Summary
Este estudo apresenta um método angiográfico bidimensional simples para examinar bem estruturas vasculares usando do silicone borracha injeção composto macio tecido e sistema de raio x.
Abstract
Angiografia é uma ferramenta essencial para o estudo das estruturas vasculares em vários campos de pesquisa. O objetivo deste estudo é apresentar um método simples e angiográfico para examinar a estrutura vascular fina de tecido fresco, não fixada usando do silicone borracha injeção composto macio tecido e sistema de raio x. Este estudo é especialmente focado em territórios de flap, utilizados em cirurgia reconstrutiva. Este estudo emprega angiografia com uma injeção de borracha silicone composta em várias condições experimentais utilizando ratos Sprague-Dawley. Primeiro, é misturada a 15 mL de MV composto e 15 mL de diluente. Em seguida, 1,5 mL do agente de cura está preparado, e um cateter 24G é canulado na artéria carótida comum do rato. Uma torneira de três vias é conectada a um cateter, e o agente radiopaco, após ser misturado com o agente de cura preparado, é injetado imediatamente sem derramamento. Finalmente, como o agente se solidifica, a amostra é colhida, e uma imagem angiográfica é obtida usando um tecido macio, sistema de raio x. Esse método indica essa qualidade angiografia mostrando bem estruturas vasculares pode ser simplesmente e facilmente obtida dentro em um curto período de tempo.
Introduction
Análise de estruturas vasculares, tais como as artérias e veias é uma importante área de interesse, particularmente em cirurgia reconstrutiva. Neste campo, flap cirurgia é amplamente realizada. Portanto, imagem angiográfica é ativamente usada para estudar o território de flap, angiosome e suprimento vascular do tecido fresco1. Especificamente, tem havido esforços contínuos para observar a vasculatura bem, incluindo vasos bem como perfuradores (vasos emergentes dos vasos profundos, atingindo a pele) e sufocar os navios (navios entre angiosomes adjacentes de conexão)2 . Estes dois tipos de navios são importantes no campo de reconstrução perforator flap e são o foco principal da pesquisa3,4.
Vários materiais são usados na angiografia. Primeiro, há tinta da Índia, que é útil para observar a anatomia dos vasos sanguíneos. No entanto, é radiotransparente, então não é possível obter imagens angiográficas. Os materiais radiopacos mais comumente usados são o óxido de chumbo e bário. No entanto, a toxicidade é uma desvantagem crucial do óxido de chumbo, e é inconveniente para usar quando misturado com água, por causa de sua forma em pó. Bário é isento de toxicidade; no entanto, não é muito viável, como ele deve ser usado após a diluição. Ambos estes materiais radiopacos não podem atravessar os capilares; Portanto, se uma estrutura toda vascular deve ser analisada, é necessário injetar-lhes na artéria e veia separadamente5. Além disso, os dois materiais causam a fuga de tintura durante a dissecção anatómica, então eles devem ser combinados com gelatina. Misturas de óxido-gelatina e gelatina de bário chumbo leve pelo menos um dia para solidificar a1,6,7.
Angiografia computadorizada (TC) é outro método utilizado e pode auxiliar na visualização de estruturas tridimensionais (3D)8. No entanto, as veias não podem ser visualizado, efetivamente,5. Nesta modalidade, clara visualização da vasculatura bem como veias de estrangulamento é difícil, exceto quando usando equipamentos específicos. A necessidade de equipamento mais caro pode ser uma desvantagem, então angiografia CT não pode ser utilizada em todos os laboratórios. Por outro lado, o sistema de raio x de tecidos moles é relativamente barato e podem operar-se mais facilmente. Este sistema é ideal para a visualização de tecidos moles e pode fornecer imagens de alta qualidade de tecido mole do que o sistema de raio-x simples. Embora o tecido mole sistema de raio x em si não pode mostrar imagens em 3D, pode ajudar a visualizar estruturas vasculares bem mais clara que a angiografia CT. Portanto, nós usamos o sistema de raio x de tecidos moles em muitas experiências, particularmente em vários modelos de retalho e Anatomia básica2,9.
Finalmente, o uso de silicone de borracha injeção composto angiografia tem inúmeras vantagens. Porque são preparados vários agentes de cor, ele pode ser injetado e exibir cores distinguíveis como tinta nanquim. Portanto, ao mesmo tempo a estudar a anatomia e a angiografia é possível. Que pode passar por capilares e permitir que as veias ser visualizado, possibilitando exames das estruturas vasculares bem. Ao contrário a mistura de gelatina, a injeção de borracha silicone composta solidifica dentro de um curto período de tempo, aproximadamente 15 minutos, sem quaisquer procedimentos adicionais. Todo o processo é resumido na imagem esquemática na Figura 1.
