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方法文章

大型动物模型中肝脏组织上血浆凝固性的评估 体内

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DOI:

10.3791/57355

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2018年8月4日

本文内容

摘要

本文介绍一种用于实验性评估肝组织中血浆凝固的方案 体内在猪模型中,采用激光多普勒法检测微循环,通过组织学方法测量凝固深度,使用红外测温仪和热成像相机测定凝固部位温度,并通过爆破压力实验记录导管封合效果。

摘要

等离子凝固作为一种电灼术,数十年来在肝脏手术中用于封闭大范围肝切除术后较大的肝切面,以预防后期出血。然而,等离子凝固对肝组织的确切作用尚缺乏充分研究。在我们的猪模型中,可接近临床应用条件来观察凝固效应。采用联合激光多普勒血流仪与分光光度计,可在8 mm组织深度无创地记录凝固过程中微循环的变化,从而提供关于止血效果的量化信息,超越主观临床判断。在凝固前后使用红外测温仪测定凝固部位温度,并在凝固过程中使用热成像相机进行监测;由于设备上限限制,无法测量气体束流的温度。凝固深度通过组织切片经苏木精/伊红染色后,在显微镜下利用物镜测微尺校准后进行测量,从而精确反映功率设置与凝固深度之间的关系。由于等离子凝固设备无法封闭较大的血管,因此密封效果主要在胆管上进行评估。通过离体器官进行爆破压力实验,以排除血压相关因素的影响。

引言

氩离子凝固术(APC)是一种在腹部外科手术中已广泛应用三十多年的器械1,2它是通过封闭肝脏切面以防止术后出血,从而在大范围肝切除术后实现继发性止血的标准技术。3等离子凝固是一种特殊形式的射频电凝,通过电离气体形成的电弧传递电能。作为一种非接触式技术,它可提供单极电热止血,其优势在于可防止电极与组织粘连。4电离气体束会自动导向电阻最低的区域,当因干燥导致电阻升高时,气束便会转向其他尚未干燥的区域。这可产生均匀且有限的凝固深度。5,6影响凝血效果的因素包括激活时间、凝血设备的功率设置以及探头与组织之间的距离。氦气是另一种可用于等离子凝血的载气。7近期的临床研究主要关注临床结果,而非组织学和功能学发现3,8,9,而实验研究则侧重于 体外 研究10 或离体灌注器官实验11

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方案

动物实验遵循德国相关法律法规以及《实验动物护理原则》(美国国立卫生研究院出版物第8版,2011年)。已获得德国北莱茵-威斯特法伦州自然保护、环境与消费者保护局(Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen, Recklinghausen, Germany)的官方许可。

1. 动物

  1. 使用饲养在开放式笼具中的雌性德国陆地品种猪(体重 25–30 kg)。
  2. 每组使用 5 只动物(氩气组和氦气组)。
  3. 实验前至少让动物适应环境一周。术前禁食 24 小时,但可自由饮水。

2. 麻醉

  1. 在诱导麻醉前10分钟,通过肌肉注射给予动物氯胺酮(15 mg/kg体重[BW])、赛拉嗪(10 mg/kg BW)和阿托品(0.1 mg/kg BW)进行预处理。
  2. 通过将22号套管插入耳缘静脉建立外周静脉通路。
  3. 通过静脉注射2 mg/kg体重的丙泊酚诱导全身麻醉。
  4. 将动物置于仰卧位,在颈静脉沟处做一条长约2 cm的纵向皮肤切口。通过钝性分离皮下组织暴露静脉,插入套管,随后插入Seldinger导丝。
  5. 撤出套管,沿导丝置入14 Fr导管,随后撤出导丝。将导管连接至延长管,并用绑带或缝线....

