Summary
Gratis væv transfer er almindeligt ansat i rekonstruktionskirurgi at genoprette form og funktion efter onkologisk resektion og traumer. Forkonditionering dette væv før operation kan forbedre resultatet. Denne artikel beskriver en
Abstract
Gratis væv overførslen er guldstandarden rekonstruktiv kirurgi til at reparere komplekse fejl ikke gøres til genstand for lokale indstillinger eller dem, der kræver sammensatte væv. Iskæmisk reperfusionsbeskadigelse (IRI) er en kendt årsag til delvis fri klap fiasko og har ingen effektiv behandling. Etablering af en laboratoriemodel denne skade kan vise sig dyrt både økonomisk som større pattedyr konventionelt anvendes og i den nødvendige ekspertise ved tekniske problemer med disse procedurer kræver typisk ansætte en erfaren microsurgeon. Denne publikation og video demonstrere effektiv brug af en model af IRI i rotter, som ikke kræver microsurgical ekspertise. Denne procedure er en in situ-model af en tværgående abdominis myocutaneous (sporvogn) flappen, hvor atraumatisk klemmer anvendes til at gengive den iskæmi-reperfusionsskade forbundet med denne operation. En laser Doppler Imaging (LDI) scanner er ansat til at vurdere flap perfusion og billedbehandling software, Image J at vurdere procentdelen område skin overlevelse som en primær effektmål for skade.
Introduction
Målet med denne protokol er at demonstrere en pålidelig og reproducerbar model af iskæmi-reperfusionsskade observeret i frit væv transfer at sætte interventionelle strategier, der skal undersøges.
Gratis væv transfer defineres som den vaskulære frigørelse af en isoleret blok af vævet efterfulgt af autolog transplantation af dette væv med anastomose af flappen er transected fartøjer til indfødte fartøjer på modtagerens sted. Proceduren er kendt som FTT og vævet overføres benævnt fri klap.
Gratis væv overførslen er guldstandarden tilgang til korrektion af komplekse, sammensatte defekter, hvor de lokale muligheder er uegnede eller ikke foreligger. 1-4 Ischemia reperfusionsskade (IRI), er uundgåelig i fri væv transfer, bidrager til at baske fiasko 5,6 og har ingen effektiv behandling. Den valgfrie karakter af fri klap operationer tillader administration af farmacal agenter til forudsætning mod IRI.
IRI resulterer i nedsat flow gennem mikrocirkulationen ved endotel aktivering og metabolisk dysfunktion, 7 øget kapillær permeabilitet og efterfølgende interstitiel ødem 7, tilstrømning af inflammatoriske celler, 8 frigivelse af inflammatoriske mediatorer, reaktive ilt arter 9 og komplement deposition. 10. Denne komplekse proces med hypoxi og efterfølgende reperfusionsskade sidste ende fører til celledød. En model af myocutaneous IRI giver effektiviteten forkonditioneringscyklusser strategier for kliniske resultater skal vurderes. Nyere arbejde har valideret brugen af dyremodeller for IRI undersøgelser som et surrogat for human IRI ved at sammenligne de molekylære ændringer observerede i de humane fag og eksisterende data fra dyreforsøg. 10,11
Rotten tværgående rectus abdominis myocutaneous (sporvogn) flap blev første gang beskrevet i 1987 i tysk 12 og i 199313 på engelsk. Denne model vundet bred popularitet 13-25 som en billig, robust model til at undersøge forskellige strategier til at reducere IRI forbundet med fri væv overførsel. 14,17-22 De fleste af disse undersøgelser blev udformet som unipedicled TRAM klapper baseret på den dybe, ringere, . epigastriske vaskulær stilken 15-18,20-22 Sammenligning af dataene fra disse undersøgelser kompliceres af brugen af forskellige størrelser kutane øer (10,5-30 cm 2) og forskellige længder af postoperativ opfølgning (2 - 10 dage). Den gennemsnitlige samlede procentvise areal flap nekrose i kontrolgruppen af disse undersøgelser er 69 ± 6,2% (gennemsnit ± SEM). Det skal bemærkes, at disse seks papirer alle ansætte rectus abdominis muskel som bærer for det vaskulære stilken, men ikke afsløre, dividere og microanastomose eller klemme skibene. Zhang et al. 23. har beskrevet en sand, gratis rotte TRAM flap baseret på de overlegne epigastriske beholdere, hvor fomgange blev hævet, skibe delt, og myocutaneous flap overført og microanastomosed til lysken fartøjer. Denne vanskelige teknik krævede microanastomosis af 0,45-0,5 mm kaliber fartøjer. Kun femten blev udført, og af disse 67% overlevede. 23. Modellen er beskrevet af Zhang et al. 23 er en fremragende model for menneskets frie TRAM flap, da det virkelig afspejler den skade afholdt i FTT. De øvrige offentliggjorte modeller af en rotte TRAM flap mere præcist afspejler de skader afholdt under et menneske pedicled TRAM, men ikke præcist afspejler IRI, da disse klap i ikke undergår en iskæmisk periode efterfulgt af reperfusion som den vaskulære stilken aldrig klemmes eller deles, og microanastomosis udføres. Denne protokol og video beskriver en ny model af gratis væv transfer med rotten TRAM hvor IRI replikeres ved hjælp microclamps. Denne mere trofast replikerer IRI end stilken TRAM forgængere, men er teknisk lettere end performing microanastomosis. Microclamps er blevet bredt anvendt ved transplantation forskere at genskabe IRI associeret med organtransplantation, 26-33 men dette er første gang, det er blevet beskrevet i rotter sporvogn klap.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alt operation er udført i overensstemmelse med retningslinjer fastsat af Det Forenede Kongeriges indenrigsministerium og University of Edinburgh Veterinary Services afdeling.
1.. Kirurgisk procedure-up Notes
- Ændring i rene kirurgiske scrubs, kittel, krat cap og maske. Rengør alle overflader af operationsstuen, herunder udstyr med 2% klorhexidin i 70% isopropylalkohol.
