestal rijk aan collageen en fungeren als een steiger ingroei en integratie van gastheer weefsel.

De wens om te ontwikkelen en optimaliseren van nieuwe materialen voor ventrale buik hernia reparatie vereist een passende diermodel voor evaluatie van kandidaat-materialen. Studies zijn uitgevoerd in een verscheidenheid van soorten, waaronder schapen,² varkens,³ konijnen, ratten van⁴ ,^5,6,7,8 en honden. ⁹ het voordeel van het gebruik van ratten voor dergelijke studies is dat ze een gemakkelijk behandeld model beschikbaar in een verscheidenheid van ingeteelde stammen bieden te zorgen voor controle van de genetische variabiliteit. Bovendien, de kleinere totale lichaamsoppervlakte van de rat in vergelijking tot de andere hierboven vermelde soorten kunnen evalueren van materialen die experimenteel van aard kunnen zijn en dus niet overvloedig.  Verdere, verminderde kosten in verband met ratten ten opzichte van andere soorten kunnen relatief meer mogelijkheden op de materialen van de kandidaat van het scherm voor gebruik in reparatie van ventrale abdominale hernia.  Overwegingen voor materialen omvatten typisch gebruiksgemak door de chirurg, sterkte, vermogen om te integreren in gastheer weefsel en biocompatibiliteit, weerstand tegen infectie.

Als voorbeeld is varkens kleine intestinale submucosa (SIS) een natuurlijke biomaterial die is gebruikt voor een breed scala van weefsel reparatie aanduidingen, met inbegrip van de reparatie van de ventrale buik, Lies en middenrif hernia. ^{10 , 11 , 12} SIS wordt snel opgenomen in gastheer weefsel en is gebleken dat over het algemeen bestand zijn tegen infectie en dus het materiaal heeft vooral nut in verontreinigde gebieden. ^{13 , 14} in het model van de rat, SIS heeft aangetoond gebruiksgemak handling, goede treksterkte zoals bepaald door de eenassige treksterkte mislukking test, en bevordering van weefsel ingroei in termen van collageen afzetting en neovascularization. ^{6 , 7}

Nauwkeurige chirurgische overbrugging van het gebrek is een wezenlijk kenmerk van productieve modelleren, bij de beoordeling van kandidaat-reparatie materialen. Het dier moet voldoende narcose en aseptische techniek strikt gevolgd. Verder moet een defect van de buikwand van standaardgrootte worden zorgvuldig gemaakt en vervolgens op een wijze die voldoende het materiaal aan de marges van het defect beveiligt overbrugd. ⁸ dit protocol biedt een standaard methode moet worden gevolgd voor het chirurgische maken en repareren van een ventrale buik hernia met behulp van SIS als voorbeeld het overbruggen van materiaal in een rat.

Protocol

het gebruik van dieren in dit protocol is goedgekeurd door de Universiteit van Notre Dame institutionele Animal Care en gebruiken Comité gevolgd alle regelgevende vereisten en richtlijnen en werd uitgevoerd in een faciliteit, die is geaccrediteerd door de Vereniging voor beoordeling en de accreditatie van laboratorium dierenverzorgers (AAALAC), International.

1. selectie van dieren

1. ophaal pathogenen vrije Sprague-Dawley ratten uit een gerenommeerde leverancier of fok kolonie.
   Opmerking: Vaak, de faciliteit dierenarts of de beheerder kan direct de detective om geschikte bronnen. Ratten van ongeveer 250 g lichaamsgewicht zijn geschikt voor deze procedure.
2. Een dag vóór de operatie, onderzoeken de dieren worden gebruikt om ervoor te zorgen dat ze klinisch gezond zijn. In dit verband het dier te wegen en beoordelen van de toestand van het lichaam; Opmerking elke afwijking in de ademhaling, de aanwezigheid van een open wonden of massa, en het niveau van de algemene activiteit van het dier. Opmerking elke afwijking in de chirurgische record en het overwegen van dergelijke opmerkingen als potentiële uitsluitingscriteria.

