Summary
Denne protokol beskriver høst, suturering og overvågning af fasciokutane klapper hos rotter, der muliggør god visualisering og manipulation af blodgennemstrømningen gennem de overfladiske ringere epigastriske kar ved hjælp af fastspænding og ligering af lårbenene. Dette er kritisk for undersøgelser, der involverer iskæmisk prækonditionering.
Abstract
Fasciokutane klapper (FCF) er blevet guldstandarden for kompleks defektrekonstruktion i plastisk og rekonstruktiv kirurgi. Denne muskelbesparende teknik gør det muligt at overføre vaskulariseret væv til at dække enhver stor defekt. FCF kan bruges som pedicled flaps eller som frie klapper; I litteraturen er fejlraterne for pedicled FCF og fri FCF imidlertid over 5%, hvilket giver plads til forbedring af disse teknikker og yderligere videnudvidelse på dette område. Iskæmisk prækonditionering (I.P.) er blevet bredt undersøgt, men mekanismerne og optimeringen af IP-regimet er endnu ikke bestemt. Dette fænomen er faktisk dårligt udforsket i plastik og rekonstruktiv kirurgi. Her præsenteres en kirurgisk model for at studere IP-regimet i en rotteaksial fasciokutan klapmodel, der beskriver, hvordan man sikkert og pålideligt vurderer virkningerne af I.P. på klapoverlevelse. Denne artikel beskriver den komplette kirurgiske procedure, herunder forslag til forbedring af pålideligheden af denne model. Målet er at give forskere en reproducerbar og pålidelig model til at teste forskellige iskæmiske prækonditioneringsregimer og vurdere deres virkninger på flaps overlevelsesevne.
Introduction
Plastisk og rekonstruktiv kirurgi er konstant i udvikling. Udviklingen af muskel-, fasciokutane og perforatorklapper har gjort det muligt at tilbyde rekonstruktioner af bedre kvalitet og samtidig reducere sygeligheden. Ved at kombinere denne forbedrede anatomiske viden med forbedrede tekniske færdigheder kan rekonstruktive kirurger udføre gratis klapoverførsler, når defekter ikke er tæt på nogen lokal løsning. Mens perforatorklapkirurgi i øjeblikket er den mest avancerede teknik inden for rekonstruktiv kirurgi, rapporterer litteraturen imidlertid en fejlrate på 5% i frie klapoverførsler 1,2,3 og op til 20% for pedikeret klaprekonstruktion 4,5,6. Delvis til total klapfejl opstår, når klappens pedikel er kompromitteret, derfor er det vigtigt løbende at søge efter forbedringer af de nuværende teknikker. En af metoderne til forbedring af klapoverlevelsen er at fremme dens neovaskularisering på sårlejet, hvilket tillader perfusion af en anden kilde end pedicle. Iskæmisk prækonditionering (I.P.) er oprindeligt beskrevet i en hjertemodel7, der viser, at et organ udsat for kontrolleret iskæmi overlever i højere grad efter at have mistet sin primære blodforsyning ved at gennemgå iskæmi-induceret neovaskularisering. Flere forfattere har studeret dette hjørnestensprincip for at optimere flappoverlevelse i prækliniske og kliniske modeller 8,9,10.
Fordelen ved denne teknik i forhold til andre metoder til forbedring af flap overlevelse er dens lette implementering, bestående af klemme / declamp test af blodkilden. I rottemodellen brugte tidligere forfattere den overfladiske ringere epigastriske arterieklap (SIEA) til at studere I.P. ved at klemme hovedpediklen11,12,13. Ikke desto mindre kan der opstå flere tekniske problemer med denne model, og litteraturen mangler velbeskrevne protokoller.
Derfor har dette arbejde til formål at give forskere en detaljeret beskrivelse af en rotte SIEA-klapudtagningsteknik med en udvidet dissektion af lårbenskarrene for at muliggøre IP-undersøgelser af en aksial fasciokutan klapmodel. Denne model bevarer integriteten af de epigastriske kar og manipulerer i stedet lårbenskarrene, som er mere modstandsdygtige. Vi deler vores erfaring og værktøjer til at forbedre undersøgelsen af dette fænomen og øge replikabiliteten af denne procedure.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Massachusetts General Hospital Institutional Animal Care and Use Committee godkendte den eksperimentelle protokol (IACUC-protokol #2022N000099). Forfatterne fulgte ARRIVE (Animal Research: Reporting In Vivo Experiments) vejledende tjekliste for dette arbejde. Alle dyr modtog human pleje i henhold til National Institute of Health Guide for pleje og brug af forsøgsdyr. I alt 12 Lewis-hanrotter (250-350 g, 8-10 uger gamle) blev brugt til alle forsøg.
