Summary

Um novo modelo Ex Vivo para a avaliação de desempenho de Material de injeção submucosa endoscópica

Published: October 19, 2018
doi:

Summary

Desenvolvemos um novo ex vivo modelo que se aplica uma tensão constante para o espécime gástrico porcino. Este desenvolvimento, foi possível avaliar o desempenho (a altura e a duração da elevação submucosa) de vários SIMs com precisão.  A metodologia de instalação detalhadas desse novo modelo é explicada.

Abstract

Aumentando o desempenho de materiais injeção submucosa (SIMs) é importante para a terapia endoscópica de início Câncer gastrointestinal. É essencial estabelecer um modelo ex vivo que pode avaliar o desempenho SIM com precisão, para o desenvolvimento de alta performance SIMs. Em nosso estudo anterior, desenvolvemos um novo ex vivo modelo que pode ser usado para avaliar o desempenho de vários SIMs detalhadamente aplicando tensão constante às extremidades do espécime. Nós também confirmou que o modelo ex vivo novo proposto permite a medição de altura (SEH) elevação submucosa precisos sob condições uniformes e comparações detalhadas das performances de vários tipos de SIMs. Aqui, descrevemos o novo ex vivo modelo e explicar a metodologia de instalação detalhada deste modelo. Desde que todas as partes do novo modelo foram fáceis de obter, a instalação do novo modelo pôde ser concluída rapidamente. SEH de vários SIMs pode ser medido com mais precisão, usando o novo modelo. O fator crítico que determina o desempenho SIM pode ser identificado usando o novo modelo. Velocidade de desenvolvimento SIM aumentará drasticamente após o fator foi identificado.

Introduction

Tanto a dissecação endoscópica de submucosa (ESD) e a ressecção endoscópica da mucosa (EMR) são atualmente comuns tratamentos para o cancro gastrointestinal em fase inicial de1,2. Injetando um material de injeção submucosa (SIM) a submucosa é um dos passos mais importantes para o EMR e ESD procedimentos2,3. Alta elevação submucosa e manutenção de elevação submucosa são critérios essenciais para conduzir com segurança EMR/ESD.

Embora o soro fisiológico normal (NS) tem sido usado como um cartão SIM desde a invenção da terapia endoscópica4,5, hialuronato de sódio (HA) foi introduzido como um tratamento em anos recentes6,7. HA tornou-se amplamente usado em tratamentos endoscópicos como um SIM superior devido ao seu alto desempenho8,9,10,11. Atualmente, realizou-se uma comparação de desempenho entre os SIMs existentes, e SIMs de alta performance foram desenvolvidas para identificar outro superior SIM5,12,13,14, 15,16,17,18.

O modelo ex vivo usando um espécime de estômago de suínos tem sido usado para avaliar o desempenho SIM, porque a estimativa de desempenho SIM no tracto gastrointestinal humano é muito difícil19,20,21 , 22. no entanto, este modelo convencional ex vivo é extremamente simples e tem a possibilidade de melhoria. Reproduzir um ambiente mais perto para a mucosa gastrointestinal humano permitirá avaliação exata do desempenho SIM.

Em nosso estudo anterior, desenvolvemos um novo ex vivo modelo que pode ser usado para avaliar o desempenho de vários SIMs detalhadamente aplicando tensão constante às extremidades do espécime. Nós também confirmou que o modelo ex vivo novo proposto, permite que a medida exata do sob condições uniformes e uma comparação detalhada das performances de vários tipos de SIMs23.

Neste estudo, apresentamos uma aparência completa do novo modelo ex vivo , e a metodologia de instalação detalhadas do novo modelo ex vivo é explicada em detalhes usando figuras e vídeos. O novo modelo ex vivo consiste de partes que estão facilmente disponíveis e pode ser instalado rapidamente. Descrições da metodologia detalhada de instalação irão contribuir para a divulgação do novo modelo.

Protocol

O seguinte protocolo segue as orientações de cuidados com animais de o Kyoto Prefectural University of Medicine. 1. preparação das amostras usando um estômago de suínos Nota: O primeiro passo é preparar as amostras para ser usado no modelo ex vivo (Figura 1). A espessura da parede gástrica porcina varia em diferentes áreas do estômago. Use o terço superior do estômago porcino, que é relativamente similar ao estômago…

Representative Results

SEH foi medido ao longo do tempo o novo ex vivo modelo ou convencionais ex vivo . Os valores de SEH (NS) medido utilizando o modelo convencional [NS foi injetado a submucosa do espécime fixado com pinos (0.0 N)] foram 5,7 milímetros (0 min), 3,6 milímetros (5 min), 3.0 mm (10 min) e 2.2 mm (30 min). Desta forma, os valores de SEH diminuíram com o aumento do tempo de injeção de pós. Uma análise semelhante foi realizada usando 0,4% HA em vez de NS. Os valores de SE…

Discussion

O estômago de suínos usado para o novo modelo deve ser armazenado em um freezer imediatamente após a ressecção e ser usado dentro de alguns meses após a congelação, desde que o frescor do estômago suína é essencial para a medição de SEH. (Medido SEH usando as amostras congeladas e descongeladas gástricas e confirmou que não houve diferença no resultado de medição SEH.)

A qualidade dos espécimes gástricos é muito influenciada por diferenças individuais dos estômagos de su…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho é apoiado por pesquisas inovadoras de tecnologia médica Kyoto & sistema de suporte de desenvolvimento e pelo programa de investigação de translação; Promoção estratégica para aplicação prática da tecnologia médica inovadora (TR-SPRINT) do Japão agência para pesquisa médica e desenvolvimento (AMED).

Materials

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

  1. Ono, H., et al. Endoscopic mucosal resection for treatment of early gastric cancer. Gut. 48 (2), 225-229 (2001).
  2. Conio, M., Ponchon, T., Blanchi, S., Filiberti, R. Endoscopic mucosal resection. The American journal of gastroenterology. 101 (3), 653-663 (2006).
  3. Soetikno, R. M., Gotoda, T., Nakanishi, Y., Soehendra, N. Endoscopic mucosal resection. Gastrointestinal endoscopy. 57 (4), 567-579 (2003).
  4. Iishi, H., et al. Endoscopic resection of large sessile colorectal polyps using a submucosal saline injection technique. Hepato-gastroenterology. 44 (15), 698-702 (1997).
  5. 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).
  6. Yamamoto, H., et al. A novel method of endoscopic mucosal resection using sodium hyaluronate. Gastrointestinal endoscopy. 50 (2), 251-256 (1999).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Kishihara, T., et al. Usefulness of sodium hyaluronate solution in colorectal endoscopic mucosal resection. Digestive endoscopy. 24 (5), 348-352 (2012).
  11. 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).
  12. Uraoka, T., et al. Effectiveness of glycerol as a submucosal injection for EMR. Gastrointestinal endoscopy. 61 (6), 736-740 (2005).
  13. Conio, M., et al. Comparative performance in the porcine esophagus of different solutions used for submucosal injection. Gastrointestinal endoscopy. 56 (4), 513-516 (2002).
  14. 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).
  15. Lee, S. H., et al. A new method of EMR: submucosal injection of a fibrinogen mixture. Gastrointestinal endoscopy. 59 (2), 220-224 (2004).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).

Play Video

Cite This Article
Hirose, R., Daidoji, T., Naito, Y., Dohi, O., Yoshida, N., Yasuda, H., Konishi, H., Nakaya, T., Itoh, Y. A New Ex Vivo Model for the Evaluation of Endoscopic Submucosal Injection Material Performance. J. Vis. Exp. (140), e58029, doi:10.3791/58029 (2018).

View Video