טכניקה פשוטה לייצור דגם פצע איסכמי

Summary

פיתחנו שיטה פולשנית ליצור אוזן איסכמי ארנב מודל הפצע על ידי חלוקת עורק העצבים המרכזית ואת צרור neurovascular גולגולתי. מנהרה תת עורית ואז חותך את כל רקמות תת עורית. הליך זה גורם הפרעה העור מינימלי בטוח לשימוש בבעלי חיים חולי סוכרת.

Abstract

מכשול אחד עיקרי המחקר הנוכחי פצע סוכרתי היא חוסר מודל פצע איסכמי, שניתן להשתמש בהם בבטחה אצל בעלי חיים סוכרתיים. תרופות שעובדות היטב שאינם איסכמיים פצעים לא יכול לעבוד פצעים סוכרתיים אדם כי vasculopathy גורם אחד מרכזי מעכבת ריפוי של פצעים אלה. אנו פרסם מאמר בשנת 2007 המתאר אוזן ארנב מודל איסכמי הפצע שנוצר על ידי טכניקה כירורגית פולשנית. מאז, יש לנו לפשט עוד יותר את ההליך לפעולה קלה יותר. על אוזן אחת, שלושה חתכים קטנים בעור נעשו על pedicles כלי דם, 1-2 ס"מ מבסיס האוזן. העורק המרכזי ligated וחותכים יחד עם העצב. צרור הגולגולת כולה לגזור ligated, ומשאיר רק את הסניף הזנב ללא פגע. מנהרה תת עורית ההיקפי נעשה דרך חתכים את, לחתוך רקמות תת עורי, שרירים, עצבים וכלי קטנים. האוזן השנייה שימשה כביקורת לא איסכמית. ארבעה פצעים נעשו על הצד O הגחוןF כל אוזן. טכניקה זו מייצרת 4 פצעים איסכמיים ו -4 שאינם איסכמיים הפצעים בעלי חיים 1 עבור השוואות לזווג. לאחר הניתוח, האוזן איסכמי היה קריר בכחלון, והראה התנועה הקטינה וחוסר הדופק בעורק האוזן. טמפרטורת העור של האוזן איסכמי היה 1-10 מעלות צלזיוס נמוך מזה על האוזן נורמלי ההבדל הזה נשמר במשך חודש אחד או יותר. רקמות האוזן אנרגיה גבוהה תכולת פוספט היו נמוכים יותר באוזן איסכמי מאשר אוזן שליטה. ריפוי הפצע הזמנים היו יותר באוזן איסכמי מאשר באוזן שאינו איסכמי כאשר אותו טיפול נעשה שימוש. טכניקה יש עכשיו כבר בשימוש על יותר מ -80 ארנבות שבו היו 23 סוכרתית (זמן שנע בין סוכרת 2 שבועות עד 2 שנים). לא ארנבת אחת פיתחה סיבוכים כירורגיים כגון דימום, זיהום, או קרע של חתכים בעור. מודל יש יתרונות רבים, כגון הפרעה עור קטן, זמן איסכמי יותר, שיעור הצלחה גבוה יותר, לעומת דגמים אחרים. זה can בטוח לשימוש בחיות עם התנגדות נמוכה, והוא יכול גם להיות שונה כדי לעמוד בדרישות בדיקות שונות.

Protocol

1. הבסיס האנטומי

אוזן ארנב כבר חומר הלימוד המועדף לטיפול בפצע מאז המאה ה 20 המוקדמות ^ה. האוזן מסופק על ידי שלוש חבילות של כלי הדם (מרכזי, הגולגולת, ואת הזנב); צרור המרכזי הוא הגדול ביותר, בעוד הכלים של חבילות גולגולת הזנב משתנים בגודלם. מדי פעם, את העורק הזנב עשוי להיעדר. ¹ כל הכלים האלה מזוהים בקלות בצד הגבי לאחר אוזן הוא גילח (איור 1). בצד הגחוני, העור דיסטלי אינו מקבל אספקת דם מכלי הדם הפרוקסימלי. שלוש חבילות כלי באוזן הגב יש סניפים רבים לחדור דרך הסחוס לספק אספקת הדם לעור הגחון דיסטלי (איור 2). ב ארנבות מסוימים, כלי קטן מאוד תת עורית קורה גם בצד הגחוני, המספק דם לא יותר מ 1/3 של העור הגחון. ב חתך בעור פתוח ההיקפי, יש אסןtially אין דימום מן החתך הגחון.

