Эта рукопись описывает методы, связанные с созданием и ремонта дефекта брюшной стенки живота (грыжа). Эта модель может использоваться для изучения ремонт таких стратегий, как те, которые используют имплантированных материалов. В этой рукописи ремонт экспериментальных грыжи с свинину малого кишечника подслизистой представлена в качестве примера.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Использование модели крыса учиться вентральной грыжи живота
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Вентральной грыжи живота является относительно распространенным клинического состояния, который иногда требует herniorraphy (хирургического). Ремонт вентральной грыжи живота обычно требует имплантации материала в качестве механический мост через дефект в брюшной стенке. Биоматериалов, например свинину малого кишечника подслизистой (SIS), также служат решетки для роста клеток в имплантат и естественно можно включить в ткани узла. Разработка таких материалов ремонт выгоды от использования животных моделей в которых экспериментальной брюшной стенки дефекты легко создаются и поддаются для ремонта в воспроизводимый моды. Предлагаемый здесь метод описывает хирургическое создание и ремонт вентральной грыжи живота в мышиной модели. Когда SIS используется для ремонта экспериментальный вентральной грыжи живота в этой модели, он быстро включен в ткани узла в течение 28 дней после имплантации. Гистологически включение их имплантированного материала в ткани макроорганизма характеризуется надежные сортопопуляциях ответ. Будущие усовершенствования и применения модели крыс брюшной грыжи вероятно может включать сахарным диабетом и ожирением животных как средство более тесно имитировать общие сопутствующие заболевания человека.
Введение
Грыжи брюшной стенки является вопросом часто встречающихся клинических, которое может произойти вследствие врожденного дефекта, травмы или сбой закрытия хирургических ран, с участием брюшной стенки. Ремонт обычно включает в себя использование имплантат укрепить брюшной стенки, с пониженной ставкой повторения, отметил в пациентов с имплантата по сравнению с теми, в которых брюшной стенки просто закрывается с швом. 1
Хирургическое грыжи часто требует механических восполнение дефекта с имплантированного материала. В этой связи были использованы синтетические и природные материалы для грыжи. Многие синтетические материалы обычно не рассасывающиеся и включают в себя полипропилен, полиэтилен Терефталат полиэстер и расширенной политетрафторэтилена, в то время как другие синтетические имплантаты сочетаются один из материалов, не рассасывающиеся рассасывающиеся полимер, например polygalactine. 1 в отличие от природного материала имплантатов являются обычно производными от животного или человека трупной источников. Натуральные материалы, используемые для грыжи обычно богаты коллагена и выступать в качестве лески для врастания и интеграции ткани макроорганизма.
Желание развивать и оптимизировать новые материалы для ремонта вентральной грыжи живота требует соответствующей животной модели для оценки кандидата материалов. Исследования были проведены в различных видов, в том числе овец, свиней2 ,3 кролики,4 крыс,5,6,,78 и собак. 9 преимущество использования крыс для таких исследований является, что они предлагают модель легко обрабатываются доступны в различных штаммов инбредных для обеспечения управления генетической изменчивости. Кроме того, меньше Общая площадь поверхности тела крысы по сравнению с другими видами, перечисленные выше разрешение оценки материалов, которые могут быть экспериментальный характер и, следовательно, не обильные. Кроме того, сокращение расходов, связанных с крысы против других видов позволяют относительно увеличения способности экрана кандидат материалы для использования в ремонт вентральной грыжи живота. Соображения для материалов обычно включают легкость обработки, хирург, прочность, возможность включения в ткани макроорганизма, биосовместимость и устойчивость к инфекции.
