Waiting
Login processing...

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

Medicine

Een trainings-en testsysteem voor het uitvoeren van vasculaire wederopbouw in vitro

doi: 10.3791/60141 Published: October 26, 2019

Summary

Hier presenteren we een trainings-en testsysteem waarbij een trainee handmatige vasculaire reconstructie in vitro individueel kan voltooien met behulp van een magnetische verankerings techniek. Het systeem kan ook worden gebruikt om de kwaliteit van de wederopbouw te testen.

Abstract

Handmatige vasculaire wederopbouw training is essentieel voor een beginnende chirurg. Er moet echter nog een optimaal opleidingssysteem voor vasculaire wederopbouw in vitro worden ontwikkeld. In deze studie introduceren we een in-vitro trainings-en testsysteem met behulp van een magnetische verankerings techniek waarmee een leerling de manuele vasculaire reconstructie individueel kan beoefenen. Bovendien kan dit systeem ook worden gebruikt om de kwaliteit van de reconstructie te testen. Het beschreven systeem omvat een vasculaire reconstructie trainings machine, magnetische tractoren en een magnetische hecht trekker. In dit manuscript geven we een end-to-end ader anastomose aan met rechts en links iliacale aders. Om de mogelijke schade veroorzaakt door een magnetische hecht trekker op de hechtdraad te identificeren, hebben we drie groepen gemaakt met zes segmenten van 4-0 polypropyleen hechtingen elk: een controlegroep zonder tussenkomst op de polypropyleen hecht, een groep waarin de polypropyleen hecht handmatig getrokken met steriele handschoenen 20x, en een magnetische trekker groep waarin de magnetische trekker trok de polypropyleen hechting 20x. Deze groepen werden getest door lichte microscopie en breeksterkte tests, en het effect van de wederopbouw werd beoordeeld. In de lichte microscopie test was de controlegroep minder waarschijnlijk beschadigd (p < 0,05) en het aantal beschadigde punten van de manuele groep en de magnetische trekker groep waren vergelijkbaar (p > 0,05). De resultaten van de test met breeksterkte werden in groepen vergeleken en er werd geen significant verschil waargenomen (p > 0,05). De end-to-end anastomose van de varkens aderen werd met succes uitgevoerd met behulp van dit trainingssysteem, en de gereconstrueerde aderen konden 2,0 kPa perfusiedruk ondergaan. Met behulp van dit trainings-en testsysteem kan de trainee de manuele vasculaire reconstructie in vitro individueel oefenen met de hulp van magnetische tractoren en een magnetische hecht trekker, en de kwaliteit van de reconstructie kan worden getest.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Vasculaire reconstructie is een basisvaardigheid vereist voor chirurgen. Hoewel Obora1 en Holt2 verschillende mechanische reconstructie methoden hebben uitgevonden om de reconstructie van kleine vaten te vereenvoudigen (diameters < 10 mm), worden deze methoden niet vaak toegepast in macrovasculaire anastomose. Handmatige vasculaire anastomose wordt nog steeds uitgevoerd in vele operaties, met inbegrip van vasculaire chirurgie3, spoedoperatie4, en solide orgaantransplantatie5. Het is dus essentieel voor chirurgen om handmatige vasculaire anastomose te beoefenen. Een optimaal opleidingssysteem voor vasculaire reconstructie in vitro is echter ongewoon, en onervaren chirurgen moeten in vivo een aanzienlijke opleiding volgen op grote dieren6 voordat ze de techniek kunnen beheersen. Omdat falen onvermijdelijk is tijdens de initiële training, zullen veel dieren waarschijnlijk sterven aan vasculaire complicaties, wat betrekking heeft op het welzijn van dieren. Verder, tijdens de procedure van end-to-end vasculaire reconstructie, om fouten in steek posities of losse hechtingen te voorkomen, heeft de chirurg ten minste één assistent nodig om de achterste vaatwand bloot te leggen en de hechting te trekken. Zo kan vasculaire reconstructie meestal niet individueel worden uitgevoerd door de chirurg, en de efficiëntie van de voorbereiding wordt meestal beperkt door de vaardigheid van de assistent.