2. נוהל כירורגי

1. הארנב נשקלת ואת האוזניים הם מגולח, יחד עם העורף.
2. Premedication של עצירות (0.01 מ"ג / ק"ג) ניתנת IM שעה לפני הניתוח.
3. ההרדמה הוא המושרה על ידי תערובת של קטמין (50 מ"ג / ק"ג) ו Xylazine (5 מ"ג / ק"ג) IM.
4. הארנב מוגן עם כרית חימום במהלך הניתוח, העיניים מוגנים עם משחה, ואת הסימנים החיוניים שלה מנוטרים במהלך הניתוח.
5. בתחום כירורגית מוכנה בסביבה נקייה מחיידקים, עם שיחים כירורגית עטוף כך ששני האוזניים חשופות.
6. אוזן אחת מוצג איסכמית, בעוד האוזן השני משמש פקד שאינו איסכמי יחד.
7. שלושת כלי הדם pedicles מזוהים על ידי עורקים וורידים.
8. באמצעות להב # 15, שלושה חתכים אנכיים קטנים (1-1.5 ס"מ) עשויים על pedicles כלי דם, כ 1-2 ס"מ מבסיס האוזן.
9. הווריד המרכזימבודד הרקמות הסובבות וגם תפר משמש להקיף אותה הכחשה. העורק המרכזי ligated עם התפרים 4-0 ומחולק.
10. העצבים המרכזית המלווה הוא חתך גם.
11. Pedicle הגולגולת כולה ligated ומחולק.
12. Pedicle הזנב נשמר.
13. מנהרה תת עורית נעשית דרך 3 חתכים. מטרה זו מושגת על ידי דיסקציה קהה עם מהדק ו והניתוחים חדות עם סכין ומספריים. כל רקמות תת עורי, שרירים, עצבים, כלי דם וענפים קטנים הופסק. Vasculatures הקטנים מתחת הדרמיס חלוקים לחלוטין. כל רקמות תת עורי נחתכים לרמה של הסחוס עם הלהב.
14. והניתוחים חדות עוד יותר בוטה משמשים כדי לנקות את הבסיס, ומשאיר הסחוס החשוף על 5-10 מ"מ רחב.
15. הליך זה קוטע את כל הענפים כלי דם תת עורי כדי למנוע מהם להקים במהירות בטחונות.
16. דימום הואמינימלית. אם יש, זה נשלט בקלות על ידי דחיסה גזה, ללא צורך electrocautery.
17. העור בתוך האוזן אינו נושא אספקת דם רב, ולכן לא חתכו.
18. 3 חתכים בעור נסגרים באמצעות תפרים 4-0 או 5-0, מכוסה בתחבושת סטרילית.
19. את תוצאות הפרוצדורה ב 3 חתכים קטנים בעור כרוך נזק לעור הרבה פחות מאשר ניתוח פתוח.
20. ארבעה מעגלי עובי מלא פצעים בעור נוצרים בצד הגחון של כל אוזן עם 6 מ"מ נירוסטה אגרוף. המרחק בין הפצעים לפחות 20-30 מ"מ. העור בתוך הפצע אגרוף מוסר הסחוס. Perichondrium מוסר גם, עם העור או בנפרד. הבסיס שעליו פרור ו epithelization להתקיים הוא הסחוס, אבל הסחוס אינו מחורר (איור 3).
21. כאשר הפצעים על שתי האוזניים הושלמו, בדיקות סמים מוחל על צד אחד של שני פצעים תוך בקרת תרופות הוא ApplIED את הפצעים בצד השני. רוטב occlusive (TegaDerm, 3M) משמש כדי לכסות את הפצע האתר. זה מונע את הפצעים מלהפוך מיובש.
22. את הפצעים על החלק התחתון של האוזן בדרך כלל להחלים מהר יותר הפצעים בחלק העליון של האוזן. לצורך המחקר ריפוי הפצע השוואה, מומלץ להשוות בין שני פצעים בצד אחד עם שני פצעים בצד השני, או להשוות את החלק העליון פצעים התחתונה בנפרד.