В качестве примера свинину малого кишечника подслизистой (SIS) является естественным биоматериала, которая была использована для широкого спектра тканей ремонт индикаций, включая ремонт вентральных грыж брюшной, паховые и диафрагмального. 10 , 11 , 12 SIS быстро включены в ткани макроорганизма и был найден в целом устойчивы к инфекции, и поэтому материал имеет особую полезность в загрязненных областях. 13 , 14 в мышиной модели, SIS продемонстрировал легкость обработки, хорошая прочность на растяжение, как определяется Одноосное растяжение сбоя теста и поощрение врастания ткани коллагена осаждения и неоваскуляризации. 6 , 7
Точная хирургические преодоление дефекта является важнейшей особенностью продуктивной моделирования при оценке кандидата материалы для ремонта. Животное должно быть достаточно наркотизированных и асептической техники неукоснительно. Кроме того должны быть тщательно созданы и затем преодолеть таким образом, который обеспечивает достаточно материала для поля дефекта дефекта брюшной стенки стандартного размера. 8 этот протокол предоставляет стандартный метод для подражания для хирургических создание и ремонт, вентральной грыжи живота с помощью SIS в качестве примера, преодоление материал в крысу.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
использование животных в этот протокол был одобрен в Университете Нотр Дам институциональных животное уход и использовать Комитет, после всех нормативных требований и руководящих принципов и было проведено в объекте, который аккредитован Для оценки и аккредитации лабораторных животных ухода (АААЛЖ), Международная ассоциация.
1. Выбор животных
- приобретать патогеном бесплатно Sprague-Dawley крыс из авторитетных поставщиков или колония разведения.
Примечание: Часто, Фонда ветеринар или менеджер может направить следователю для соответствующих источников. Крысы приблизительно 250 г веса тела подходит для выполнения этой процедуры. - Один день до операции, изучить животных, которые будут использоваться для обеспечения того, чтобы они клинически здоровых. В этой связи весят животного и оценить состояние организма; Обратите внимание на любых аномалий в дыхание, наличие каких-либо открытые раны или масс и уровень общей активности животных. Обратите внимание никаких аномалий в хирургической записи и рассмотреть такие замечания в качестве потенциальных критерии исключения.
2. Анестезия и подготовка животных для асептических хирургии
- для анальгезии, администрировать 1,1-1,2 мг/кг устойчивый выпуска бупренорфина, подкожно крысы 2 ч до операции. применить глазная мазь для обоих глаз и администрирование 2 мл подкожно утепленные стерильный физиологический раствор.
- Анестезировать Крыса с внутрибрюшинного дозу кетамина гидрохлорид (90 мг/кг) и ксилазина (10 мг/кг). Применять небольшое количество глазные смазки для каждого глаза, чтобы предотвратить роговицы dessication. Когда животное ’ s дыхания устойчивый и больше не существует никакого ответа на щепотку фирмы мыс, крыса достигла уровня анестезии, достаточных для хирургии. Приемлемый уровень анестезии может быть далее подтвержден наличием глубоких, регулярное дыхание и нормальный цвет глаз (по сравнению с бледность, который может предложить неадекватной перфузии сердечно-сосудистых).
- Бритья вентральной живота с коммерческой Клипперс от лобка до грудины и боковые поля на вентрально. Удалить обрезанные волосы, применяя влажным бумажным полотенцем для области.
- Скраб бритая области с йодофора антисептические следуют протереть на 70% спирте. Применять хирургические шторы, чтобы окно для разреза может быть изолирован от потенциального загрязнения.
- Дон стерильные хирургические платье, маску для лица и волос капота. Тщательно вымойте и вымыть руки с мылом и Дон стерильные хирургические перчатки.
3. Создание и ремонт вентральной грыжи живота
- до операции, стерилизации хирургических инструментов в автоклав.
- С помощью скальпеля, сделать около 3-4 см вертикальный разрез вдоль вентральной midline вплоть до уровня брюшной мускулатуры. Аккуратно поднимите брюшной стенки с щипцами и создать небольшое отверстие через linea alba. Для защиты основных внутренних органов, вставьте щипцы через отверстие и в брюшную полость в качестве защитного руководство как мышц стенки резаная для создания примерно 2 см x 2 см полная толщина дефект, резки примерно 1 см сбоку от каждой стороны от средней линии на обоих концах linea alba разрез.
- Положите нарезанные 2 см x 2 см раздел механических промежуточного материала, 4-слойный SIS в данном случае (рис. 1), над дефектом.
Примечание: в качестве альтернативы, подложки подход может использоваться в котором помещается в разделе материала в брюшную полость для покрытия дефекта от внутренний аспект. - Шов на четырех углах преодоление материала мышцы брюшной стенки, с использованием 4-0 шелка или нейлона в шаблон простой Прерванный шовный.