1. Tilberedning af dyr
BEMÆRK: Rotter har et højt stofskifte og begrænsede fedtreserver; Derfor må du ikke have dem hurtigt før operationen og aldrig begrænse vand før operationen.
- Ved alle procedurer bedøves dyret med 3-5 % isofluran i isofluranpræcisionsfordamperens kammer (se materialetabel). Når dyret er godt bedøvet, sænkes isoflurandosis til 1% -3% gennem en næsekegle.
BEMÆRK: En anden forsker skal løbende overvåge respirationsfrekvensen og tilpasse isoflurandosis. - 2 dage før den første operation skal du placere et plastik e-halsbånd (størrelse til en rotte; se materialetabel) på dyret og bruge en 3-0 nylonsutur til at fastgøre e-kraven på dorsale og ventrale sider af dyrets hals. Tillad 2 dage til akklimatisering til denne e-krave; Det skal sidde tæt, men ikke blokere dyrets luftveje.
2. Præoperativ pleje
- På dagen for den første operation barberes det nedre forreste aspekt af maven og rydder området fra dyrets laterale del til lidt forbi midterlinjen.
- Brug derefter et hårfjerningsprodukt (hårfjerningscreme; se materialetabel) til at fjerne alle resterende hår i dette område (det nederste forreste aspekt af maven som beskrevet i det foregående trin).
- Vask og tør området grundigt med kirurgisk skrubbe og betadinopløsning (10% povidon-jod).
- Administrer 0,05 mg/kg buprenorphin subkutant.
3. Intraoperativ overvågning
- Sørg for, at dyret forbliver på 1% -3% isofluran via en præcisionsfordamper og næsekegle under hele operationen. Overvåg dyrets respirationsfrekvens, vejrtrækning og iltmætningsniveau ved visuel observation og et gnaverpulsoximeter lavet til en rotte.
BEMÆRK: Den typiske respirationsfrekvens er 80-90 cyklusser pr. Minut14,15. Enhver reaktion, der indikerer bevidsthed, og som observeres under operationen, kræver, at isofluranhastigheden øges. - Placer dyret på en opvarmningspude for hele operationen, da gnaverens kropstemperatur hurtigt afkøles under anæstesi.
4. Høst af epigastrisk klap
- Placer dyret i liggende stilling. Barber maven fra under lyskefolden til over niveauet af xiphoid-processen.
- Brug en steril hudpen og lineal til først at markere midterlinjen af dyrets mave og derefter lyskefolden. Et snit langs lyskekrøllelinjen udsætter de ringere epigastriske kar forgrening fra lårbenskarrene.
- Før snittet skal du tegne den fremtidige klap som en oval eller et rektangel op til 6 cm lodret og 3 cm vandret, der strækker sig kranielt fra inguinalfolden.
- Tegn fem eller seks mærker med lige stor afstand vinkelret på klappens grænser. Disse tjener som guider til bedre at justere huden, efter at klappen er blevet løftet og sutureret tilbage på plads (figur 1).
- Brug Ragnell-saks (se materialetabel) til at lave et 3-4 cm langsgående snit på lyskefolden.
BEMÆRK: Forskere bør være forsigtige og trække huden opad for at undgå at beskadige karrene. - Udsæt og identificer lårbenet og epigastriske kar ved hjælp af # 4 juvelerer mikrokirurgiske tang (se materialetabel) ved at åbne og lukke tangen for at adskille fascia og få adgang til karrene, der er under den inguinale fedtpude.
- Brug lyskesnittet til at starte klappsnittet ved hjælp af Ragnell-saksen. Vær opmærksom på at underminere hudens fulde tykkelse og bindevævet over mavemusklen.
- For at lette klaphøstning skal du sørge for, at saksen følger det rigtige dissektionsplan ved at skubbe mod musklen og sprede saksens knive. Udfør denne flap underminering ved at bevæge sig i en koordineret retning omkring flap tegningen.
BEMÆRK: For at bestemme det korrekte plan bør der ikke være mikrobeholdere til stede under dissektionsplanet.
- For at lette klaphøstning skal du sørge for, at saksen følger det rigtige dissektionsplan ved at skubbe mod musklen og sprede saksens knive. Udfør denne flap underminering ved at bevæge sig i en koordineret retning omkring flap tegningen.