3. לאחר הניתוח טיפול

1. תיקון Duragesic מחובר העור האחורי לשחרר פנטניל (25 מיקרוגרם / שעה) במשך 2-3 ימים כדי להפחית את הכאב אפשרי.
2. הארנבונים מותר גישה חופשית אוכל ושתייה.
3. שינויים ההלבשה מתבצעות מדי יום. תחבושות הישנים יוסרו את הפצעים מנקים עם צמר גפן סטריליים. תמונות דיגיטליות נלקחים להשוואה. רטבים חדשים חלים, וגם את הפצעים מכוסים שוב TegaDerm. הרדמה אין צורך במהלך ההלבשה CHAnges.
4. טמפרטורת העור נמדד מדי יום לשם השוואה על כל אוזן.
5. זרימת דם נוספת האוזן ניתן למדוד עם מד מתח Transcutaneous חמצן או flowmeter דופלר לייזר.
6. התפרים יוסרו אחרי שבוע.
7. עבור מי שאינם סוכרתיים בעלי חיים, רוב הפצעים אוזניים בדרך כלל להחלים תוך 2-3 שבועות.

4. סיבוכים אפשריים וכיצד להימנע מהן

זה ניתוח פולשנית הוא בטוח סיבוכים נדירים. מלבד המעבר לאחר הניתוח בצקת קלה באוזן, אף אחד הארנבים שלנו היו סיבוכים ניתוחיים חמורים. עם זאת, ישנם כמה סיבוכים אפשריים עבור הליך זה:

1. דימום. דימום עלול להתרחש אם החתכים hemostasis אינו שלם או אם כלי דם גדול יותר (כמו זה של כלי pedicle העיקריים) פגום. זה להימנע בקלות על ידי דיסקציה זהירה. בנוסף לשלושת חבילות כלי דם גדולים, זה היה כמהמחדש הרבה סניפים קטנים תת עורית של כלי הדם. כאשר מנהרה תת עורית הוא עשה, הכלים האלה נעשים לחתוך אבל קשירת לא הכרחי. Hemostasis יכולה להיות מושגת רק על ידי לחיצה על גזה. זה נעשה בקלות על ידי הוספת פינת גזה לתוך המנהרה במשך כמה דקות. לפני סגירת החתך, לוודא שאין דימום פעיל קיים.
2. זיהום החתך ואת בקיעה: סיבוכים אלה עלולות להתרחש אם חתכים מזוהמים. זה יכול להימנע על ידי שימוש בטכניקה אספטי מחמירים לא אנטיביוטיקה היא זקוקה. עם זאת, אם הזיהום מתרחש, ניקוז מתאים ההלבשה שינויים נדרשים.
3. בצקת באוזן: בשל ligations כלי דם והפרעה זרימת הלימפה, בצקת קלה באוזן יכול להציג כמה ימים. עם זאת, היא נעלמת מעצמה וטיפול לא הכרחי.

5. נציג תוצאות

מאז 2007, השתמשנו בהליך זה ביותר מ -70 ארנבות, כולל סוכרת 23imals. בקבוצה סוכרתית, הניתוח בוצע בשעות סוכרת שונים: שבעה ארנבונים היו שבועיים של זמן סוכרתית, 4 מהם היו חודשיים, 10 היה 12 חודשים, 2 היו 24 חודשים של זמן סוכרתית.

מיד לאחר הניתוח, האוזן איסכמי נראה מגניב בכחלון, עם בצקת קלה. האוזן החשוב ביותר עורקים עורק מרכזי, היה דופק חזק באוזן רגילה, אבל הדופק לא היה נוכח באוזן איסכמי. תנועת האוזן צומצם, אבל לא לגמרי נעלם. העור הראו שקעים ברורים על פני המנהרה, אבל לא איסכמיה או נמק נמצאה כל בעל חיים (איור 4).

הטמפרטורות עור של האוזניים נורמליים איסכמי נמדדו עם מדחום דיגיטלי (Omron ידי Omron Healthcare, Bannockburn, IL, או סוג K מדחום אינפרא אדום במקום על ידי פישר סיינטיפיק, פיטסבורג, פנסילבניה). ההבדלים בטמפרטורה בין האוזן הלא איסכמי ו איסכמי נע בין 1-10 ° C, Wרוב ארנבים ith נופלים בטווח של 2-6 ° C. איור. 5 מראה את ההבדלים הטמפרטורה הממוצעת מ -30 ארנבים. ההבדל הטמפרטורה היתה גבוהה יותר בימים הראשונים לאחר הניתוח, ירד בהדרגה לאחר 15 יום, אבל נשמר עדיין בסוף חודש.

