Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Оценка плазменной коагуляции на ткани печени в большой модели на животных в естественных условиях

8.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/57355

⸱

4 августа 2018 г.

 ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, University of Bonn, 2Institute for Laboratory Animal Science & Experimental Surgery, RWTH Aachen University, 3Department of Anesthesiology, RWTH Aachen University

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем протокол экспериментально оценить плазменной коагуляции в ткани печени в естественных условиях. В модели свинину микроциркуляцию изучается лазера Doppler, глубины коагуляции измеряется гистологически, температура на сайте коагуляции инфракрасный термометр и тепловизора и проток уплотнения эффект подтверждается давление разрыва эксперименты.

Аннотация

Плазменной коагуляции в виде электрокоагуляции используется в печени хирургии для Десятилетия для герметизации большой поверхности среза печени после крупных гепатектомии для предотвращения кровоизлияний на более позднем этапе. Точное воздействие плазменной коагуляции на ткани печени только плохо изучены. В нашей модели свинину коагуляции эффекты могут рассматриваться рядом клинического применения. Документы комбинированная лазерно доплеровского расходомера и спектрофотометрические микроциркуляции изменяется во время коагуляции в глубине тканей 8 мм неинвазивно, обеспечивая количественной информации о гемостаза за пределами субъективное впечатление клинических. Температура на сайте коагуляции оценивается с коагуляции предварительного и должность инфракрасный термометр и с помощью тепловизора во время свертывания крови, измерение температуры газа луч не представляется возможным из-за верхний порог устройств. Глубины коагуляции измеряется микроскопически гематоксилином/эозина окрашивали объект-микрометр разделы после калибровки и дает точную информацию о мощности параметр коагуляция глубина отношение. Уплотнительный эффект эффект рассматривается на желчных протоков, как это не возможно для плазменный коагулятор для уплотнения крупных кровеносных сосудов. Всплеск давления эксперименты проводятся, описаны органам исключать кровяного давления воздействия.

Введение

Аргон плазменной коагуляции (APC) является широко используемым инструментом в абдоминальной хирургии для более чем трех десятилетий1,2. Это стандартный метод для достижения вторичного гемостаза после крупных гепатектомии запечатывая печени вырезать поверхность для предотвращения позднее кровоизлияния3. Плазменной коагуляции является специализированной формой радиочастотного электрокоагуляции, которая обеспечивает электрическую энергию через дугу ионизированного газа. Предоставление монополярной электротермических гемостаз, это бесконтактный метод обладает преимуществом предотвращения электрод прилипает к ткани4. Ионизированный газ луч автоматически направлены к области низких электрического сопротивления и отвернулся когда сопротивление поднимается из-за высыхания в другие районы, еще не сморщившимися. Это производит равномерное ограниченные глубины коагуляции5,6. Факторов, влияющих на свертываемость эффект являются активации время, параметра питания устройства коагуляции и расстояние от датчика до ткани. Гелий является другой газ-носитель, который может быть использован для плазменной коагуляции7. Последние клинические исследования сосредоточены на клинические исходы, вместо того, чтобы выводы гистологические и функциональных3,8,9, во время экспериментальных исследований было сосредоточено на в vitro исследования10 или эксперименты на изолированной перфузии органов11.

Основной протокол позволяет изучение последствий плазменной коагуляции в крупных животных модели недалеко от клинического применения, с использованием стандартного оборудования человека на свиней: микроциркуляции неинвазивно оценивается с помощью лазера доплеровского расходомера и Спектрофотометр, которая является стандартной клинической инструментом для этой индикации12,13. Изменения температуры во время свертывания контролируются с инфракрасный термометр и тепловизора. Глубины коагуляции измеряется на гистологических гематоксилином/эозина окрашенных разделы после сбора образцов ткани. Для сравнения с другими средствами для вторичного гемостаза всплеск давления являются эксперименты. В отличие от ранее описанных методов14, они проводятся на описаны органов исключить кровяного давления воздействия. Помимо описанных расследований на местном воздействии плазменной коагуляции Стандартные анализы крови также может осуществляться в свинину модели.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Соблюдались правила регулируются законодательством Германии для исследования на животных, а также принципы лабораторных животных ухода (национальные институты здравоохранения публикации издание 8, 2011). Официальное разрешение от действующего правительственных ухода за животными (шведским für натур, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen, Реклингхаузен, Германия).