- Når den første spids af klappen frigøres fra den omgivende hud, skal du fortsætte klappens indkøb ved at underminere fra den distale til den proksimale del ved hjælp af Ragnell-saksespidserne til at adskille klappen fra musklen, mens du cauteriserer eventuelle perforatorkar og dermale plexuskar omkring klappen. Dette sikrer, at alt blod strømmer til klappen via de epigastriske kar.
BEMÆRK: Man skal være opmærksom på ikke at beskadige klappens vaskulatur ved at trække for kraftigt eller vride huden, mens klappen høstes. Det foreslås at placere den frigjorte del af klappen forsigtigt over tommelfingeren på kirurgens hånd, mens du arbejder på den proksimale del af klappen. - Når klappen er helt høstet, er grenene af de overfladiske ringere epigastriske kar synlige på det dybe aspekt af huden. Målet er at indkapsle hele begge grene af SIEA med klappen ved forsigtigt at løfte klappen opad for at visualisere beholderne.
- Når klappen er høstet, adskilles fedtpuderne på det ringere aspekt på både den mediale og laterale side af klappen. Brug det bipolære cautery (se materialetabel) til at cauterize fedtpuderne tæt på snittets grænse, mens du er opmærksom på ikke at skade den overfladiske ringere epigastriske pedikel (figur 2).
Figur 1: Klaptegning på dyrets mave. Midterlinjen bruges som markør til at lokalisere den epigastriske klapplacering. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Klappen er fuldt forhøjet. Fedtpuden bevares ved den proksimale del af klappen for at bevare vaskulariseringen, der kommer fra den overfladiske ringere epigastriske pedikel. Klik her for at se en større version af denne figur.
5. Forberedelse af kar og induktion af iskæmi
BEMÆRK: Klappen høstes fuldstændigt på dette stadium, men karrene er endnu ikke forberedt til iskæmisk forkonditionering.
- Før forberedelse af lårbenskar injiceres en enkeltdosis på 17,5 IE natriumheparin via penisvenen.
BEMÆRK: Denne injektion udføres ved at udsætte glans, holde penis eksternt ved hjælp af atraumatiske Adson-tang, identificere penisvenen og injicere overfladisk og langs penisvenen ved hjælp af en 27 G sprøjte. - For at skabe en bedre eksponering skal du placere dyret i en Lone Star selvbevarende retraktor (se materialetabel).
BEMÆRK: Lone Star elastik forbliver trække huden væk fra det kirurgiske sted, hvilket giver et bedre overblik over karrene. Forskeren skal nu arbejde under et kirurgisk mikroskop (40x forstørrelse). - For at udsætte karrene skal du bruge to # 4 mikrokirurgiske tang til at dissekere lårbenskarrene både proximalt og distalt til fremkomsten af de overfladiske epigastriske kar. Hold ikke karrene direkte, men brug i stedet tangen til forsigtigt at adskille bindevævet lag for lag ved at åbne og lukke tangen lodret til karrene.
- På de distale lårbenskar skal du rense fascia og forsigtigt frigøre nerven fra arterien og venen. Brug af en 8-0 nylonsutur (se materialetabel), ligere de distale lårbenskar ved at omgå den mikrokirurgiske nåleholder under arterien og venen, klemme suturen og binde disse kar af (figur 3). Nerven må ikke skades eller bindes for at minimere postoperativ sygelighed.
BEMÆRK: Kirurger kan bruge en af tangen til forsigtigt at trække fascia lateralt til nerven med den ene hånd og bruge et andet par til helt at adskille nerven fra karrene. - Brug af en 8-0 sutur, ligere de distale kar lige efter fremkomsten af de epigastriske kar, hvilket efterlader en afstand på 1 mm efter pedikeloprindelsen. Dette sikrer, at der ikke kommer noget omvendt flow gennem SIEA fra de dybe grene under de iskæmiske faser.
BEMÆRK: Figur 3 viser de ligerede distale lårbenskar efter fremkomsten af SIEA-pedicle. - På de proksimale lårbenskar gentages den samme proces med rengøring af bindevævet. Adskil dog arterien og venen fra hinanden for at muliggøre effektiv fastspænding. Dette kan opnås ved forsigtigt at placere lukkede pincet mellem arterien og venen og langsomt åbne tangen i fartøjernes løberetning.
- For at fremkalde intermitterende iskæmi skal du placere mikrokirurgiske klemmer separat på hver proksimal lårbensarterie og vene (figur 4).
