Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Bewertung der Plasma Koagulation am Lebergewebe in einem großen Tiermodell In Vivo

Published: August 4, 2018 doi: 10.3791/57355

Summary

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Plasma-Koagulation in Lebergewebe in Vivoexperimentell zu beurteilen. In einem porcinen Modell Mikrozirkulation wird mittels Laser Doppler untersucht, Koagulation Tiefe bemisst sich histologisch, Temperatur am Standort der Gerinnung durch Infrarot-Thermometer und Thermografische Kamera Kanal Dichtwirkung ist dokumentiert durch Berstdruck Experimente.

Abstract

Plasma Koagulation als eine Form der elektrokauter wird in der Leber Chirurgie seit Jahrzehnten zum Versiegeln Sie der große Leber Schnittfläche nach großen Hepatektomie, Blutungen zu einem späteren Zeitpunkt zu verhindern. Die genauen Auswirkungen der Plasma Koagulation im Lebergewebe sind nur unzureichend untersucht. In unserem porcinen Modell können in der Nähe der klinischen Anwendung der koagulationseffekte untersucht werden. Eine kombinierte Laser Doppler Durchflussmesser und Spektralfotometer Dokumente Mikrozirkulation ändert während Koagulation in 8 mm Gewebe Tiefe nicht-invasiv, quantifizierbare Informationen über Blutstillung jenseits der subjektive klinische Eindruck. Die Temperatur am Standort der Koagulation wird mit einem Infrarot-Thermometer Prior und Post-Koagulation und eine Thermografische Kamera während Gerinnung beurteilt, eine Messung der Gastemperatur Strahl ist nicht möglich, da die Obergrenze der Geräte. Die Tiefe der Koagulation wird mikroskopisch auf Hämatoxylin/Eosin befleckt Abschnitte nach der Kalibrierung mit einem Objekt Mikrometer gemessen und gibt eine genaue Information über das macht Einstellung-Koagulation Tiefe-Verhältnis. Die Dichtwirkung wird auf die Gallengänge untersucht, da es nicht möglich für ein Plasma-Coagulator, größere Blutgefäße zu versiegeln. Burst Druck Experimente heraus auf explantierten Organe auszuschließen Blutdruck im Zusammenhang mit Effekten.

Introduction

Argon-Plasma-Koagulation (APC) ist ein weit verbreitetes Instrument im Bauchchirurgie seit mehr als drei Jahrzehnten1,2. Es ist ein Standardverfahren für die Erreichung der sekundären Hämostase nach großen Hepatektomie durch Versiegelung der Leberzellkrebs Oberfläche, um zu verhindern, dass später Blutungen3geschnitten. Plasma-Koagulation ist eine spezielle Form der Radiofrequenz elektrokauter, die die elektrische Energie über einen Bogen von ionisiertem Gas liefert. Bereitstellung von monopolaren elektrothermische Blutstillung, hat diese berührungslose Technik den Vorteil, die Elektrode an das Gewebe4halten zu verhindern. Der ionisierte Gas-Strahl richtet sich automatisch auf den Bereich des geringsten elektrischen Widerstands und wird abgewiesen, wenn Widerstand aufgrund von Austrocknung auf andere Bereiche, die noch nicht ausgetrocknet steigt. Dadurch entsteht eine einheitliche begrenzte Tiefe Koagulation5,6. Faktoren, die die Gerinnung Wirkung sind die Aktivierung Zeit, Einstellung der Leistung des Geräts Koagulation und der Abstand von der Sonde des Gewebes. Helium ist ein weiteres Trägergas, die für Plasma-Koagulation7verwendet werden können. Aktuelle klinische Studien konzentriert sich auf klinische Ergebnisse anstatt histologische und funktionelle Ergebnisse3,8,9, während experimentelle Studien konzentrierte sich auf in-vitro- Untersuchungen10 oder Experimente an isolierten PERFUNDIERTEN Organen11.