1. Животные

  1. Использование женского Немецкий ландрас свиней (весом 25-30 кг) размещается в открытых клетках.
  2. Используйте 5 животных на группы (аргон, гелий).
  3. Разрешить животных, чтобы акклиматизироваться к окрестности для по крайней мере за одну неделю до экспериментов. Быстрый животных за 24 ч до операции со свободным доступом к воде.

2. анестезия

  1. Premedicate животные с внутримышечной инъекции кетамин (15 мг/кг веса тела [Вт]), Ксилазина (10 мг/кг массы тела) и атропина (0,1 мг/кг массы тела) 10 мин до индукции анестезии.
  2. Периферического венозного доступа устанавливается путем размещения 22-го калибра катетер в Вену уха.
  3. Вызвать общий наркоз, и.в. введения пропофола 2 мг/кг веса тела.
  4. Поместите животное в лежачем положении и выполняют продольный разрез в шейных паз над длиной 2 см. найти вену через тупым подготовки подкожной клетчатки. Вставьте канюлю, затем Seldinger проволоки.
  5. Убрать канюли и вставьте 14 отец катетер через проволочный направитель. Убрать проволочный направитель. Подключите катетер для модуля и фиксировать катетер ремень или шва.
  6. Вытяните язык и вставьте прямо Ларингоскоп. Используйте кончик Ларингоскоп тянуть вниз надгортанник. Вставьте трубку через голосовые связки. Поместите манжету под глотки и надуть.
  7. Проветрите с 40% кислорода на 20-26 вдохов/мин и дыхательный объем 10 мл/кг держать конца Приливные частичной углерода диоксида напряженность между 36 и 42 мм ртутного столба.
  8. Поддержание анестезии с изофлюрановая в концентрации 1-1,5% и фентанила в концентрации 3-4 мкг/кг/ч.
  9. Поставка раствора рингера лактата с начальной скоростью 4 мл/кг/ч и увеличить после лапаротомии для скорости постоянной инфузии 8 мл/кг/ч.

3. хирургии и плазменной коагуляции

  1. Место животного в лежачем положении на стандартной хирургической таблицы.
  2. Дезинфекция кожи путем применения стандартных хирургических дезинфицирующего средства (2-пропанол 45 г/100 г, 1-Пропанол 10 г/100 г, дифенил-2-ол 0,2 г/100 г) хирургические тампоном 3 раза.
  3. Выполняют широкий срединная лапаротомия от мечевидного отростка до лобка с помощью скальпеля и установить Ретракторы хирургические.
  4. Включите устройство, плазменной коагуляции, открыть бутылку газ аргон или гелий, в зависимости от используемых перевозчик газ. Отрегулируйте поток газа до 3 Л/мин выберите коагуляции устройства выходной мощности по желанию.
    Примечание: Оба благородные газы, аргона или гелия, может использоваться для плазменной коагуляции. Коагуляция эффекты являются сопоставимыми. Смотрите7 ссылка для деталей.
  5. В ранее описанных7выполните плазменной коагуляции на левой доли печени. Используйте формы титана (квадратное отверстие 1 x 1 см2) для стандартизации зоне коагуляции. Коагулировать 5 s с расстоянием зонд 1 см. Коагуляции с различной мощности настройки могут быть выполнены параллельно короткое расстояние между коагуляции 5 мм (рис. 1).
  6. Для уборки в печени, разделите все связочного подключения к печени. Изолировать и разделить печеночная ножке выше Улучшенный изгиб двенадцатиперстной кишки, оставив длинные части воротной вены и общего желчного протока. Разделите caval Вену выше и ниже печени и получить орган.
  7. После сбора урожая в печени, свиней были умерщвлены и.в. администрацией Пентобарбитал 0,16 г/кг массы тела.
  8. Для экспериментов всплеск давления иссечения половины левой медиальной печени доли с острыми ножницами. Плазменной коагуляции разрез поверхности (Выходная мощность 100Вт) или уплотнением поверхности среза с фибринового герметика (рис. 2).

4. микроциркуляции измерения

Примечание: Лазерная доплеровская спектроскопия можно определить поток крови в ткани через измерения доплеровского сдвига, вызванных движением эритроцитов. Лазерный сигнал коррелирует с числом движущихся эритроцитов. Доплеровская спектроскопия лазера используется в клинических (например трансплантации медицины) и был проверен несколько раз15.