- Forud for kirurgi, autoklavere alle kirurgiske forsyninger og instrumenter, der vil blive anvendt i proceduren. Sterile pakninger pr operation bør omfatte: 3 gardiner, gaze, bomuld tip applikatorer, silikone lagen og kirurgiske instrumenter, se Tabel over specifikke kirurgiske materialer og værktøjer og figur 1. Vejes rotten og måle ud den passende mængde buprenorphin (0,04 mg / kg), der skal administreres subkutant 1 time, før du fuldfører proceduren. Udlæg, 3 x 1 ml sprøjter til subkutan væske administration under surgery, 2 x 6-0 Vicryl suturer, 1 x 5-0 Ethilon suturer, et sterilt markør med lineal og en 10-bladet engangs skalpel, 4 - 5 par sterile handsker og en håndholdt cautery enhed.
- Place 4 x 10 ml steril, 0,9% saltvand hætteglas i et vandbad opvarmet til 37 ° C. Dette vil blive brugt til subkutan væskeerstatning (1 ml / kg / time) og at skylle operationsstedet. Opsæt homeothermic tæppe, rektal sonde, varme lampe, der opererer mikroskop og bedøvende rig. Tænd laseren og dens software, set-up en anden bedøvelse rig og placere en varmepude under sort mat, hvor dyret vil lægge under scanningen.
- Brug mandlige, Lewis rotter med en vægt 250-300 gram. Hus rotter i 7 dage med mad og vand ad libitum med 12 timers lys-mørke cyklus, før enhver operation er udført.
2.. Anæstesi og Hud Forberedelse
- Placer rotte i narkose riggens induktion kammer og administrere 4% isofluran med 1L/min O 2 for2-3 min for at inducere anæstesi. Fjern den bedøvede rotte fra kammeret og placere den på ryggen på den rene, opvarmet måtten. Oprethold isofluran på 1,5% ved hjælp af en næse kegle. Anvende lacrilube eller lignende middel til at forhindre hornhindeabrasion under proceduren. Udfør en mund-pad knivspids test for at sikre, at dyret er tilstrækkeligt bedøvet, før du fortsætter. Gentag denne sidste test før hver stort skridt i proceduren, og juster inhalationsanæstesimiddel koncentrationen i overensstemmelse hermed.
- Tæt barbere den forreste abdominal hjælp af en elektrisk barbermaskine, således at hele mavens overflade er udsat for. Påfør depilating creme for varigheden anbefalet af leverandøren. Tag cremen, og skyl huden med opvarmet sterilt saltvand for at fjerne alle spor af cremen. Påfør 2% klorhexidin i 70% isopropylalkohol på huden og lad det tørre, før du fortsætter. Dette er standard hud forberedelse i vores enhed baseret på den aktuelle evidens for infektion på operationssted. 34. Please discuss med din Veterinary Department, hvad der er standard procedure i din enhed, før du vælger en hud forberedelse protokol.
- Placer 2 gardiner hver side af rotte og sørge for at holde dem sterile. Sæt på sterile handsker og med hjælp af en assistent åbne op for sterile pakninger. Placer alle instrumenterne på én drapere og suturer, gaze, bomuld applikatorer, silikone lagen og steril tusch med lineal på den anden.
- Identificer midterlinjen hjælp xiphisternum og halen som referencepunkter. Markere midterlinjen. Mål 0,8 cm under xiphisternum og markere dette punkt. Tegn en linje vinkelret på midterlinjen fra dette punkt. Tager midterlinjen som centrum af flappen mærket ud 1 cm og 2 cm til venstre og højre for midterlinjen. Tegn lodrette linjer parallelt med midterlinjen fra de punkter. Mål 4 cm under den oprindelige vandrette linje og tegne en anden parallel til det. Efter disse instruktioner en 4 x 4 cm flap opdelt i 4 lige store strimler afgrænset(Se figur 2).
3.. Laser Doppler Imaging
- Flyt forsigtigt rotte til næsekeglen af den anden bedøvelsesmiddel borerig LDI scanneren. Fortsæt anæstesi til 1,5% isofluran, 1L/min O 2. Tænd laseren og følg producentens anvisninger for at starte scanningen. Efter at have gemt den scannede fil returnerer rotten tilbage til den første rig og re-indsætte rektal sonde af homeothermic tæppe hjælp blødt hvidt paraffin som smøremiddel.
. 4. In situ TRAM flap - Myocutaneous Model of IRI
- Re-krat hænder og sat på friske sterile handsker. Skære en diameter på 5 cm cirkel i centrum af den resterende steril afdækning og placere dette over den udsatte maven for at skabe et draperet sterilt felt.
- Lave et snit i venstre laterale markeret kant (fig. 3A og B). Opnå hæmostase. Foretage lignende snit ned de vandrette linjertil venstre for midterlinjen. Opnå hæmostase.
- Den fede overliggende venstre ringere rectus skeden skal være synlig. Brug pincet og fine iris saks omhyggeligt komme under dette fedt. Passe på ikke at beskadige perforering kommer gennem venstre, forreste rectus skeden. Flyet åbnet ved en sådan dissektion, er, at umiddelbart over den forreste bugvæggen fascia. Fortsæt dissekere i dette plan omkring de afgrænsede margener. I den venstre hofte fossa ligger den store, overfladiske circumflex iliaca fartøjer-disse kan bindes eller ætses. Derefter udvide dissektion medialt med forsigtighed og kun hvad angår den laterale margin venstre rectusmuskel. Der er et indlysende farveændring på dette punkt fra lyserød til nær hvid (figur 3C). Forsigtigt overrisle området med sterilt saltvand, og kontrollere, at hæmostase er opnået før placere fugtig gaze over området.
- Gentag proceduren på den kontralaterale side, men denne gang udvide to linea alba (medio linje). Vær omhyggelig med at identificere og ætse alle musculocutaneous perforering opstår i midten af den højre rectus abdominis muskel (figur 3D). Hvis dette ikke er gjort ordentligt det kan resultere i en postoperativ hæmatom og falske resultater. Ligeledes opnå hæmostase, overrisle og placere fugtig gaze over den hævede flap.