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Protocol
Todos os procedimentos, incluindo assuntos animais, foram aprovados pelo cuidado institucional do Animal e uso comités de Seoul National Hospital Universitário (IACUC n º 10-0184). Este protocolo é otimizado para pesquisa na vasculatura do flap. Este exemplo é baseado em um modelo de quatro-território flap em nossos relatórios anteriores.
1. estabelecer uma condição de Flap
Nota: É importante gerar uma mudança vascular em um modelo do rato flap 4 a 5 dias antes de estimativa visível6,7.
- Use ratos Sprague-Dawley machos 7 semanas de idade, pesando 200-250 g.
- Anestesia os ratos utilizando isoflurano em 3-5% para a indução e 2-2,5% para manutenção. Execute um teste de reflexo de retirada de pitada do dedo do pé para confirmar que a profundidade da anestesia é suficiente. Injete o meloxicam 5mg/kg por via subcutânea para alívio da dor.
- Raspe o tronco usando um aparador de pelos e creme depilatório (ácido tioglicólico 80%). Prepare um campo cirúrgico estéril com 10% de iodo-povidona e um pano estéril para manter uma condição estéril durante os procedimentos. Aplica uma pomada de veterinário aos olhos para evitar ressecamento. Manter todos os instrumentos na condição estéril.
- Estabelece o adequado a condição de flap.
- Marca um design de flap de pele circunferencial do abdômen inferior para trás, medindo 4 x 12 cm. Localize o centro da aba no meio do caminho entre o processo xifoide e o pênis (Figura 1).
- Fazer a incisão marcada usando uma lâmina cirúrgica.
- Disse o retalho com uma tesoura, incluindo a pele e panículo adiposo carnosus.
- Dissecar em torno do pedículo vascular [bilateral profunda circunflexa ilíaca (DCI) vasos e bilateral inferior epigástrica (SIE) vasos superficiais] na parte inferior do abdome e expor o pedículo vascular, usando uma lupa cirúrgica e instrumentos microcirúrgicos.
- Manter ou ligar os vasos dependendo as condições desejadas.
- Divida o retalho ao longo da linha média dorsal, usando uma lâmina ou tesoura.
- Coloque o retalho em sua posição original e fixe-a com um grampeador de pele.
- Aplicar uma pomada tópica da ferida cirúrgica por 3 dias e proporcionar analgesia pós-operatória ao administrar meloxicam na dose de 5 mg/kg por via oral uma vez por dia durante 3 dias.
- Confirme que o rato recobra a consciência suficiente para manter a prostração esternal. Retornar o rato na gaiola e movê-lo para a área de habitação. Aplicar um elizabetano colar para cada ratos.
2. preparação dos instrumentos
- Prepare um cateter 24G e uma torneira de três vias.
- Prepare a pinça mosquito, tesoura pequena, um bisturi cirúrgico e uma lâmina cirúrgica.
- Prepare o agente angiográfico (injeção de borracha silicone composto).
- Misture o composto com o diluente na taça de coleta de amostra estéril de agente de cor. Certifique-se de uma quantidade igual de peso: 15 mL de agente de cor composto e 15 mL de diluente de MV em um rato (rato Sprague-Dawley, 200-250 g).
- Adicionar o agente de cura por 5%, em peso ou o volume da solução imediatamente antes da injeção de mistura: 1,5 mL do agente em um rato (rato Sprague-Dawley, 200-250 g) de cura.
3. o rato artéria preparação
- Use o isoflurano para anestesiar os ratos (3-5% para indução) e 2-2,5% para manutenção. Execute um teste de reflexo de retirada de pitada do dedo do pé para confirmar que a profundidade da anestesia é suficiente.
- Rapar o pescoço usando um aparador de pelos e creme depilatório (ácido tioglicólico 80%).
- Expor a artéria carótida comum10.
- Fazer uma incisão de 2 cm entre as escápulas.
- Disse mais profundamente, usando pinça mosquito e tesoura romba até o complexo de glândulas salivares é exposto.
- Retrair as glândulas salivares e sem rodeios, dissecar o músculo omohyoid longitudinalmente.