  1. Включите лазер доплеровского расходомера и спектрофотометра. Используйте плоский зонд.
  2. Возьмите базовые измерения потока и скорости. Сохраните или запишите значения.
  3. Выполняют коагуляцию как описано меньше 3.5 голов.
  4. Место плоский зонд на сайтах коагуляции и измерения расхода и скорости. Опять же сохранить или запишите значения.
  5. Повторите для всех параметров питания коагулятор устройства.

5. Измерение температуры

  1. Переключение системы на (тепловизора, ноутбук и инфракрасный термометр) и пусть он баллотироваться на по крайней мере 1 час перед выполнением измерений.
  2. Отрегулируйте фокус и просмотр кадра на тепловизора на сайте коагуляции. Инфракрасная последовательности могут быть обнаружены с пространственным разрешением 1024 x 768 пикселей с разрешением температура больше чем 20 МК. Принимать во внимание, что регион коагуляции и окружающие ткани — пострадавших от передачи тепла — расположен в центре представления.
    Примечание: Она должна включать как много пикселей кадра как можно для оптимального пространственного разрешения.
  3. Запись процесса коагуляции с плазменный коагулятор на поверхности печени с тепловизора в течение 2 мин.
  4. Анализ последовательности изображений с помощью программного обеспечения анализа термография: определение областей, представляющих интерес.
    Примечание: Программное обеспечение вычисляет курс соответствующей температуры с течением времени.

6. измерения глубины коагуляции

  1. Урожай левой медиальной печени доли с острыми ножницами.
  2. Акцизный коагуляции сайты с толщиной 1 см. Разрежьте на 3 мм толщиной продольной сегментов для дальнейшей обработки.
  3. Образцы тканей исправить на 4 ° C на ночь с нейтральным 10% буферизации формалин. Тепла 2 ° C выше точки плавления парафина и вставлять фрагменты. Процесс на ночь.
  4. Выполните гематоксилином/эозином.
    1. Deparaffinize и гидрата ткани впоследствии окунания в 2 x ксилол, 100% этанола (EtOH), 95% EtOH, 70% EtOH, деионизированную H2O 2 мин.
    2. Пятно образца ткани раствором гематоксилином Мейера за 3 мин.
    3. Теперь промойте в проточной воде в течение 5 мин.
    4. Окрашивать ткани раствором эозина 3 мин.
    5. Промыть в 2 x EtOH 95%, а затем ксилол, 3 мин. Крепление с стандартной монтажной среды.
  5. Переключение системы на (микроскоп подключенной камеры, изображения программное обеспечение). Посмотреть все секции с 40 кратном.
  6. Возьмите изображения объекта микрометра с увеличением 40 X. Нажмите кнопку калибровки в окне цели. Выберите ручной калибровки. Нарисуйте линию на изображении микрометра 100 µm. Ввод 0,1 мм в диалоговом окне и нажмите кнопку ОК.
  7. Выберите длину в представлении > анализ управления > окно аннотации и измерения. Измерьте расстояние от поверхности печени для коагуляции разницы с помощью мыши. Экспорт или отметить результат. Повторите измерение в другом месте на тот же слайд.
    Примечание: Глубины коагуляции легко может быть продифференцированным от нормальной ткани печени острый разницы между шнуры нормальных гепатоцитов и зоны некроза усохшие цитоплазмы, pyknotic ядер и кровоизлияние зон.
  8. Вычислите среднее из двух измерений.