Примечание: Использование не рассасывающиеся шовные позволяет легко идентифицировать имплантированного материала после урожая против рассасывающиеся шовные материалы. - Безопасный каждый край материала с трех дополнительных швов, на одинаковом расстоянии. Изучить всю продольных края обеспечить не существуют значительные пробелы, которая могла бы позволить проход внутренних органов через брюшную стенку; и, если такие пробелы существуют, место дополнительных швов для дальнейшего обеспечения маржи.
- Закройте подкожной клетчатки с рассасывающиеся шовные 4-0 в простой шаблон прерван. Закрыть кожи с хирургической скобы, хотя также может быть использован шов применяется в простой шаблон Прерванный.
- Не оставляйте животное без присмотра до тех пор, пока он достаточно сознание вернуть грудной recumbency; и не возвращают животное, которое претерпел хирургии в компании других животных до тех пор, пока он полностью оправился от анестезии. В это время, держать животное в теплой области для предотвращения переохлаждения.
- Изучения животных ежедневно которые подверглись этой процедуре для обеспечения полного восстановления и нормального заживления. Удаление кожи скрепки с основным продуктом для удаления 7-10 дней после операции.
4. Урожай имплантированных материалов
- в соответствии с потребностями исследования, усыпить, при передозировке двуокиси углерода в камере заполнить составляет 10-30%, животных в определённое время, часто 21 - 28 дней после операции.
- С помощью стандартных патанатомия tools, откройте кожи и брюшной стенки и разоблачить области имплантата.
Примечание: Если не рассасывающиеся шовные материалы были использованы для защиты имплантаты, материал может быть идентифицирован оригинальные швы (рис. 2). - Соблюдать любой грубых патологических наблюдений, включая любые побочные реакции (например, зияние раны, абсцесс, серома, гематомы) и степени адгезии и упорство для базового внутренностей.
- Удалить имплантат сайт путем разрезания широкий участок ткани, которая включает имплантата. Поместите образец в фиксатор, как нейтральный буферизации формалина 10%, в рамках подготовки к обработке для гистологического исследования и описания.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Через 28 дней после имплантации SIS обычно демонстрирует хорошие включения в ткани узла (рис. 2). В большинстве случаев есть остаточная SIS очевидной, хотя ткани часто должны быть изучены для определения имплантированного материала. Гистологический анализ подтвердил грубых патологических наблюдений, иллюстрирующие включение хорошие ткани с преимущественно сортопопуляциях ткани и очень мало остаточного SIS отмечено (рис. 3). Эти результаты демонстрируют по...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Материалы для ремонта вентральной грыжи живота представляют большой интерес, особенно те, которые обеспечивают начальный механический мост и затем возможность включения в ткани узла. В этой связи были исследованы разнообразные материалы, включая SIS, свинину бесклеточной дермального матрикса и свинину перикарда. 6 , 7 эти материалы представляют собой внеклеточной матрицы этих тканей и выступать в качестве леса в которых клетки могут мигрировать и распространяться...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Один из авторов (CJ) работает повар Biotech, Inc., производитель медицинского класса SIS.
Благодарности
Авторы хотели бы поблагодарить Валери Шредер за ее помощь в технических аспектах этой работы. Работы, связанные с развитием этой модели была поддержана Кука Biotech, Inc. (Запад Лафайетт, IN США).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Изофлуран (Изофло)Генри | Шайн Здоровье животных | 17579 | газовый анестетик |
| Optixcare Глазная смазка | Генри Шайн Здоровье животных | OPX4240 | глазная смазка |
| Остер Машинки для стрижки | Генри Шайн Здоровье животных | 6092 | машинки для стрижки волос |
| Бетадин хирургический скраб | Генри Шайн Здоровье животных | 1618 | антисептический йодофор |
| Стерильный скальпель | Henry Schine Animal Health | 329 | # 10 скальпель |
| 9" x 12" одноразовая хирургическая простыня | Braintree Scientific, Inc. | SP-RPS | Хирургическая простыня |
| 4-0 нейлоновый шовный материал | Braintree Scientific, Inc. | SUT 812 | Шовный материал |
| 4-0 Рассасывающийся шовный материал | Henry Schine Animal Health | 29242 | Синтетический рассасывающийся шовный материал |
| 9 мм Autoclips и аппликатор | Braintree Scientific, Inc. | ACS KIT | Хирургические скобы для закрытия разреза кожи |
| Торбугезик/анальгетик | Henry Schein Animal Health | 12084 | Тартарат буторфанола для послеоперационной анальгезии |
| Подслизистая оболочка тонкой кишки (SIS) | Cook Biotech, Inc. | Материал имплантата для перекрытия экспериментального дефекта брюшной стенки | |
| Rats | Harlan, Inc. | Sprague Dawley | Animal для моделирования грыж |
Ссылки
- Poussier, M., et al. A review of available prosthetic material for abdominal wall repair. J. Visc. Surg. 150 (1), 52-59 (2013).