2. Narcose en voorbereiding van dier voor aseptische chirurgie

1. voor Analgesie, aanhoudende release buprenorfine, 1.1-1.2 mg/kg subcutaan toedienen aan de rat 2 h voordat chirurgie. toepassen ophthalmic zalf aan beide ogen en beheren 2 mL steriele fysiologische zoutoplossing subcutaan opgewarmd.
2. Verdoving de rat met een intraperitoneaal dosis van ketamine hydrochloride (90 mg/kg) en xylazine (10 mg/kg). Breng een kleine hoeveelheid oogbeschadigingen en/of smeermiddel voor elk oog ter voorkoming van uitdroging van de cornea. Eenmaal het dier ’ s ademhaling is stabiel en er is niet langer enige reactie op een stevige teen snuifje, de rat heeft een niveau bereikt van verdoving voldoende voor chirurgie. Een aanvaardbaar niveau van de verdoving kan verder worden bevestigd door de aanwezigheid van diepe, regelmatige ademhaling, en de normale kleur van het oog (versus bleekheid, die zou kunnen onvoldoende cardiovasculaire perfusie suggereren).
3. Scheren de ventrale buik met een commerciële clippers van het schaambeen op het borstbeen en van de laterale marges op de ventrum. De geknipte haren verwijderen door een vochtige papieren handdoek aan het gebied toe te passen.
4. Schrobben het geschoren gebied met een antiseptische iodophor gevolgd door een veeg met 70% ethanol. Toepassen van afdeklakens zodat een venster voor de incisie geïsoleerd tegen mogelijke verontreiniging worden kan.
5. Don een steriele chirurgenjas, een gezichtsmasker en een haar motorkap. Grondig wassen en schrobben van de handen met zeep en don steriele chirurgische handschoenen.

3. Creatie en reparatie van de ventrale buik Hernia

1. voorafgaand aan de operatie, steriliseren chirurgische instrumenten door autoclaaf.
2. Met behulp van een scalpel, een verticale incisie ongeveer 3-4 cm langs de ventral midline tot op het niveau van de buik van de daaraan gehechte spiermassa. Til de buikwand voorzichtig met een pincet en maken een kleine opening door middel van de linea alba. Ter bescherming van de onderliggende ingewanden, het invoegen van een pincet door het gat en in de buikholte om te dienen als een beschermende gids als de muur van de spier wordt ingesneden tot een ongeveer 2 x 2 cm volledige dikte defect, snijden ongeveer 1 cm lateral aan beide kanten van de middellijn aan beide uiteinden van de linea alba insnijding.
3. Lag een voorgesneden 2 x 2 cm-sectie van mechanische "passerelle" materiaal, 4-layer SIS in dit geval (Figuur 1), over het gebrek.
   Opmerking: U kunt ook een ondervloer benadering kan worden gebruikt waarin de sectie van het materiaal is geplaatst in de buikholte ter dekking van het defect van het interieur aspect.
4. Suture de vier hoeken van het overbruggingspensioen materiaal aan de buikwand spier met behulp van 4-0 zijde of nylon in het patroon van een eenvoudige onderbroken hechtdraad.
   Opmerking: Het gebruik van niet-absorbeerbare hechtdraad kunt gemakkelijke identificatie van de geïmplanteerde materiaal bij de oogst versus absorbeerbare hechtdraad materiaal.
5. Veilig elke rand van het materiaal met drie extra hechtingen gelijkelijk verdeeld. Onderzoeken van de gehele ze rand om ervoor te zorgen dat belangrijke lacunes bestaan niet die mogelijk passage van ingewanden via de buikwand; en, als dergelijke hiaten bestaan, plaats extra hechtingen om verder de marge.
6. Sluit het subcutane weefsel met 4-0 absorbeerbare Sutuur (geologie) in een eenvoudige onderbroken patroon. Sluit de huid met chirurgische nietjes, hoewel hechtdraad toegepast in een eenvoudig onderbroken patroon ook gebruikt worden kan.
7. Laat niet het dier zonder toezicht totdat het voldoende bewustzijn te herwinnen sternale lighouding; heeft herwonnen en niet de terugkeer van een dier dat heeft ondergaan chirurgie aan het gezelschap van andere dieren tot het volledig is hersteld van de verdoving. Gedurende deze tijd, houd het dier in een warm gebied te voorkomen hypothermie.
8. Onderzocht dieren dagelijks die deze procedure teneinde volledig herstel en normale genezing hebben ondergaan. Huid nietjes verwijderen met een nietje remover 7-10 dagen na de operatie.