- Vende tilbage til den ringere margen af den venstre forreste rectus (figur 3E og F). Ætse mest ringere set perforator. Fortsæt at skære en lille (ca. 0,6 cm x 0,6 cm) vindue i den forreste rectus skeden ved hjælp microscissors og pegede buede Graeffe pincet. Blunt dissekere langsomt ned den laterale margin af musklen indtil musklen tynder ud, men før den bageste kappe brydes. Derefter rotere pincet og stumpt dissekere medialt indtil bugen af musklen er på toppen den buede kant af pincet og tips er gratis på den mediale margin. Foder omtrentligely 6 cm af 5-0 Ethilon ind kæberne af tangen og binde off ringere rectus skeden. Ved afslutningen af dette trin myocutaneous klap er isoleret på en dominerende fartøj-de dybe overlegne epigastriske fartøjer. Dæk med en fugtig gaze.
- Skær silikone presenningen til ovaler med glatte hjørner, (figur 3G). Disse bør være stor nok til at dække det meste af området udsat for under fasciocutaneous dele af flappen. Dog skal der udvises forsigtighed for at sikre, at huden kant kan lukkes uden spændinger og den mediale kurve ovale muligvis blive parret tilbage for at forhindre det forringende strømning gennem de resterende perforering. Disse bliver derefter syet på plads med 6-0 Vicryl (figur 3H). Dæk med fugtig gaze.
- Ved hjælp af simple afbrudt 5-0 Ethilon suturer 'pind ud' flappen til at reducere varme-og vandtab (Figur 3I). Dæk med en fugtig gaze.
- Udvide såret overlegent til venstre forxiphisternum (Figur 3I). Sutur dette til det øverste venstre kvadrant at forbedre field-of-view.
- Klip eventuelt overliggende fedt at afsløre den overlegne, venstre, forreste rectus skeden. Skær en lille (0,6 cm x 0,6 cm) vindue i denne kappe (figur 3J). Forlæng såret medialt, indtil en ændring i muskelfiber bane fra lodret til skråt og konsistens fra tæt pakket til løse fibriller ses.
- Sæt de buede pincet forsigtigt mellem disse to muskler og åbne op for en plan ved stump dissektion. Forsigtigt skære ned kun så langt som den overlegne overflade af disse buet pincet skære gennem bugen af venstre rectus abdominis muskel at afsløre den underliggende dyb, overlegen epigastriske arterie og vene (figur 3K).
- Ved hjælp af mikro-instrumenter og høj effekt på operationsmikroskopet forsigtigt adskille arterie og vene og strip off enhver omgivende fedt.
- Anvend atraumatisk Acland klemmer til enrtery og vene (B-1, "V"-typen), og starte timeren at tælle ned 30 min iskæmiske periode. Skyl den fastspændte stilken og dække med gaze. Vi ansætter ikke fartøj dilators såsom verapamil eller pabavarine men bør fartøj spasmer være et problem, bør disse lægemidler overvejes.
- Administrere buprenorphin (0,04 mg / kg) og varmes, sterilt saltvand (1 ml / kg / time).
- Start ved øverste venstre hjørne, klappen suturere på plads med 6-0 Vicryl subepidermal suturer standsning og binde off på xiphisternum.
- Når 30 min iskæmisk tid er forbi, fjern forsigtigt klemmerne og overrisle stilken med opvarmet saltvand. Kontroller at flowet er blevet genetableret. Bemærk, at denne iskæmisk tid var fastsat af det britiske indenrigsministerium myndighed. Forskere, der arbejder i andre myndigheder kan være i stand til at forlænge denne gang. Udvidelse af iskæmisk tiden vil sandsynligvis føre til dårligere klinisk resultat.
- Sutur de afskårne kanter af rectus tilbage på plads med 6-0 Vicryl.Pas på ikke at anvende for meget spænding, da dette kan føre til knæk af skibene.
- Gennemfør subkutane suturering tage sig til at begrave alle knuder under huden (figur 3K).
- Rens såret og lad det tørre. Re-tegne zoner på flappen.
- Genscannes dyret at opnå en postoperativ billede.
- Ansøge igen lacrilube for dyrets øjne og anbringes i en opvarmet inkubator (37 ° C) i 1 time at komme, før han vendte tilbage til dyrehold enhed.
Kritiske skridt i protokollen
Kernen i denne procedure er at identificere de dybe, superior epigastriske fartøjer. Dette er vist tydeligt i den ledsagende film. I korthed er et vindue skåret i den forreste rectus skede at blotlægge underliggende muskelfibre der vil køre langs. Ved at udvide den overfladiske dissektion af den forreste rectus skede medialt en ændring i muskelfiber bane observeres from længderetning skråtstillede. Indsæt stumpe ender, buet Graeffe pincet (eller lignende) ved skæringspunktet af disse to bundter af muskelfibre. Blunt dissekere sideværts. Skær ned, ved hjælp af mikro saks, på oversiden af de buede pincet afholdt i dette plan mellem muskelfiber bundter. Ved fjernelse af Graeffe tang den dybe, overlegen epigastriske arterie og vene vil blive observeret ved midtpunktet af rectus abdominis muskel krop. Afisoler fedt overliggende de fartøjer, der anvender mikro instrumenter og anvende klemmer.
De fasciocutaneous dele af rotte TRAM flap er tynde nok til at tillade flappen at tage en fuld tykkelse hudtransplantat. For at forhindre dette og for at sikre, at dette er en sand model af IRI en tynd, fleksibel silikone lagen er anbragt nedenunder fasciocutaneous dele af klappen. 35. Dette trin er blevet vedtaget af andre forskere, som rotte TRAM modeller. 17,21,25
Rotter tygge Through knob så sørg alle suturer er subkutikulær, og alle knuder er begravet. Under udførelsen af omhyggelige suturering autocannabilism af flaps som rapporteret af andre forskere kan undgås. 24.