Magnetische verankering chirurgie is uitgegroeid tot een onderwerp van belang in de afgelopen jaren7,8,9,10,11. De klinische studie van Rivas et al.7 toonde aan dat chirurgen met zijn magnetische chirurgische instrument en volgens het principe van magnetische verankering de laparoscopische cholecystectomie met gereduceerde poort kunnen uitvoeren. Het gebruik van dit instrument zorgt ook voor een verminderde rol voor de assistent tijdens een open operatie. Door het magnetische veld wordt het magnetische apparaat op een verankeringspunt geadsorreven. Dit magnetische verankerings apparaat kan fungeren als een mechanische arm, grijpen en het weefsel of orgaan intrekken, het chirurgische veld blootstellen en de werking vereenvoudigen. Op basis van deze logica hebben we magnetische tractoren uitgevonden om de vaatwand en hechtdraad in te trekken, en een magnetische hecht trekker om de polypropyleen hechtingen te halen.

Het gebruik van een vasculaire wederopbouw trainings machine was een andere mijlpaal in deze studie. Het bestaat uit een bedienings vloer en een bedieningspaneel: de vasculatuur is vast op de werkvloer en de leerling kan er op oefenen. Na anastomose kan de leerling de perfusie parameters op het bedieningspaneel instellen om de kwaliteit van de anastomose te testen. In vergelijking met eerdere vasculaire anastomose-opleidingssystemen6,12,13,14, biedt het gebruik van dit systeem twee belangrijke voordelen: ten eerste kunnen magnetische apparaten worden gebruikt om het chirurgische veld bloot te leggen, zodat de stagiairs er individueel op kunnen oefenen. Ten tweede kan de leerling het effect van anastomose controleren met behulp van een perfusie test.

In de huidige studie introduceren we een trainings-en testsysteem waarbij de trainee handmatige vasculaire reconstructie in vitro individueel kan voltooien met behulp van een magnetische verankerings techniek en de kwaliteit van de reconstructie kan ook worden getest. Beperkt door het ontwerp en de grootte van de waterinlaat en de waterafvoer op de werkvloer, kan het trainingssysteem alleen end-to-end reconstructie uitvoeren op schepen met een > diameter van 5 mm.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Het protocol werd uitgevoerd in overeenstemming met de richtsnoeren voor de verzorging en het gebruik van proefdieren en werd goedgekeurd door de Commissie ethiek van dierproeven van de Universiteit van Xi'an Jiaotong, Xi'an, provincie Shaanxi, China.

1. voorbereiding voorafgaand aan de training

Opmerking: de vasculaire reconstructie trainings machine wordt weergegeven in Figuur 1. Het bestaat uit een bedieningspaneel en een bedienings vloer.

