Summary
تقدم هذه الورقة بروتوكولا جزئيا لزرع اللوحات العظمية النظيرية في الفئران ونتائجه المحتملة في المتابعة في منتصف المدة.
Abstract
تمثل عمليات زراعة الأوعية الدموية المركبة (VCA) خيار إعادة الإعمار الأكثر تقدما للمرضى الذين لا يعانون من إمكانيات جراحية تلقائية بعد عيب معقد في الأنسجة. لقد غيرت عمليات زرع الوجه واليد حياة المرضى المشوهين، مما منحهم جهازا اجتماعيا جماليا وعمليا جديدا. على الرغم من النتائج الواعدة ، لا يزال أداء VCA ضعيفا بسبب الأمراض المرضية المثبطة للمناعة مدى الحياة والمضاعفات المعدية. الجرذ هو نموذج حيواني مثالي للدراسات الحية التي تحقق في المسارات المناعية وآليات رفض الكسب غير المشروع. وتستخدم الفئران أيضا على نطاق واسع في تقنيات جديدة للحفاظ على الكسب غير المشروع الأنسجة المركبة، بما في ذلك التغلغل ودراسات الحفظ بالتبريد. يجب أن تكون النماذج المستخدمة ل VCA في الفئران قابلة للاستنساخ وموثوقة وفعالة مع انخفاض المراضة والوفيات بعد الجراحة. إجراءات زرع الأطراف النظائرية تفي بهذه المعايير وهي أسهل في الأداء من عمليات زرع الأطراف التقويمية. يتطلب اتقان نماذج جراحة القوارض الدقيقة خبرة قوية في الجراحة المجهرية ورعاية الحيوانات. هنا يتم الإبلاغ عن نموذج موثوق به وقابل للاستنساخ لزرع رفرف العظام غير النظائري الجزئي في الفئران، والنتائج بعد الجراحة، ووسائل الوقاية من المضاعفات المحتملة.
Introduction
على مدى العقدين الماضيين، تطورت VCA كعلاج ثوري للمرضى الذين يعانون من تشوه شديد بما في ذلك الوجه1،بتر الأطراف العليا2،القضيب3،وغيرها من عيوب الأنسجة المعقدة4،5. ومع ذلك، فإن عواقب كبت المناعة مدى الحياة لا تزال تعيق تطبيق أوسع لهذه العمليات الجراحية الترميمية المعقدة. البحوث الأساسية أمر بالغ الأهمية لتحسين استراتيجيات مكافحة الرفض. زيادة الوقت الحفاظ على VCA أمر ضروري أيضا لتحسين الخدمات اللوجستية زرع وزيادة تجمع المانحين (كما يجب على المتبرعين VCA تلبية معايير أكثر من المتبرعين بالأعضاء الصلبة، بما في ذلك لون البشرة، وحجم التشريح، والجنس). في هذا السياق ، تستخدم عمليات زرع أطراف الفئران على نطاق واسع في الدراسات حول الرفض المناعي ل allografts6،7، بروتوكولات تحريض التسامح الجديدة8، ودراسات الحفظ9،10،11. وبالتالي، فإن نماذج VCA هذه هي عنصر أساسي لإتقان أبحاث VCA التحويلية.
وقد وصفت اللوحات العظمية في الأدب كنماذج موثوقة لدراسة VCA في الفئران8،12،13،14. على الرغم من أن عمليات زرع الأطراف الكاملة التقويمية تسمح بتقييم طويل الأجل لوظيفة الكسب غير المشروع ، إلا أنه إجراء يستغرق وقتا طويلا مرتبطا بارتفاع معدلات الاعتلال والوفيات بعد الجراحة14. وعلى النقيض من ذلك، فإن نماذج زرع الأطراف غير النظائرية غير وظيفية، ولكنها تمكن من إجراء دراسات قابلة للاستنساخ على VCA. يمكن توقع نتائج ما بعد الجراحة بشكل موثوق قبل بدء دراسة زرع الفئران VCA. تفيد هذه الدراسة عن نموذج جزئي لزرع اللوحات العظمية النظيرية في الفئران يتضمن نتائج ومضاعفات محتملة متكررة يمكن أن تنشأ داخل الجراحة وبعد الجراحة خلال فترة متابعة مدتها ثلاثة أسابيع.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
وقد تلقت جميع الحيوانات رعاية إنسانية وفقا لدليل المعاهد القومية للصحة لرعاية واستخدام المختبر. وافقت اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها (IACUC-protocol 2017N000184) ومكتب مراجعة رعاية الحيوانات واستخدامها (ACURO) على جميع بروتوكولات الحيوانات. استخدمت الفئران لويس الذكور الأصيلة (250-400 غرام) لجميع التجارب.
1. الجراحة
- تخدير الفئران لويس باستخدام استنشاق ايزوفلوران. حث التخدير مع 5٪ isoflurane في غرفة التعريفي، والحفاظ على التخدير مع استنشاق isoflurane 1.5-3٪ من خلال مخروط التنفس.
