Summary
Biz sürekli gerginlik domuz gastrik numune için geçerlidir yeni bir ex vivo modeli geliştirdi. Bu gelişme çeşitli SIMs performansını (yükseklik ve submucosal yükselme süresi) doğru değerlendirmek mümkün kıldı. Bu yeni modelin ayrıntılı kurulum yöntemi açıklanmıştır.
Abstract
Submucosal enjeksiyon materyalleri (SIMs) performansını artırmak için erken gastrointestinal kanser endoskopik tedavisi önemlidir. SIM performans yüksek performanslı SIMs geliştirmek için doğru bir şekilde değerlendirebilir bir ex vivo modeli kurmak için önemlidir. Bizim önceki çalışmada, örnek'in uçları için sürekli gerginlik uygulayarak çeşitli SIMs ayrıntılı performansını değerlendirmek için kullanılan yeni bir ex vivo modeli geliştirdik. Biz de önerilen yeni ex vivo modeli doğru submucosal yükseklik yükseklik (SEH) ölçüm Tekdüzen koşulları ve SIMs türleri performanslarının detaylı karşılaştırma altında izin verdiğini doğruladı. Burada, biz yeni ex vivo tarif modeli ve bu modelin ayrıntılı kurulum yöntemi açıklar. Yeni model tüm bölümleri kolay elde beri yeni modelinizin kurulumuna hızla tamamlandı. SEH çeşitli Sims yeni modelini kullanarak daha doğru bir şekilde ölçülen. SIM performans belirler kritik faktör yeni modeli kullanılarak belirlenebilir. Faktör belirlenmiştir sonra SIM geliştirme hızı büyük ölçüde artacaktır.
Introduction
Endoskopik submucosal diseksiyonu (ESD) ve endoskopik mukozal rezeksiyon (EMR) aşamasındaki gastrointestinal kanser1,2için şu anda ortak tedaviler vardır. Submucosal enjeksiyon malzemesi (SIM) submukoza enjekte EMR ve ESD yordamlar2,3için en önemli adımlardan biri. Submucosal yükseklik ve bakım yükselen submucosal EMR/ESD güvenli bir şekilde yürütülmesi için kritik ölçütlerdir.
Her ne kadar normal salin (NS) endoskopik tedavisi4,5, sodyum hyaluronate (HA) icadından beri bir SIM kullanılan bir tedavi son yıllarda6,7olarak kullanılmaya başlandı. HA yaygın endoskopik tedavi sonuçlarının karşılaştırılması olarak yüksek performanslı8,9,10,11nedeniyle üstün bir SIM kullanılır oldu. Şu anda, varolan SIMs arasında bir performans karşılaştırma yapılmıştır ve yüksek performanslı SIMs için başka bir çift SIM5,12,13,14tanımlamak için geliştirilmiştir, 15,16,17,18.
Çünkü insan gastrointestinal sistem performansında SIM tahmini çok zor19,20,21 bir domuz mide örnek kullanarak ex vivo modeli SIM performansını değerlendirmek için kullanılmıştır , 22. ancak, bu geleneksel ex vivo modeli son derece basittir ve iyileştirme için kapsamı vardır. İnsan sindirim mukozasında daha yakın bir ortamda üreyen doğru SIM performans değerlendirilmesi sağlayacaktır.
Bizim önceki çalışmada, örnek'in uçları için sürekli gerginlik uygulayarak çeşitli SIMs ayrıntılı performansını değerlendirmek için kullanılan yeni bir ex vivo modeli geliştirdik. Biz de önerilen yeni ex vivo modeli doğru o ölçüm Tekdüzen koşulları ve detaylı bir karşılaştırma SIMs23türleri performanslarının altında verdiğini doğruladı.
Bu çalışmada yeni ex vivo modelin tam bir görünümünü sunmak ve yeni ex vivo modeli detaylı kurulum metodolojisi videolar ve resimler kullanarak ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Yeni ex vivo modeli kolayca kullanılabilir parçadan oluşur ve hızlı bir şekilde ayarlanabilir. Detaylı kurulum metodoloji açıklamalarını yeni modelinin yaygınlaştırılması için katkıda bulunacaktır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Aşağıdaki protokol Kyoto Kagawa Tıp Üniversitesi hayvan bakımı kuralları izler.