7. взрыв измерение давления

  1. Переключение системы на (автоматические насосы, измеритель давления). Подготовка пробы печени согласно шаг 3.7.
    Примечание: Используйте две параллельные насосы, подключен через 3-способ краном. Максимальное давление 1500 мм Hg не могут быть получены с одним насосом.
  2. Изолируйте воротной вены, общих печеночной артерии и желчных протоков с ножницами в тактильной ножке. Зажим воротной вены с щипцами overholt и перевязать с швом монофил 4-0. Зажим общих печеночная артерия overholt щипцами и перевязать с швом монофил 4-0.
  3. Вставить катетер Ch-16 в общего желчного протока и перевязать с шелковой швом 2-0. Подключите катетер к автоматические насосы, установки 3-ходовой кран с измеритель давления (рис. 3).
  4. Заполните шприц перфузии физиологического раствора.
  5. Запустите автоматические насосы с скорость доставки 99 мл/ч.
  6. Контролировать печени вырезать поверхность и давление метр для утечки и запись давления разрыва.
    Примечание: Для легче признания утечки, патент голубой могут добавляться в солевой раствор (2 мл патентных синий + 18 мл физиологического раствора). Это проще соблюдать давление разрыва, заметив время потери давления на измеритель давления.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Микроциркуляции: Использованием диагностических устройств для гемостаза после плазменной коагуляции может быть продемонстрирована изменения микроциркуляции. Капиллярной крови уменьшается поток (отображается как условные единицы (AU)) из базового значения 142.7 ± 76.08 AU 57.78 ± 49,57 AU на 25 W устройства выходной мощности, 48,5 ± 7.26 AU на 50 Вт и 5.04 ± 1.31 AU на 100 W (рис. 4).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Для долгое время16устанавливаются грызунов модели для хирургии печени. Тем не менее, большие животные модели предлагают определенные преимущества: не микрохирургической техники требуется как стандартные постановляющей части оборудования для людей может быть применен, хирургические методы сопоставимы с клинического использования и методы стандартной клинической оценки может быть переведен в экспериментах. Например стандартные клинические анализы крови может осуществляться без необходимости в специа...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

Авторы имеют без подтверждений.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Ксилазин 20 мг/млVetoquinol GmbHXylapan
Кетамин 100 мг/млCevaGmbH Ceva Кетамин для инъекций
Атропин 100 мг / 10 млDr. Franz Kö hler Chemie GmbHAtropinsulfat Kö hler 100 мг Amp.
ПропофолFresenius Kabi GmbHПропофол 1% MCT Fresenius
FentanylKG Rotexmedica GmbHФентанил 0,5 мг Rotexmedica
IsofluraneAbbot GmbHForene 100% (V/V) 250 мл
раствор лактата РингераBaxter Deutschland GmbHнатрий 131 ммоль/л, калий 5 ммоль/л, кальций 2 ммоль/л, клорид 111 ммоль/л, лактат 29 ммоль/л
Хирургический дезинфактантSchü lke & Mayr GmbHKodan Tinktur forte gefä rbt 1l 104804
Моторизованный микроскопNikon Instruments ЕвропаEclipse TE2000-E Микроскоп
фотоаппаратNikon InstrumentsЕвропа Digitalsight DS-Qi1Mc
Программное обеспечение для обработки изображенийNikon Instruments ЕвропаЭлементы NIS Vers. 4.40
Плазменный коагуляторSö ring GmbHCPC-1000
Аргон газообразныйLinde AGArgon 4.8 
Гелий газообразныйLindeAG Гелий 4.8
O2CLEA Medizintechnik GmbHO2C Версия 1212с зондом LF-2 или LF-3
Инфракрасный термометрVoltcraftVOLTCRAFT IR 260-8S
Термографическая камераInfraTec GmbHVarioCAM HD head 820
Программное обеспечение для термографического анализаInfraTec GmbHIRBIS 3
Раствор гематоксилинаMerck 1.09249
Раствор ЭозинаVWR International GmbHMerck 1.09844
Роликовый насос Masterflex L/S easy LoadCole-Parmer Instrument Companyмодель 7518-10
PerfusorpumpB. Braun Melsungen AGPerfusor secura FT
Цифровой измеритель давленияGreisinger электронныйGMH 3161
Perfusorsyringe, 50 млB. Braun Melsungen AGREF 8728810 F
Perfusor line, Type IV Standard, PVC Luer lockB. Braun Melsungen AGREF 8722960
3-х ходовой запорный кран, Dicofix C35CB. Braun Melsungen AGREF 16494 C
Silk 2-0. 3 метрическийРезорбаREF H5F
Vicryl 4-0 SutupakEthiconV1224H
NaCl 0,9 %B. Braun Melsungen AG
Майера