Efter administration af buprenorphin reducere vedligeholdelse af anæstesi til 1% Isofluran (1L/min O 2).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Rottemodeller er mere økonomisk end større dyr modeller, 36 er sygdomsresistente i naturen og kan være genetisk manipuleret. Løse flået dyr, såsom gnavere, blev anset for at have et andet arrangement af kutan blodforsyning sammenlignet med faste flået dyr såsom mennesker og grise. I løs flået dyr, er huden leveres primært af direkte kutane blodkar passerer gennem spæk til den overliggende hud (Figur 4) Derimod fastsat flået dyr udlede kutan blodforsyning gennem fartøjer, kursus gennem de underliggende muskler til at levere den overliggende integument via musculocutaneous perforering (figur 4). Derfor var der bekymringer om, hvorvidt løs-flået dyr der kunne bruges i klap forskning. Men Taylors arbejde angiosomes viste, at der var diskret områder af rottehud, der leveres på en analog måde som mennesker via musculocutaneous perforering. Denmaveskindet, på hvilken den tværgående rectus myocutaneous (sporvogn) flap er baseret på, er et sådant område. 37,36,15
Relevant anatomi
De overlegne, dybe, epigastriske skibe er den dominerende vaskulære pedicle hos rotter og seks til ti perforatorer passere gennem den forreste rectus skeden til at levere den overliggende integument. 13,15 De overlegne dybe epigastriske fartøjer i rotten ind i rectus abdominis muskel på det niveau, af xiphoid og fortsætte, faldende i kaliber, mod pubis. De laterale margener af den forreste del af maven er leveret af de overfladiske ringere og overlegen epigastriske og circumflex iliaca skibe. 37. Der er fysiologiske overlap mellem de områder leveres af disse direkte kutane filialer, og de områder af integument leveret af musculocutaneous perforering via choker fartøjer. 38. Dette er i overensstemmelse med de anatomiske og fysiologiske vaskulære områderbeskrevet i den menneskelige, men i den menneskelige den dominerende vaskulære stilken er ringere end den overlegne epigastriske arterie. 39.
Tværgående rectus abdominis myocutaneous (sporvogn) flap
Den tværgående rectus abdominis flap blev først beskrevet for genopbygning efter radikal resektion af brystkræft i 1974. 40 Denne myocutaneous flap er baseret på dybe epigastriske blodkarrene og inkorporerer en del af rectus abdominis muskler og overliggende integument. Gennem denne artikel TRAM flap vil blive opdelt i fire lige store områder kaldet zoner. De er nummererede I-IV, som pr Schlefen m.fl. således at: Zone I (ZI) er den integument overliggende rectus abdominis muskel forsynes direkte fra den vaskulære stilken, Zone II (Zii) beskriver den integument overliggende kontralaterale rectus abdominis; Zone. III (ZIII) det område lateralt for zone I, og zone IV (ZIV) det område lateral til zone II (se
Laser Doppler imaging-vurdering blodperfusion
Laser Doppler giver en non-invasiv procedure for at vurdere blodstrøm i klappen. 42-45 En monokromatisk lyskilde udsendes fra laseren hoved. Denne indfaldende lys (blå i figur 6) forskydes med erythrocytter i vævet. Graden af skift er relateret til hastigheden af erythrocytterne. Den skiftede lys (grøn i figur 6) detekteres af fotodetektor inden scanneren hoved og omdannes til en måling af perfusion. Disse er givet i arbitrære enheder, perfusion enheder (PU) og de data, der konverteres til et billede, ligesom et vejrkort, hvor perfusion er gradueret fra høj til lav, og hver værdi tildelt en farve (figur 7). Farven genererede kort illustrerer relative perfusion mellem de forskellige områder af klappen. Hvert instrument er omhyggeligt kalibreret such at sammenligninger kan være en mellem fag, når det samme scanneren er ansat
Rotter gennemgik laser Doppler perfusion imaging ved hjælp af en Moor LD12 (Moor Instruments, Essex, UK) scanner præ-operativt, umiddelbart postoperativt og ved 24 og 48 timer efter operationen.
Brug af software, der leveres med LDI scanner et område af interesse (ROI) kan overlejres på LDI billedet og den gennemsnitlige perfusion af dette areal beregnes (figur 7).
Billede J analyse af procentvise areal nekrose-primær effektmål
Billede J er en åben adgang billedbehandling program høflighed af National Institutes of Health.46 Dette kan bruges til at måle områder og derefter at beregne den procentvise hudområde af hver zone, der er normal eller fuldt necrosed ved hvert tidspunkt (fig. 8) .
Vurderingen af skade
Denhøjeste rater af hudnekrose blev fundet i område IV (se repræsentative data i figur 9 og 10) i overensstemmelse med andre studier. 16,22,24,25,47 Disse fund svarer til mønstret for nekrose rapporteret klinisk i humane TRAM flaps der bekræfter, at dette er en tro repræsentation af klinisk problem. 14. Det samlede procentvise areal klap nekrose var 37,86 ± 5,4% (middelværdi ± SEM).
Ændringer i hudens blod
LDI perfusion scanning blev anvendt til at vurdere blodgennemstrømningen i TRAM flap model. Dette er en enkel, ikke-invasiv og reproducerbar måde at vurdere, perfusion (fig. 9 og 11). Perfusion faldt til 58,4 ± 0,49% (n = 10, gennemsnit ± SEM) umiddelbart postoperativt, 56,98 ± 0,41% ved 24 timer og 92,4 ± 0,6% i forhold til de præ-operative værdier for hele flap. De områder af flappen wi th laveste perfusion i de umiddelbare postoperative og 24 hr scanninger viser områder, hvor nekrose vil efterfølgende udvikler sig ved 48 timer (se figur 9).
Figur 1. Udstyr set-up. Den bedøvende rig med rød induktion kammer ses bag skrivebordet. Rotten ligger på ryggen med anæstesi opretholdes via en næse kegle. En varmelampe anvendes til at øge omgivelsestemperatur. Ovenfor rotten er operationsmikroskopet. Til venstre for rotten er en steril afdækning med gaze, suturer osv. Til højre for rotten er en steril afdækning med kirurgiske instrumenter. Kernetemperatur fastholdes ved hjælp af en homeothermic tæppe (nedenunder rotte) og rektal sonde fastgjort til Harvard apparat enhed (sorte boks foran skarpe bin).
/ 50473/50473fig3.jpg "alt =" Figur 3 "/>
Figur 2. Markering ud klap grænser og zoner. Den afhåret rotte placeres liggende. Midterlinjen er identificeret og mærket (blå stiplet linie). En linje er markeret vinkelret på midterlinjen 0,8 cm under xiphisternum. 4 linjer trukket parallelt med midterlinjen 1 cm fra hinanden. Et sidste linje trukket parallelt og 4 cm under den anden linje til at fuldføre pladsen. Klik her for at se større figur .