Das zugrunde liegende Protokoll ermöglicht die Studie über die Auswirkungen der Plasma-Koagulation in einem großen Tier-Modell in der Nähe der klinischen Anwendung unter Verwendung von menschlichen Standardausrüstung auf Schweine: Mikrozirkulation ist nicht-invasiv durch eine Laser-Doppler-Durchflussmesser bewertet und Spektralphotometer, die klinische Standardtool für diese Indikation12,13ist. Temperaturänderungen während Koagulation werden mit einem Infrarot-Thermometer und eine Thermografische Kamera überwacht. Die Tiefe der Koagulation wird auf histologischen Hämatoxylin/Eosin befleckt Abschnitte nach der Ernte von Gewebeproben gemessen. Für den Vergleich mit anderen Mitteln zur sekundären Hämostase werden platzen Druck Versuche durchgeführt. Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Techniken14, diese werden durchgeführt auf explantierten Organe auszuschließende Blutdruck im Zusammenhang mit Effekten. Zusätzlich zu den beschriebenen Untersuchungen über die lokalen Auswirkungen der Plasma-Koagulation können standard Blutuntersuchungen auch im porcinen Modell durchgeführt werden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Vorschriften unterliegen deutschem Recht für tierexperimentelle Studien sowie die Grundsätze der Laboratory Animal Care (National Institutes of Health Publikation Hg. 8, 2011) folgten. Offizielle Erlaubnis ist aus dem staatlichen Tierpflege-Büro (Forschungsdefizite Für Natur, Umwelt Und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen, Recklinghausen, Deutschland).

(1) Tiere

  1. Verwenden Sie weibliche deutsche Landrasse-Schweine (von 25-30 kg) in offenen Käfigen untergebracht.
  2. 5 Tiere pro Gruppe (Argon und Helium) zu verwenden.
  3. Lassen Sie die Tiere in die Umgebung für mindestens eine Woche vor den versuchen zu akklimatisieren. Schnelle Tiere 24 Stunden vor der Operation mit freiem Zugang zu Wasser.

(2) Anästhesie

  1. Premedicate die Tiere mit einer intramuskulären Injektion von Ketamin (15 mg/kg Körpergewicht [BW]), Xylazin (10 mg/kg kg) und Atropin (0,1 mg/kg kg) 10 min vor der Induktion der Anästhesie.
  2. Peripheren venöser Zugang wird durch Platzierung einer 22-Gauge-Kanüle in eine Vene Ohr aufgebaut.
  3. Induzieren Sie Vollnarkose durch intravenöse Injektion von Propofol 2 mg/kg Körpergewicht.
  4. Legen Sie das Tier in Rückenlage und führen Sie einen longitudinale Hautschnitt in der Vena Nut über eine Länge von 2 cm. Locate Vene durch die stumpfe Vorbereitung des subkutanen Gewebes. Stecken Sie die Kanüle, dann Seldingertechnik Draht.
  5. Kanüle zurückziehen und 14 Fr. Katheter über den Führungsdraht einfügen. Führungsdraht zurückziehen. Verbinden Sie Katheter für die Erweiterung zu und fixieren Sie den Katheter mit einem Gurt oder einer Naht.
  6. Ziehen Sie die Zunge heraus und setzen Sie gerade Laryngoskop. Verwenden Sie die Spitze des das Laryngoskop herunterziehen der Kehldeckel. Legen Sie das Rohr durch die Stimmbänder. Manschette unter Stimmritze und aufblasen.
  7. Lüften Sie mit 40 % Sauerstoff bei 20-26 Atemzüge/min und ein Tidalvolumen von 10 ml/kg um die Ende-Gezeiten teilweise Carbon Dioxide Spannung zwischen 36 und 42 mm Hg zu halten.
  8. Pflegen Sie Anästhesie mit Isofluran in einer Konzentration von 1-1,5 % und Fentanyl bei einer Konzentration von 3 bis 4 µg/kg/h.
  9. Lieferung von Ringer Laktat-Lösung mit einer ersten Rate von 4 mL/kg/h, und erhöhen Sie nach Laparotomie, ein konstanter Infusionsrate von 8 mL/kg/h.