- Når de iskæmiske skader er afsluttet, sutureres klappen til sin oprindelige position, idet mærkerne stilles op som trukket præoperativt (trin 4.2.2). Sutur klappen ved hjælp af en løbende sutur med 3-0 nylon (se materialetabel), der begynder ved lyskefolden medialt, omkring klappen og slutter ved lyskefolden sideværts.
BEMÆRK: Langs lyskefolden kan den samme sutur bruges til at placere afbrudte sting. Dette gør det muligt for forskere at åbne dette område uden at påvirke klaplukningen. - For at kontrollere blodforsyningen til klappen injiceres 0,25 ml sterilt fluoresceinnatrium (10%, se materialetabellen) i penisvenen ved hjælp af den samme teknik og de samme værktøjer, der er beskrevet for heparinsaltvandsinjektionen (trin 5.1). Efter 3 minutter tændes en langbølget UV-366 nm lampe (fluorescein excitationslys) for at afsløre de fluorescerende områder svarende til de perfunderede områder.
- Efter lukning og verifikation spredes knust metronidazol (se materialetabel) langs suturerne for at forhindre automatisk lemlæstelse og sprøjter flydende bandage i samme område.
- Før dyrets genopretning fra anæstesi, levere Carprofen (2-5 mg / kg) subkutant.
- Forskere kan nu få adgang til lårbenskarrene, den eneste fødekilde til klappen, for at teste eksperimentelle iskæmiske prækonditioneringsregimer i flere dage i træk. På hver operationsdag skal du give en dosis på 2-5 mg/kg Carprofen subkutant.
- Ved afslutningen af den iskæmiske prækonditioneringsperiode, for at fjerne klappen fra den epigastriske blodforsyning, cauterize ringere end fedtpuden langs klappens ringere grænse.
Figur 3: Mikroskopisk billede af lårbenskarrene. De distale lårbenskar er bundet. Nerven er bevaret. Dissektionssiden er den højre lyskefold (R). Forstørrelse: 40x. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Fastspænding af de proksimale lårbenskar ved hjælp af to separate mikrokirurgiske klemmer. Dette muliggør bedre fastspændingskontrol, hvilket sikrer fraværet af arteriel og retrograd venøs strømning. (A) viser begge venstre (L) lårbenskar fastspændt. De overfladiske underordnede epigastriske kar er synlige (SIEA/SIEV). (B) viser en fastspændt lårbensarterie og en lårbensvene før fastspænding på dyrets højre lyskefold (R). Forstørrelse: 40x. Klik her for at se en større version af denne figur.
6. Postoperativ pleje
- Carprofen (2-5 mg/kg) administreres subkutant én gang dagligt i 4 dage postoperativt og én gang efter supplerende sedationer.
- I de første 24 timer skal du observere dyret to gange. Vurder derefter dyret og klappen mindst en gang dagligt indtil undersøgelsens afslutning.
BEMÆRK: Dyret skal være lyst, opmærksomt og reaktivt. Hvis der er tegn på systemiske opportunistiske infektioner (dvs. sløvhed eller vægttab), skal dyret aflives i henhold til institutionelle godkendte protokoller. - Overvåg klappen for tidlig nekrose (før ligering på postoperativ dag 5 [POD5]), dehiscens på operationsstedet, infektion, hæmatom, iskæmi og / eller autofagi i klappen.
- Hvis der er dehiscens på operationsstedet, skal du debride armargenerne, rengøre stedet med 10% povidon-jod, før du skyller grundigt med sterilt vand eller sterilt saltvand, og luk såret ved hjælp af afbrudte 3-0 nylonsuturer.
- Ved afslutningen af undersøgelsen aflives dyret med en IV-injektion på 0,1-0,2 ml 31% natriumphenobarbitalopløsning eller med den protokol, der anbefales af den lokale IACUC. Bekræft døden ved fravær af hjerteslag og åndedrætsbevægelser.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Alle klapper var levedygtige på POD5 og viste god vaskularisering af SIEA alene. Figur 5 viser klappen før og efter IV fluoresceininjektion, der viser en fuldstændig vaskularisering.
Figur 5: Øjeblikkelig intravenøs fluoresceinangiografi (POD0). Denne vurdering viser, at klappen er vaskulariseret af SIEA alene. Den grønne fluorescens viser godt perfuseret væv, herunder hele klappens padle. Forstørrelse: 40x. Klik her for at se en større version af denne figur.