- تطبيق زيوت التشحيم العين قبل الجراحة في إجراءات البقاء على قيد الحياة. حلق موقع الجراحة، وعلاج مع كريم إزالة الشعر، فرك، والستائر مع الستائر العقيمة.
- تأكيد التخدير الكلي مع اختبار قرصة إصبع القدم قبل شق وبانتظام أثناء الإجراء. مراقبة معدلات القلب والجهاز التنفسي طوال العملية بأكملها. لجميع العمليات الجراحية، والحفاظ على ظروف معقمة باستخدام أدوات معقمة، واللوازم، الستائر، والقفازات. انظر جدول المواد للاطلاع على قائمة الأدوات المستخدمة في الإجراءات.
2. المانح الحق في شراء hindlimb الجزئي
- إجراء شق محيطي من الجلد فوق الكاحل في الثلث من الساق البعيدة.
- هيكل عظمي وكى الشريان السابهين والفرع النهائي للشريان البوبلايتال باستخدام ملقط ثنائي القطب. الكي وقطع gastrocnemius، سوليوس، الساق الأمامي، والعضلة ذات الرأسين عضلات femoris حتى يتم الكشف عن العظام الظنبوبية.
- جعل شق 2.5 سم في تجعد الإربية الحق. تشريح لوحة الدهون الأربية والتراجع عن ذلك distally لفضح الأوعية الفخذية. استخدام متراجع fishhook لفهم الرباط الأربي واللقط ملقط لعقد لوحة الدهون الإربية distally.
ملاحظة: يتم تضمين وسادة الدهون الأربية في حصاد الطرف الجزئي. - تشريح الأوعية الفخذية، وتفرد فروع ميرفي (فروع جانبية عضلية عميقة تقع عادة في منتصف الطريق بين الرباط الأربي وفرع epigastric)، وligate مع 8-0 روابط النايلون.
- Heparinize الجرذ المانحة مع 100 وحدة IU /kg الهيبارين، وحقن في الوريد الظهر القضيب باستخدام إبرة 27.5 G.
- أكمل شق الجلد حول الورك.
- الكي العضلة ذات الرأسين femoris وglutes السطحية العضلات باستخدام ملقط ثنائي القطب. الكي وقطع العصب الوركي في منتصف طول عظم الفخذ. فضح عظم الفخذ بشكل قريب على مستوى قمة الفخذ الخلفي.
ملاحظة: يتم ترك العضلات Adductor ورباعية من الشراء. يتم الحفاظ على المصطبة غير المنقوصة. - الأوعية الفخذية Ligate مع 8/0 روابط النايلون على مستوى الرباط الأربي. إجراء عملية استئصال الشرايين على الشريان الفخذي أسفل الرباط وتمدد للسماح بإدخال قسطرة أنجيو 24 G.
- الكي وقطع العضلات المتبقية تحت بيديكل، وفضح الجانب الأمامي من عظم الفخذ.
- قطع الساق وعظم الفخذ باستخدام قطع العظام كما وكيلا وdistally ممكن، على التوالي (منتصف الطول).
- قم بتدفق الجزء الخلفي الجزئي مع 2 مل من محلول الهبارين المالح (100 وحدة/مل) للحصول على تدفق وريدي واضح. تخزين على الجليد في شاش معقم حتى نقل الأوعية الدموية الدقيقة (الشكل 1).
- في حين أن الحيوان تحت التخدير العام ، وأداء القتل الرحيم عن طريق exsanguination حتى الحيوان لا يظهر أي علامة على الحياة (لا حركة الجهاز التنفسي ولا ضربات القلب).
الشكل 1: حصاد الجرذ الخلفي الجزئي. يتم إدخال 24 G angiocath في الشريان الفخذي, جاهزة لنقل الأوعية الدموية الدقيقة النظائرية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
3. جراحة المتلقي
- قبل الشق، حلق الجزء الخلفي من الرقبة، وإدارة البوبرينورفين 0.01-0.05 ملغم/كغ تحت الجلد. ضع الجرذ في وضعية خفيفة على وسادة التدفئة.
- جعل شق 2.5 سم في تجعد الإربية الحق. تشريح لوحة الدهون الأربية واتكاء عليه distally لفضح الأوعية الفخذية. استخدام هوك لسحب الرباط الأربي واللقط ملقط لعقد لوحة الدهون الأربية distally.
- تشريح الأوعية الفخذية، وتفرد فروع ميرفي، وligate مع العلاقات النايلون 8/0.
- Ligate كلا السفن فوق الأوعية epigastric باستخدام 8 /0 النايلون العلاقات. مكان المشابك التقريبية وكيلا وينتهي السفينة المتوسعة; شطف مع الهيبارين المالحة.
- إجراء شق على الجناح الأيسر فوق الورك، وخلق جيب تحت الجلد مع نفق تحت الجلد إلى تجعد الأربية.