3. Operation und Plasma Koagulation

  1. Legen Sie das Tier in Rückenlage auf eine standard-OP-Tisch.
  2. Haut durch die Anwendung einer handelsüblichen chirurgischen Desinfektionsmittels desinfizieren (2-Propanol 45 g/100 g, 1-Propanol 10 g / 100g, APEO-2-Ol 0,2 g/100 g) mit einem chirurgischen Tupfer für 3 Mal.
  3. Durchführen Sie eine breite Mittellinie Laparotomie aus dem Xiphoid Prozess, um das Schambein mit einem Skalpell und installieren Sie chirurgische Retraktoren zu.
  4. Das Plasma Koagulation Gerät einschalten, Argon oder Helium Gasflasche, abhängig von der verwendeten Trägergas zu öffnen. Gasstrom 3 L/min. Wählen Sie Koagulation Gerät Ausgangsleistung wie gewünscht anpassen.
    Hinweis: Beide Edelgase Argon oder Helium, Plasma Koagulation einsetzbar. Koagulationseffekte sind vergleichbar. Siehe Referenz7 für Details.
  5. Durchführen Sie Plasma-Koagulation auf der linke Lappen der Leber als zuvor beschriebenen7. Verwenden Sie eine Titan-Form (quadratische Blende 1 x 1 cm2) um den koagulationsbereich zu standardisieren. Gerinnen für 5 s mit einer Sonde Abstand von 1 cm. Die Coagulations mit verschiedenen Leistungsstufen können Seite an Seite mit einem kurzen Abstand zwischen den Coagulations von 5 mm (Abbildung 1) durchgeführt werden.
  6. Teilen Sie für die Ernte der Leber alle Bänder-Verbindungen für die Leber. Isolieren Sie und teilen Sie der hepatischen pedikels oberhalb der überlegenen duodenalen Biegung lange Teile der Pfortader und choledochus verlassen. Teilen Sie die filterarme Vene oberhalb und unterhalb der Leber und Abrufen der Orgel.
  7. Nach der Ernte der Leberzellkrebs wurden die Schweine durch intravenöse Gabe von 0,16 g/kg BW Pentobarbital eingeschläfert.
  8. Resezieren Sie für die Burst-Druck-Experimente die Hälfte der linken medialen Leber Lappen mit einer scharfen Schere. Plasma-Koagulation den Schnitt Oberfläche (100W Ausgangsleistung) oder Versiegeln der Schnittflächen mit Fibrin Dichtstoff (Abbildung 2).

(4) Mikrozirkulation Messung

Hinweis: Laser-Doppler-Spektroskopie bestimmen Blutfluss im Gewebe durch die Messung des Doppler-Verschiebung verursacht durch die Bewegung der Erythrozyten. Das lasersignal korreliert mit der Anzahl der beweglichen Erythrozyten. Laser-Doppler-Spektroskopie ist in der klinischen Anwendung (z. B. Transplantationsmedizin) und wurde mehrere Male15validiert.

  1. Schalten Sie den Laser-Doppler-Durchflussmesser und Spektralfotometer. Eine flache Sonde verwendet werden.
  2. Baseline-Messungen für Durchfluss und Geschwindigkeit zu nehmen. Speichern Sie oder notieren Sie die Werte.
  3. Führen Sie Koagulation, wie unter 3.5 beschrieben.
  4. Legen Sie die flache Sonde auf Koagulation Websites und Maßnahme fließen und Geschwindigkeit. Wieder, speichern Sie oder beachten Sie die Werte.
  5. Wiederholen Sie für alle Leistungsstufen des Coagulator Gerätes.