En pixelanalysesoftware (se materialetabel) blev brugt til at give en objektiv vurdering af klappens overlevelsesevne. Fluoresceinfluorescensen er placeret i den grønne bølgelængde (et vindue på 115 til 255 nm blev brugt). Ved at vælge flapomkredsen giver softwaren en procentdel af pixels, der er inkluderet i den specifikke bølgelængde. Dette muliggør præcis måling af flaps overlevelsesevne, da pixels inkluderet i de nekrotiske områder ikke er inden for fluorescensbølgelængdevinduet.
Resultaterne af to kontrolmodeller præsenteres: en negativ kontrolgruppe for at bekræfte levedygtigheden af denne aksiale fasciokutane klapmodel uden I.P. og en positiv kontrolgruppe for at verificere dens ikke-overlevelsesevne i tilfælde af ligering på POD 5 uden forudgående I.P. med den nuværende litteratur16. Figur 6 viser det eksperimentelle design for begge disse kontrolmodeller.
Figur 6: Tidslinje for kontrolgruppemodellerne. Alle grupper gennemgik klapforhøjelse på POD0. Den negative kontrolgruppe bestod af flap observation uden kirurgisk indgreb på klappens kar. Den positive kontrolgruppe bestod af ligering på POD5 uden iskæmisk prækonditionering. Klik her for at se en større version af denne figur.
Som det ses i figur 7, viste den negative kontrolgruppe hele levedygtigheden af klappadlen. I denne gruppe blev 99,50% ± 0,76% overlevelse oplevet ved POD10, hvor der ikke blev udført ligering på fodringsbeholderne. Alle dyrene forblev sunde i denne observationsperiode.
Figur 7: Angiografi af den negative kontrol ved (A) POD5 og (B) POD10. Denne vurdering viser fuld overlevelse af klappen uden indgreb på dens pedikel. Den grønne fluorescens viser velperfunderet væv, herunder hele klappens padle. Bemærk: kontrolbiopsier blev taget på denne replikat. Forstørrelse: 40x. Klik her for at se en større version af denne figur.
Den positive kontrolgruppe gennemgik den samme indledende flaphøstningsoperation. Derefter blev skibene på POD5 cauterized, hvilket direkte afbrød blodgennemstrømningen til klappen. Ingen I.P. blev udført før ligeringen. I hele POD5-10 blev progressiv flap nekrose bemærket, da klappen blev mørk i farve og hærdet. Som det ses i figur 8A, viste klappens postligering ingen fluorescens efter intravenøs fluoresceininjektion bortset fra spidsen, mens den omgivende hud var perfuseret. Ved POD10 var klappen levedygtig over 11,25% ± 1,58% af overfladen for alle replikaterne (figur 8B), hvilket viste dårlig autonomisering fra dens vigtigste pedikel på POD5. Interessant nok var den distale spids den eneste del, der blev autonom og overlevede ved POD10.
Figur 8: Angiografi af den positive kontrol ved (A) POD5 og (B) POD10 postligering. Fraværet af den grønne fluorescens umiddelbart efter ligering (A) viser ingen perfusion af klappen, hvilket beviser fraværet af neovaskularisering. Dette bekræftes ved POD10 (B) med nekrose af 85% af hudpadlen (sort/lilla). Interessant nok er den distale spids levedygtig og neovaskulariseret (grøn fluorescerende del af klappen). Forstørrelse: 40x. Klik her for at se en større version af denne figur.
En gruppe (n = 3) ved hjælp af korte cyklusser af I.P. blev også testet for at demonstrere værdien af denne model. Dyrene gennemgik tre cyklusser på 15 minutters iskæmi efterfulgt af 15 minutters reperfusion ved at klemme og løsne arterien og venen i de proksimale lårbenskar, der blev adgang til gennem lyskefolden på POD0, 1, 2 og 3, før ligering på POD516.
Visuelt bekræftede forskerne funktionaliteten af klemperioden ved at observere en bleg / blå misfarvning af klappen og mørkfarvning af blodet i de epigastriske kar i perioder med iskæmi. Derudover injicerede forskerne fluorescein på POD5 efter ligering og observerede sammenlignelig klapoverlevelse med den positive kontrolgruppe (13,67% ± 5,03% af flapoverlevelse), hvilket viser, at denne IP-protokol er ineffektiv i denne model (figur 9).