- Disse ao redor da artéria carótida comum.
- Ligar os lados cefálicas e caudais da artéria carótida comum com seda preta e afixá-lo.
- Faça uma gravata na sutura proximal e manter a tração para manter o ingurgitamento da artéria.
- Prepare uma sutura de seda no lado caudal para fixação do cateter 24G.
4. canulação
- Canule artéria carótida preparada usando um cateter 24G.
- Aperte o laço pre-feito no lado caudal e tenha cuidado para não remover o cateter durante a injeção.
- Prepare o agente de cura (etapa 1.3.2).
- Ligue a torneira de três vias com segurança ao cateter inserido.
- Confirme o sangue regurgitado dentro do cateter pela adição de pressão negativa, usando uma seringa vazia.
5. injeção
- Injete a injeção de borracha silicone composta até mudou a cor do olho e pé.
Nota: A alteração de cor deve aparecer como o progride de fluido injetado (quantidade de injeção é aproximadamente 25-30 mL para cada rato). - Fechar a torneira de três vias e esperar até que o agente se solidifica.
- Tenha cuidado para não contaminar com o agente, especialmente quando retirar a seringa da torneira de três vias. Use uma barreira protetora como gaze ou vinil para separar o espaço de injeção do seu entorno.
Atenção: Qualquer contaminação dificulta a analisar a imagem angiográfica, porque o composto é radio-opaco. - Confirme a cessação dos batimentos cardíacos e a respiração. Pare a anestesia.
- Observe a taxa de dureza com o agente restante como referência (aproximadamente 15 min necessário).
- Tenha cuidado para não contaminar com o agente, especialmente quando retirar a seringa da torneira de três vias. Use uma barreira protetora como gaze ou vinil para separar o espaço de injeção do seu entorno.
6. colheita de amostra
- Fazer uma incisão usando uma lâmina cirúrgica para o carnosus panículo 1 cm fora o flap para evitar danos a qualquer estrutura vascular dentro da aba.
- Dissecar ao longo do plano previamente dissecado da etapa 1.4 (sob o avião de carnosus panículo adiposo) e colher o tecido, incluindo a tampa e o pedículo vascular, usando tesouras (a estrutura vascular está incluída na aba).
- Ligam o pedículo da aba usando uma sutura de seda 5-0 e separar a tampa do corpo. Tenha cuidado para não danificar a estrutura vascular.
7. captura da imagem angiográfica
- Espalhe o provete, garantindo que não dobra e delicadamente, coloque-o sobre a cirúrgica drapeja usando fórceps.
- Pegue uma imagem de radiografia.
- Transferi a amostra mentindo no filme para a amostra de espaço de carga.
- Definir o sistema de raio x de tecidos moles para 60 kVp, 5 mA e 5 exposição de s.
- Desenvolva o filme em uma câmara escura usando uma máquina de desenvolvimento automático.
- Digitalizar o filme com a maior resolução possível.
8. analisando a imagem6,7,11
- Distingui as artérias e veias baseadas a continuidade do fluxo e diâmetro.
- Começo da afluência da artéria do pedículo e foco no vaso alvo a ser examinado.
- Medir os diâmetros com software abrindo a imagem.
- Clique no botão reta e traçar uma linha na barra de escala é o mesmo comprimento.
- Aberto o analisar | Definir escala menu e entrar o valor da barra de escala conhecida a distância.
- Clique no botão direito e desenhe uma linha a bordo do navio do que o diâmetro precisa ser medido.
- Aberto o analisar | Medida menu e confirmar o comprimento.
- Analise o padrão vascular, considerando a área de sobrevivência do flap.
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Representative Results
Através deste protocolo a seguir, analisou-se a vascularização do retalho do rato Sprague-Dawley. Um retalho de pele circunferencial da parte inferior do abdome, na parte de trás que mede 4 x 12 cm foi marcado com base em nossos relatórios anteriores. Cada amostra foi em uma condição vascular diferente.
Todas as abas eram elevadas baseiam a veia e artéria ilíaca circunflexa profunda (DCIA) e em seguida supercarregado com artérias de vários locais. Grupo 1 foi o controle, grupo 2 estava sobrecarregado com a ipsilateral superficial artéria epigástrica inferior (SIEA), grupo 3 estava sobrecarregado com o contralateral SIEA e grupo 4 estava sobrecarregado com a DCIA contralateral. Como resultado, o angiographs de cada aba mostrou diferentes padrões. Se o retalho inteiro foi dividido em quatro zonas como o padrão com a nave principal, o território de flap de carregamento, o agente angiográfico atingiu o principal vaso que carrega a próxima zona distal além da artéria sobrecarregando. A veia dilatada estrangulamento foi também observada, mas não vi em angiografia de pele normal (Figura 2).
