January 11th, 2016
На сегодняшний день толстые дефекты тканей обычно реконструируются с помощью лоскутов аутологичной ткани или инженерных тканей. В этом протоколе мы представляем новый метод конструирования васкуляризированного тканевого лоскута с аутологичной ножкой, который будет служить заменой аутологичным лоскутам.
Общей целью этой процедуры является создание хорошо васкуляризированного тканевого лоскута, который будет использоваться для реконструкции дефектов брюшной стенки на всю толщину. Это достигается путем предварительного получения биоразлагаемого каркаса полимолочной кислоты на основе полимолочной когликолевой кислоты. Затем эндотелиальные клетки, мышечные клетки и фибробласты засеваются, и трансплантат культивируется in vitro, чтобы позволить клеткам самособраться.
Затем сконструированная ткань имплантируется вокруг бедренной артерии и вен мыши, где она подвергается анастимозу с сосудами-хозяевами и становится сильно васкуляризированной. Наконец, ткань переносится в виде лоскута на ножке к дефекту брюшной стенки на всю толщину. В конечном итоге, васкуляризация трансплантата доказана с помощью ультразвукового исследования, инъекции Т-декстрана, иммуноокрашивания на CD31, а жесткость лоскута исследуется с помощью биодинамического тестового инструмента.
Основными преимуществами этого метода по сравнению с существующими методами являются меньшая подвижность донорского участка и высокая жизнеспособность сконструированного лоскута, который может быть использован для создания мягких тканей полной толщины. Этот метод может помочь пациентам с дефектами брюшной стенки на всю толщину. Демонстрацию процедуры проведет доктор Дана Эгози, пластический хирург, работающий в сотрудничестве с моей лабораторией, а помогать ей будет Анина Фрейманн.
После подготовки скаффолдов и закладки клеток согласно текстовому протоколу, автоклавируют следующие хирургические инструменты: маленькие тонкие прямые ножницы, пружинные ножницы, прямые щипцы с тонким наконечником, зубчатые щипцы, щипцы Хадсона, иглодержатель и скальпель с 15 лезвиями. Приготовьте смесь из 425 микролитров кетамина и 75 микролитров силодсина в микроцентрифужной пробирке и переложите в шприц. Затем разведите 0,3 миллиграмм на миллилитр бупренорфина один к 20 в стерильном физрастворе.
После обезболивания мыши в соответствии с текстовым протоколом поместите ее на столик, нагрейте до 37 градусов по Цельсию, чтобы поддерживать нормальную температуру тела, и с помощью лейкопластыря закрепите ее на предметной поверхности. С помощью ватных наконечников используйте йод, а затем 70% этанол для очистки места разреза, чтобы создать асептическое рабочее поле. После проверки уровня седативного эффекта с помощью скальпеля сделайте разрезы кожи от колена до паховой связки параллельно бедренным сосудам до тех пор, пока бедренная артерия и сосуды вены не обнажаются.
Используйте зажимы или иглы, чтобы удерживать кожу. Затем с помощью пружинных ножниц и щипцов, начиная от АВ бедренной кости ниже профунды и выше бифуркации до большеберцовой и малоберцовой АВ, осторожно изолируют сосуды бедренной артерии и вены от окружающих тканей. Оставьте профунду нетронутой, чтобы сохранить приток крови к ноге и предотвратить последующую дисхемию.
Далее сложите предыдущий подготовленный трансплантат вокруг обнаженной бедренной АВ ниже профунды и над бифуркацией к большеберцовой и пронеальной АВ и используйте 8-0 шелковые швы для соединения его концов. Чтобы обеспечить васкуляризацию имплантата капиллярами, прорастающими только из тазобедренных сосудов, подложите под трансплантат кусочек стерилизованного латекса, затем оберните его вокруг трансплантата и наложите шов, используя шелк 6-0. Затем используйте шелковые швы 4-0, чтобы закрыть вышележащую кожу.
Подкожно вводят бупреорфин два раза в сутки в течение двух-трех дней. Внимательно наблюдайте за мышью до восстановления после анестезии и каждый день после этого до тех пор, пока трансплантат не будет перенесен в виде лоскута. Через одну-две недели после имплантации, после обезболивания мыши, поместите животное на нагретую сцену и закрепите его.