Figur 9: Statistisk analyse af klappens overfladelevedygtighed på POD10. Mann-Whitney U-test blev udført for at sammenligne grupper. To-sidede p-værdier vises over U-zigzaglinjerne. Den negative kontrolgruppe (n = 4) viste 99,5% overlevelsesevne. Den positive kontrolgruppe (n = 5) viste 11,25% overlevelsesevne. Den eksperimentelle gruppe viste som et eksempel 13,67% overlevelsesevne, hvilket viste ikke-signifikant forbedring sammenlignet med den positive kontrol (p = 0,86). Klik her for at se en større version af denne figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denne artikel beskriver en reproducerbar fasciokutan klapmodel høstet i rotter, hvilket muliggør I.P. evaluering. Denne trinvise kirurgiske protokol giver forskergrupper en pålidelig model til at teste forskellige IP-regimer. Ved at forhindre enhver anden vaskularisering end pedicle giver denne model mulighed for at studere klappens neovaskularisering fra sårlejet og margenen. Denne undersøgelse udførte ligering på POD5, da tidligere undersøgelser har observeret autonomiseringen af denne klap hos rotter på POD5-711,13,16. Denne model har til formål at hjælpe med undersøgelser af iskæmi-reperfusionsskade (IRI), der optimerer og forkorter det interval, der er nødvendigt for fuld autonomisering. For at se de mest signifikante resultater med iskæmisk prækonditionering var vores mål således at ligere fodringsbeholderne efter autonomisering, men før fuld neovaskularisering af klappen (beskrevet at ske på POD716).
Modellens succes ligger i at sikre, at der ikke opstår skader på lårbens- eller SIE-karrene under indkøb af hudklappen, hvilket ville kræve, at kirurgen opretholder visualisering af kar under hele klapproceduren. Desuden skal de distale lårbenskar være korrekt ligeret for at fremkalde iskæmi nøjagtigt gennem de proksimale kar uden tilbagestrømning fra andre kar. Disse trin er afgørende for at observere eksperimentelle resultater.
Fordelen ved denne model er, at den bevarer integriteten af de epigastriske kar ved at manipulere lårbenskarrene i stedet efter omhyggelig forberedelse af karret, hvilket sikrer, at de proksimale lårbenskar er den eneste kilde til blod til SIEA-pedicle. Fordelen er, at størrelsen af de fastspændte lårbenskar muliggør en god genopretning af dets lumen. I modsætning hertil kan en venøs mikrokirurgisk klemme permanent skade de epigastriske kar, hvilket kræver afslutning af eksperimentet. Desuden er lårbenskardissektionen i den inguinale fold mere tilgængelig end i den epigastriske fedtpude efter den indledende operation på grund af den postoperative fibrose. Denne model giver sikrere adgang til gentagne operationer, der involverer fastspænding af fartøjer; Hsu et al.17 beskrev en lignende model for en IRI-undersøgelse, men beskrev ikke proceduren.
En anden innovation af denne model er IV fluorescein injektioner for at bekræfte flap vaskularisering og levedygtighed. Andre forfattere beskrev IV indocyaningrønne (ICG) injektioner i en rotteklapmodel18,19, svarende til dens anvendelse i klinikker 20,21. Omkostningerne ved ICG og den specifikke nødvendige hardware er imidlertid en begrænsning og synes ikke at være en effektiv teknik22. Vi beskrev en simpel teknik, der kan bruges i ethvert laboratorium med en simpel trælampe, hvilket giver god visualisering af klappens levedygtighed og vaskularisering.
En begrænsning af denne model er umuligheden af korrekt vurdering af to klapper i samme dyr. Det er ikke muligt samtidig at vurdere både en behandlet klap og en biologisk kontrol på grund af de potentielle virkninger af fjern-I.P. fremkaldt ved fastspænding af den kontralaterale klaps pedikel23.
De kliniske anvendelser af I.P. kan forbedre fasciokutan klapoverlevelse ved at levere pålidelige protokoller for on-table clamp / unclamp sekvenser af plastikkirurger. Nogle forfattere har beskrevet brugen af IP til at tillade tidligere pedikelopdeling i pandeklapper og lyskeklapper24,25. I.P. protokoller skal dog optimeres for at give kirurger et pålideligt værktøj til at tillade dets anvendelse mere almindeligt. Både lokalt muliggjort med den model, vi beskriver, og fjern-I.P. viser lovende resultater med hensyn til at forbedre fasciokutan flaps overlevelsesevne26. Endelig er denne model velegnet til at studere iskæmi-reperfusionsskader og den systemiske reaktion på sådanne typer stress, hvilket er et forskningsområde af interesse23.
