Summary
Questo studio presenta un metodo angiografico bidimensionale semplice per esaminare le strutture vascolari bene usando un silicone gomma iniezione composto e morbido tessuto sistema a raggi x.
Abstract
L'angiografia è uno strumento essenziale per lo studio delle strutture vascolari in vari campi di ricerca. Lo scopo di questo studio è quello di introdurre un semplice metodo angiografico per esaminare la fine struttura vascolare del tessuto non fissato, fresco utilizzando un silicone gomma iniezione composto del tessuto molle e sistema a raggi x. Questo studio si concentra particolarmente sui territori di falda utilizzate in chirurgia ricostruttiva. Questo studio si avvale di angiografia con un'iniezione di gomma del silicone composto in varie condizioni sperimentali utilizzando ratti Sprague-Dawley. In primo luogo, 15 mL di MV composto e 15 mL di diluente è misto. Quindi, 1,5 mL dell'agente indurente è preparato e un catetere di 24G è cannulato nell'arteria carotica comune del ratto. Un rubinetto a tre vie è quindi connesso a un catetere, e l'agente radiopaco, dopo essere stato miscelato con l'agente indurente preparato, viene iniettato immediatamente senza alcuna perdita. Infine, come l'agente si solidifica, il campione è raccolto, e un'immagine angiografica è ottenuta utilizzando un sistema a raggi x dei tessuti molli. Questo metodo indica che l'angiografia di alta qualità mostrando bene strutture vascolari possa essere facilmente e semplicemente ottenuto all'interno in un breve periodo di tempo.
Introduction
Esaminando le strutture vascolari quali le arterie e le vene è un'importante area di interesse, in particolare nella chirurgia ricostruttiva. In questo campo, flap chirurgia ampiamente è effettuato. Pertanto, la formazione immagine angiografica attivamente è usata per studiare il territorio di falda, angiosome e rifornimento vascolare del tessuto fresco1. In particolare, ci sono stati continui sforzi di osservare il vasculature pregiato, tra cui vasi fini quali perforatori (vasi emergenti da navi in profondità raggiungendo la pelle) e soffocare le navi (navi tra adiacente angiosomes di collegamento)2 . Questi due tipi di vasi sono importanti nel campo di ricostruzione di perforator flap e sono l'obiettivo principale della ricerca3,4.
Vari materiali sono utilizzati in angiografia. In primo luogo, non c'è inchiostro di India, che è utile nell'osservare l'anatomia lorda dei vasi sanguigni. Tuttavia, è radiotrasparente, quindi non è possibile ottenere immagini angiografiche. I materiali radiopachi più comunemente utilizzati sono ossido di piombo e bario. Tuttavia, la tossicità è uno svantaggio cruciale dell'ossido di piombo, ed è scomodo da usare quando miscelato con acqua a causa della sua forma in polvere. Il bario è privo di tossicità; Tuttavia, non è molto fattibile, come dovrebbe essere usato dopo la diluizione. Entrambi questi materiali radiopachi non possono attraversare i capillari; Pertanto, se una struttura intera vascolare deve essere analizzata, è necessario iniettare loro nell'arteria e vena separatamente5. Inoltre, i due materiali causano perdita della tintura durante la dissezione anatomica, così essi dovrebbero essere combinati con gelatina. Miscele di ossido-gelatina e gelatina di bario-piombo prendono almeno un giorno a solidificare1,6,7.
Angiografia di tomografia computata (CT) è un altro metodo ampiamente utilizzato e può aiutare nella visualizzazione di strutture tridimensionali (3D)8. Tuttavia, le vene non possono essere visualizzati in modo efficace5. In questa modalità, chiara visualizzazione del vasculature bene quali le vene choke è difficile, se non quando utilizzando apparecchiature specifiche. La necessità di apparecchiature più costosa può essere uno svantaggio, quindi l'angiografia di CT non può essere utilizzato in tutti i laboratori. Al contrario, il sistema a raggi x dei tessuti molli sono relativamente a buon mercato e possono operare più facilmente. Questo sistema è ottimo per la visualizzazione dei tessuti molli e in grado di fornire immagini di tessuto molle di qualità superiore rispetto al semplice sistema di raggi x. Anche se il tessuto molle sistema di raggi x stesso non può mostrare le immagini 3D, può aiutare a visualizzare bene strutture vascolari più chiaramente che l'angiografia di CT. Di conseguenza, abbiamo usato il sistema a raggi x dei tessuti molli in molti esperimenti, in particolare in vari modelli di falda e anatomia di base2,9.