Em outros casos, a angiografia de injeção de borracha do silicone mostrou claramente bem estruturas vasculares. Aqui, o método é vantajoso porque a veia de rato é tão magra e não é facilmente visualizado com angiografia. Alta qualidade imagens angiográficas exibidas dilataram afogador veias, mesmo em condições específicas, a olhar para o suprimento arterial e drenagem venosa de origens diferentes (por exemplo, uma artéria como a DCIA ipsilateral ou veia como o contralateral Veia epigástrica inferior superficial) (Figura 3).
Figura 1 : Esquema da totalidade do processo. Este painel mostra a preparação da condição desejada flap previamente e o desempenho da angiografia 4-5 dias mais tarde, usando o seguinte processo: preparação do agente angiográficos, injeção, colheita de amostra e imagem capturando. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2 : Angiografia típica de retalhos no dia de pós-operatório 4 na aba de pele de rato. A pele normal representa as original quatro aletas de território vascular na região inferior do tronco. A aba inclui quatro territórios vasculares, incluindo a ilíaca circunflexa profunda bilateral (DCI) e superficial inferior epigástrica (SIE) navio territórios (quadrado amarelo). Todos os grupos têm um pedículo vascular comuns, a artéria ilíaca circunflexa profunda e veia (DCIA & V). Além disso, cada aba tem uma artéria sobrecarregando diferente. Grupo 2 é sobrealimentado com a ipsilateral superficial artéria epigástrica inferior (SIEA), grupo 3 está sobrecarregado com o SIEA contralateral, e grupo 4 está sobrecarregado com a DCIA contralateral. Grupo 4 mostra áreas diferentes flap sobreviveu e padrões angiográficos. Porque a artéria sobrecarregando é distal ao pedículo vascular original (Antonio & V), o grande vaso localizado mais distalmente é contrastado pelo agente (seta amarela). Finalmente, as veias dilatadas estrangulamento que conectam os territórios vasculares são visível (seta branca). Eu = ipsilateral; c = contralateral. Barra de escala = 1 cm. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3 : Outros resultados representativos. A aba mostrada é fornecida pela artéria ilíaca circunflexa profunda ipsilateral (DCIA) e drenada pela contralateral inferior epigástrica veia superficial (SIEV). (Superior esquerdo) Este painel mostra a fotografia bruta da aba colhida. O lado ipsilateral mostra mudança congestiva, mas não ocorre necrose do retalho. A porção média e distal dois terços da aba mostrar uma sobrevivência completa. (Inferior esquerdo) A angiografia mostra detalhada estrutura vascular bem, incluindo a veia dilatada estrangulamento, que liga o território vascular adjacente. (Direito) Angiografia ampliada distingue (setas vermelhas) de artérias e veias (setas azuis) pela continuidade e diâmetro dos vasos. Em geral, as veias mostram diâmetros maiores do que as artérias. DCIA = artéria ilíaca circunflexa profunda; SIEV = a veia epigástrica inferior superficial; a seta branca = veia dilatada engasgar. Barra de escala = 1 cm. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
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Discussion
Injeção de borracha silicone composta angiografia pode ser realizada facilmente, não requer equipamento caro e oferece muitas vantagens. Em contraste com as avaliações pré-operatórias e intra-operatório de pacientes, experimentos com animais e cadáveres podem fornecer detalhes sobre condições específicas, permitindo estudos mais diversificados e em profundidade. O modelo de retalho usando ratos é particularmente valioso para os médicos porque alterações em diversos contextos podem ser observadas antes das aplicações clínicas6,7,11. Por exemplo, quando sobrecarregar ou superdrainage é aplicado a um longo da aleta, que pode resolver distal necrose isquêmica, prevendo que o resultado no território flap é possível; Portanto, é possível aumentar a sobrevivência de retalhos, aplicando estas técnicas a prática clínica (Figura 2). No caso de dissecação de cadáveres, os brutas avaliações anatômicas e angiográficas podem ser executadas simultaneamente, maximizando uso12 do cadáver.