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结果

微循环:通过微循环变化可展示该止血诊断设备在血浆凝固后的应用效果。毛细血管血流(以任意单位(AU)表示)从基线值 142.7 ± 76.08 AU 下降至设备输出功率为 25 W 时的 57.78 ± 49.57 AU,进一步降至 50 W 时的 48.5 ± 7.26 AU,并在 100 W 时降至 5.04 ± 1.31 AU(图 4)。

温度:凝固部位的温度使用热成像相机进行测量(图5)。仅使用红外测温仪记录到微小的温度变化。红外测温仪显示基础温度为 32.42 ± 2.27 °C。使用 25 W 功率凝固后,温度为 33.33 ± 1.81 °C。使用 50 W 激光进行凝固时,温度为 31.17 ± 2.13 °C。在使用最大功率 100 W 进行凝固后,温.......

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讨论

肝脏手术的啮齿类动物模型已建立很长时间16。然而,大型动物模型具有某些优势:可直接使用人类的标准手术器械,无需显微外科设备;手术技术与临床应用相似;标准的临床评估方法也可直接应用于实验。例如,可直接开展常规的临床血液检测,无需特殊的实验室检测方法(图10)。

猪是心肺研究的合适实验动物,因为其生理特征与人类非常相似17。由于在体型、肝段结构和组织学方面与人类相似,猪也是实验性肝外科研究的标准实验动物之一18。选择猪模型评估血浆凝血功能,是因为该模型具有多种优势(与人类生理相似,且可评估标准临床设备)7。与外科技术不同,麻醉管理难以直接类推应用。尤其是气道管理可能较为困难17。猪从门齿到声门的距离较长,且其解剖结构与人类不同,使得经验不足的研究人员进行经口插管操作较为困难。此外,面罩通气在.......

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
赛拉嗪 20 mg/mLVetoquinol GmbHXylapan
氯胺酮 100 mg/mLCeva GmbHCeva Ketamine Injection
阿托品 100 mg / 10 mLDr. Franz Köhler Chemie GmbHAtropinsulfat Köhler 100mg Amp.
丙泊酚Fresenius Kabi GmbHPropofol 1% MCT Fresenius
芬太尼KG Rotexmedica GmbHFentanyl 0,5mg Rotexmedica
异氟烷Abbot GmbHForene 100% (V/V) 250 mL
乳酸林格氏液Baxter Deutschland GmbH钠 131 mmol/L,钾 5 mmol/L,钙 2 mmol/L,氯 111 mmol/L,乳酸 29 mmol/L
外科消毒剂Schülke & Mayr GmbHKodan Tinktur forte gefärbt 1l 104804
电动显微镜Nikon Instruments EuropeEclipse TE2000-E
显微镜相机Nikon Instruments EuropeDigitalsight DS-Qi1Mc
成像软件Nikon Instruments EuropeNIS elements Vers. 4.40
等离子凝固器Söring GmbHCPC-1000
氩气Linde AGArgon 4.8 
氦气Linde AGHelium 4.8
O2CLEA Medizintechnik GmbHO2C Version 1212配备 LF-2 或 LF-3 探头
红外测温仪VoltcraftVOLTCRAFT IR 260-8S
热成像相机InfraTec GmbHVarioCAM HD head 820
热成像分析软件InfraTec GmbHIRBIS 3
迈耶苏木精溶液Merck 1.09249
伊红溶液VWR International GmbHMerck 1.09844
Masterflex L/S 易装型蠕动泵Cole-Parmer Instrument Company型号 7518-10
输注泵B. Braun Melsungen AGPerfusor secura FT
数字压力计Greisinger electronicGMH 3161
50 mL 输注泵注射器B. Braun Melsungen AG货号 8728810 F
输注管路,IV 型标准,PVC 鲁尔锁B. Braun Melsungen AG货号 8722960
三通旋塞阀,Dicofix C35CB. Braun Melsungen AG货号 16494 C
丝线 2-0,3 公制Resorba货号 H5F
Vicryl 4-0 缝合包EthiconV1224H
0.9% 氯化钠溶液B. Braun Melsungen AG

参考文献

  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. Su....

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激光多普勒血流测定红外热成像爆破压力测量苏木精-伊红染色氩氦凝固微循环监测胆管封合