Figur 3. Trin-for-trin kirurgiske metode. Klappen er afgrænset som tidligere beskrevet (3A). Den venstre laterale margin indridset (3B) og dissektion fortsatte medialt i plane umiddelbart overfladisk til den forreste bugvæggen fascia til den laterale margin venstre rectus (3C). De samme trin er gennemført på den kontralaterale side, men dissektion fortsatte medialt til linea alba (midterlinjen), (3D). Ætse musculocutaneous perforering opstår fra midten af den højre rectus abdominis muskel. Et lille vindue er skåret i ringere aspekt af venstre rectus kappe (3E) og ringere rectus hæftes (3F). Silikone presenningen skæres derefter og sys på plads nedenunder fasciocutaneous dele af klappen (3G H). Klappen er derefter 'bundet' out (3-I). Trin (3G og I) kan udføres før eller efter trin (3E og F). Et lille vindue er skåret i den overlegne aspekt af den venstre, forreste rectus kappe (3-J). Den eksponerede musklen er derefterundersøges nøje. En ændring i muskelfiber bane fra parallel til skrå og tæt pakket til løst pakkede fibriller vil ses medialt. Pass de buede Graeffe pincet mellem disse muskler fly og stumpt dissekere sideværts. Skære ned på den lukkede, øvre overflade af disse pincet til at eksponere den vaskulære stilken. Fjern omgivende fedt og eksponere de fartøjer, for fastspænding. Placer Acland klemmer på arterie og vene (3K) og tælle ned iskæmiske periode. Start subkutikulær suturering forlader området umiddelbart over klemmerne indtil sidst. Fjern kablerne efter den tildelte periode, og appose de frie ender af venstre rectus abdominis muskel. Gennemfør subepidermal suturer (3L).
Figur 4.. Kutan blodforsyning i faste og løs flået dyr. Kutan blodforsyning i loose flået pattedyr, såsom rotter sker fortrinsvis via direkte kutane grene snarere end musculocutaneous perforering som i faste hud pattedyr såsom mennesker og svin. Af denne grund rotter har ikke historisk været begunstiget til plast kirurgisk forskning. Dette har vist sig at være en forældet forestilling og specifikke områder af rotten som den forreste bugvæggen leveres af musculocutaneous perforering og er derfor egnede områder til brug for klap-modeller. Klik her for at se større figur .
Figur 5. Zoner af den tværgående abdominis myocutaneous flap som beskrevet af Schlefen et al. I 1983. Den røde pil viser den vaskulære stilken (i dette tilfælde venstre, superior, dybe epigastriske fartøjer). De blå romertal viser than 4 zoner nummereret I-IV på grundlag af deres position i forhold til det vaskulære stilken således at: Zone I (ZI) er den integument overliggende rectus abdominis muskel forsynes direkte fra den vaskulære stilken, Zone II (Zii) beskriver den integument overliggende den kontralaterale rectus abdominis, Zone III (ZIII) det område lateral til zone I, og zone IV (ZIV) lateral til zone II.
Figur 6.. Laser Doppler-billedbehandling scanner. Moor LD12 scanner vurderer perfusion ved at sende en monokromatisk lys (blå pile) kilder, som forskydes med de bevægelige erythrocytter i huden. Graden af skift er relateret til hastigheden af erythrocytterne. Dette skiftede lys (grønne pile) registreres af foto-scanner og perfusion i dette beregnede område. Et spejl flytter derefter bjælken i en sekventiel måde, således at hele forreste bugvæggen kan værescannes i ca 7 min.
Figur 7. Vurdering af gennemsnitlig perfusion hjælp LDI-software. Vælg polygon ikon fra værktøjslinjen (rød pil), så regionen af interesse (ROI) markeringsværktøjet (rektangel med den blå kors, 2 ikoner til højre for Polygonværktøjet). Ved hjælp af musen trække omkring ROI, i denne figur alle 4 zoner er markeret. Inden du flytter til den næste ROI klikke på det rektangel med blå firkant igen. Når alle de ønskede ROIs er valgt trykker på statistik-ikonet i midten af værktøjslinjen (ikonet for en notesblok med tal på det) og de gennemsnitlige perfusion statistik for hver ROI vil poppe op i et nyt vindue, som vist.
Figur 8. Billede J analyse.
> 
Figur 8-1. Billede J-Select straight-line værktøj. Vælg den lige linje værktøj, tegne en linje ned gennem midten af flappen som vist. Klik her for at se større figur .
Figur 8-2. Billede J-Set skala 1.. Vælg Analyser fra værktøjslinjen og fra drop down-menuen vælg indstil skalaen. Klik her for at se større figur .
upload/50473/50473fig8-3.jpg "alt =" Figur 8-3 "fo: content-width =" 5in "fo: src =" / files/ftp_upload/50473/50473fig8-3highres.jpg "/>
Figur 8-3. Billede J-Set skala 2.. På pop up vinduet indstille skalaen til 4 cm. Klik her for at se større figur .
Figur 8-4. Billede J-Vælg Polygonværktøjet & skitse zone af interesse. Vælg polygon værktøjet (fremhævet ikon) og skitsere den zone af interesse. Den samlede perimeter af område IV er skitseret i dette eksempel. Klik her for at se større figur .
Figur 8-5. Billede J-Measure område 1.. Vælg Analyser fra værktøjslinjen og på drop down menuen vælges Measure. Klik her for at se større figur .
Figur 8-6. Billede J-Measure area 2. Området vil blive vist i et separat resultater vindue. Klik her for at se større figur .
pg "alt =" Figur 8-7 "fo: content-width =" 5in "fo: src =" / files/ftp_upload/50473/50473fig8-7highres.jpg "/>
Figur 8-7. Billede J-Gentag for område fuld nekrose. Gentag de foregående 2 trin, men denne gang kun skitsere necrosed område. Dette eksempel viser den fulde nekrose i zone IV skitseret. For at beregne den procentvise område fuld nekrose opdele det sidstnævnte værdi af den tidligere og gange med 100. Klik her for at se større figur .