1. bir domuz karın kullanarak numune hazırlanması
Not: Numune ex vivo modeli (Şekil 1) kullanılmak üzere hazırlamak için ilk adımdır. Domuz gastrik duvar kalınlığı mide farklı alanlarında değişir. İnsan mide nispeten benzer domuz midenin üst üçüncü kullanma. Nerede submucosal yükselmesi nedeniyle fibrozis bulunamadı uygunsuz numuneler hariç.
- Gastrik numuneler ile yaklaşık 6 × 6 cm boyutlarında kareler kesilmiş.
- -30 ° c sıcaklıkta hemen mide numuneler depolamak
- Tek tip ölçüm koşulları sağlamak için dondurulmuş gastrik numuneler hemen önce ölçüm yordamı çözülme.
2. ayrıntılı kurulum yeni bir Ex Vivo Model metodolojisi
Not: iki farklı şekilde çözülmüş örnek bir gemide uzatmayayeltenmişti. Geleneksel ex vivo modelinde, numune iğneler (Şekil 1A)19,20,21,22ile düzeltmek. Öte yandan, yeni ex vivo modelinde, düzeltmek veya her iki ucunda da sürekli gerginlik (Şekil 1B, C) üretmek için numune kliplerle uzatın. Yeni model tüm bölümleri almak kolaydır ve yeni modelinizin kurulumuna hızla tamamlanabilir (Şekil 2). Yeni model prosedürü (Şekil 3) aşağıdaki gibidir:
- Paslanmaz çelik klibi ve anahtar tel ve S şeklinde kanca (Şekil 3A) bağlayın.
- Tel ve S şeklinde kanca ve ağırlık (Şekil 3A) bağlayın.
- Kanca kablonun diğer ucunu bağlayın. Bir traksiyon aygıtı yukarıdaki işlemde (Şekil 3B) tamamlanır.
- Makaralar (Şekil 2b) Bankası (Şekil 3 c) her iki uçta da düzelt.
- Kauçuk plaka (6 x 6 cm) Bankası (Şekil 3 c) ortasına yerleştirin.
- Gastrik numune kauçuk plaka ve numune çekiş cihaz klip ile biter çimdik üzerine koyun.
- Ağırlık (her iki tarafta) kasnak asmak. Böylece, sürekli gerginlik numune (Şekil 4) uygulanabilir.
- Çünkü SEH, ölçüm başlatmak yeni modelinizin kurulumuna tamamen bittikten sonra (bkz: adım 3 aşağı).
3. SIM performans değerlendirilmesi
Not: Bu çalışmada, biz normal salin (NS) ve % 0,4 sodyum hyaluronate (HA) SIMs test edilmesi ve iki Sims SEH ölçmek için kullanılır. Üç bağımsız ölçümleri yapılmaktadır. Elde edilen veriler ortalama ve standart sapma (SD) ifade edilir. İstatistiksel analiz istatistiksel analiz yazılımı (GraphPad prizma 7) kullanılarak gerçekleştirildi. Biz sürekli değişkenler (SEH) analiz bir öğrenci t-testi ve büyüklükleri ile P ile < 0,05 önemli kabul edildi. SEH üzerine yazmalarının kullanılmasını ölçüm (Şekil 5) gibidir.
- Mukoza submucosal yükseltme yordamı önce yüksekliğini dayalı yükseklik göstergesi sıfır noktası ayarlama gerçekleştirin. Ayrıntılı olarak, sıfır noktası ayarlama hazır ayarını scriber mukozal yüzeyin yüksekliğini sabitleme sonra butona basarak gerçekleştirin.
- Her çözüm 2.0 mL yatay olarak 2.5 mL şırınga ve 23'lik iğne, bir submucosal yükseltme yordamı (Şekil 5A-C) kullanarak gerçekleştirmeyi numune kenar boşluklarına submukoza içine enjekte.