5. die Temperaturmessung

  1. Schalten Sie die Anlage auf (Thermografische Kamera, Notebook und Infrarot-Thermometer) und mindestens 1 h laufen bevor Sie Messungen durchführen lassen.
  2. Stellen Sie Fokus und Rahmen auf die Thermografische Kamera auf der Koagulation-Website. Infrarot-Sequenzen detektiert werden, mit der räumlichen Auflösung von 1024 x 768 Pixel mit einer Temperaturauflösung größer als 20 mK. Berücksichtigen, das der Region Koagulation und das umliegende Gewebe — Wärmeübertragung betroffen — liegt in der Mitte der Ansicht.
    Hinweis: Es sollten möglichst viele Pixel des Rahmens wie möglich für eine optimale räumliche Auflösung enthalten.
  3. Koagulationsprozess mit der Plasma-Coagulator auf der Oberfläche der Leber mit der Thermografie Kamera über einen Zeitraum von 2-min aufnehmen.
  4. Analysieren von Bildsequenzen mit der Thermografie-Analyse-Software: interessante Regionen zu definieren.
    Hinweis: Software berechnet den Kurs der entsprechenden mittleren Temperatur im Laufe der Zeit.

(6) Koagulation Tiefenmessung

  1. Ernten Sie die linken mediale Leber Lappen mit einer scharfen Schere.
  2. Verbrauchsteuern Sie die Gerinnung Websites mit 1 cm Dicke. Schneiden Sie in 3 mm Dicke längs-Segmente zur Weiterverarbeitung.
  3. Fix Gewebeproben bei 4 ° C über Nacht mit neutralen 10 % gepuffert Formalin. Paraffin 2 ° C über dem Schmelzpunkt erhitzen und Scheiben einbetten. Prozess über Nacht.
  4. Führen Sie Hämatoxylin/Eosin Färbung.
    1. Deparaffinize und Hydrat des Gewebes durch nachträglich Eintauchen in 2 x Xylol, 100 % igem Ethanol (EtOH), 95 % EtOH, 70 % EtOH, entionisiertem H2O 2 min. lang.
    2. Führen Sie die Gewebeprobe mit Meyers Hämatoxylin Lösung für 3 min zu Flecken.
    3. Jetzt im Leitungswasser für 5 min spülen.
    4. Führen Sie das Gewebe mit Eosin-Lösung für 3 min zu Flecken.
    5. In 2 X EtOH 95 % und dann Xylol 3 min spülen. Montieren Sie mit dem standard-Montage-Medium.
  5. Schalten Sie das System ein (Mikroskop angeschlossenen Kamera, imaging-Software). Alle Abschnitte mit 40 X Vergrößerung anzeigen.
  6. Nehmen Sie ein Bild von einem Objekt Mikrometer bei einer Vergrößerung von 40 X. Drücken Sie Recalibrate im Fenster "Ziele". Wählen Sie Manuelle Kalibrierung. Zeichnen Sie eine Linie auf das Mikrometer Bild von 100 µm. Enter 0,1 mm in das Dialogfeld ein, und drücken Sie "OK".
  7. Länge in der Ansicht auswählen > Analyse Kontrollen > Fenster Anmerkungen und Messungen. Messen Sie von der Leber Oberfläche der Koagulation Rand mit der Maus. Exportieren Sie oder notieren Sie das Ergebnis. Wiederholen Sie die Messung an einem anderen Speicherort auf derselben Folie.
    Hinweis: Koagulation Tiefe kann leicht von den normalen Lebergewebe durch den scharfen Rand zwischen der normalen Hepatozyten Schnüre und die Zone der Nekrose mit geschrumpften Zytoplasma, pyknotischen Kernen und Blutung Zonen unterschieden werden.
  8. Berechnen Sie Mittelwert aus beiden Messungen.