4. Oogst van het materiaal geïmplanteerd

1. Consistent met de eisen van de studie, euthanaseren, met kooldioxide overdosis beheerd op een kamer te vullen van 10 tot 30%, de dieren op een vooraf bepaalde tijd, vaak 21 - 28 dagen na de operatie.
2. Gebruiken standaard necropsie tools, de huid en de buikwand open en bloot op het gebied van het implantaat.
   Opmerking: Als niet-absorbeerbare hechtingen werden gebruikt om het implantaat te veilig te stellen, kan het materiaal worden geïdentificeerd door de oorspronkelijke hechtingen (Figuur 2).
3. Observeren bruto pathologische opmerkingen met inbegrip van eventuele bijwerkingen (bijvoorbeeld wond dehiscentie, abces, Seroom, hematoom) en de omvang van de hechting en de vasthoudendheid aan de onderliggende ingewanden.
4. Verwijder de implantatieplaats door het snijden van een groot deel van weefsel waarin het implantaat. Leg het monster in een fixeer, zoals 10% neutraal gebufferde formaline, ter voorbereiding van verwerking voor histopathologisch onderzoek en karakterisering.

Resultaten

Door 28 dagen na implantatie blijkt SIS meestal goede opneming in gastheer weefsel (Figuur 2). In de meeste gevallen blijkt er residuele SIS, hoewel het weefsel moet vaak worden onderzocht om het geïmplanteerde materiaal vast te stellen. Histologische analyses bevestigd de bruto pathologische waarnemingen, ter illustratie van de goede weefsel integratie met voornamelijk fibrovascular weefsel en weinig resterende SIS opgemerkt (Figuur 3). Deze resultaten t...

Discussie

Materialen voor de reparatie van de ventrale buik hernia zijn van groot belang, met name degenen die bieden een eerste mechanische brug en dan kunnen opnemen in gastheer weefsel. In dit verband een verscheidenheid aan materialen zijn onderzocht, met inbegrip van SIS, varkens Acellulair dermale matrix, en varkens hartzakje. ^{6 , 7} deze materialen vertegenwoordigen de extracellulaire matrices van deze weefsels en handelen als steigers waarin cellen kunnen migreren e...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Isoflurane (Isoflo)	Henry Schine Animal Health	17579	gas anesthetic
Optixcare Eye Lubricant	Henry Schine Animal Health	OPX4240	Ocular lubricant
Oster clippers	Henry Schine Animal Health	6092	haarknippers
Betadine chirurgische scrub	Henry Schine Animal Health	1618	antiseptisch jodofoor
Steriele scalpel	Henry Schine Animal Health	329	#10 scalpel
9" x 12" wegwerp chirurgische doek	Braintree Scientific, Inc.	SP-RPS	Chirurgische doek
4-0 nylon hechtdraad	Braintree Scientific, Inc.	SUT 812	Hechtmateriaal
4-0 Absorbeerbaar hechtdraad	Henry Schine Animal Health	29242	Synthetisch absorberbaar hechtdraad
9 mm Autoclips en applicator	Braintree Scientific, Inc.	ACS KIT	Chirurgische hechtingen voor het sluiten van huidincisieverwondingen
Torbugesic/analgeticum	Henry Schein Animal Health	12084	Butorphanoltartraat voor postoperatieve analgese
Klein intestinale submucosa (SIS)	Cook Biotech, Inc.		Implantaatmateriaal voor het overbruggen van experimentele buikwanddefecten
Ratten	Harlan, Inc.	Sprague Dawley	Dier voor herniamodellering