Infine, l'uso di silicone gomma iniezione composto angiografia ha numerosi vantaggi. Perché sono preparati vari agenti di colore, che può essere iniettato e visualizzare colori distinguibili come inchiostro di India. Pertanto, allo stesso tempo studiare l'anatomia lorda e l'angiografia è possibile. Può sia passare attraverso capillari e consentire vene possano essere visualizzati, rendendo possibili gli esami di fine strutture vascolari. A differenza della miscela di gelatina, l'iniezione di gomma del silicone composto si solidifica entro un breve periodo di tempo, circa 15 minuti, senza ulteriori procedure. L'intero processo è riassunta nell'immagine schematica in Figura 1.
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Protocol
Tutte le procedure, tra cui soggetti animali, sono state approvate dal istituzionale Animal Care e uso comitati di Seoul National University Hospital (IACUC n ° 10-0184). Questo protocollo è ottimizzato per la ricerca sul sistema vascolare del lembo. Questo esempio è basato su un modello di quattro-territorio lembi nei nostri rapporti precedenti.
1. stabilire una condizione di falda
Nota: È importante generare un cambiamento vascolare in un modello di lembi di ratto 4 o 5 giorni prima visibile stima6,7.
- Utilizzare ratti Sprague-Dawley 7-settimana-vecchio peso di 200-250 g.
- Anestetizzare i ratti con isoflurano a 3-5% per induzione e 2-2,5% per la manutenzione. Eseguire un test di riflessione punta pizzico ritiro per confermare che la profondità dell'anestesia è sufficiente. Iniettare meloxicam 5mg/kg per via sottocutanea per alleviare il dolore.
- Radere il tronco utilizzando un tagliatore di capelli degli animali e la crema depilatoria (tioglicolico acido, 80%). Preparare un campo operatorio sterile con povidone-iodio 10% e un telino sterile per mantenere una condizione sterile durante le procedure. Applicare un unguento veterinario agli occhi per prevenire la secchezza. Mantenere tutti gli strumenti in condizioni sterili.
- Stabilire l'appropriato la condizione di falda.
- Contrassegnare un disegno della falda della circonferenza della pelle dall'addome inferiore alla parte posteriore, misura 4 x 12 cm. individua il centro della falda a metà strada tra il processo xifoideo e il pene (Figura 1).
- Effettuare l'incisione come segnato con una lama chirurgica.
- Sezionare la falda utilizzando le forbici, tra cui il carnosus del pannicolo e della pelle.
- Sezionare intorno il pedicle vascolare [navi (DCI) bilaterali iliache circonflesse profonda e bilaterali vasi superficiali (SIE) epigastrici inferiori] al basso addome ed esporre il pedicle vascolare utilizzando una lente di ingrandimento chirurgico e strumenti di microchirurgia.
- Mantenere o legare i vasi a seconda le condizioni desiderate.
- Dividere il lembo lungo la linea mediana dorsale usando una lama chirurgica o forbici.
- Appoggiare il lembo nella sua posizione originale e fissarla con una cucitrice di pelle.
- Applicare un unguento d'attualità per la ferita chirurgica per 3 giorni e fornire analgesia postoperatoria con la somministrazione di meloxicam ad una dose di 5 mg/kg per via orale una volta al giorno per 3 giorni.
- Confermare che il ratto riprende conoscenza sufficiente per mantenere decubito sternale. Restituire il topo nella gabbia e spostarlo nell'area di alloggiamento. Applicare un elisabettiano collare per ogni ratti.
2. preparazione degli strumenti
- Preparare un catetere 24G e un rubinetto a tre vie.
- Preparare la pinza mosquito, piccole forbici, un bisturi chirurgico e una lama chirurgica.
- Preparare l'agente angiografica (iniezione di gomma del silicone composto).
- L'agente di colore composto con il diluente in Coppa di raccolta del campione sterile si fondono. Garantire una quantità uguale di peso: 15 mL di agente di colore composto e 15 mL di diluente MV a un rat (ratto Sprague-Dawley, 200-250 g).
- Aggiungere l'agente indurente al 5% in peso o volume della miscela soluzione immediatamente prima dell'iniezione: 1,5 mL di catalizzatore in un rat (ratto Sprague-Dawley, 200-250 g).
3. ratto arteria preparazione
- Utilizzare isoflurano per anestetizzare i ratti (3-5% per induzione) e 2-2,5% per la manutenzione. Eseguire un test di riflessione punta pizzico ritiro per confermare che la profondità dell'anestesia è sufficiente.
- Radere il collo utilizzando un tagliatore di capelli degli animali e la crema depilatoria (tioglicolico acido, 80%).