(7) Burst-Druckmessung

  1. Schalten Sie das System ein (automatische Pumpen, Druck-Messgerät). Bereiten Sie die Leber Proben nach der Schritt 3.7.
    Hinweis: Verwenden Sie zwei parallele Pumpen über ein 3-Weg-Ventil verbunden. Der maximale Druck von 1.500 mm Hg kann nicht mit einer einzigen Pumpe abgerufen werden.
  2. Isolieren Sie gemeinsame leberarterie, Pfortader und Gallengang mit einer Schere in die haptische Knochenschrauben. Pfortader mit einer Overholt Zange Spannen und verbinden mit einer Naht Monofil 4-0. Klemmen Sie gemeinsame leberarterie eine Overholt-Zange und verbinden mit einer Naht Monofil 4-0.
  3. Ch-16 Katheter in den choledochus einfügen und verbinden mit einer 2: 0 Seide Naht. Schließen Sie den Katheter an die automatische Pumpen, installieren Sie 3-Wege-Hahn mit Druck-Messgerät (Abbildung 3).
  4. Füllen Sie die Spritze Perfusion mit Kochsalzlösung.
  5. Beginnen Sie automatische Pumpen mit einer Förderleistung von 99 mL/h.
  6. Überwachen Sie Leber geschliffenen Oberfläche und Druck Meter für Leckage und Datensatz Berstdruck.
    Hinweis: Für einfacher Erkennung von Leckagen kann patent blau Kochsalzlösung (2 mL patent blau + 18 mL Kochsalzlösung) hinzugefügt werden. Es ist einfacher, Berstdruck zu beobachten, durch die Zeit des Verlustes des Drucks auf das Druck-Messgerät zu bemerken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Mikrozirkulation: Das Diagnosegerät für die Blutstillung Plasma Koagulation nach Nutzung kann durch Veränderungen der Mikrozirkulation nachgewiesen werden. Kapillarblut Strömung (angezeigt als willkürliche Einheiten (AE)) nimmt von einem Ausgangswert von 142.7 ± 76,08 AU 57.78 ± 49.57 AU bei 25 W Gerät Ausgangsleistung, 48,5 ± 7.26 AU bei 50 W und 5.04 ± 1.31 AU bei 100 W (Abbildung 4).

Temperatur: An den Standorten Koagulation wurde mit einer Thermografie-Kamera (Abbildung 5) gemessen. Die nur unwesentliche Temperaturänderungen wurden mit einem Infrarot-Thermometer dokumentiert. Es zeigte sich eine Basislinie Temperatur 32.42 ± 2,27 ° C. Die Temperatur war nach der Koagulation mit 25 W, 33.33 ± 1,81 ° C. Koagulation mit 50 W Laser ergab eine Temperatur von 31.17 ± 2,13 ° C. Nach der Koagulation mit Einstellung der maximalen Leistung von 100 W war die Temperatur meist unverändert mit 30,17 ± 3,19 ° C (Abbildung 6).

Koagulation Tiefe: Plasma-Koagulation schafft eine oberflächliche Zone der Nekrose mit kann leicht zu unterscheiden von der normale Leberparenchym (Abbildung 7). Die Tiefe der Nekrose kann in mehrere Abschnitte gemessen werden und zeigt eine nicht völlig linear mit steigender Leistung der Plasma-Coagulator. Helium-Plasma-Koagulation folgt die Gerinnung Tiefe 230.2 ± 57.83µm bei 25W, 314.6 ± 87.39 µm bei 50 W, 292.2 ± 45.65 µm bei 75W und 412.9 ± 160,9 µm bei 100 W Gerät Sendeleistung (Abbildung 8). Die Ausgangsleistung des Geräts kann frei gewählt werden und eine positive Korrelation mit Gerinnung Tiefe7wählte.