אנרגיה גבוהה רקמות תוכן פוספט נמדדו אצל בעלי חיים מסוימים אחרי שהם הקריבו. שש דגימות רקמות שנלקחו מאוזנו כל אנרגיה גבוהה תכולת פוספט נמדדו על ידי HPLC. הן ATP ריכוזי האנרגיה היו גבוהים יותר מאשר את האוזניים רגילות באזני איסכמי. איור. 6 מציג דוגמה של ארנב הקריב 23 ימים לאחר הניתוח. רקמות התכנים מתכוון ה-ATP היו 0.349 ± 0.047 μMol / g (ממוצע ± סטיית תקן) באוזן רגילה לעומת 0.237 ± 0.059 μMol / g באוזן איסכמי (p <0.005). כלומר האנרגיה (ATP + ADP + AMP) היה 0.882 ± 0.137 μMol / g באוזן רגילה לעומת 0.556 ± 0.115 μMol / g ב ische מיקרופון אוזן (p <0.001).

ריפוי הפצע הזמנים היו תמיד יותר לאוזן איסכמי מאשר האוזן הלא איסכמי בכל הקבוצות (ללא סוכרת או סוכרת). איור. 7 מציגה השוואה של ריפוי בין 26 זוגות של פצעים על אוזניים איסכמי ולא איסכמי. פעמים הריפוי נע בין 13 ל -18 יום (ממוצע 14.9 ± 1.6 ימים) על אוזניים רגילות לעומת 17 עד 27 ימים (ממוצע 20.5 ± 3.4 ימים) על האוזניים איסכמי (p = 0.001). ריפוי פצעים פעמים ארנבונים בגיל ו סוכרתית היו הרבה יותר, במיוחד כאשר זמן סוכרתית היה יותר מ -12 חודשים.

ב ארנבים אלה, כל החתכים הגלידו בדרך כלל ללא סיבוכים כלשהם, כולל ארנבים עם 24 חודשים של זמן סוכרתית. איור 8 דוגמה היסטולוגיה מראה מנהרה תת עורית נרפא שבו השריר התאור, והוא הוחלף על ידי רקמות סיביים. עם זאת, העור לא נפגע.

/ 3341fig1.jpg "/>
באיור 1. אוזן ארנב מסופק על ידי שלוש חבילות של כלי הדם. המרכזי הוא הגדול ביותר, גולגולת קטנה, ואת צרור הזנב הוא הקטן ביותר. כלים אלה נראים בקלות על פני השטח לאחר האוזן מגולח.

איור 2. שלוש חבילות על כלי הדם אספקת הגב האוזן לא רק עור הגב, אלא גם על העור הגחון באמצעות כלי נוקבות. החץ מראה את כלי חודר דרך הסחוס. מראה הבלעה לחצות קטע של הכלים האלה.

איור 3. ארבע 6 מ"מ פצעים נוצרים בצד הגחון של האוזן, perichondrium מוסר גם. הבסיס שעליו פרור ו epithelization להתקיים הוא הסחוס, אבל הסחוס אינו מחורר. Smal 3 חתכים וסעד עור סגורות עם הפרעה העור מעט מאוד.

איור 4. לאחר חתכים בעור סגורים, indention על מנהרה תת עורית נראה בבירור.

איור 5. העור ממוצע הטמפרטורה ההבדל בין האוזן נורמלי איסכמי ב -30 ארנבים. טווחי ההבדל מוקדם 7 ° C עד 10 ° C לאחר הניתוח. ההבדל יורדת בהדרגה, אך עדיין שמר בסוף חודש.

איור 6. האוזן אנרגיה גבוהה רקמות תוכן פוספט מופחתים באוזן איסכמי, בהשוואה לאוזן הלא איסכמי ב 23 ימים לאחר הניתוח (p <0.001).

41/3341fig7.jpg "/>
איור 7. ריפוי פצע זמן ארוך באזני איסכמי מאשר הלא איסכמי האוזניים (26 פצעים כל אחת). הריפוי מוגדר להשבת שלמות רקמות פצועים, כלומר reepithelialization מלאה של אתרי הפצע.