- Esporre l' arteria carotica comune10.
- Fare un'incisione mediana di 2 cm tra le scapole.
- Sezionare più profondamente con pinza mosquito e forbici smussate fino a quando il complesso della ghiandola salivaria è esposto.
- Ritrarre la ghiandola salivaria e senza mezzi termini sezionare il muscolo omohyoid longitudinalmente.
- Sezionare intorno all'arteria carotica comune.
- Agganciare i lati cefalico e caudali dell'arteria carotica comune con seta nera e fissarlo.
- Fare una cravatta sulla sutura prossimale e mantenere la trazione per mantenere l'ingorgo dell'arteria.
- Preparare una sutura seta sul lato caudale per il fissaggio del catetere 24G.
4. inserimento di una canula
- Incannulare l'arteria carotica preparato utilizzando un catetere di 24G.
- Stringere il legame pre-fatto nella parte caudale e fare attenzione a non rimuovere il catetere durante l'iniezione.
- Preparare l'agente indurente (punto 1.3.2).
- Connettersi in modo sicuro il rubinetto a tre vie il catetere inserito.
- Confermare rigurgitato sangue nel catetere aggiungendo pressione negativa utilizzando una siringa vuota.
5. iniezione
- Iniettare l'iniezione di gomma del silicone composto fino a quando ha cambiato il colore dell'occhio e del piede.
Nota: Il cambiamento di colore deve essere visualizzato come il procede fluido iniettato (importo dell'iniezione è circa 25-30 mL per ogni ratto). - Bloccare il rubinetto a tre vie e attendere che l'agente si solidifica.
- Fare attenzione a non contaminare con l'agente, in particolare quando togliere la siringa al rubinetto a tre vie. Utilizzare una barriera protettiva come garza o vinile per separare lo spazio di iniezione dall'ambiente circostante.
Attenzione: Eventuali contaminazioni rende difficile analizzare l'immagine angiografica perché il composto è radio-opaco. - Confermare la cessazione del battito cardiaco e la respirazione. Interrompere l'anestesia.
- Osservare il tasso di durezza con l'agente rimanente come riferimento (circa 15 min necessari).
- Fare attenzione a non contaminare con l'agente, in particolare quando togliere la siringa al rubinetto a tre vie. Utilizzare una barriera protettiva come garza o vinile per separare lo spazio di iniezione dall'ambiente circostante.
6. raccolta del campione
- Fare un'incisione con una lama chirurgica per il carnosus del pannicolo 1cm di fuori della falda per evitare danni a qualsiasi struttura vascolare all'interno della ribalta.
- Sezionare lungo il piano precedentemente dissecato dal passaggio 1.4 (sotto l'aereo di carnosus del pannicolo) e raccogliere il tessuto compresa la patta e il pedicle vascolare con le forbici (la struttura vascolare è incluso nella falda).
- Legare il pedicle della falda utilizzando una sutura seta 5 / 0 e separare il lembo dal corpo. Fare attenzione a non danneggiare la struttura vascolare.
7. catturare l'immagine angiografica
- Stendere l'esemplare, assicurando che non piegare e posizionare delicatamente il telo chirurgico usando il forcipe.
- Prendere un'immagine di radiografia.
- Trasferire il campione che si trova sulla cassetta del film al campione spazio di carico.
- Impostare il sistema a raggi x dei tessuti molli a 60 kVp, 5 mA e 5 s esposizione.
- Sviluppare la pellicola in una camera oscura utilizzando una macchina di sviluppo automatico.
- Eseguire la scansione della pellicola alla massima risoluzione possibile.
8. analizzare l'immagine6,7,11
- Distinguere le arterie e le vene basate sulla continuità del flusso e diametro.
- A partire dall'afflusso dell'arteria del pedicle e messa a fuoco sulla nave di destinazione in esame.
- Misurare i diametri con software aprendo prima l'immagine.
- Fare clic sul pulsante dritto e disegnare una linea nella barra della scala è la stessa lunghezza.
- Apri il analizzare | Impostare la scala menu e immettere il valore della barra della scala in conosciuto distanza.
- Fare clic sul pulsante dritto e tracciare una linea sulla nave di cui il diametro deve essere misurata.
- Apri il analizzare | Misura menu e confermare la lunghezza.
- Analizzare il pattern vascolare considerando l'area di sopravvivenza della falda.
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Representative Results
Seguendo questo protocollo, è stata esaminata la vascolarità falda del ratto Sprague-Dawley. Un lembo di pelle della circonferenza dall'addome inferiore sul retro che ha misurato 4 x 12 cm è stato contrassegnato basato sulle nostre precedenti relazioni. Ogni esemplare era in una condizione vascolare diversa.