Berstdruck: Burst-Druckmessungen durchgeführt, auf die Schnittfläche der explantierten linke mediale Leber Lappen zeigt keinen Unterschied nach Helium (1254±578.7 MmHg) oder Argon (1003 ± 554.4 MmHg) Plasma Koagulation (Abbildung 9). Berstdrücken sind niedriger im Vergleich zu Fibrin Dichtungsmassen7 aber zweckmäßig für den klinischen Einsatz.

Figure 1
Abbildung 1: linke mediale Leber Lappen nach Argon-Plasma-Koagulation. Acht Koagulation Standorte auf der linken medialen Leber Lappen (von links oben nach rechts unten: 10 W, 15 W, 20 W, 25 W, 30 W, 50 W, 75 W, 100 W). Das Ausmaß der Koagulation mit der Form standardisiert. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 2
Abbildung 2: Vorbereitung der Leber Transplantat für Burst Druckmessungen. Die Hälfte der Leber Lappen wird reseziert, und Leber Schnittfläche mit Fibrin Dichtstoff abgedichtet ist. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 3
Abbildung 3: Ausrüstung für Burst Druckmessungen. Automatische Pumpe (Spritze mit Kochsalzlösung gefüllt) und Druck-Messgerät über einen 3-Weg-Ventil verbunden. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 4
Abbildung 4: Veränderungen der Mikrozirkulation. Veränderungen der Durchblutung (angezeigt als willkürliche Einheiten) vor und nach der Argon-Plasma-Koagulation bei 25 W, 50 W und 100 W Gerät Ausgangsleistung (n = 3-6). * = P< 0,05, 1-Way ANOVA. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 5
Abbildung 5: Temperatur an Standorten der Gerinnung gemessen mit einer Thermografische Kamera. Das beispielhafte Bild mit einer Thermografie-Kamera während Helium-Plasma-Koagulation mit 40W Gerät Ausgangsleistung. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 6
Abbildung 6: Temperatur an Koagulation Standorten mit Infrarot-Thermometer gemessen. Die Temperatur an den Standorten Koagulation mit Infrarot-Thermometer gemessen, vor und nach der Argon-Plasma-Koagulation (n = 3-6). Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 7
Abbildung 7: Zone der oberflächliche Nekrosen nach Helium-Plasma-Koagulation. Hämatoxylin/Eosin befleckt Abschnitt "Leber" am 40 X Vergrößerung. Die Zone der Nekrose weist einen Verlust von Hepatozyten Schnur Architektur, Zellen mit geschrumpften Zytoplasma und Blutung Zonen. Pfeile zeigen die Tiefe der Gerinnung an zwei verschiedenen Standorten. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 8
Abbildung 8: Koagulation Tiefe nach Helium-Plasma-Koagulation. Tiefe, Koagulation in verschiedenen Leistungsstufen (25W, 50W, 75W und 100W, n = 6). * = P< 0,05, *** = P< 0,001, 1-Way ANOVA. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 9
Abbildung 9: Berstdruck. Platzen Sie Druckmessungen auf die Leber Schnittfläche nach Argon oder Helium-Plasma-Koagulation. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 10
Abbildung 10: Blutwerte. Ausgewählte Parameter der klinischen Biochemie und Blut Gas, die Ergebnisse vor angezeigt werden und folgende Argon-Plasma-Koagulation. Keine wesentlichen Änderungen auftreten, zeigen die Auswirkungen der Plasma Koagulation limitiert auf lokale Änderungen am Standort Koagulation. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Nager-Modelle für die Leberchirurgie werden für eine lange Zeit16gebildet. Dennoch große Tiermodellen bieten gewisse Vorteile: keine mikrochirurgische Ausrüstung ist notwendig, da operative Standardausrüstung für Menschen angewendet werden kann, Operationstechniken vergleichbar mit klinischen Verwendung sind und klinische Standardauswertung Methoden können sein übertragen auf die Experimente. Beispielsweise können ohne die Notwendigkeit für spezielle Labor-Prüfverfahren (Abbildung 10) standard klinischen Blutuntersuchungen durchgeführt werden.