Ссылки

  1. Link, W. J., Incropera, F. P., Glover, J. L. A plasma scalpel: comparison of tissue damage and wound healing with electrosurgical and steel scalpels. ArchSurg. 111, 392-397 (1976).
  2. Kwon, A. H., Inui, H., Kamiyama, Y. Successful laparoscopic haemostasis using an argon beam coagulator for blunt traumatic splenic injury. EurJSurg. 167, 316-318 (2001).
  3. Frilling, A., et al. Effectiveness of a new carrier-bound fibrin sealant versus argon beamer as haemostatic agent during liver resection: a randomised prospective trial. Langenbecks ArchSurg. 390, 114-120 (2005).
  4. Raiser, J., Zenker, M. Argon plasma coagulation for open surgical and endoscopic applications: state of the art. J Phys Appl Phys. 39 (16), 3520-3523 (2006).
  5. Farin, G., Grund, K. E. Technology of argon plasma coagulation with particular regard to endoscopic applications. EndoscSurgAllied Technol. 2, 71-77 (1994).
  6. Grund, K. E. Argon plasma coagulation (APC): ballyhoo or breakthrough? Endoscopy. 29, 196-198 (1997).
  7. Glowka, T. R., Standop, J., Paschenda, P., Czaplik, M., Kalff, J. C., Tolba, R. H. Argon and helium plasma coagulation of porcine liver tissue. J Int Med Res. , (2017).
  8. Dowling, R. D., Ochoa, J., Yousem, S. A., Peitzman, A., Udekwu, A. O. Argon beam coagulation is superior to conventional techniques in repair of experimental splenic injury. JTrauma. 31, 717-720 (1991).
  9. Go, P. M., Goodman, G. R., Bruhn, E. W., Hunter, J. G. The argon beam coagulator provides rapid hemostasis of experimental hepatic and splenic hemorrhage in anticoagulated dogs. JTrauma. 31, 1294-1300 (1991).
  10. Brand, C. U., Blum, A., Schlegel, A., Farin, G., Garbe, C. Application of argon plasma coagulation in skin surgery. Dermatology. 197, 152-157 (1998).
  11. Carus, T., Rackebrandt, K. Collateral tissue damage by several types of coagulation (monopolar, bipolar, cold plasma and ultrasonic) in a minimally invasive, perfused liver model. ISRNSurg. , 518924(2011).
  12. Bludau, M., Vallbohmer, D., Gutschow, C., Holscher, A. H., Schroder, W. Quantitative measurement of gastric mucosal microcirculation using a combined laser Doppler flowmeter and spectrophotometer. DisEsophagus. , (2008).
  13. Beckert, S., Witte, M. B., Konigsrainer, A., Coerper, S. The impact of the Micro-Lightguide O2C for the quantification of tissue ischemia in diabetic foot ulcers. Diabetes Care. 27, 2863-2867 (2004).
  14. Erdogan, D., de Graaf, W., van Gulik, T. M. Adhesive strength of fibrinogen-coated collagen patch or liquid fibrin sealant in an experimental liver resection model in pigs. Eur Surg Res Eur Chir Forsch Rech Chir Eur. 41 (3), 298-302 (2008).
  15. Knobloch, K., et al. Microcirculation of the sternum following harvesting of the left internal mammary artery. ThoracCardiovascSurg. 51, 255-259 (2003).
  16. Kanzler, S., et al. Recommendation for severity assessment following liver resection and liver transplantation in rats: Part I. Lab Anim. 50 (6), 459-467 (2016).
  17. Pehböck, D., Dietrich, H., Klima, G., Paal, P., Lindner, K. H., Wenzel, V. Anesthesia in swine optimizing a laboratory model to optimize translational research. Anaesthesist. 64 (1), 65-70 (2015).
  18. Nykonenko, A., Vávra, P., Zonča, P. Anatomic Peculiarities of Pig and Human Liver. Exp Clin Transplant Off J Middle East Soc Organ Transplant. 15 (1), 21-26 (2017).
  19. Fechner, G., von Pezold, J., Luzar, O., Hauser, S., Tolba, R. H., Müller, S. C. Modified spectrometry (O2C device) of intraoperative microperfusion predicts organ function after kidney transplantation: a pilot study. Transplant Proc. 41 (9), 3575-3579 (2009).
  20. Patterson, E. J., Scudamore, C. H., Owen, D. A., Nagy, A. G., Buczkowski, A. K. Radiofrequency ablation of porcine liver in vivo: effects of blood flow and treatment time on lesion size. AnnSurg. 227, 559-565 (1998).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Оценка плазменной коагуляции на ткани печени в большой модели на животных в естественных условиях
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.