  1. Klik op de knop clean op het bedieningspaneel om de restvloeistof van de werkvloer te reinigen en af te tappen.
  2. Klik op de knop Liquid toevoegen op het bedieningspaneel en Voeg 0,9% zoutoplossing toe aan de machine vanaf de werkvloer tot de prompt "De testvloeistof is adequaat" op het bedieningspaneel verschijnt.
  3. Maak de magnetische trekker, die bestaat uit een circulaire permanente magneet met een diameter van 20 mm en een dikte van 1 mm, een acrylonitril butadieen styreen (ABS) kunststof behuizing, een spiraalveer, een nylon tractie draad van 30 cm en een roestvrijstalen klem met kunststof van de mouwen of een vasculaire klem.
    1. Lijm de cirkel magneet en het plastic omhulsel samen met een acrylaat lijm. De tractiekracht zal toenemen met de verlenging van de tractie draad. Gebruik een universele testmachine om de koppeling tussen de lengte van de tractie draad en de tractiekracht te testen (Figuur 2).
    2. Bevestig de klem en de plastic behuizing op respectievelijk de bovenste houder en de onderste houder van de universele testmachine. Verhoog geleidelijk de bovenste houder om de tractie draad tussen de twee houders te strekken. Test de sterkte van de tractie draad tijdens het uitrekken.
      Opmerking: de magnetische hecht trekker en de magnetische vasculaire trekker worden weergegeven in Figuur 3.
  4. Maak een magnetische hecht trekker.
    1. Gebruik een quasi-ovaal Polymelkzuur karton met een dikte van 2 mm, een grote Asdiameter van 10 cm, een kleine Asdiameter van 2 cm, drie magnetische ballen met een diameter van 5 mm en drie magnetische cilinders met een diameter van 5 mm en een hoogte van 5 mm.
    2. Punch drie gaten met een diameter van 3 mm en een diepte van 0,5 mm op het Polymelkzuur karton, zodat de magnetische ballen aan het bord kunnen vastklampen door magnetische aantrekkingskracht van de magnetische cilinders onder het bord.
      Opmerking: de magnetische hecht trekker wordt weergegeven in Figuur 4.
  5. Bevestig de hechting onder de magnetische bal na één steek. Dit speelt de rol van een hecht trekker, het voorkomen van de vorige hechting van losdraaien. Pak het uiteinde met de hecht naald met een kracht van ongeveer 0,3 N, nauw parallel aan het Polymelkzuur karton, en ga door met de volgende steek.
  6. Ligate alle takken van de ader met behulp van 3-0 zijde hechtingen om lekkage na anastomose te voorkomen. Gebruik weefsel schaar om de uiteinden van de aderen te trimmen en het overtollige weefsel op de wand van de aderen te wissen om de aderen glad te maken.
    Opmerking: de in deze studie gebruikte vasculatuur omvatte de rechter-en linker iliacale aders (diameter ~ 10 mm) die zijn geoogst van BAMA-varkens met een gewicht van 50 – 60 kg. Om de wederopbouw te vereenvoudigen, werden slechts enkele takken van de iliacale aderen geplukt, en de twee aders waren vergelijkbaar in grootte. De vasculatuur werd bij-20 °C gehouden. Voor de training werd het ondergedompeld in 0,9% zoutoplossing bij kamertemperatuur.

2. Bevestig de aderen op de bedrijfsvloer

  1. Bind de twee aders op de waterinlaat en de wateruitlaat van de trainings machine met 2-0 zijde hechtingen.
    Opmerking: deze studie gebruikt de twee-punts vasculaire anastomose5.
  2. Pas de lengte van de waterafvoer van de trainings machine aan en zorg ervoor dat de uiteinden van de twee aders spanningsvrij zijn in een parallelle richting.
  3. Strek de aderen en leg twee 4-0 polypropyleen tractie hechtingen op de 6 uur en 12 uur posities.
  4. Steek de naald van de tractie hechtingen van de buitenkant van de ader en plaats deze vervolgens van de binnenzijde van de andere ader.
  5. Bevochtig de chirurgische handschoen en hechtingen om beschadiging van de hechtingen te voorkomen. BIND voorzichtig ten minste vijf knopen om te voorkomen dat de wanden van de aderen scheuren.
  6. Gebruik de twee Roestvrijstalen klemmen van de magnetische hecht trekker om de tractie hechtingen te grijpen en de cirkel magneten van de magnetische hecht trekkers te trekken naar de Ferromagnetische roestvrijstalen bedrijfsvloer. Pas de positie van magnetische aantrekkingskracht aan en zorg ervoor dat de uiteinden van de twee aders in een verticale richting worden uitgerekt.
  7. Gebruik de twee vasculaire klemmen van de magnetische vasculaire trekker om de voorste wand van de aderen te klemmen en de cirkel magneten van de magnetische vasculaire tractoren op de werkvloer aan te trekken. Pas de positie van aantrekking aan en zorg ervoor dat de voorste wanden van de aderen worden teruggetrokken en dat de achterste wanden van de aderen duidelijk worden blootgesteld.