איור 8. מדגם היסטולוגיה מראה חלק האוזן המכיל מנהרה תת עורית. רקמת נרפא הוא רזה יותר לאוזן רגילה, שרירי השלד המקורי נעדר, והוא הוחלף על ידי רקמות סיביים. עם זאת, העור לא נפגע.

Discussion

סוכרת משפיעה על 23.6 מיליון בני אדם בארצות הברית, ^2,3 ו - 15-20% מהחולים הללו מפתחים כיבים ברגל בחייהם, ^4.5 בעלות הטיפול השנתית של יותר מ 25 מיליארד דולר. ^3,6 עם זאת, גם הטוב ביותר טיפולים להשיג רק שיעור הריפוי 50% וזה בדרך כלל זמני, ⁷ עם שיעורי הישנות גבוהים כמו 66% אצל חולי סוכרת. ^3,6 כאשר כיבים להתרחש אצל חולי סוכרת, סיבוכים מרכזיים כגון זיהום כריתת גידול דרמטי. למרות כמעט מאה שנה של מחקר מקיף ופיתוח של אלפי מוצרי ההלבשה, אף אחד עדיין לא הוכיח יעילות. הקביעה כי "כיבים ישן בשנת 1830 יהיו כיבים מבוגרים בשנת 1860," תוצרת אחד העיתונים הראשונים המתארים טיפול בפצעים כרוניים, עדיין חל היום. ⁸ מציאת מודל החיה המתאימה ללימוד הפצע כבר אתגר גדול עבור מדענים כמו גם עבור קלינאים. במודלים של בעלי חיים רבים נוצרואו הציע לחקר הטיפול בפצע, אבל המודל פצע דומה לפצע כרוני שאינו נרפא, האדם אינו קיים. ^9,10 הסיבה לכך היא כי כל אדם יש פצעים סוכרתיים שילוב של איסכמיה רקמות, היפרגליקמיה כרונית, סטרס חמצוני, נוירופתיה, ו חיידקי קולוניזציה. איסכמיה לא יכול להיות הגורם המוקדם של כיבים ברגל סוכרתית, אבל הסיבה העיקרית להמשך קיומם של אלה פצעים, ^11. הסיבה לכך היא לא לרפא פצעים ברקמה שאינה לדמם, בעוד שהם כמעט תמיד לרפא ברקמות כי מדמם נרחב. ^12-15 למרבה הצער, אף אחד מן המודלים המשמשים כיום בעלי חיים איסכמי הפצע עדיין לא השתמשו בהצלחה בבעלי חיים חולי סוכרת, וזה יצרה מכשול גדול עבור בדיקות סמים הפצע. קטנים ניסויים קליניים רחבי היקף של גורמי גדילה, כגון bFGF, הראו להם להיות יעילים, אבל הם אינם יעילים ב hypoxic מודלים כיב עורי. ^16,17