Figur 9. Montage af repræsentative billeder af denne procedure Billedtekst:. Hver række repræsenterer et andet emne. Fotografier (til venstre) og den tilsvarende LDI billede (til højre) er vist på 4 forskellige tidspunkter (fra left til højre: præ-operativt, postoperativt, ved 24 timer og ved 48 timer efter kirurgi). Det er klart, at nekrose forekommer konsekvent i zonerne ZIV og III. Farveskalaen nederst til højre viser de farver og deres tilsvarende perfusion enheder. Rød-høj perfusion, blå-low perfusion). Klik her for at se større figur .
Figur 10.. Repræsentant resultatorienteret hudnekrose udtrykt som en procentdel af den samlede flap område 48 hr Caption:. Procent område fuld nekrose af flappen vurderede klinisk og måles efter billede J software på 48 timer. Middelværdien og SEM vist, n = 10.
Figur 11. Reppræsentant resultater-Laser Doppler-billedbehandling Caption:. Laser Doppler-billedbehandling for at vise den gennemsnitlige perfusion målt i perfusion enheder af klappen i kontrolpersoner præ-operativt, postoperativt, ved 24 og 48 timer. Middelværdien og SEM vist, n = 10.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Ændringer og fejlfinding
Protokollen præsenteres her gengiver IRI set i fri væv overførsel i et eksperimentelt system, der gør det muligt yderligere forståelse af denne proces og tilvejebringer et middel til at undersøge midler til lindring IRI og forbedre resultatet. Dette kunne let ændres til at producere en mere alvorlig skade, hvis den var baseret på den ikke-dominerende, dybt, ringere epigastriske stilken eller hvis øget iskæmisk tid var.
Begrænsninger i teknik
Maveskindet af rotte har betydeligt mindre subkutant fedt end den forreste del af bugvæggen for de fleste kvinder, der gennemgår TRAM flap operation for brystrekonstruktion. Modellen er skitseret i denne tekst er designet specifikt som en model for iskæmi reperfusionsskade i myocutaneous flapper, så virkningerne af konditioneringsmetoder behandlingsformer kan evalueres ved hjælp hud nekrose og perfusion som resultatmål. Denproceduren beskrevet i denne artikel, ikke specifikt model problemer såsom fedt nekrose, som er afholdt i humane TRAM flaps når flaps med betydelige fede komponenter er bevidst høstes at skabe fremskrivning for store bryst rekonstruktioner.
Direkte in vivo observation af mikrocirkulationen er ikke påvist i denne protokol, men har været beskrevet i cremaster musklen model 48 og i et osteomyocutaneous flap. 7,49-51 Sporvognen modellen er en myocutaneous flap model, hvis forskerne er særligt interesseret i osteomyocutaneous flaps Denne model er ikke hensigtsmæssig, men en alternativ model er blevet beskrevet i litteraturen. 50.
Betydning med hensyn til andre metoder
De fleste publicerede rotte TRAM modeller bruger rectus abdominis muskel omgiver den valgte vaskulære pedicle som bærer for det vaskulære stilken. 13-22,24,25 De gør ikke accurately afspejle IRI som flappen aldrig undergår en sand periode af iskæmi efterfulgt af reperfusion. Derfor sammenlignet disse papirer modellen beskrevet i denne protokol giver reproducerbare, kontrolleret myocutaneous IRI. Forskere har også udført dette som en gratis flap til lysken fartøjer 23 men dette er teknisk særdeles krævende som den dybe overlegen, epigastrisk arterie og vene foranstaltning 0,45 og 0,5 mm. Denne protokol er en enkel model.
Fremtidige anvendelser
Forskning i at forbedre resultatet i fri væv overførslen er primært fokuseret på konditioneringsmetoder strategier. Disse strategier er ansat eller iværksat før operationen med det formål at "uddannelse" det overførte væv bedre kan modstå den frie væv transfer kirurgi og det forbedre resultatet. Der er to primære måder, hvorpå dette kan opnås:. Farmakologisk eller iskæmisk forkonditionering 52 En masse af dette arbejde harudført på svin, som er dyrere at huset og mere vanskeligt at arbejde med end rotter. Protokollen beskrevet i dette dokument kan anvendes til at teste disse strategier i laboratoriedyr, som er let at hus og arbejde med, og hvor der er mulighed for at arbejde med genetisk manipulerede dyr.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Vi har ingen oplysninger.
Acknowledgments
Dette arbejde blev finansieret af Medical Research Council tilskud G1000299.
Den tilsvarende forfatter vil gerne takke Gary Borthwick, University of Edinburgh, for at bistå under operationen.
Forfatterne vil gerne anerkende rådgivning fra Helen Douglas og Iain Mackay og tillader os at observere deres Deep Ringere Epigastriske (Diep) flap procedure (Canniesburn Plastic Surgery Unit, Glasgow Royal Infirmary, 84 Castle Street, Glasgow G4 0SF, UK).