После очистки места разрезов, как показано ранее в этом видео, с помощью ножниц и щипцов осторожно вскрыть швы на коже и с помощью скальпеля сделайте разрез на коже перпендикулярно паховой связке, продолжая через вентральную кожу. С помощью скальпеля сделайте надрез в брюшной стенке. Осторожно снимите латексный кусочек и обнажите сосудистый лоскут.
Затем ножницами и щипцами рассеките лоскут ткани от окружающих тканей. Со счетом 8-0 шелковый шов, перевязать дистальный конец бедренной АВ, чтобы предотвратить кровотечение из АВ. Затем прижгите АВ в коленном суставе, дистальнее к свернутой имплантированной ткани и 8-0 Швы. Аккуратно перенесите оболоченный трансплантатом бедренный АВ в сторону вентральной брюшной стенки, избегая повреждения артерии, чтобы определить, на каком расстоянии следует сделать дефект на всю толщину.
Пружинными ножницами сделайте разрез в прямой мышце живота и удалите сегмент размером примерно один сантиметр на 0,8 сантиметра с вышележащей кожей. Перенесите бедренный АВ, оболоченный васкуляризированным трансплантатом, в виде осевого лоскута на полнослойный дефект вентральной брюшной стенки, используя 8-0 шелковые швы для профилактики грыжи. Пришиваем лоскут к окружающим мышечным тканям.
Затем с помощью 4-0 шелков зашить кожу ноги. Оставьте брюшную кожу открытой, чтобы имитировать эффект полного дефекта брюшной стенки. Йодсодержащей марлей и стерильной повязкой накройте рану на коже, чтобы предотвратить загрязнение открытого участка.
Вводите бупренорфин, как описано ранее в этом видео. Внимательно наблюдайте за животным до момента восстановления после анестезии и каждый день после этого до восстановления лоскута для исследований, изложенных в текстовом протоколе. Через одну и две недели после имплантации общее наблюдение за областью трансплантата выявило жизнеспособные и сильно васкуляризированные тканевые трансплантаты, что было определено положительным иммуноокрашиванием CD31.
Тканевые трансплантаты также были высоко перфузированы, что видно при инъекции в хвостовую вену FITC-декстрана и ультразвуковых измерениях. Этот график показывает, что многие сосуды наблюдались уже через неделю после имплантации, и это число значительно возросло после дополнительной недели в непосредственной близости от AV-сосудов. Как видно на рисунке, постбедренная проходимость и целостность после имплантации трансплантата были подтверждены ультразвуковой визуализацией в режиме цветной допплерографии.
Синий и красный цвета обозначают кровоток в трансплантате. Кроме того, при ультразвуковом графическом исследовании была выявлена перфузия в области трансплантата, которая была несколько выше после имплантации по сравнению с одной неделей. Тщательный осмотр створок через неделю после пересадки показал, что они подверглись прочному прикреплению к окружающей среде.
При сравнении лоскутов, встроенных в преваскуляризированные клетки, контрольные бесклеточные неваскуляризованные трансплантаты показали превосходные механические свойства, включая жесткость и прочность, что также привело к меньшему расхождению и грыже. После освоения этой техники ее можно выполнить примерно за 30 минут, если она выполнена правильно. После своего развития эта методика открывает пластическим хирургам путь к лечению пациентов с дефектом брюшной стенки на всю толщину, а также другими сложными и значительными дефектами мягких тканей.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Этот протокол представляет новый метод создания сосудистого тканевого лоскута с аутологичным педикулом, направленный на восстановление дефектов брюшной стенки на всю толщину. Метод использует биодеградируемый каркас для поддержки сборки клеток и сосудистого образования.
Engineering vascularized muscle flaps addresses a critical barrier in tissue construct viability by enabling oxygen and nutrient delivery at clinically relevant thicknesses. This capability supports translational advancement in reconstructive and regenerative medicine, particularly for full-thickness soft tissue defects. The approach enhances predictive confidence for tissue integration and functional restoration in preclinical models, informing portfolio decisions for next-generation biomaterials.
This engineered vascularized flap method bridges early discovery, preclinical validation, and translational research for reconstructive tissue engineering.