Humane subcutane vetweefselbemonstering met behulp van een mini-liposuctietechniek

Summary

Het manuscript en de bijbehorende video demonstreren een percutane biopsietechniek om monsters van onderhuids vetweefsel te verkrijgen uit gebieden rond de navel. Deze methode is een laag-risico en efficiënte manier om een reeks parameters (bijv. Gen- of eiwitexpressie, enzymactiviteit, lipidengehalte) in vetweefsel te onderzoeken.

Abstract

Studies over vetweefsel zijn nuttig bij het begrijpen van metabole en andere aandoeningen. Menselijk onderhuids vetweefsel is toegankelijk. Met de juiste training en strikte naleving van aseptische techniek, kunnen subcutane vetmonsters veilig en efficiënt worden verkregen in een niet-klinische omgeving door onderzoekers. Na toediening van lokale anesthetische laterale aan de navelstreng, wordt een naald van 14 G bevestigd aan een spuit van 5 of 10 ml door de huid in het onderhuidse weefsel ingebracht. Onder zuigkracht wordt de spuit in een heen en weer bewegende, snijdende beweging bewogen om fragmenten van vetweefsel te isoleren. Het opzuigen van de zuiger is voldoende om ervoor te zorgen dat vetweefselfragmenten door de naald in de spuit worden aangezogen. Een enkele biopsie kan ongeveer 200 mg weefsel verzamelen. Deze biopsietechniek is zeer veilig voor zowel deelnemers als onderzoeksmedewerkers. Na de biopsie kunnen deelnemers de meeste dagelijkse activiteiten hervatten, hoewel ze zwemmen en te inspannende activiteiten gedurende 48 uur moeten vermijden om overmatig bloeden te voorkomen. Deelnemers kunnen veilig 2 biopten ondergaan binnen één dag, wat betekent dat de techniek kan worden toegepast in voor-na acute interventiestudies.

Introduction

Vetweefsel kan nuttige informatie verschaffen over de metabole functie van de mens. Menselijk onderhuids vetweefsel is gemakkelijk toegankelijk. Een techniek voor subcutane vetweefselextractie werd voor het eerst beschreven in het midden van de jaren 80¹; sindsdien is het initiële protocol verbeterd om de opbrengst te verhogen en de verdraagbaarheid van de studiedeelnemer te verbeteren. Onderhuids vetweefsel kan worden verkregen van talrijke plaatsen, meestal uit de glutei¹ en buikstreek². Monsters van de laatste kunnen wenselijker zijn omdat ze meer waardevolle informatie bieden in metabole ziektegerelateerde contexten³.

Subcutane vetweefselbiopsie met behulp van de mini-liposuctiemethode kan veilig en efficiënt worden uitgevoerd in een niet-klinische omgeving. Na de juiste training door een door de raad gecertificeerde arts en met behulp van een strikte aseptische techniek, kunnen onderzoekers deze biopsieën routinematig uitvoeren met minimaal risico voor zowel de deelnemer als de onderzoekers. Het biopsieteam moet bestaan uit minstens 2 personen: de persoon die de biopsie zal uitvoeren en een assistent.

De persoon die verantwoordelijk is voor de biopsie is belast met het bevestigen van de identiteit van de deelnemer, het controleren of de deelnemer veilig de procedure kan ondergaan (zie protocol stappen 2.1-2.4 hieronder), ervoor te zorgen dat de deelnemer zich comfortabel voelt tijdens de procedure, ervoor te zorgen dat de steriele techniek gedurende de hele procedure wordt gehandhaafd, de procedure uit te voeren en de deelnemer mondelinge en schriftelijke nazorgprocedures te bieden. De rol van de assistent is om het verkregen vetweefsel te behandelen en snel te verwerken voor latere analyse en / of opslag. De assistent helpt ook door de "niet-steriele handen" te zijn en ervoor te zorgen dat de deelnemer zich tijdens de procedure op zijn gemak voelt. Het doel van deze video en paper is om de stapsgewijze biopsieprocedure te beschrijven om veilig onderhuids vetweefsel uit de buikstreek te verkrijgen.