- Ölçü birimi derhal bir dijital yükseklik gage 0, 2.5, 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 17,5, 20, 30, 45 ve 60 dk enjeksiyon (Şekil 5 d) sonra kullanarak SEH. Ayrıntılı olarak, ne zaman scriber submucosal yükseklik üst fixing yükseklik ölçerde görüntülenen yükseklik kaydeder.
- Üç bağımsız ölçümleri gerçekleştirmek ve elde edilen sonuçlar ortalama ve standart sapma ifade eder.
- Uygun istatistiksel yazılım kullanarak elde edilen verileri analiz etmek ve SIMs (performans her SIM arasında karşılaştırılabilir.) performansını değerlendirmek
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
SEH zaman yeni ex vivo modeli veya geleneksel ex vivo modeli içinde ölçüldü. SEH (NS) [NS enjekte içine iğne ile (0.0 N) sabit numune submukoza] geleneksel modeli kullanarak ölçülen değerler 5.7 mm (0 dk), 3.6 mm (5 dk), 3.0 mm (10 dakika), vardı ve 2.2 mm (30 dakika). Bu şekilde, giderek artan bir mesaj enjeksiyon zamanı SEH değerleri azalmıştır. Benzer bir analiz % 0,4 kullanarak gerçekleştirilen NS yerine HA. SEH üzerine yazmalarının kullanılmasını değerleri (% 0,4 HA) 5.2 mm (5 dk), 4.8 mm (10 dakika), 6.5 mm (0 dk), vardı ve 4,1 mm (30 dk). %0,4 elde edilen SEHs HA yazılan enjeksiyon süresi ne olursa olsun bu NS daha yüksek. SEHs (NS ve % 0,4 HA) sergilenen geleneksel model (uygulanan gerilim yokluğunda) nispeten büyük varyasyonları kullanarak elde edilen (diğer bir deyişle, standart sapmalarının yüksek) (Şekil 6A).
SEH (NS) [NS enjekte içine sürekli bir gerginlik (1.5 N) gergin numune submukoza] geleneksel modeli kullanarak ölçülen değerler 4.8 mm (0 dk), 3.0 mm (5 dk), 2.4 mm (10 dakika), daha sonra vardı ve 1.8 mm (30 dakika). 3.0 N aynı koşullar altında gerginlik arttı, SEH (NS) değerleri 4.5 mm (0 dk), 2.3 mm (5 dk), 1,5 mm (10 dakika), vardı ve 1.3 mm (30 dakika). Çeşitli yazı enjeksiyon zamanlarda artan gerginlik ile azalmıştır SEH ölçülür. Yeni model sergilendi küçük varyasyon kullanarak elde edilen SEHs (diğer bir deyişle, standart sapmalarının düşüktü) (Şekil 6B, C).
SEH ve numune için uygulanan gerilim arasındaki ilişki değerlendirmek için biz farklı gerginlikler ölçülen SEH göre (0.0-3.0 N). Yeni model ile analiz, 3.0 N bir gerginlik elde edilen SEH önemli ölçüde 1,5 N bir gerginlik elde edilen SEH daha düşük (tüm durumlarda, durumu P < 0,001 memnun etti). Buna ek olarak, geleneksel modeli (0.0 N) kullanılarak elde SEHs standart sapmalarının yüksek yaşından beri vardı geleneksel modeli (0.0 N) ve yeni modeli (1.5 N) kullanılarak elde SEHs arasında anlamlı bir fark (Şekil 6D, E).