A injeção de borracha silicone composta é mais fácil de lidar do que outros materiais radiopacos. Misturando a injeção de borracha silicone composta e diluente de antemão e adicionar o agente de cura diretamente antes da injeção são os principais processos envolvidos. Tal como acontece com outros métodos de imagem, deve ter-se cuidado para evitar derramamento durante a injeção. Para evitar derramamento, recomendamos o uso de uma gravata segura e uma torneira de três vias com um cateter após canulação. Se houver derramamento, o espécime pode ser contaminado com o agente radiopaco, reduzindo a sua qualidade como uma imagem angiográfica. Como discutido, a injeção de borracha silicone composta é vantajosa, em que ela se solidifica rapidamente após a mistura, depois de cerca de 15 min. No entanto, a experiência é normalmente terminada dentro desta vez. Portanto, é recomendável misturar apenas a quantidade necessária para um rato de cada vez, mesmo quando realizando experiências múltiplas. Desempenho de raio-x da imagem latente após solidificação composta deve ser feita antes da desnaturação do tecido fresco.
O tamanho molecular da injeção de borracha silicone composto é pequeno o suficiente para passar através dos capilares; Portanto, não há nenhuma necessidade de injetar o agente na veia separadamente, que é outra vantagem. Pelo contrário, a mistura de gelatina-óxido de chumbo ou mistura de bário-gelatina deve ser injetada nas veias separadamente para visualização venosa. No entanto, eles não podem passar através das válvulas nas veias, por isso é necessário executar injeções e cânulas seriais. O fluxo de hemorragias anterógradas fisiológica da artéria, a veia pode ser observado quando usando componentes de injeção de borracha do silicone, no entanto, essa característica não é observada quando usando outros agentes de contraste.
Tanto as artérias e veias podem ser contrastadas com a injeção de borracha silicone composta e podem ser distinguidas de acordo com a continuidade de fluxo e de diâmetro (Figura 3). Em geral, as veias mostram um diâmetro relativamente maior.
Uma das desvantagens de executar uma análise 3D usando o sistema de raio x de tecidos moles é que é mais difícil do que usando o CT angiografia8. Embora a radiografia estereoscópica pode ser conseguida usando o sistema de raio x de tecidos moles, não produz as imagens 3D de alta qualidade vistas no CT angiografia13. No entanto, é ainda superior para a visualização de estruturas vasculares bem. Isso é particularmente perceptível quando usando o sistema de radiografia de tecidos moles, em vez do sistema de raio-x simples (Figura 3). Presentemente, angiografia de CT em tempo real é usada para observar mudanças 3D com tempo fluxo14,15. Imagens 3D em tempo real não podem ser alcançadas usando apenas o tecido mole sistema de raio x, mas angiografia em tempo real pode ser conseguida através de imagem serial usando o sistema C-braço móvel durante a injeção. Apesar de sua qualidade de imagem é mais fraca do que a do tecido mole sistema de raio x para a visualização de estruturas vasculares bem, isso pode permitir a avaliação de mudanças dinâmicas em tempo real. Ativamente, recomendamos este método para pesquisadores que não é possível utilizar o micro-CT ou desejam realizar pesquisa básica em estruturas vasculares bem como pequenas veias que efetivamente não são visualizadas por micro-CT.
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Disclosures
Os autores não têm nada para divulgar.
Acknowledgments
Este trabalho (2017R1A2B1006403) foi apoiado pelo programa de pesquisador de meio de carreira, através de uma concessão da Fundação Nacional de pesquisa financiada pelo governo coreano (Ministério da ciência e das TIC).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-112 | White color agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-117 | Orange color agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-120 | Blue color agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-122 | Yellow color agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-130 | Red color agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-132 | Clear agent |
| MICROFIL Silicone Rubber Injection Compounds | Flow Tech Inc. | MV-Diluent | Diluent |
| MICROFIL CP-101 For Cast Corrosion Preparations | Flow Tech Inc. | CP-101 | Curing agent |
| SOFTEX X-ray film photographing inspection equipment | SOFTEX | CMB-2 | Soft tissue x-ray system |
| Film | Fujifilm | Industrial X-ray Film (FR 12x16.5cm) | |
| Automatic Development Machine | Fujifilm | FPM 2800 | |
| Rat | Sprague-Dawley rat weighing 200-250 g | ||
| Three-way stopcock | |||
| 24-guage catheter | |||
| Image J | National Institutes of Health | https://imagej.nih.gov/ij/ |
References
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