Protocol

OPMERKING: De University of Stirling NHS, Invasive of Clinical Research Committee heeft de hieronder beschreven biopsieprocedure goedgekeurd. Alle onderzoeken die deze procedure gebruiken, moeten worden goedgekeurd door de bevoegde onafhankelijke ethische commissie. De biopsienemer moet een formele opleiding in de beschreven techniek hebben voltooid in overeenstemming met de vereisten van zijn instelling. Meestal omvat dit het observeren van een demonstratie van de beschreven vetweefselbiopsietechniek door een door de raad gecertificeerde arts, gevolgd door een gecontroleerde praktijk. Zodra de stagiair 10 oefenvetweefselbiopten op vrijwillige proefpersonen onder toezicht heeft uitgevoerd, worden ze onderzocht door een door de raad gecertificeerde arts om een goede kennis en praktijk van de procedure te garanderen. De door de raad gecertificeerde arts verstrekt het individu vervolgens een ondertekend examenformulier.

1. Voorbereiding van de laboratoriumruimte

1. Zorg ervoor dat het laboratorium een geschikte privéruimte heeft met schone, afwasbare niet-poreuze oppervlakken en een schoon, comfortabel (bij voorkeur niet-poreus) bed waarop de deelnemer kan liggen. Reinig alle benodigde oppervlakken voor de biopsieprocedure met 70% ethanolspray en schone papieren handdoeken. Zorg voor schone kussens of kussens om de deelnemer indien nodig te ondersteunen.
2. Houd geschikte naalden afvalbakken en biohazard afvalzakken binnen handbereik van het gebied waar de biopsie wordt uitgevoerd en binnen handbereik van de persoon die de biopsie neemt.
3. Bereid de apparatuur voor die nodig is voor de procedure voor en zet deze op een vers gereinigde algemene medische trolley voordat de deelnemer in het laboratorium aankomt (figuur 1). Voor een volledige lijst van benodigde verbruiksartikelen, zie de Tabel met materialen.

2. Voorbereiding van de deelnemer

1. Zorg ervoor dat alle deelnemers schriftelijke geïnformeerde toestemming geven voordat ze de procedure ondergaan in overeenstemming met de protocollen die zijn vereist door de onafhankelijke ethische commissie van de instelling. Vraag de deelnemers bovendien om een schriftelijke vragenlijst in te vullen om ervoor te zorgen dat ze niet allergisch zijn voor materialen die in de procedure worden gebruikt (namelijk nikkel, chroom, lokaal verdovingsmiddel, jodium, schaaldieren en pleisters).
2. Bevestig de identiteit van de deelnemer. Zorg ervoor dat de deelnemer de uit te voeren procedure en mogelijke secundaire effecten begrijpt, waaronder blauwe plekken, pijn en infectie (tabel 1). Verzamel mondelinge toestemming naast eerder verkregen schriftelijke geïnformeerde toestemming.
3. Beschrijf aan de deelnemer hoe de procedure zal worden uitgevoerd, met de nadruk op hoe de toediening van het verdovingsmiddel en de biopsie zelf zal voelen. Zorg ervoor dat de deelnemer zich op zijn gemak voelt om verder te gaan.
   OPMERKING: Lokaal onderhuids anestheticum zal een stekend gevoel produceren, vergelijkbaar met een bijensteek van korte duur. Veel deelnemers melden de toediening van de verdoving als het meest ongemakkelijke deel van de techniek. Zodra de verdoving in werking is getreden, mag de deelnemer niet meer dan een licht trekkend gevoel voelen tijdens de biopsie.
4. Zorg ervoor dat de deelnemer geen allergieën heeft voor het lokale verdovingsmiddel (met name van het amino-amidetype, bij gebruik van lidocaïne of iets dergelijks), bepaalde metalen (nikkel en chroom) en schaaldieren (bij gebruik van op jodium gebaseerde oplossingen). Zorg er bovendien voor dat de deelnemers geen enkele vorm van antistollingsmedicatie gebruiken.
5. Geef de deelnemer de gelegenheid om indien nodig zijn blaas te legen, om ervoor te zorgen dat hij de procedure niet hoeft te onderbreken of onnodig ongemak hoeft te ervaren in stap 4.1.