Şekil 1. Yeni ex vivo modeli ve geleneksel ex vivo modeli. Geleneksel ex vivo modeli, domuz numune iğneler (A)ile tespit edildi. Öte yandan, yeni ex vivo modelinde, her iki ucunda da örnek sürekli gerginlik (B)üretmek için klipleri ile gergin. Bu modeli düzgün bir ağırlık kullanarak tensioned ve gerginlik ağırlık (C)değiştirerek ayarlanabilir. Her SIM submucosal yükseklik (D)önde gelen numune, submukoza içine enjekte ettiler. Bu rakam Hirose ve ark. değiştirildi 23. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2. Yeni modeli için kullanılan tüm parçaları. Yeni ex vivo modeli kolayca kullanılabilir olan bölümden oluşmaktadır. Yeni ex vivo modeli için kullanılan tüm parçaları: (a) yaklaşık 50-300 g Ağırlık (ağırlığı değiştirilebilir uygun şekilde bağlı olarak uygulanan gerilim); (b) tipi kasnak kasnak çapı 25 mm ile sabit; (c) Paslanmaz tel çapı 0,45 mm ile; (d) paslanmaz çelik klip genişliği 147 mm; (e) paslanmaz çelik anahtar tel ile 12 cm uzunluğunda; (f) paslanmaz çelik S kanca şeklinde; (g) kilitlenebilir paslanmaz çelik kanca S-şekilli. (Bu rakam Hirose ve ark. değiştirildi 23). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3. Yeni ex vivo modeli detaylı kurulum yöntemi. Yeni ex vivo modeli hızlı bir şekilde ayarlanabilir. Şeklinde paslanmaz çelik klip (Şekil 2B) ve anahtar tel (Şekil 2e) ve S (A) Bağlan (Şekil 2 g) kanca. Daha sonra tel (Şekil 2 c), (Şekil 2f) şeklinde S kanca ve ağırlık (Şekil 2a) bağlayın. (B) son olarak, kanca (Şekil 2 g) Tel (Şekil 2 c) diğer ucunu bağlayın. Bir traksiyon aygıtı Yukarıdaki işlem tamamlanır. (C) Bankası [model montaj için dikdörtgen ahşap taban (45 x 60 cm)] her iki ucundaki makaralar (Şekil 2b) düzeltmek. Daha sonra kauçuk plaka (6 x 6 cm) Bankası ortasına yerleştirin. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4. Yeni ex vivo modelin tam görünümünü. SEH doğru ölçüm yapılabilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5. Yeni ex vivo modeli kullanarak ölçüm yordamı. SIM performansını değerlendirmek için SEH büyüklüğü bir dijital yükseklik gage (A)tarafından ölçüldü. 2.5 mL şırınga ile 23'lik iğne kullanarak, her sim 2.0 mL submucosal bir ayrıcalık (B, C)oluşturmak için örnek kenar boşluklarına submukoza içine enjekte ettiler. Dijital yükseklik gage submucosal ayrıcalık yüksekliğini ölçmek için kullanılan (i.e., SEH değerleri) (D). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 6. Yeni veya geleneksel modeli kullanarak SEH ölçümü. HA numune submukoza içine iğne (0.0 N) (A) ile sabit veya bir sürekli gerginlik (1,5 N veya 3.0 N) gergin enjeksiyon NS veya %0,4 sonra (B, C), SEH ölçülen yüksekliği gage kullanarak. Sonra biz farklı gerginlikler (0.0, 1.5 ve 3.0 N) NS (D) veya % 0,4 submucosal enjeksiyon sonra ölçülen SEH değerleriyle karşılaştırılan HA (E). Verileri ortalama ± SD üçten fazla bağımsız deneyler ifade edilir. (Bu rakam Hirose ve ark. değiştirildi 23) Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Yeni modeli için kullanılan domuz mide rezeksiyonu hemen sonra bir dondurucuda saklanmalıdır ve domuz mide tazelik SEH ölçüm için gerekli olduğu için buz gibi sonra bir kaç ay içinde kullanılması. (Biz SEH dondurulmuş ve çözülmüş gastrik örnekler kullanarak ölçülen ve SEH ölçüm sonucu hiçbir fark olduğunu doğruladı.)
Gastrik numuneler kalitesini büyük ölçüde domuz mideleri bireysel farklılıklar tarafından etkilenir. Bu nedenle, bu belli ki kalın örnek veya örnekleri ile ölçüm önce birçok çiziklere dışlamak için tavsiye edilir. Ayrıca, birkaç numune SEH ölçüm fibrozis nedeniyle için uygunsuz örnekler olabilir. Bu nerede submucosal yükselmesi nedeniyle fibrozis bulunamadı uygunsuz numuneler dışlamak için tavsiye edilir.