Tutti i lembi sono stati elevati basato sulla vena e dell'arteria iliaca circonflessa profonda (DCIA) e quindi sovralimentato con arterie provenienti da varie località. Il gruppo 1 era il controllo, gruppo 2 era sovralimentato con l'arteria epigastrica inferiore superficiale ipsilateral (SIEA), gruppo 3 era sovralimentato con la SIEA controlaterale e gruppo 4 era sovralimentato con il DCIA controlaterale. Di conseguenza, angiografia di ogni falda ha mostrato i modelli differenti. Se la falda intera è stata divisa in quattro zone come standard con il vaso principale sul territorio di falda di ricarica, l'agente angiografico ha raggiunto il vaso principale che fa pagare la prossima zona distale di là dell'arteria di sovralimentazione. La vena dilatata choke è stata inoltre osservata, ma non si vedono in angiografia di pelle normale (Figura 2).
In altri casi, l'angiografia di iniezione di gomma del silicone ha mostrato chiaramente benissimo le strutture vascolari. Qui, il metodo è vantaggioso perché la vena di ratto è così sottile e non facilmente visualizzati con angiografia. Immagini angiografiche di alta qualità visualizzate dilatato choke vene anche in condizioni specifiche guardando rifornimento arterioso e drenaggio venoso da fonti diverse (ad esempio, un'arteria come il ipsilateral DCIA o vena come controlaterale superficiale vena epigastrica inferiore) (Figura 3).
Figura 1 : Schema dell'intera procedura. Questo pannello mostra la preparazione della condizione desiderata falda in anticipo e le prestazioni di angiografia 4-5 giorni più successivamente, utilizzando il seguente processo: preparazione agente angiografica, iniezione, esemplare raccolta e immagine cattura. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 2 : Tipico angiografia delle falde il giorno postoperatorio 4 del lembo di pelle di ratto. La pelle normale rappresenta l'originale quattro lembi di territorio vascolare nell'area del tronco inferiore. La falda include quattro territori vascolari, compreso l'iliaca circonflessa profonda bilaterale (DCI) e superficiale epigastric inferiore territori (SIE) nave (quadrato giallo). Tutti i gruppi hanno un pedicle vascolare comune, l'arteria iliaca circonflessa profonda e la vena (DCIA & V). Inoltre, ogni lembo ha un'arteria di sovralimentazione differente. Gruppo 2 è sovralimentato con l'arteria epigastrica inferiore superficiale ipsilateral (SIEA), gruppo 3 è sovralimentato con la SIEA controlaterale e gruppo 4 è sovralimentato con il DCIA controlaterale. Gruppo 4 presenta aree differenti flap è sopravvissuto e modelli angiografiche. Poiché l'arteria sovralimentazione è distale al pedicle vascolare originale (pikkola & V), il principale vaso situato più distalmente si contrappone l'agente (freccia gialla). Infine, le vene dilatate choke che collegano i territori vascolari sono visibile (freccia bianca). Io = ipsilateral; c = controlaterale. Barra della scala = 1 cm. per favore clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 3 : Altri risultati rappresentativi. La falda mostrata è fornita dall'arteria iliaca circonflessa profonda ipsilateral (DCIA) e drenata dalla vena epigastrica inferiore superficiale controlaterale (SIEV). (Parte superiore sinistra) Questo pannello mostra la fotografia lorda della falda raccolta. Il lato ipsilateral Mostra cambiamento congestivo, ma necrosi della falda non si verifica. Il metà di-parte e distale due terzi della falda mostrano una sopravvivenza completa. (Basso a sinistra) L'angiografia Mostra dettagliata fine struttura vascolare, compreso la vena dilatata choke, che collega il territorio vascolare adiacente. (A destra) L'angiografia ingrandita distingue arterie (frecce rosse) e le vene (frecce blue) la continuità e il diametro dei vasi. In generale, vene mostrano più grandi diametri di arterie. DCIA = arteria iliaca circonflessa profonda; SIEV = superficiale vena epigastrica inferiore; la punta della freccia bianca = la vena dilatata choke. Barra della scala = 1 cm. per favore clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
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Discussion
Iniezione di gomma del silicone composto angiografia può essere eseguita facilmente, non richiede attrezzature costose e offre molti vantaggi. In contrasto con le valutazioni preoperative ed intraoperative di pazienti, esperimenti con animali e cadaveri possono fornire dettagli su condizioni specifiche, consentendo più vari e approfonditi studi. Il modello di falda utilizzando ratti è particolarmente prezioso per i clinici perché cambiamenti in vari contesti possono essere osservati prima applicazioni cliniche6,7,11. Ad esempio, quando sovralimentazione o superdrainage viene applicato a un lungo lembo, che è in grado di risolvere la necrosi ischemica distale, predire che l'esito nel territorio di falda è possibile; quindi, è possibile aumentare la sopravvivenza delle falde mediante l'applicazione di queste tecniche alla pratica clinica (Figura 2). Nel caso di dissezione del cadavere, lorda valutazioni anatomiche e angiografiche possono essere eseguite simultaneamente, massimizzando uso12 del cadavere.