3. Biopsieprocedure - instructies voor de biopsienemer

1. Zodra de deelnemer in rugligging ligt, identificeert u de biopsieplaats ongeveer 5-10 cm lateraal aan de navel.
   OPMERKING: Als de deelnemer meerdere biopsieën op dezelfde dag moet ondergaan, identificeer dan biopsieplaatsen aan tegenovergestelde zijden van de navel voor elke biopsie. Dit zorgt voor een maximale afstand tussen elke biopsieplaats.
2. Was de handen met zeep en warm water volgens de standaard medische richtlijnen⁴.
3. Plaats de steriele plaat op de schoongemaakte trolley of het werkgebied en zorg ervoor dat u alleen de buitenranden van het vel raakt.
4. Trek steriele chirurgische handschoenen aan met behulp van de juiste aseptische techniek. Laat de assistent de rest van de apparatuur zo openen dat deze op de voorbereide steriele plaat valt zonder de apparatuur aan te raken / te besmetten. Zorg ervoor dat de assistent ervoor zorgt dat hij geen items aanraakt bij het verwijderen van gereedschap uit hun steriele verpakkingen.
5. Instrueer de assistent om een kleine hoeveelheid op jodium gebaseerde oplossing op een steriel gaas (zonder het gaas te oververzadigen) op het werkoppervlak af te geven.
6. Steriliseer ongeveer 5-10 cm² rond de gekozen biopsieplaats met behulp van het steriele gaas en de oplossing op basis van jodium. Zorg ervoor dat de huid wordt gereinigd in een spiraalvormige beweging die naar buiten beweegt vanaf de voorgestelde biopsieplaats. Herhaal de huidreinigingsprocedure twee keer. Verwijder overtollige vloeistof (bijv. aflopend steriel gebied) door af te vegen met vers steriel gaas.
7. Bevestig samen met de assistent mondeling de inhoud van de lokale anesthesieflacon (2% lidocaïne in dit protocol) en dat dit binnen de vervaldatum is. Instrueer de assistent om de geopende injectieflacon ondersteboven te houden en 5 ml lokaal verdovingsmiddel in een spuit te trekken met behulp van een naald van 21 G. Gooi de naald in de naaldenbak en zorg ervoor dat de spuit vrij is van luchtbellen.
8. Breng een naald van 26 G aan op de spuit en verwijder eventuele luchtbellen. Knijp zachtjes in de buikhuid en het vetweefsel en beweeg het weg van de buikwand. Steek de naald vervolgens horizontaal in het onderhuidse weefsel onder een hoek van niet meer dan 10° ten opzichte van het oppervlak van de huid.
   1. Trek de zuiger van de spuit nog eens 0,5 ml op (om ervoor te zorgen dat de naald zich niet in een bloedvat bevindt). Als er bloed in de spuit verschijnt, zuigt u de naald op en plaatst u deze opnieuw onder een andere hoek.
   2. Verhoog een bleb van 2-4 mm diameter om het inbrenggebied te verdoven.
   3. Plaats de naald in het onderhuidse weefsel en dien ~ 1 ml lidocaïne toe in een waaiervormig patroon (figuur 2), waarbij u ervoor zorgt dat de zuiger elke keer wordt teruggetrokken voordat u het verdovingsmiddel injecteert.
   4. Verwijder en gooi de naald van 26 G weg, breng een naald van 21 G aan op de spuit, verwijder eventuele luchtbellen en dien de resterende ~ 4 ml lidocaïne toe in een waaiervormig patroon (figuur 2), waarbij u ervoor zorgt dat de zuiger elke keer wordt teruggetrokken voordat u het verdovingsmiddel injecteert.
9. Wacht ongeveer 5 minuten totdat de plaatselijke verdoving in werking treedt. Gebruik een steriel scalpel om het biopsiegebied voorzichtig te prikken om i) ervoor te zorgen dat de lokale verdoving effect heeft gehad en ii) de grenzen van het verdoofde gebied te identificeren. Wacht indien nodig nog een minuut of twee en beoordeel opnieuw.
10. Eenmaal tevreden dat de lokale verdoving werkt, knijp je voorzichtig in de huid en het vetweefsel (zoals in stap 3.8) en gebruik je een steriel scalpel om een kleine punctie van 1-2 mm in de huid te maken.
    OPMERKING: Dit hoeft alleen groot genoeg te zijn om de toegang van de naald van 14 G te vergemakkelijken en moet klein genoeg zijn dat er geen hechtdraad nodig is om deze te sluiten. Het is gebruikelijk dat er vanaf dit punt wat bloedingen optreden, die kunnen worden gecontroleerd met een stuk steriel gaas.
11. Breng eerst een naald van 14 G aan op een spuit van 5 of 10 ml. Vervolgens, terwijl u de huid en het vetweefsel voorzichtig knijpt, steekt u de naald geleidelijk door de punctie in het vetweefsel ongeveer centraal in het verdoofde gebied en onder een hoek van niet meer dan 10 ° ten opzichte van het oppervlak van de huid.
    OPMERKING: Voor alle gevallen van naaldontwikkeling in stap 3.11 moet een spuithoek van niet meer dan 10° worden gehandhaafd.
    1. Zuig zuig aan door de zuiger terug te trekken tot ongeveer 2,5 ml. Neem de biopsie door de naald in een snelle heen en weer beweging te bewegen om fragmenten van vetweefsel te snijden. Draai na ongeveer 30 s de naald en spuit door 90° en herhaal deze procedure om de fragmenten van vetweefsel te breken, die vervolgens door de zuiging in de spuit worden aangezogen.
       OPMERKING: Andere spuitformaten kunnen worden gebruikt. Het is essentieel dat de onderzoeker een spuitmaat selecteert die zowel een goede grip op de spuit mogelijk maakt als om comfortabel de terugtrekking van de zuiger te behouden voor onderhoud van het vacuüm. Er zijn vergrendelingsspuiten beschikbaar die het vacuüm handhaven, wat de naaldcontrole kan verbeteren en de waargenomen moeilijkheidsgraad voor de biopsienemer kan verminderen ⁵.
    2. Verwijder na ongeveer 45-60 s van stap 3.11.1 de naald en leeg de inhoud van de spuit op een laag gaas die een weegboot bedekt. Zorg ervoor dat het lumen van de naald naar beneden is gericht om mogelijke bloedspatten te voorkomen.
    3. Herhaal stap 3.11.1 en 3.11.2 gedurende maximaal 3 keer. Controleer of de deelnemer tevreden is om door te gaan voor elke herhaling van de bovenstaande procedure.
    4. Geef tijdens het uitvoeren van de stappen 3.11.1 en 3.11.2 de assistent de opdracht om de monsters te verwerken en voor te bereiden voor analyse/opslag (zie rubriek 5).