Afslutningsvis giver denne nøjagtige beskrivelse af en pålidelig og reproducerbar model et værdifuldt værktøj til IP- og iskæmi-reperfusionsskadestudier i en rottefasciokutan klapmodel, der giver forskere større kar til at manipulere og få adgang sammenlignet med tidligere modeller.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Alle forfattere har ingen økonomisk interesse at erklære.
Acknowledgments
Dette arbejde blev finansieret af Massachusetts General Hospital (W.G.A) og Shriners Children's Boston (B.U, K.U, C.L.C). Y.B og I.F.v.R finansieres af Shriners Hospitals for Children (henholdsvis forslags-id: #970280 og #857829).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1 mL Syringe Luer-Lok Tip | BD | 309628 | |
| 3-0 Ethilon 18” Black Monofilament Nylon suture | Ethicon | ETH-663H | |
| 8-0 Ethilon 12” Black Monofilament Nylon suture | Ethicon | 1716G | |
| Adson Atraumatic Forceps | Aesculap Surgical Instruments | BD51R | |
| Akorn Fluorescein Injection USP 10% Single Dose Vial 5 mL | Akorn | 17478025310 | |
| Betadine Solution 5% Povidone-Iodine Antiseptic Microbicide | PBS Animal Health | 11205 | |
| Bipolar Cords | ASSI | ASSI.ATK26426 | |
| Buprenorphine Hydrochloride Injection | PAR Pharmaceutical | 3003406C | This concentration needs to be diluted for rodents. |
| Depilatory product – Nair Hair remover lotion | Nair | NC0132811 | |
| Ear tag applier | World Precision Instruments | NC0038715 | |
| Gauze Sponges | Curity | 6939 | |
| Isoflurane Auto-Flow Anesthesia Machine | E-Z Systems | EZ-190F | |
| Isoflurane, USP | Patterson Veterinary | 1403-704-06 | |
| Jewelers Bipolar Forceps Non-Stick 11 cm, straight pointed tip, 0.25 mm tip diameter | ASSI | ASSI.BPNS11223 | |
| Lone Star elastic stays | Cooper Surgical | 3311-1G | |
| Lone star Self-retaining retractor | Cooper Surgical | 3304G | |
| Metronidazole tablets USP | Teva | 500111-333-06 | |
| Micro spring handle scissors | AROSurgical | 11.603.14 | |
| Microscope (surgical) | Leica | M525 F40 | |
| Microsurgical clamp applying forceps | Ambler Surgical | 31-906 | |
| Microsurgical clamps (x2) | Millennium Surgical | 18-B1V | |
| Microsurgical Dumont #4 forceps | Dumont Swiss made | 1708-4TM-PO | |
| Microsurgical needle holder | ASSI | B-14-8 | |
| Needle holder | World Precision Instruments | 501246 | |
| Nosecone for Anesthesia | World Precision Instruments | EZ-112 | |
| Pixel analysis software | GNU Image Manipulation Program v2.10 | GIMP | GNU Open licence |
| PrecisionGlide Needle 27 G | BD | 305109 | |
| Ragnell Scissors | Roboz Surgical | RS-6015 | |
| Rimadyl (carprofen) | Zoetis | 10000319 | This concentration needs to be diluted for rodents |
| Scientific Elizabethan collar (e-collar) for Rats | Braintree Scientific | NC9263311 | |
| Small animal ear tag | National Band & Tag Company | Style 1005-1 | |
| Small Animal Heated Operating Table (Adjustable) | Peco Services Ltd | 69023 | |
| Sterile towel drape | Dynarex Corporation | 4410 | |
| Sterile water for injection and irrigation | Hospira | 0409488724-1 | |
| Surgical scrub – BD ChloraPrep Hi-Lite Orange 3 mL applicator with Sterile Solution | BD | 930415 | |
| UV lamp | UVP | UVL-56 | |
| Webcol Alcohol prep pads | Simply Medical | 5110 |
References
- Copelli, C., et al. Management of free flap failure in head and neck surgery. ACTA Otorhinolaryngologica Italica. 37 (5), 387-392 (2017).
- Lese, I., Biedermann, R., Constantinescu, M., Grobbelaar, A. O., Olariu, R. Predicting risk factors that lead to free flap failure and vascular compromise: A single unit experience with 565 free tissue transfers. Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery. 74 (3), 512-522 (2021).
- Wang, W., et al. Flap failure and salvage in head and neck reconstruction. Seminars in Plastic Surgery. 34 (4), 314-320 (2020).