3. anastomose van posterieure wanden

  1. Gebruik de twee Roestvrijstalen klemmen van de magnetische hecht trekker om de tractie hechtingen te grijpen en de cirkel magneten van de magnetische hecht trekkers op de Ferromagnetische roestvrijstalen bedrijfsvloer aan te trekken. Laat het staart segment van de polypropyleen hecht op de 12 uur positie voor de tractie hechting en gebruik het segment met de naald voor continue hechting.
  2. Zorg voor intima-to-intima contact tussen de twee aders.
  3. Steek de eerste hechtdraad van de buitenkant van de ader naar binnen.
  4. In latere hechtingen, steek de naald van de binnenkant van de ader en vervolgens invoegen van de buitenkant van de andere ader.
  5. Controleer of de hechtingen niet los zitten.
  6. Na één hecht, zorg ervoor dat de polypropyleen hechtdraad wordt opgehangen aan de magnetische hecht trekker en trek de polypropyleen zachtjes totdat de magnetische bal persen van de polypropyleen.
  7. Pak het uiteinde met de naald van het hecht met een kracht van ongeveer 0,3 N, nauw parallel aan de Polymelkzuur plaat, en doorgaan met de volgende steek.
    Opmerking: door deze techniek te gebruiken, is de staart van de polypropyleen hecht voldoende strak. Naarmate de hechtingen voortgaan, zal de polypropyleen hechting korter worden. Afhankelijk van de lengte van de hecht, selecteer de meest geschikte van de drie magnetische ballen, en vervolgens handmatig druk op de hechting onder het.
  8. Breng de laatste hechtdraad aan de binnenkant van de ader aan de buitenkant om te zorgen voor intima-to-intima contact tussen de twee aders.
  9. Vermijd stenose na anastomose met twee middelen: houd dezelfde, juiste marge en naald afstand bij het naaien, en houd de "groeifactor"15 bij het knopen.
    Opmerking: de "groeifactor" is de gereserveerde ruimte weg van de wand van het vat bij het binden van de eerste knoop na de anastomose, zodat de vaten flexibel kunnen blijven in plaats van stenose.
    1. Houd dezelfde hecht marge en naald afstand.
      Opmerking: in deze studie werden iliacale aders met een diameter van ongeveer 10 mm gebruikt, zodat de hecht marge en de naald afstand ongeveer 1 mm bedroeg.
    2. Houd de "groeifactor"15 bij het binden van de knopen. Na anastomose van de posterieure muren, binden het uiteinde van de hecht en het staart segment van de hecht op de 6 uur positie samen van de aderwand om te voorkomen dat een hecht stenose. Gebruik de standaardmethode voor het binden van knopen.

4. anastomose van anterieure wanden

  1. Na anastomose van de achterste wanden, verwijder de magnetische vasculaire trekker, laat de staart als een tractie-hechting, en gebruik het segment met de naald op de 6 uur positie voor de anastomose van de voorste wanden.
  2. Steek de naald van de buitenkant van de ader en plaats deze vervolgens van de binnenzijde van de andere ader.
    Opmerking: de methoden die worden gebruikt in de anastomose van de posterieure wanden om het intima-to-intima contact tussen de twee aders te verzekeren (de hechting die niet loskomt en stenose na anastomose vermijden) werden gevolgd in de anastomose van de voorste wanden5 ,15.
  3. Na anastomose van de voorste wanden, afgesneden twee tractie hechtingen met behulp van hecht schaar.

5. test het effect van anastomose

  1. Stel de testparameters in.
    1. Stel de perfusiedruk in als 2,0 kPa op het bedieningspaneel.
      Opmerking: de normale veneuze druk zal niet hoger zijn dan 2,0 kPa.
    2. Stel de duur van de piekdruk in op 5 sec. op het bedieningspaneel.
    3. Stel de temperatuur in op 25 °C op het bedieningspaneel.
    4. Stel de druk afwijking in op 0,1 kPa op het bedieningspaneel.
  2. Klik op de test knop en observeer de tijd en druk op het bedieningspaneel en of de gereconstrueerde ader lekt.
    Opmerking: als de ader niet lekt tijdens de piekdruk, is de anastomose succesvol. Als er lekkages worden aangetroffen, moet de lekpositie zich bevinden en worden gehecht en moet de test opnieuw worden uitgevoerd. De resultaten van de test in deze video worden weergegeven in afbeelding 5.