4. Post-biopsie procedure

1. Zodra een bevredigend monster (d.w.z. ~ 200 mg) vetweefsel is verkregen, plaatst u 1-2 lagen steriel gaas over de prikwond, plaatst u er een ijspak over en oefent u gedurende ongeveer 10 minuten stevige druk uit om hemostase te induceren.
2. Wanneer hemostase is opgetreden, veegt u elke op jodium gebaseerde oplossing / gedroogd bloed weg met steriel gaas en brengt u een klevend wondverband met absorberend kussen op de plaats aan. Controleer of de deelnemer zich goed voelt en geef mondelinge en schriftelijke instructies over de nazorg op de biopsieplaats.
   1. Benadruk dat de deelnemers de komende dagen waarschijnlijk wat blauwe plekken zullen vertonen. Informeer hen dat dit aanzienlijk kan zijn, hoewel het door het ijspakket in stap 4.1 wordt geminimaliseerd en zonder blijvende effecten zal verdwijnen.
   2. Beveel aan dat als de deelnemers enig ongemak / pijn voelen zodra de verdoving is uitgewerkt, ze pijnstillers zoals paracetamol moeten nemen volgens de instructies op de verpakking, maar afzien van het nemen van pijnstillers met antistollingsactiviteiten (bijv. ibuprofen of aspirine).
   3. Leg uit dat zwelling, roodheid of afscheiding van de biopsieplaats aanwijzingen zijn voor infectie. In het onwaarschijnlijke geval dat deze tekenen of symptomen optreden, instrueer de deelnemer om dringend medisch advies in te winnen bij een arts of lokale accidentele en spoedeisende hulp. Informeer de deelnemer dat als ze medisch advies inwinnen, ze ook het onderzoeksteam op de hoogte moeten stellen.
      OPMERKING: Als onderzoekspersoneel kan noch de biopsienemer, noch de assistent medisch advies of behandeling geven; het is echter belangrijk dat het onderzoeksteam op de hoogte is van alle gevallen van complicaties als gevolg van de biopsieprocedure en deze registreert.
   4. Beveel aan dat deelnemers zwemmen of overdreven inspannende activiteit gedurende 48 uur vermijden totdat de plaats van incisie is gesloten.
3. Verwijder alle gebruikte scherpe voorwerpen en verontreinigde materialen in aangewezen scherpe voorwerpen en/of containers voor klinisch afval.
4. Reinig alle oppervlakken die in de biopsieprocedure worden gebruikt met 70% ethanolspray en schone papieren handdoeken. Plaats wegwerp- en niet-wegwerpartikelen van beddengoed in geschikte klinische zakken voor respectievelijk verwijdering of reiniging.