פרסמנו אמנותicle בשנת 2007 המתאר ארנב איסכמי האוזן הפצע המודל ששימש בהצלחה בבעלי חיים חולי סוכרת. ^18. הטכניקה היא קצת קשה לבצע בגלל דיסקציה זהירה של צרור neurovascular גולגולתי הוא זקוק. כי הכלים האלה הם קטנים, תרומתם התאוששות לאחר הניתוח הוא אפסי. מאז, יש לנו פשוט את ההליך על ידי חיתוך החבילה כולה neurovascular גולגולתי. להשוות עם הליך שבו צרור הגולגולת השתמרה, לא היה הבדל בריפוי פצעים או סיבוכים אוזניים. הליך זה שונה פולשנית יש את היתרונות הבאים: 1). זה פשוט, בטוח, ובעל שיעור הצלחה גבוה, אשר מפחית את הכאב והסבל של בעלי החיים. לא סיבוך ניתוחי התרחשה אצל בעלי חיים אלו, כולל כמה שפנים עם 24 חודשים של זמן סוכרתית: 2). יש לו זמן רב איסכמי. המדידות שלנו עולה טמפרטורת העור ההבדל בסופו של חודש אחד. יתכן כי הדואר דיסקציה נרחבת תת עורי רקמות ללא צורך תפירת את גב תוצאות רקמות במבנה בטחונות מאוחרת, 3). היא גמישה מאוד. בגלל שלוש חבילות של כלי הדם כולם תחת שליטה כירורגית, מודל זה יכול בקלות להיות עשוי לחקות פצעים כרוניים שונים (ראה להלן), 4). שלא כמו העור במקומות אחרים, פצעים אלה אין זקיקי השיער של הפצע. ריפוי הוא לגמרי מקצה את הפצע, 5). הליך זה יוצר 4 פצעים איסכמיים ו -4 שאינם איסכמיים הפצעים ארנב אותו להשוואה יחד, ובכך להפחית וריאציות בודדות, 6). התכווצות העור היא מינימלית. בעוד עור הגב של האוזן ארנב יש כמה ניידות, עור הגחון הוא קיבע ידי סחוס, המאפשר מחקר מדויק יותר של epithelialization מחדש: ¹⁹ 7). ארנבים הם בדרך כלל ביישן אגרסיבי. הרדמה יש צורך רק במהלך הניתוח פציעה. זה יכול להפחית את כל גורמי בלבול פוטנציאליים שעשויים להשפיע על תהליכי ריפוי הפצע; 8). כמו כן, very חסכוני כי עד 8 פצעים ניתן להכין שפן אחד. 9). בניגוד לכמה דיווחים קודמים, לא ראינו כל היווצרות צלקת hypertrophic ב משני ארנבים שאינם סוכרת או סוכרת שנצפו במשך יותר מ -24 חודשים לאחר הניתוח. המנגנון עדיין לא ברור.

מספר גישות שניתן לנקוט כדי לשנות את המבצע כדי לעמוד בדרישות בדיקות שונות. 1). ארכה נוספת של זמן איסכמי. התוצאות הנוכחיות שלנו מראים כי ההבדל טמפרטורת העור נשמר לפחות חודש. אם חומר אינרטי (כגון סיליקון) משמש כדי למלא את המנהרה, לעכב היווצרות בטחונות, זמן איסכמי ניתן יהיה להאריכו. ניסינו את הטכניקה של ארנבים כמה ומצא התגובה רקמות מעט מאוד, 2). האוזן סה"כ denervation. הטכניקה שלנו חותך את העצבים בשתי pedicles כלי דם (במרכז הגולגולת), עוזב את ענף הזנב ללא פגע. אם denervation הפצע סך צורך, ענף עצב pedicle הזנב יכול להיות גם ניתק כפי שאנונתמוך; 3). אם חיסון הפצע חיידקי יש צורך, זה יכול להיות מיושם על הפצע. כי הבסיס של הפצע הוא סחוס האוזן, יש לו את הפוטנציאל להגיע זיהום ניקוב. כדי למנוע סיבוכים סחוס, חיסון חיידקי יש להחיל לאחר הסחוס מכוסה על ידי רקמת פרור. יש לציין כי זיהום חיידקי עשוי בקלות זה יכול משמעותית להאריך את זמן ההחלמה. עם זאת, הקמת biofilm בפצעים אקוטיים קשה יותר. שימוש בחומר קליני המדינה של טכנולוגיה מתקדמת, biofilm הוכח שתוקם 6% בלבד של פצעים חמורים, בעוד פצעים כרוניים שכיחות פי עשרה גבוהה יותר (60%), ²⁰ הניסיון שלנו הראה כי כאשר פעמים סוכרת להגיע שנתיים, רוב הפצעים על האוזן איסכמי יכולים להידבק גם עם הטכניקה aseptic קפדנית. 4). כיבי לחץ לעיתים קרובות מופיעות אצל חולים עם נזק עצבי מרכזי או שולי, בשל אובדן התחושה. באמצעות מודל זה, pressuכיב מחדש יכול גם להיווצר על ידי שיטות דחיסה שונות. ^21,22

Materials

For monitoring during surgery

A heating pad to maintain normal temperature. A transcutaneous oxygen monitor. A temperature monitor.

For surgery

A #3 knife with #15 blade. Two pairs of forceps (one for skin and another for other soft tissues). 2-3 pairs of small clamps. One or two pairs of micro scissors (for tissue cutting). One pair of small scissors (for cutting sutures). A needle holder. A few stainless steel punches (for making wounds).