6. controle van de veiligheid van de magnetische hecht trekker

Opmerking: om te testen of de magnetische hecht trekker de polypropyleen hechting beschadigd, voert u de breeksterkte en lichte microscopie tests uit. In dit experiment, drie groepen met zes segmenten van 4-0 polypropyleen hechtdraad in elk werden getest: een controlegroep zonder tussenkomst op de polypropyleen hechtdraad, een handmatige groep waarin de polypropyleen hecht handmatig werd getrokken met steriele handschoenen 20x, en een magnetische trekker groep waarbij de magnetische trekker de polypropyleen hechting 20x trok.

  1. Test de breeksterkte van de polypropyleen hechtdraad op de universele testmachine. Bevestig de twee uiteinden van de polypropyleen hechtdraad aan de bovenste houder en de onderste houder van de universele testmachine. Verhoog geleidelijk de bovenste houder. Test de sterkte van de polypropyleen hechtdraad terwijl het wordt uitgerekt. Stel de breeksterkte in als de spankracht wanneer de hechting wordt uitgelijnd. Vergelijk de breeksterkte tussen de drie groepen en voer Pairwise vergelijkingen uit.
  2. Let op de beschadiging van de polypropyleen hechtdraad onder een lichte Microscoop. Definieer het aantal schade punten als het aantal vezelige of grove breukpunten dat zichtbaar is bij een vergroting van 200x. Vergelijk het aantal schade punten tussen de drie groepen en voer Pairwise vergelijkingen uit.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

De vasculaire reconstructie trainings machine wordt getoond in Figuur 1 en bevat twee hoofdonderdelen: de werkvloer en het bedieningspaneel. De operatie vloer bestaat uit een waterinlaat, een waterafvoer en een waterberging. De twee uiteinden van de vasculatuur zijn gebonden aan de waterinlaat en de wateruitlaat om het effect van anastomose te testen. De lengte van de waterafvoer is instelbaar en we stellen de parameters (bijv. de perfusiedruk, de duur van de piekdruk, de temperatuur en de druk afwijking) op het bedieningspaneel in. Daarnaast kunnen we de druk curve op het bedieningspaneel observeren wanneer de vasculatuur wordt getest.

De magnetische hecht trekker en de magnetische vasculaire trekker worden weergegeven in Figuur 3. De lengte van de tractie draad is 30 cm en de tractiekracht stijgt met de verlenging van de tractie draad (Figuur 2). Het bereik van de tractiekracht van de magnetische trekker is 0 – 1,8 N, dat het bereik van de tractiekracht dekt dat nodig is voor hecht-en vasculaire tractie.

Foto's van de magnetische hecht trekker worden weergegeven in Figuur 4A, B. De drie magnetische balletjes hebben een diameter van 5 mm en de magnetische cilinders hebben een diameter van 5 mm en een hoogte van 5 mm. Deze kunnen worden vervangen door kleinere of grotere. De trekkracht van de hechtdraad zal dienovereenkomstig veranderen.

Bij het testen van het effect van anastomose werd een tijds-perfusiedruk curve gegenereerd en weergegeven in Figuur 5. De perfusiedruk steeg tot 2,0 kPa, die we als piekdruk instellen. Dit werd gehandhaafd voor 5 s, die werd ingesteld als de duur van de piekdruk.

Wat de veiligheid van de magnetische hecht trekker betreft, hebben we getest of de magnetische hecht trekker de polypropyleen hechting heeft beschadigd met behulp van een breeksterkte test en een lichte Microscoop. Zoals weergegeven in Figuur 6, werden de testresultaten voor de breeksterkte van de drie groepen vergeleken met Pairwise en werd geen significant verschil waargenomen (p > 0,05). Zoals weergegeven in Figuur 7, was de controlegroep minder waarschijnlijk beschadigd (p < 0,05), maar het aantal beschadigde punten in de handmatige groep en de magnetische trekker groep waren vergelijkbaar (p > 0,05).

Figure 1
Figuur 1: de vasculaire wederopbouw trainings machine twee belangrijke onderdelen. De bedienings vloer en het bedieningspaneel. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 2
Figuur 2: de koppeling tussen de lengte van de tractie draad en de tractiekracht. De lengte van de tractie draad was 30 cm, en het bereik van de tractiekracht die de magnetische trekker kon leveren was 0 – 1.8 N. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 3
Figuur 3: de magnetische hecht trekker en de magnetische vasculaire trekker. A) magnetische hecht trekker. B) magnetische vasculaire trekker. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 4
Figuur 4: de magnetische hecht trekker. (A) vooraanzicht. (B). laterale weergave. De magnetische hecht trekker bestaat uit een quasi-ovaal Polymelkzuur karton met een dikte van 2 mm, een grote Asdiameter van 10 cm, een kleine Asdiameter van 2 cm, drie magnetische ballen met een diameter van 5 mm en drie magnetische cilinders met een diameter van 5 mm en een hoogte van 5 mm. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 5
Figuur 5: tijds-perfusiedruk curve. De perfusiedruk steeg tot 2,0 kPa, die we als piekdruk instellen. Het werd gehandhaafd voor 5 s, wat aangeeft dat de anastomose succesvol was. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 6
Figuur 6: de test van de breeksterkte. A) de associatie tussen de lengte van de polypropyleen hechtdraad en de spanning. (B). vergelijking van de breeksterkte onder de drie groepen. Er was geen significant verschil in de drie groepen (p > 0,05). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 7
Figuur 7: de lichtmicroscoop test. A) controlegroep. B) handmatige groep. C) magnetische trekker-groep. D) vergelijking van het aantal schade punten tussen de drie groepen. De controlegroep had minder schade punten (p < 0,05), maar er was geen significant verschil tussen de manuele groep en de magnetische trekker groep (p > 0,05). De zwarte pijl wijst naar het schade punt. Het sterretje vertegenwoordigt het significante verschil. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Met behulp van magnetische tractoren en een magnetische hecht trekker, kan een stagiair ader anastomose individueel en nauwkeurig voltooien. Magnetische tractoren trekken het weefsel dat het anastomose-veld blokkeert en bieden een geschikte sterkte voor het strekken van de aderen in een verticale richting, waardoor een duidelijke blootstelling voor ader anastomose wordt bereikt. In traditionele handmatige anastomose is ten minste één assistent vereist voor chirurgische blootstelling. Het gebruik van magnetische tractoren kan de vereiste belichting en plaatsvervanger voor assistenten bereiken. Bovendien was de tractiekracht van de magnetische trekker afhankelijk van de lengte van de tractie draad, zodat we de plaats konden aanpassen waarop de magnetische trekker werd geadsorbed om de lengte van de tractie draad te veranderen om een geschikte tractiekracht te verkrijgen. In tegenstelling tot traditionele handmatige anastomose was de tractiekracht in deze studie kwantificeerbaar door de lengte van de tractie draad. Dit stelde ons in staat om een aantal problemen te voorkomen die voortvloeien uit te zware of te lichte tractiekracht, zoals scheuren van de vasculatuur en onduidelijke blootstelling.

De magnetische hecht trekker was een andere nieuwe uitvinding in deze studie. Het verving de eis voor een assistent om de hechting te trekken om te voorkomen dat de vorige hechting loskomt, resulterend in anastomotische lekkage. Omdat het geperst de polypropyleen hecht, We testten de mate van schade veroorzaakt door de magnetische hecht trekker en vergeleken met intact en handmatig trekken. Hoewel het aantal schade punten in de magnetische trekker groep meer was dan in de controlegroep (intacte polypropyleen hechtingen), was het vergelijkbaar met die waargenomen in de handmatige trek die op grote schaal wordt gebruikt in de klinische praktijk. Bovendien toonde de breeksterkte test een vergelijkbare breeksterkte onder de drie groepen. Met de Microscoop ontdekten we dat de door de magnetische trekker veroorzaakte veranderingen te klein waren om de sterkte van de polypropyleen hecht te beschadigen.

Er moet worden benadrukt dat de spanning op de verticale en parallelle richtingen van de vasculatuur tijdens de anastomose significant is. Daarom is het van vitaal belang om de lengte van de waterafvoer van de trainings machine en de positie van de magnetische tractoren aan te passen. Bovendien, als we hechtingen toevoegen, kiezen we de meest geschikte magnetische bal om de hechting te persen zodat de spanning op de hechtmiddel gematigd is. Bovendien, om stenose na anastomose te voorkomen, is het essentieel om dezelfde hecht marge, naald afstand en "groeifactor" te houden.

Als de leerling anastomose wil beoefenen met behulp van een grotere of kleinere diameter, moeten de magnetische kogels en cilinders van de magnetische hecht trekker worden vervangen door grotere of kleinere, zodat de trekkracht dienovereenkomstig verandert. Tegelijkertijd moeten de testparameters na anastomose worden aangepast. In de huidige versie van de vasculaire wederopbouw trainings machine, de diameter van de inlaat en uitlaat is slechts 5 mm, waardoor het moeilijk te gebruiken op kleinere diameter vaten. Gelukkig, de inlaat en uitgangen zijn afneembaar, zodat de huidige inlaat en uitlaat kan worden vervangen door kleinere die veranderingen in de grootte van het vaartuig mogelijk te maken.

Naast de afmetingen van de inlaat en uitlaat zijn er nog enkele beperkingen aan dit trainingssysteem. Omdat er slechts één waterinlaat en één waterafvoer is, is dit trainings-en testsysteem alleen van toepassing op end-to-end anastomose, en stagiairs kunnen niet aan de kant-aan-zij-of zijnaar-zij-anastomose oefenen met behulp van dit systeem. Daarnaast zijn de chirurgische instrumenten die in deze video worden gebruikt (bijv. de naald houder en de schaar) ferromagnetisch roestvrijstaal. Ze werden geabsorbeerd door de magnetische instrumenten af en toe, die kunnen interfereren met de voortgang van de training. Indien de omstandigheden dit toelaten, kunnen de chirurgische instrumenten worden vervangen door niet-Ferromagnetische Titanium instrumenten.

Open chirurgische vasculaire simulatoren zijn over het algemeen onderverdeeld in twee typen: in vivo en in vitro. Tang6 ontwikkelde een nieuwe techniek voor vasculaire reconstructie in vivo met behulp van ooien als diermodellen. Hoewel deze techniek een realistischer operatie scène was, is het gebruik van in vivo diermodellen onhandig voor training en kostbaar. Shimizu12 en maluf13uitgevonden in vitro training apparaten voor cerebrovasculaire anastomose, terwijl bismut14 introduceerde een vasculaire chirurgie cursus genaamd cardiovasculaire Fellows Bootcamp voor cardiovasculaire chirurgie onderwijs. Hoewel de ratio van ons opleidingssysteem vergelijkbaar is met die in deze studies, heeft geen eerdere studie het gebruik van een apparaat aanbevolen om te helpen bij het blootleggen van chirurgisch veld en het handhaven van de spanning van de hecht. De eerder beschreven opleiding moet dus door ten minste twee stagiairs worden voltooid. Ook hebben eerdere onderzoekers geen manier geïntroduceerd om de kwaliteit van anastomose nauwkeurig te controleren. Daarom, in vergelijking met deze open vasculaire simulatoren, onze techniek is zuinig, handig om individueel te oefenen, en effectief in termen van feedback opleiding kwaliteit.

We zijn van plan om kleinere water inlaten en water openingen toe te voegen aan het vasculaire wederopbouw trainings instrument, zodat stagiairs andere soorten anastomose kunnen beoefenen. We verwachten dat magneet trekkers en hecht trekkers zullen worden gebruikt om chirurgen te helpen het chirurgische veld in routinematige klinische operaties in de toekomst bloot te leggen.

Kortom, we introduceren een trainings-en testsysteem waarbij de trainee handmatige vasculaire reconstructie in vitro individueel kan voltooien met behulp van magnetische tractoren en een magnetische hecht trekker

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Dit werk werd gesteund door subsidies van het ministerie van onderwijs innovatie team Development Program van China (No. IRT1279).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Circular permanent magnet Hangzhou Permanent Magnet Group Co.LTD 20*1mm Magnetic tractor
Magnetic balls Hangzhou Permanent Magnet Group Co.LTD 5mm Magnetic suture puller
Magnetic cylinders Hangzhou Permanent Magnet Group Co.LTD 5*5mm Magnetic suture puller
Polypropylene suture Johnson and Johnson PROLENE 4-0 Used for anastomosis
Silk suture SILK 2-0?3-0 Used for fixing vascular and ligation
Surgical insturments Jinzhong Shanghai JZ-2018 Suture scissors, tissue scissors? forceps, needle and needle holder
Universal testing machine Zwick GmbH&Co Z010 Used for testing the association between the length of traction wire and the traction force

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Obora, Y., Tamaki, N., Matsumoto, S. Nonsuture microvascular anastomosis using magnet rings: preliminary report. Surgical Neurology. 9, (2), 117-120 (1978).
  2. Holt, G. P., Lewis, F. J. A new technique for end-to-end anastomosis of small arteries. Surgical Forum. 11, 242-243 (1960).
  3. Enzmann, F. K., et al. Trans-Iliac Bypass Grafting for Vascular Groin Complications. European Journal of Vascular and Endovascular. 1-6 (2019).
  4. Bala, M., et al. Acute mesenteric ischemia: Guidelines of the World Society of Emergency Surgery. World Journal of Emergency Surgery. 12, (1), 1-11 (2017).
  5. Makowka, L., et al. Surgical Technique of Orthotopic Liver Transplantation. Gastroenterology Clinics of North America. 17, (1), 33-51 (1998).
  6. Tang, A. L., et al. The elimination of anastomosis in open trauma vascular reconstruction: A novel technique using an animal model. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 79, (6), 937-942 (2015).
  7. Rivas, H., et al. Magnetic Surgery: Results from First Prospective Clinical Trial in 50 Patients. Annals of Surgery. 267, (1), 88-93 (2018).
  8. Arain, N. A., et al. Magnetically Anchored Cautery Dissector Improves Triangulation, Depth Perception, and Workload During Single-Site Laparoscopic Cholecystectomy. Journal of Gastrointestinal Surgery. 16, (9), 1807-1813 (2012).
  9. Mortagy, M., et al. Magnetic anchor guidance for endoscopic submucosal dissection and other endoscopic procedures. World Journal of Gastroenterology. 23, (16), 2883-2890 (2017).
  10. Cho, Y. B., et al. Transvaginal endoscopic cholecystectomy using a simple magnetic traction system. Minimally Invasive Therapy and Allied Technologies. 20, (3), 174-178 (2011).
  11. Dong, D. H., et al. Miniature magnetically anchored and controlled camera system for trocar-less laparoscopy. World Journal of Gastroenterology. 23, (12), 2168-2174 (2017).
  12. Shimizu, S., et al. Moist-condition training for cerebrovascular anastomosis: A practical step after mastering basic manipulations. Neurologia Medico-Chirurgica. 55, (8), 689-692 (2015).
  13. Maluf, M. A., Massarico, A., Nova, T. V., Lupp, A., Cardoso, C., Gomes, W. Cardiovascular Surgery Residency Program: Training Coronary Anastomosis Using the Arroyo Simulator and UNIFESP Models. Revista Brasileira de Cirurgia Cardiovascular. 30, (5), 562-570 (2015).
  14. Bismuth, J., Duran, C., Donovan, M., Davies, M. G., Lumsden, A. B. The Cardiovascular Fellows Bootcamp. Journal of vascular surgery. 56, (4), 1155-1161 (2012).
  15. Starzl, T. E., Iwatsuki, S., Shaw, B. A Growth Factor in Fine Vascular Anastomoses. Surgery Gynecology And Obstetrics. 159, (2), 164-165 (1984).
Een trainings-en testsysteem voor het uitvoeren van vasculaire wederopbouw in vitro
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wang, Y., Mu, L., Zhang, W., Chen, H., Li, Q., Shi, A., Tang, B., Zhang, X., Dong, D., Lv, Y. A Training and Testing System for Performing Vascular Reconstruction In Vitro. J. Vis. Exp. (152), e60141, doi:10.3791/60141 (2019).More

Wang, Y., Mu, L., Zhang, W., Chen, H., Li, Q., Shi, A., Tang, B., Zhang, X., Dong, D., Lv, Y. A Training and Testing System for Performing Vascular Reconstruction In Vitro. J. Vis. Exp. (152), e60141, doi:10.3791/60141 (2019).

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