5. Monsterverwerking - instructies voor de assistent

1. Gebruik een steriel pincet en een zoutoplossing van 0,9% om het vetweefselmonster te spoelen om zichtbare verontreinigingen (d.w.z. bloed, vasculatuur) te verwijderen. Weeg vervolgens de vetweefselmonsters met behulp van digitale weegschalen. Splits het weefsel in stukken van de juiste grootte voor downstream-analyse en plaats ze in geschikte opslagbuizen met behulp van een steriel pincet. Dompel de buizen met de vetweefselbiopten onder in vloeibare stikstof bij -190 °C om te bevriezen totdat de monsters bij -80 °C worden bewaard.
   OPMERKING: De assistent moet de monsterverwerking zo snel mogelijk voltooien, meestal binnen 3 minuten na de monsteraspiratie, om mogelijke monsterdegradatie te minimaliseren.

Results

De beschreven vetweefselbiopsieprocedure is een efficiënte en laagrisicotechniek voor onderzoekers om subcutane vetweefselmonsters van menselijke vrijwilligers te verkrijgen. We voerden 39 subcutane vetweefselbiopten uit met behulp van de beschreven procedure bij 11 gezonde vrouwen met een normaal gewicht (leeftijd, 27,4 ± 3,3 jaar; body mass index (BMI), 22,6 ± 1,5 kg.m²). Alle deelnemers bezochten het laboratorium tussen 07:00 en 10:00 uur na een vastenperiode van 8-12 uur. De monsteropbrengst met behulp van...

Discussion

Het beschreven protocol en de bijbehorende video geven een stap-voor-stap overzicht van een mini-liposuctietechniek om subcutane vetweefselmonsters uit de buikstreek te verkrijgen. Deze onderzoeksgroep heeft in de loop van 19 maanden in totaal 124 biopten uitgevoerd zonder nadelige effecten bij deelnemers. De procedure is veilig en gaat gepaard met een minimaal risico voor de deelnemers of het biopsieteam, op voorwaarde dat de beschreven veiligheidsmaatregelen worden gevolgd. Aseptische techniek (inclusief het openen en ...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Item: 14 G naald 14 G x 3 1/8" 210 mm x 80 mm	B Braun	4665473	Per biopsie: 1
Item: 21 G naald 21 G x 1 1/2" 0.8 mm x 38 mm	Terumo	AN*2138R1	Per biopsie: 2
Item: 26 G  naald 26 G x 1/2" microlance naald 0.45 mm x 13 mm	BD	303800	Per biopsie: 2
Item: 5 mL spuit 5 mL luer	DB plastipak	302187	Per biopsie: 2
Item: Zelfklevend wondverband Opsite Post-Op Dressing 9,5 x 8,5	Smith & Nephew	6600709	Per biopsie: 1
Item: Wegwerp steriele scalpel Wegwerp steriele scalpel mes nr. 10	Swann Morton	/0501	Per biopsie: 1
Item: Ijspak BlueDot herbruikbaar warm/koud pak 26,5 cm x 13,0 cm	NuCare	F711	Per biopsie: 1
Item: Jodium gebaseerde antisepticum Videne antiseptische oplossing	Ecolab Videne	3030440	Per biopsie: q.s
Item: Lidocaine 2% zonder adrenaline Lidocaine 2% injectie 5 mL	B Braun	3558553	Per biopsie: 5 mL
Item: Niet-steriele handschoenen Starguard gevoelige poedervrije nitrilhandschoenen	Starguard	SG-N-S	Per biopsie: paar
Item: Natriumchloride 0,9% Natriumchloride 0,9% w/v intraveneuze infusie BP	BBraun	S8004-5384	Per biopsie: q.s.
Item: Stabilisatie oplossing* RNAlater Stabilisatieoplossing	ThermoFisher Scientific	AM7020	Per biopsie: q.s
Item: Steriele pincet Steriele pincet	Rocialle	RML109-006	Per biopsie: 1
Item: Steriele gaasjes Niet geweven steriele gaasjes 7,5 x 7,5 cm	Prestige	1860	Per biopsie: 5
Item: Steriele handschoenen Prestige zachte vinyl steriele poedervrije medische handschoenen	Prestige	S: P4301 M:P3302 L:P3301	Per biopsie: paar
Item: Steriele microcentrifugebuisjes 1,5 mL steriele microcentrifugebuisjes	StarLab	I1415-5510	Per biopsie: q.s
Item: Steriele blad Papier gewoon wit 90 x 90 cm	Rocialle	RML 126-216	Per biopsie: 1
Item: Weegboot Diamantvormige weegbootjes	Heathrow Scientific	HS1427C	Per biopsie: 1
* duidt op optionele materialen