- Hjort, H., Mathisen, T., Alves, A., Clermont, G., Boutrand, J. P. Three-year results from a preclinical implantation study of a long-term resorbable surgical mesh with time-dependent mechanical characteristics. Hernia. 16 (2), 191-197 (2012).
- Ko, R., Kazacos, E. A., Snyder, S., Ernst, D. M. J., Lantz, G. C. Tensile strength comparison of small intestinal submucosa body wall repair. J. Surg. Res. 135 (1), 9-17 (2006).
- Garcia-Moreno, F., et al. Comparing the host tissue response and peritoneal behavior of composite meshes used for ventral hernia repair. J. Surg. Res. 193 (1), 470-482 (2015).
- Soiderer, E. E., Lantz, G. C., Kazacos, E. A., Hodde, J. P., Wiegand, R. E. Morphologic study of three collagen materials for body wall repair. J. Surg. Res. 118 (2), 161-175 (2004).
- Liu, Z., Tang, R., Zhou, Z., Song, Z., Wang, H., Gu, Y. Comparison of two porcine-derived materials for repairing abdominal wall defect in rats. PLOS One. 6 (5), e20520(2011).
- Zhang, J., Wang, G. Y., Xiao, Y. P., Fan, L. Y., Wang, Q. The biomechanical behavior and host response to porcine-derived small intestine submucosa, pericardium and dermal matrix acellular grafts in a rat abdominal defect model. Biomaterials. 32 (29), 7086-7095 (2011).
- Ma, J., Sahoo, S., Baker, A. R., Derwin, K. A. Investigating muscle regeneration with a dermis/small intestinal submucosa scaffold in a rat full-thickness abdominal wall defect model. J.Biomed.Mater.Res.Part B. 103 (2), 355-364 (2015).
- Greca, F. H., Souza-Filho, Z. A., Giovanni, A., Rubin, M. R., Kuenzer, R. F., Reese, F. B., Araujo, L. M. The influence of porosity on the integration histology of two polypropylene meshes for the treatment of abdominal wall defects in dogs. Hernia. 12 (1), 45-49 (2008).
- Hiles, M., Record-Ritchie, R. D., Altizer, A. M. Are biologic grafts effective for hernia repair? A systematic review of the literature. Surg. Innov. 16 (1), 26-37 (2009).
- Helton, W. S., Fisichella, P. M., Berger, R., Horgan, S., Espat, N. J., Abcarian, H. Short-term outcomes with small intestinal submucosa for ventral abdominal hernia. Arch. Surg. 140 (6), 560-562 (2005).
- Franklin, M. E., Trevino, J. M., Portillo, G., Vela, I., Glass, J. L., Gonzalez, J. J. The use of porcine small intestinal submucosa as a prosthetic material for laparascopic hernia repair in infected and potentially contaminated fields: long-term follow-up. Surg. Endosc. 22 (9), 1941-1946 (2008).
- Clarke, K. M., Lantz, G. C., Salisbury, S. K., Badylak, S. F., Hiles, M. C., Voytik, S. L. Intestine submucosa and polypropylene mesh for abdominal wall repair in dogs. J. Surg. Res. 60 (1), 107-114 (1996).
- Sarikava, A., Record, R., Wu, C. C., Tullius, B., Badylak, S. F., Ladisch, M. Antimicrobial activity associated with extracellular matrices. Tissue Eng. 8 (1), 63-71 (2002).
- Serra, R., Grande, R., Butrico, L., Rossi, A., Settimio, U. F., Caroleo, B., Amato, B., Gallelli, L., de Franciscis, S. Chronic wound infections: the role of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Expert Rev. Anti. Infect. Ther. 13 (5), 605-613 (2015).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