L'iniezione di gomma del silicone composto è più facile da gestire rispetto ad altri materiali radiopachi. Mescolando l'iniezione di gomma del silicone composto e diluente in anticipo e aggiungendo l'agente indurente direttamente prima dell'iniezione sono i principali processi coinvolti. Come con altri metodi di imaging, si dovrebbe prestare attenzione per evitare gli schizzi durante l'iniezione. Per evitare gli schizzi, si consiglia di utilizzare un legame sicuro e un rubinetto a tre vie con un catetere dopo inserimento di una canula. Se c'è fuoriuscita, l'esemplare può essere contaminato con l'agente radiopaco, abbassando la qualità come un'immagine angiografica. Come discusso, l'iniezione di gomma del silicone composto è vantaggioso in quanto si solidifica rapidamente dopo la miscelazione, dopo circa 15 min. Tuttavia, l'esperimento è finito in genere entro questo tempo. Si consiglia pertanto di miscelazione in solo la quantità necessaria per un ratto in un momento, anche quando si esegue esperimenti multipli. Prestazioni di imaging a raggi x dopo solidificazione composto dovrebbe essere fatto prima la denaturazione del tessuto fresco.
La dimensione molecolare dell'iniezione gomma silicone composto è abbastanza piccola da passare attraverso i capillari; Pertanto, non c'è nessuna necessità di iniettare l'agente nella vena separatamente, che è un altro vantaggio. Al contrario, la miscela di gelatina-ossido di piombo o la miscela di gelatina-bario deve essere iniettato nelle vene separatamente per visualizzazione venosa. Tuttavia, non possono passare attraverso le valvole nelle vene, quindi è necessario effettuare iniezioni e inserimenti di una canula seriale. Il flusso fisiologico antegrade dall'arteria alla vena può essere osservato quando si utilizza la gomma siliconica composti di iniezione, ma questa caratteristica non è osservata quando si utilizzano altri agenti di contrasto.
Entrambe le arterie e le vene possono essere in contrasto con l'iniezione di gomma del silicone composto e possono essere distinte secondo la continuità del flusso e del diametro (Figura 3). In generale, vene mostrano un diametro relativamente grande.
Uno degli svantaggi dell'esecuzione di un'analisi 3D utilizzando il sistema a raggi x dei tessuti molli è che è più difficile rispetto all'utilizzo di angiografia di CT8. Anche se stereoscopica radiografia può essere realizzata usando il sistema a raggi x dei tessuti molli, non produce le immagini 3D di alta qualità visto in angiografia di CT13. Tuttavia, è ancora superiore per visualizzare bene strutture vascolari. Ciò è particolarmente evidente quando si utilizza il sistema a raggi x molli piuttosto che il normale sistema di raggi x (Figura 3). Attualmente, in tempo reale angiografia di CT è usato per osservare i cambiamenti 3D con tempo flusso14,15. Immagini in tempo reale 3D non possono essere realizzati utilizzando solo i tessuti molli sistema a raggi x, ma l'angiografia in tempo reale può essere raggiunto attraverso la formazione immagine di serie utilizzando il sistema mobile C-braccio durante l'iniezione. Anche se la sua qualità d'immagine è più debole di quella del tessuto molle sistema a raggi x per visualizzare la struttura vascolare bene, può consentire la valutazione dei cambiamenti dinamici in tempo reale. Attivamente è consigliabile questo metodo ai ricercatori che non possono utilizzare micro-CT o desidera effettuare la ricerca di base sulle strutture vascolari bene come piccole vene che non sono effettivamente visualizzate dal micro-CT.
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Disclosures
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Acknowledgments
Questo lavoro (2017R1A2B1006403) è stato sostenuto dal programma di ricercatore di metà carriera attraverso una sovvenzione di National Research Foundation, finanziata dal governo coreano (Ministero delle scienze e 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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