- Gabrysz-Forget, F., et al. Free versus pedicled flaps for reconstruction of head and neck cancer defects: a systematic review. Journal of Otolaryngology - Head & Neck Surgery. 48 (1), 13 (2019).
- Sievert, M., et al. Failure of pedicled flap reconstruction in the head and neck area: A case report of a bilateral subclavian artery stenosis. International Journal of Surgery Case Reports. 76, 381-385 (2020).
- Vaienti, L., et al. Failure by congestion of pedicled and free flaps for reconstruction of lower limbs after trauma: the role of negative-pressure wound therapy. Journal of Orthopaedics and Traumatology. 14 (3), 213-217 (2013).
- Murry, C. E., Jennings, R. B., Reimer, K. A. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation. 74 (5), 1124-1136 (1986).
- Akcal, A., et al. Combination of ischemic preconditioning and postconditioning can minimise skin flap loss: experimental study. Journal of Plastic Surgery and Hand Surgery. 50 (4), 233-238 (2016).
- Ulker, P., et al. Does ischemic preconditioning increase flap survival by ADORA2B receptor activation. Clinical Hemorheology and Microcirculation. 75 (2), 151-162 (2020).
- Min, S. -H., Choe, S. H., Kim, W. S., Ahn, S. -H., Cho, Y. J. Effects of ischemic conditioning on head and neck free flap oxygenation: a randomized controlled trial. Scientific Reports. 12 (1), 8130 (2022).
- Dacho, A., Lyutenski, S., Aust, G., Dietz, A. Ischemic preconditioning in a rat adipocutaneous flap model. HNO. 57 (8), 829-834 (2009).
- Yildiz, K., et al. Comparison of the flap survival with ischemic preconditioning on different pedicles under varied ischemic intervals in a rat bilateral pedicled flap model. Microsurgery. 34 (2), 129-135 (2014).
- Ottomann, C., Küntscher, M., Hartmann, B., Antonic, V. Ischaemic preconditioning suppresses necrosis of adipocutaneous flaps in a diabetic rat model regardless of the manner of preischaemia induction. Dermatology Research and Practice. 2017, 4137597 (2017).
- Grimaud, J., Murthy, V. N. How to monitor breathing in laboratory rodents: a review of the current methods. Journal of Neurophysiology. 120 (2), 624-632 (2018).
- Strohl, K. P., et al. Ventilation and metabolism among rat strains. Journal of Applied Physiology. 82 (1), 317-323 (1997).
- Mucke, T., et al.
- Hsu, C. -E., et al. The rat groin flap model redesigned for evaluating treatment effects on ischemia-reperfusion injury. Journal of Surgical Research. 222, 160-166 (2018).
- Mücke, T., et al. Indocyanine green videoangiography-assisted prediction of flap necrosis in the rat epigastric flap using the flow® 800 tool. Microsurgery. 37 (3), 235-242 (2017).
- Wang, D., Chen, W. Indocyanine green angiography for continuously monitoring blood flow changes and predicting perfusion of deep inferior epigastric perforator flap in rats. Journal of Investigative Surgery. 34 (4), 393-400 (2021).
- Berkane, Y., et al. How to secure pedicled flaps using perioperative indocyanine green angiography: a prospective study about 10 cases. World Journal of Surgery and Surgical Research. 4 (1), 1319 (2021).
- Alstrup, T., Christensen, B. O., Damsgaard, T. E. ICG angiography in immediate and delayed autologous breast reconstructions: peroperative evaluation and postoperative outcomes. Journal of Plastic Surgery and Hand Surgery. 52 (5), 307-311 (2018).
- Küntscher, M. V., et al. Ischemic preconditioning by brief extremity ischemia before flap ischemia in a rat model. Plastic and Reconstructive Surgery. 109 (7), 2398-2404 (2002).
- Liu, R. Q., et al. Cost analysis of indocyanine green fluorescence angiography for prevention of anastomotic leakage in colorectal surgery. Surgical Endoscopy. 36 (12), 9281-9287 (2022).
- Cheng, M. H., et al. Devices for ischemic preconditioning of the pedicled groin flap. The Journal of Trauma. 48 (3), 552-557 (2000).
- Xiao, W., et al. An innovative and economical device for ischemic preconditioning of the forehead flap prior to pedicle division: a comparative study. Journal of Reconstructive Microsurgery. 38 (9), 703-710 (2022).
- Küntscher, M. V., Hartmann, B., Germann, G. Remote ischemic preconditioning of flaps: a review. Microsurgery. 25 (4), 346-352 (2005).