Sindirim yolu ile endoskopik tedavi genişletilir beri gerilime gastrointestinal mukoza uygulanır. O SIM performansı (SEH değerleri ölçülerek değerlendirilmesi) ile artan değerlere örnekler için uygulanan gerilim düşer ortaya çıktı. Bu nedenle, gerginlik SIM performansını etkileyen önemli bir faktör oldu (i.e., SEH değerleri)23. Gerginlik 1,5-3,0 n uygulanması insan sindirim mukozasında daha yakın bir ortama yeniden oluşturabilirsiniz. Ancak, bir bu yöntem en iyi gerilim farkı çözümlemesi için kullanılan örnek bağlı olabilir kısıtlamasıdır.
Geleneksel modeldir gerginlik uygulanan bu yana her örnek numune fiksasyon derecesine bağlı olarak değişir, ölçülen SEH varyasyonları (hangi SEH yüksek standart sapmalarının karşılık) büyüktür. Bu nedenle, bu yüksek standart sapmalar her SEH ayrıntılı karşılaştırın ve istatistiksel analiz güçleşebilir. Öte yandan, yeni modelde ölçülen SEH küçük varyasyonları sayesinde SIM performans doğru bir şekilde karşılaştırılabilir ex vivo ve hassas istatistiksel analiz yapılır.
Sonuç olarak, yeni ex vivo modeli doğru SEH ölçüm ve SIM performans detaylı karşılaştırma sağlar. Detaylı kurulum metodoloji açıklamalarını yeni modelinin yaygınlaştırılması ve yüksek performanslı malzemeler geliştirilmesi için katkıda bulunacaktır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa gerek yok.
Acknowledgments
Bu eser translasyonel araştırma programı ve Kyoto yenilikçi tıbbi teknoloji araştırma ve geliştirme destek sistemi tarafından desteklenen; Tıbbi araştırma ve geliştirme (AMED) Japonya ajansı yenilikçi tıbbi teknoloji (TR-SPRINT) pratik uygulama için stratejik promosyon.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| weight (153.1 g) | |||
| fixed type pulley | H.H.H. MANUFACTURING | VS25 | |
| stainless steel wire with a diameter of 0.45 mm | Nissa Chain | Cut wire Y-5 | |
| stainless steel clip of width 147 mm | KOKUYO | none | |
| stainless steel key wire with a length of 12 cm | Nissa Chain | P-702 | |
| stainless steel S shaped hook | TRUSCO NAKAYAMA | TCS1.2 | |
| lockable stainless steel S-shaped hook | Mizumoto Machine Mfg | B2054 | |
| rectangular wooden base (45 x 60 cm) | none | none | |
| rubber plate (5 x 5 cm) | none | none | |
| digital height gage | Mitutoyo | HDS-20C | |
| 2.5-mL syringe | Terumo | SS-02SZ | |
| 23-gauge needle | Terumo | NN-2332R | |
| MucoUp | Boston Scientific | none | 0.4% sodium hyaluronate (HA) |
| saline (20 mL) | Otsuka Pharmaceutical | none | normal saline (NS) |
| GraphPad Prism 7 software | GraphPad Inc | none |
References
- Ono, H., et al. Endoscopic mucosal resection for treatment of early gastric cancer. Gut. 48 (2), 225-229 (2001).
- Conio, M., Ponchon, T., Blanchi, S., Filiberti, R. Endoscopic mucosal resection. The American journal of gastroenterology. 101 (3), 653-663 (2006).
- Soetikno, R. M., Gotoda, T., Nakanishi, Y., Soehendra, N. Endoscopic mucosal resection. Gastrointestinal endoscopy. 57 (4), 567-579 (2003).
- Iishi, H., et al. Endoscopic resection of large sessile colorectal polyps using a submucosal saline injection technique. Hepato-gastroenterology. 44 (15), 698-702 (1997).
- Katsinelos, P., et al. A comparative study of 50% dextrose and normal saline solution on their ability to create submucosal fluid cushions for endoscopic resection of sessile rectosigmoid polyps. Gastrointestinal endoscopy. 68 (4), 692-698 (2008).