Forfatterne vil også gerne takke Gary Blackie på universitetet i Edinburgh for hans hjælp i at producere videoen for denne artikel.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Moor LD12 laser doppler imaging scanner | http://gb.moor.co.uk/product/moorldi2-laser-doppler-imager/8 | ||
| Complete homeothermic blanket system with flexible probe. Small. 230 VAC, 50 Hz | 507221F | www.harvardapparatus.com | |
| Graeffe forceps 0.8 mm tips curved | 11052-10 | 2, http://www.finescience.de | |
| Acland clamps | 00398 V | B-1 ’V’ pattern clamps used on both artery and vein. http://www.merciansurgical.com/acland-clamps.pdf | |
| Clamp applicator | CAF-4 | http://www.merciansurgical.com/acland-clamps.pdf | |
| Gemini cautery unit | 726067 | www.harvardapparatus.com | |
| Micro-vessel dilators 11 cm 0.3 mm tips 00124 | D-5a.2 | http://www.merciansurgical.com | |
| Micro Jewellers Forceps 11cm angulated 00109 | JFA-5b | http://www.merciansurgical.com | |
| Micro Jewellers Forceps 11 cm straight 00108 | JF-5 | http://www.merciansurgical.com | |
| Acland Single Clamps B-1V (Pair) | 396 | http://www.merciansurgical.com | |
| Micro Scissors Round Handles 15 cm Straight | 67 | http://www.merciansurgical.com | |
| Iris Scissors 11.5 cm Curves EASY-CUT | EA7613-11 | http://www.merciansurgical.com | |
| Mayo Scissors 14 cm Straight Chamfered Blades EASY-CUT | EA7652-14 | http://www.merciansurgical.com | |
| Derf Needle Holders 12 cm TC | 703DE12 | http://www.merciansurgical.com | |
| Ethilon 5-0 | W1618 | http://www.farlamedical.co.uk/ | |
| Vicryl rapide 6-0 | W9913 | http://www.millermedicalsupplies.com/ | |
| Instrapac - Adson Toothed Forceps (Extra Fine) | 7973 | http://www.millermedicalsupplies.com/ | |
| Castroviejo needle holders | 12565-14 | http://s-and-t.ne | |
| Heat Lamp | http://www.chicken-house.co.uk | ||
| Silicone sheeting 0.3 mm translucent | http://www.silex.co.uk/ | ||
| Image J software | http://rsbweb.nih.gov/ij/ | ||
| Zeiss OPMI pico | http://www.zeiss.co.uk/ | ||
| Operating microscope | |||
| Vet tech solution isofluorane rig | http://www.vet-tech.co.uk/ | ||
| Vet tech solution isofluorane rig | http://www.vet-tech.co.uk/ |
References
- Wang, X., et al. Free anterolateral thigh adipofascial flap for hemifacial atrophy. Ann. Plast. Surg. 55 (6), 617-622 (2005).
- Eckardt, A., Fokas, K. Microsurgical reconstruction in the head and neck region: An 18-year experience with 500 consecutive cases. J. Cranio. Maxill. Surg. 31 (4), 197-201 (2003).
- Yazar, S., et al. Safety and reliability of microsurgical free tissue transfers in paediatric head and neck reconstruction - a report of 72 cases. J. Plast. Reconstr. Aes. 61 (7), 767-771 (2008).
- Blondeel, P. N., Landuyt, K. H. V., Monstrey, S. J. Surgical-technical aspects of the free diep flap for breast reconstruction. Operat. Tech. Plast. Reconstr. Surg. 6 (1), 27-37 (1999).
- Siemonow, M., Arslan, E. Ischaemia/reperfusion injury: A review in relation to free tissue transfers. Microsurgery. 24, 468-475 (2004).
- Wang, W. Z. Investigation of reperfusion injury and ischaemic preconditioning in microsurgery. Microsurgery. 29, 72-79 (2009).
- Rucker, M., et al. Reduction of inflammatory response in composite flap transfer by local stress conditioning-induced heat-shock protein 32. Surgery. 129 (3), 292-301 (2001).
- Cetinkale, O., et al. Involvement of neutrophils in ischemia-reperfusion injury of inguinal island skin flaps in rats. Plast. Reconstr. Surg. 102 (1), 153-160 (1998).
- Korthuis, R. J., Granger, D. N., Townsley, M. I., Taylor, A. E. The role of oxygen-derived free radicals in ischemia-induced increases in canine skeletal muscle vascular permeability. Circ. Res. 57 (4), 599-609 (1985).
- Eisenhardt, S. U., et al. Monitoring molecular changes induced by ischemia/reperfusion in human free muscle flap tissue samples. Ann. Plast. Surg. 68 (2), 202-208 (2012).
- Dragu, A., et al. Gene expression analysis of ischaemia and reperfusion in human microsurgical free muscle tissue transfer. J. Cell. Mol. Med. 15 (4), 983-993 (2011).
- Tilgner, A., Herrberger, U. [myocutaneous flap models in the rat. Anatomy, histology and preparation technic of the myocutaneous rectus abdominis flap]. Z. Versuchstierkd. 29 (5-6), 231-236 (1987).
- Dunn, R. M., Huff, W., Mancoll, J. The rat rectus abdominis myocutaneous flap: A true myocutaneous flap model. Ann. Plast. Surg. 31 (4), 352-357 (1993).
- Clugston, P. A., Perry, L. C., Fisher, J., Maxwell, G. P. A rat transverse rectus abdominis musculocutaneous flap model: Effects of pharmacological manipulation. Ann. Plast. Surg. 34 (2), 154-161 (1995).
- Ozgentas, H. E., Shenaq, S., Spira, M. Development of a tram flap model in the rat and study of vascular dominance. Plast. Reconstr. Surg. 94 (7), 1012-1017 (1994).
- Doncatto, L. F., da Silva, J. B., da Silva, V. D., Martins, P. D. Cutaneous viability in a rat pedicled tram flap model. Plast. Reconstr. Surg. 119 (5), 1425-1430 (2007).
- Lineaweaver, W. C., et al. Vascular endothelium growth factor, surgical delay, and skin flap survival. Ann. Surg. 239 (6), 866-873 (2004).
- Rezende, F. C., et al. Electroporation of vascular endothelial growth factor gene in a unipedicle transverse rectus abdominis myocutaneous flap reduces necrosis. Ann. Plast. Surg. 64 (2), 242-246 (2010).
- Zacchigna, S., et al. Improved survival of ischemic cutaneous and musculocutaneous flaps after vascular endothelial growth factor gene transfer using adeno-associated virus vectors. Am. J. Pathol. 167 (4), 981-991 (2005).
- Zhang, F., et al. Improvement of skin paddle survival by application of vascular endothelial growth factor in a rat tram flap model. Ann. Plast. Surg. 46, 314-319 (2010).
- Hijjawi, J., et al. Platelet-derived growth factor β, but not fibroblast growth factor 2, plasmid DNA improves survival of ischemic myocutaneous flaps. Arch. Surg. 139 (2), 142-147 (2004).
- Wong, M. S., et al. Basic fibroblast growth factor expression following surgical delay of rat transverse rectus abdominis myocutaneous flaps. Plast. Reconstr. Surg. 113 (7), 2030-2036 (2004).
- Zhang, F., et al. Microvascular transfer of the rectus abdominis muscle and myocutaneous flap in rats. Microsurgery. 14 (6), 420-423 (1993).
- Hallock, G. G., Rice, D. C. Comparison of tram and diep flap physiology in a rat model. Plast Reconstr Surg. 114 (5), 1179-1184 (2004).