Schweine sind geeignete Versuchstiere für Kardiorespiratorische Forschung wie ihrer Physiologie der menschlichen17ähnelt. Wegen der Ähnlichkeit in Größe, segmentale Struktur und Histologie sind Schweine auch eines der standard-Labor-Tiere für experimentelle hepatische Chirurgie18. Plasma-Koagulation wurde im porcinen Modell wegen der Vorteile (Ähnlichkeit zu menschliche Physiologie und Auswertung der klinischen Serienausstattung)7bewertet. Im Gegensatz zu chirurgischen Techniken werden nicht leicht ernaherung Management extrapoliert. Vor allem das Atemwegsmanagement kann schwierig17sein. Der Abstand zwischen den Schneidezähnen die Stimmritze ist sehr lang und die Anatomie unterscheidet sich auf den Menschen, die für den unerfahrenen Forscher orotracheale Intubation erschwert. Darüber hinaus ist maskenbeatmung fast unmöglich bei Schweinen, also Bergung Strategien (z.B. Tracheostoma) sollte vorhanden sein.

Um vergleichbare Ergebnisse in Plasma Koagulation zu erreichen, sollte der Forscher streng Aufmerksamkeit Sonde Distanz und Dauer der Koagulation zu standardisieren. Während es relativ einfach, die Sonde Distanz zu wahren, kann eine Stoppuhr verwendet werden, zählen die 5 s der Koagulation. Die beschriebene Technik Plasma Koagulation auf der Leber Oberfläche diente in der Grundlagenforschung über die zugrunde liegenden Auswirkungen der Plasma-Koagulation in der Leber in Vivo-7. Die oben beschriebenen Techniken der Schweinegrippe Anästhesie, Chirurgie und Plasma Koagulation können auch große hepatischen Resektion prüfen und vergleichen Sie verschiedene Techniken der Schnittfläche danach Abdichtung verwendet werden.

Der Laser-Doppler-Durchflussmesser und Spektralfotometer für Mikrozirkulation Messungen ist eine klinische Standardwerkzeug19 und erwies sich als sehr nützlich für die Beurteilung der Durchblutung direkt auf das Organ Parenchym. Werte für den Blutfluss und die Fließgeschwindigkeit des Blutes werden mit dem Vorteil der nicht-Invasivität berechnet. Parameter der Mikrozirkulation sind nur indirekte Maßnahmen des Effekts Koagulation, so Doppler Messungen mit einem objektiven Parameter für Koagulation korreliert werden sollte. In unseren Experimenten haben wir histologischen Koagulation tiefe Korrelation verwendet.

Ein Manko der Temperaturmessung ist die Unfähigkeit, die Temperatur der Plasmastrahl während Gerinnung zu messen, weil die Temperatur der Plasmastrahl über den oberen Grenzwert beider Geräte ist. Das Infrarot-Thermometer ist einfach zu gelten, wohingegen die Thermografische Kamera-Setup viel komplexer ist, aber genauere Daten liefert. Die Basislinie Temperatur bevor Koagulation ist niedriger als erwartet (Porcines Körper Temperatur ~38.5 ° C17), demonstrieren die störenden Auswirkungen der Laparotomie auf Körpertemperatur. Die gemessene Temperatur steigt nicht während und nach der Koagulation, demonstrieren die gute Durchblutung der Leber. Diese stehlen Wärmewirkung von der Leber ist von Radiofrequenz-Ablation20bekannt. Burst-Druck-Management wurden durchgeführt auf dem Gallengang-System nicht auf hepatischen Gefäße aus einem einfachen Grund: Es ist unmöglich für Plasma-Coagulators (wie für Fibrin Dichtungsmassen), größere Schiffe zu versiegeln. Beide Mittel der sekundären Hämostase versiegeln die Schnittfläche des resezierten Orgel, während größere Schiffe während der Resektion ligiert werden. Unsere Burst-Druck-Experimente waren geringfügig verändert im Vergleich zu den gemeldeten Technik14. Wir gemessene Berstdruck explantierten Organe aus organisatorischen Gründen. Diese Regeln, Blutdruck im Zusammenhang mit Effekten und sind viel einfacher anzuwenden als durchblutet oder in-Vivo -Organe. Werte des Drucks, die Experimente von daher abweichen können, durchblutet /in-Vivo -Messungen aufgrund veränderten Leber Struktur (in der Regel höhere Drücke auf explantierten Organe). Die beschriebenen platzen-Druck-Technik kann auch durchgeführten in-Vivo.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgments

Die Autoren haben keine Bestätigungen.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Xylazine 20 mg/mL Vetoquinol GmbH Xylapan
Ketamine 100 mg/mL Ceva GmbH Ceva Ketamine Injection
Atropine 100 mg / 10 mL Dr. Franz Köhler Chemie GmbH Atropinsulfat Köhler 100mg Amp.
Propofol Fresenius Kabi GmbH Propofol 1% MCT Fresenius
Fentanyl KG Rotexmedica GmbH Fentanyl 0,5mg Rotexmedica
Isoflurane Abbot GmbH Forene 100% (V/V) 250 mL
Ringer's lactate solution Baxter Deutschland GmbH sodium 131mmol/l, potassium 5 mmol/l, calcium 2 mmol/l, cloride 111 mmol/l, lactate 29 mmol/l
Surgical disinfactant Schülke & Mayr GmbH Kodan Tinktur forte gefärbt 1l 104804
Motorized microscope Nikon Instruments Europe Eclipse TE2000-E
Microscope camera Nikon Instruments Europe Digitalsight DS-Qi1Mc
Imaging software Nikon Instruments Europe NIS elements Vers. 4.40
Plasma coagulator Söring GmbH CPC-1000
Argon gas Linde AG Argon 4.8 
Helium gas Linde AG Helium 4.8
O2C LEA Medizintechnik GmbH O2C Version 1212 with LF-2 or LF-3 probe
Infrared thermometer Voltcraft VOLTCRAFT IR 260-8S
Thermographic camera InfraTec GmbH VarioCAM HD head 820
Thermographic analysis software InfraTec GmbH IRBIS 3
Mayer's Hematoxylin solution Merck 1.09249
Eosin solution VWR International GmbH Merck 1.09844
Rollerpump Masterflex L/S easy Load Cole-Parmer Instrument Company model 7518-10
Perfusorpump B. Braun Melsungen AG Perfusor secura FT
Digital pressure meter Greisinger electronic GMH 3161
Perfusorsyringe, 50 mL B. Braun Melsungen AG REF 8728810 F
Perfusor line, Type IV Standard, PVC Luer lock B. Braun Melsungen AG REF 8722960
3-Way stopcock, Dicofix C35C B. Braun Melsungen AG REF 16494 C
Silk 2-0. 3 metric Resorba REF H5F
Vicryl 4-0 Sutupak Ethicon V1224H
NaCl 0.9 % B. Braun Melsungen AG

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Tags

Medizin Ausgabe 138 Argon Plasma Koagulation APC Helium Plasma Koagulation Plasma-Koagulation Leberchirurgie Schwein Schwein Schwein
Bewertung der Plasma Koagulation am Lebergewebe in einem großen Tiermodell <em>In Vivo</em>
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Glowka, T. R., Paschenda, P.,More

Glowka, T. R., Paschenda, P., Czaplik, M., Kalff, J. C., Tolba, R. H. Assessment of Plasma Coagulation on Liver Tissue in a Large Animal Model In Vivo. J. Vis. Exp. (138), e57355, doi:10.3791/57355 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter