Her beskriver vi en pre-klinisk dyremodell for å studere patofysiologi av iskemi-reperfusion skade i rekonstruktiv mikrokirurgi. Denne gratis hud klaff modell basert på overfladisk caudal epigastriet fartøy i rotte kan også tillate evaluering av ulike terapier og forbindelser for å motvirke iskemi-reperfusion skade-relaterte skader.
Ischemia-reperfusion skade er den viktigste årsaken til klaff svikt i rekonstruktiv mikrokirurgi. Rotta er det foretrakk prekliniske dyr modell inne mange arealer av biomedisinsk forskning på grunn av dens bekostning-effektiviteten og dens oversettelse å human. Denne protokollen beskriver en metode for å opprette en prekliniske gratis hud klaff modell i rotter med iskemi-reperfusion skade. Den beskrevne 3 cm x 6 cm rotte gratis hud klaff modellen er lett oppnås etter plassering av flere vaskulære ligaturer og den delen av vaskulære pedicle. Så, 8 h etter iskemiske fornærmelse og gjennomføring av mikrokirurgisk anastomose, den frie huden klaff utvikler vevet skade. Disse iskemi-reperfusion skade-relaterte skader kan bli studert i denne modellen, noe som gjør det til en passende modell for å evaluere terapeutiske midler for å løse denne patofysiologiske prosessen. Videre er to viktigste overvåking teknikker beskrevet i protokollen for vurdering av denne dyre modellen: transitt-tid ultralydteknologi og laser speckle kontrast analyse.
Mikrokirurgi har blitt en vanlig kirurgisk teknikk for rekonstruksjon som gjør det mulig for intervensjoner (f. eks, gratis vev overføringer) for å gjenopprette komplekse vevs feil, replantation av amputert lemmer, og selv kompositt vev allotransplantations.
Mikrokirurgisk rekonstruksjoner er ideelle for en rekke defekter forårsaket av traumatiske skader, brannskader, eller onkologiske reseksjoner. Men det er en lav prosentandel av gratis klaff svikt, blant hvilke iskemi-reperfusion (I/R) skade er en av de viktigste ansvarlige faktorer. Alle microsurgically overført vev tåle en obligatorisk periode med iskemi etterfulgt av reperfusion. Denne perioden av primær iskemi er vanligvis godt tolerert; dermed overstiger suksessraten for mikrokirurgisk prosedyrer 90%1,2. Men bare 63,7% av klaffer som krever kirurgisk revisjon kan være fullstendig lagret3. I tillegg, i tilfeller av replantation av finger avulsion Kader, er suksessraten 66%4; og i tilfeller av kompositt vev allografting lidelse I/r skade, avslag prosenter er økt siden i/r skaden aktiverer medfødt immunitet5,6.
Derfor er studiet av dette patofysiologiske fenomenet av interesse. Animal modeller er avgjørende for å undersøke fysiologiske mekanismer og vurdere romanen terapier før den kan brukes til mennesker7. Fartøy anatomi og fysiologiske likheter mellom rotter og mennesker gjør rotter en ideell modell for etterforskning av biologiske prosesser som I/R skade.
Her presenterer vi en detaljert protokoll for etablering av en rotte gratis hud klaff modell med I/R personskade, samt ulike muligheter for intra-og postoperative vurderinger. Det overordnede målet med denne metoden er å beskrive en nyttig prekliniske modell for å studere I/R skade og mulige behandlinger for å redusere sine relaterte skader.
Mikrokirurgisk gratis vev overføringer har blitt metoden for valg for rekonstruere store defekter. En periode med iskemi oppstår under slike frie vev overføringer. Når denne perioden overskrider vevet toleranse, kan jeg/R skade forårsake svikt i praktisert gratis klaff9. Beskrivelsen av metodikken for å utvikle en kostnadseffektiv og translational prekliniske modell for å studere i/R skade i rekonstruktiv mikrokirurgi kan bidra til å lede studiet av ulike forbindelser for å motvirke denne patofysiologiske prosessen.
I den beskrevne dyremodell, etter at vaskulære ligaturer ble plassert og den frie klaffen ble hevet, ingen hindlimb bentap blodstrøm kompromisser ble notert, eller smerte eller slapp. Som Kochi et al.10 beskrev, vår modell også igjen tre sivile ruter gjennom intramuskulær nettverk.
Overvåking av frie klaffer er av stor betydning11, som berging er omvendt knyttet til varigheten mellom iskemi utbruddet og dens klinisk anerkjennelse. For dette formålet, bør frie klaffer bli studert intra-og postoperativt.
Intraoperatively, den mye brukte tom og refill test eller akustisk Doppler aktivere identifisering men ikke kvantifisering av flyt tilstedeværelse eller fravær gjennom en anastomose12. Av denne grunn har vi brukt transitt-tid ultralydteknologi, en ny metode som gjør at kirurger å kvantifisere blodstrømmen av mikrokirurgisk anastomoser13. I vår studie, alle mikrokirurgisk anastomoser ble patent etter 8 h av iskemiske fornærmelse samt på slutten av studien. Umiddelbart etter etableringen av mikrokirurgisk anastomoser, noterte vi høyere blodstrøm volumer enn minimumskrav anbefalt i litteraturen8. Dette spådde god pedicle på slutten av studien, viser at resultatene ikke var påvirket av mikrokirurgisk teknikk, men heller av i/R skade kaskade av hendelser. Denne teknikken er imidlertid ikke uten begrensninger. For å oppnå pålitelige resultater, må mikrokirurgisk sonder holdes nøytral til flyet av fartøyet, ikke trekke den eller skape noen spenning. En god akustisk kopling er nødvendig for å oppnå et riktig signal, som kan oppnås ved hjelp av ultralyd gel eller saltvann. En høy kvalitet koplings signal, levert av utstyret, er en viktig parameter for å vurdere under målingene.
Vi har brukt LASCA, også kjent som laser speckle kontrast Imaging eller laser speckle Imaging, postoperativt14. Denne teknologien representerer en verdifull teknikk for semi-kvantitativ sann tids kartlegging av flyt i frie klaffer som er verifisert her. En av begrensningene er at resultatene er gitt i vilkårlige enheter og ikke direkte relatert til faktiske strømnings verdier. I denne forstand er videre forskning nødvendig for å validere denne sammenhengen. Laser Doppler flowmetry er mer vanlig, men begrenset av det faktum at det bare måler i ett punkt i klaffen, mens LASCA tillater påvisning av regionale endringer i huden i klaffen15. Videre indikerte en fersk studie16 at LASCA kan perioperatively forutsi regionene med høy risiko for postoperativ klaff nekrose. Våre resultater tyder på at LASCA er en lovende teknikk for Peri-og postoperativ overvåkning av frie klaffer.
The authors have nothing to disclose.
Forskningen prosjektet ble utført på Jesús Usón minimal invasiv kirurgi Center (CCMIJU), en del av IKT Nanbiosis. Studien ble utført med hjelp fra følgende Nanbiosis enheter: U21, eksperimentell operasjonsstue; U22, dyr bolig; og U14, celle terapi. Dette arbeidet ble støttet av ISCIII prosjektet PI16/02164. Funder hadde ingen rolle i studien design, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller manuskript forberedelse. Spesiell takk er utvidet til María Pérez for å forberede tallene og til Fernanda Carrizosa for å gi konstant oppmuntring og støtte den vitenskapelige bibliografi.
AureFlo Unit | Transonic (Ithaca, USA) | N/A | Transit-time ultrasound flowmeter equipment |
Commbined Basic Hand- and Reconstructive Surgery Set (round handle) | S&T AG (Neuhausen, Switzerland) | RHR-SET. Art.No.00795 | Set of microsurgical instruments |
FLOW-i | Maquet Critical Care AB (Solna, Sweeden) | N/A | Anesthesia Delivery System |
Micro clamps ABB-1 | S&T AG (Neuhausen, Switzerland) | 00408V | Double microvascular clamp with frame |
Micro clamps ABB-11 | S&T AG (Neuhausen, Switzerland) | 00414V | Double microvascular clamp without frame |
Micro clamps B-1 | S&T AG (Neuhausen, Switzerland) | 00396V | Sigle microvascular clamp |
Nylon suture 10/0 | Laboratorio Aragó (Barcelona, Spain) | 19921 | Microsurgical suture |
OPMI Pentero 800 | Carl Zeiss AG (Oberkochen, Germany) | N/A | Surgical microscope |
PeriCam PSI System | Perimed AB (Järfälla, Sweden) | N/A | Laser speckle contrast analysis equipment |
Philips Intellivue MX450 | Philips Medizin Systeme (Böblingen, Germany) | N/A | Monitoring system |
Protector posoperatorio para roedores | Fundación Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón (Cáceres, Spain) | P201400272 | Postoperative protector for rodents |