- Qiao, Q., et al. Patterns of flap loss related to arterial and venous insufficiency in the rat pedicled tram flap. Annals of Plastic Surgery. 43 (2), 171 (1999).
- Persy, V. P., Verhulst, A., Ysebaert, D. K., De Greef, K. E., De Broe, M. E. Reduced postischemic macrophage infiltration and interstitial fibrosis in osteopontin knockout mice. Kidney Int. 63 (2), 543-553 (2003).
- Li, Y., et al. Overexpression of cgmp-dependent protein kinase i (pkg-i) attenuates ischemia-reperfusion-induced kidney injury. Am. J. Physiol. Ren. Physiol. 302 (5), 561-570 (2012).
- Hunter, J. P., et al. Effects of hydrogen sulphide in an experimental model of renal ischaemia-reperfusion injury. Brit. J. Surg. 99 (12), 1665-1671 (2012).
- Hamada, T., Fondevila, C., Busuttil, R. W., Coito, A. J. Metalloproteinase-9 deficiency protects against hepatic ischemia/reperfusion injury. Hepatology. 47 (1), 186-198 (2008).
- Duarte, S., Hamada, T., Kuriyama, N., Busuttil, R. W., Coito, A. J. Timp-1 deficiency leads to lethal partial hepatic ischemia and reperfusion injury. Hepatology. 56 (3), 1074-1085 (2012).
- Shen, X. D., et al. Cd154-cd40 t-cell costimulation pathway is required in the mechanism of hepatic ischemia/reperfusion injury, and its blockade facilitates and depends on heme oxygenase-1 mediated cytoprotection. Transplantation. 74 (3), 315-319 (2002).
- Liu, J., et al. Endoplasmic reticulum stress modulates liver inflammatory immune response in the pathogenesis of liver ischemia and reperfusion injury. Transplantation. 94 (3), 211-217 (2012).
- Pan, G. Z., et al. Bone marrow mesenchymal stem cells ameliorate hepatic ischemia/reperfusion injuries via inactivation of the mek/erk signaling pathway in rats. J. Surg. Res. 178 (2), 935-948 (2012).
- Darouiche, R. O., et al. Chlorhexidine-alcohol versus povidone-iodine for surgical-site antisepsis. New. Engl. J. Med. 362 (1), 18-26 (2010).
- Fukui, A., Inada, Y., Murata, K., Tamai, S. Plasmatic imbibition" in the rabbit flow-through venus flap, using horseradish peroxidase and fluoroscein. J. Reconstr. Mirosurg. 11, 255-264 (1995).
- Dunn, R. M., Mancoll, J. Flap models in the rat: A review and and reappraisal. Plast. Reconstr. Surg. 90 (2), 319-328 (1992).
- Taylor, G., Minabe, T. The angiosomes of the mammals and other vertebrates. Plast. Reconstr. Surg. 89 (2), 181-215 (1992).
- Taylor, G., Corlett, R., Boyd, J. The versatile deep inferior epigastric (inferior rectus abdominis) flap. Brit. J. Plast. Surg. 37 (3), 330-350 (1984).
- Taylor, G., Corlett, R., Boyd, J. The extended deep inferior epigastric flap: A clinical technique. Plast. Reconstr. Surg. 72 (6), 751-765 (1983).
- Tai, Y., Hasegawa, H. A tranverse abdominal flap for reconstruction after radical operations for recurrent breast cancer. Plast. Reconstr. Surg. 53 (1), 52-54 (1974).
- Scheflan, M., Dinner, M. I. The transverse abdominal island flap: Part i. Indications, contraindications, results, and complications. Ann. Plast. Surg. 10, 24-35 (1983).
- Tindholdt, T. T., Saidian, S., Pripp, A. H., Tonseth, K. A. Monitoring microcirculatory changes in the deep inferior epigastric artery perforator flap with laser doppler perfusion imaging. Ann. Plast. Surg. 67 (2), 139-142 (2011).
- Tindholdt, T. T., Saidian, S., Tonseth, K. A. Microcirculatory evaluation of deep inferior epigastric artery perforator flaps with laser doppler perfusion imaging in breast reconstruction. J. Plast. Surg. Hand. Surg. 45 (3), 143-147 (2011).
- Booi, D. I., Debats, I. B. J. G., Boeckx, W. D., van der Hulsi, R. R. W. J. A study of perfusion of the distal free-tram flap using laser doppler flowmetry. J. Plast. Reconstr. Aes. 61, 282-288 (2008).
- Hallock, G. G. Physiological studies using laser doppler flowmetry to compare blood flow to the zones of the free tram flap. Ann. Plast .Surg. 47 (3), 229-233 (2001).
- Collin, T. Image j for microscopy. Biotechniques. Suppl. 43 (1), 25-30 (2007).
- Hallock, G., Rice, D. Physiologic superiority of the anatomic dominant pedicle of the tram flap in a rat model. Plast. Reconstr. Surg. 96, 111-118 (1995).
- Ozmen, S., Ayhan, S., Demir, Y., Siemionow, M., Atabay, K. Impact of gradual blood flow increase on ischaemia-reperfusion injury in the rat cremaster microcirculation model. J. Plast. Reconstr. Aes. 61 (8), 939-948 (2008).
- Rucker, M., Vollmar, B., Roesken, F., Spitzer, W. J., Menger, M. D. Microvascular transfer-related abrogation of capillary flow motion in critically reperfused composite flaps. Brit. J. Plast Surg. 55 (2), 129-135 (2002).
- Rucker, M., Kadirogullari, B., Vollmar, B., Spitzer, W. J., Menger, M. D. Improvement of nutritive perfusion after free tissue transfer by local heat shock-priming-induced preservation of capillary flowmotion. J. Surg. Res. 123, 102-108 (2005).
- Rucker, M., et al. New model for in vivo quantification of microvascular embolization, thrombus formation, and recanalization in composite flaps. J. Surg. Res. 108 (1), 129-137 (2002).
- Wang, W. Z., Baynosa, R. C., Zamboni, W. A. Update on ischemia-reperfusion injury for the plastic surgeon. Plast. Reconstr. Surg. 128 (6), 685e-692e (2011).