- Yamamoto, H., et al. A novel method of endoscopic mucosal resection using sodium hyaluronate. Gastrointestinal endoscopy. 50 (2), 251-256 (1999).
- Yamamoto, H., et al. A successful single-step endoscopic resection of a 40 millimeter flat-elevated tumor in the rectum: endoscopic mucosal resection using sodium hyaluronate. Gastrointestinal endoscopy. 50 (5), 701-704 (1999).
- Yamamoto, H., et al. Usefulness and safety of 0.4% sodium hyaluronate solution as a submucosal fluid "cushion" in endoscopic resection for gastric neoplasms: a prospective multicenter trial. Gastrointestinal endoscopy. 67 (6), 830-839 (2008).
- Yamamoto, H., et al. Successful en-bloc resection of large superficial tumors in the stomach and colon using sodium hyaluronate and small-caliber-tip transparent hood. Endoscopy. 35 (8), 690-694 (2003).
- Kishihara, T., et al. Usefulness of sodium hyaluronate solution in colorectal endoscopic mucosal resection. Digestive endoscopy. 24 (5), 348-352 (2012).
- Yoshida, N., et al. Endoscopic mucosal resection with 0.13% hyaluronic acid solution for colorectal polyps less than 20 mm: a randomized controlled trial. Journal of gastroenterology and hepatology. 27 (8), 1377-1383 (2012).
- Uraoka, T., et al. Effectiveness of glycerol as a submucosal injection for EMR. Gastrointestinal endoscopy. 61 (6), 736-740 (2005).
- Conio, M., et al. Comparative performance in the porcine esophagus of different solutions used for submucosal injection. Gastrointestinal endoscopy. 56 (4), 513-516 (2002).
- Moss, A., Bourke, M. J., Metz, A. J. A randomized, double-blind trial of succinylated gelatin submucosal injection for endoscopic resection of large sessile polyps of the colon. The American journal of gastroenterology. 105 (11), 2375-2382 (2010).
- Lee, S. H., et al. A new method of EMR: submucosal injection of a fibrinogen mixture. Gastrointestinal endoscopy. 59 (2), 220-224 (2004).
- Hurlstone, D. P., et al. EMR using dextrose solution versus sodium hyaluronate for colorectal Paris type I and 0-II lesions: a randomized endoscopist-blinded study. Endoscopy. 40 (2), 110-114 (2008).
- Huai, Z. Y., Feng Xian, W., Chang Jiang, L., Xi Chen, W. Submucosal injection solution for endoscopic resection in gastrointestinal tract: a traditional and network meta-analysis. Gastroenterology research and practice. 2015, 702768 (2015).
- Yandrapu, H., et al. Normal saline solution versus other viscous solutions for submucosal injection during endoscopic mucosal resection: a systematic review and meta-analysis. Gastrointestinal endoscopy. , (2016).
- Fernandez-Esparrach, G., Shaikh, S. N., Cohen, A., Ryan, M. B., Thompson, C. C. Efficacy of a reverse-phase polymer as a submucosal injection solution for EMR: a comparative study (with video). Gastrointestinal endoscopy. 69 (6), 1135-1139 (2009).
- Tran, R. T., Palmer, M., Tang, S. J., Abell, T. L., Yang, J. Injectable drug-eluting elastomeric polymer: a novel submucosal injection material. Gastrointestinal endoscopy. 75 (5), 1092-1097 (2012).
- Akagi, T., et al. Sodium alginate as an ideal submucosal injection material for endoscopic submucosal resection: preliminary experimental and clinical study. Gastrointestinal endoscopy. 74 (5), 1026-1032 (2011).
- Eun, S. H., et al. Effectiveness of sodium alginate as a submucosal injection material for endoscopic mucosal resection in animal. Gut and Liver. 1 (1), 27-32 (2007).
- Hirose, R., et al. Development of a new ex vivo model for evaluation of endoscopic submucosal injection materials performance. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 79, 219-225 (2018).