ملاحظة: يتم إجراء شق داخلي فوق نطاق حركة الورك لضمان أن الحيوان يحافظ على حركة الأطراف الخلفية الطبيعية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحفاظ على جسر جلدي بين مجموعة الكسب غير المشروع وموقع نقل الأوعية الدموية الدقيقة يسمح لتثبيت أفضل للكسب غير المشروع(الشكل 2). - ضع الجزء القريب من الطرف الجزئي ووسادة الدهون الأربية عبر النفق تحت الجلد لنقل الأوعية الدموية الدقيقة. إجراء anastomoses الوريدية والشريانية باستخدام 10/0 الغرز النايلون. إزالة المشابك تقريبا على حد سواء، ومراقبة إعادة الأوعية الدموية من الطرف. إجراء "اختبار الحلب" على كلا الأوعية لتقييم patency من كل التخدير.
ملاحظة: عادة ما تكون الغرز من ثمانية إلى تسعة ضرورية للتأق الوريدي ، 6 خياطات في المتوسط للتأق الشرياني. - إجراء شق الجلد الطولي على الجانب الوسيط من الطرف المزروع، وإدراج الكسب غير المشروع. إزالة الجلد الزائد من الكسب غير المشروع، وإغلاق الجرح مع الغرز منفصلة وخياطة تشغيل باستخدام خياطة قابلة للامتصاص 4/0.
- خياطة معا منصات الدهون الأربية من الطرف المزروع والمتلقي باستخدام اثنين من الغرز قابلة للامتصاص منفصلة، وإغلاق تجعد الأربية في نهاية جدا بعد الفحص الأخير من anastomoses الأوعية الدموية الدقيقة.
ملاحظة: يتم خياطة منصات الدهون الإربية بإحكام لإضافة طبقة واقية من الدهون فوق anastomoses وضمان وضع آمن للكسب غير المشروع وتذيله. إغلاق دقيق هو أفضل للشفاء الجروح; كما أنه يمنع النزيف المتبقي من الجرح ويقلل من خطر تشويه الذات. - تعويض فقدان السوائل تحت الجلد مع 1-3 مل من المالحة وفقا لكمية النزيف في الفترة المحيطة.
- ضع طوق اليزابيث حول عنق الحيوان، وتطبيق 2 الغرز فضفاضة على الجلد للحفاظ عليه في الموقف الصحيح.
- وقف استنشاق isoflurane، ورصد الحيوان باستمرار على لوحة الاحترار حتى واعية تماما والماء.
الشكل 2:صورة بيريوبيريتي قبل بدء من الطرف العظمي. يتم الحفاظ على جسر جلدي يبلغ حوالي 1 سم بين شق التجعد الإربي و inset من الكسب غير المشروع فوق الورك. يتم وضع الكسب غير المشروع تحت الجسر ، والحفاظ عليه ثابتا لنقل الأوعية الدموية الدقيقة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
4. الرعاية بعد الجراحة
- مراقبة الحيوان مرتين يوميا لمدة 72 ساعة، ثم مرة واحدة يوميا حتى يوم ما بعد الجراحة (POD) 7، ثم مرتين في الأسبوع.
ملاحظة: يجب تعديل المراقبة لحالة الحيوان والكسب غير المشروع (قد تتطلب العيون الشاحبة سوائل تكميلية ، وتلطيخ البورفيرين كمؤشر على ألم الحيوان ، ولون / درجة حرارة الكسب غير الطبيعي) ، وينبغي مناقشة المزيد من الرعاية مع الطبيب البيطري. مطلوب سكن واحد للفئران المتلقية خلال فترة الدراسة بأكملها لتجنب أي ضرر للكسب غير المشروع. - إجراء مسكن مع الحقن تحت الجلد من البوبرينورفين و / أو غير الستيرويد المضادة للالتهابات المخدرات وفقا للمبادئ التوجيهية IACUC.
- تقييم الكسب غير المشروع، وإجراء الفحص البدني يوميا مع الصور باستخدام نفس الجهاز.
ملاحظة: استخدام كريم إزالة الشعر على الجلد الكسب غير المشروع مفيد لتقييم أفضل لون الجلد من زرع.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
في هذه الدراسة التي أجريت على مشغل واحد، تم إجراء 30 عملية زرع أطراف غير نظائرية سينجينية. تم تعريف النجاح في اليوم 21 بعد الجراحة على أنه عدم وجود فشل VCA أو مضاعفات تتطلب القتل الرحيم. يتم تمثيل التطور الطبيعي للكسب غير المشروع في الشكل 3. وكان متوسط المدة لشراء أطراف جزئية وتوريط الكسب غير المشروع في المتلقي 35 و 105 دقيقة على التوالي؛ متوسط وقت الإقفارية كان 105 دقيقة. وأثناء المتابعة، حدث نوعان من المضاعفات(الجدول 1)في وقت مبكر أو متأخر. بعض القتل الرحيم المطلوبة، وإنقاذ البعض الآخر، ونوقشت جميع مع الأطباء البيطريينالموظفين (الجدول 2). هذه الدراسة تقارير خبرة المؤلفين والمشورة للمبتدئين في الجراحة المجهرية القوارض (الجدول التكميلي 1).
الشكل 3:التطور الطبيعي لنموذج الأطراف الخلفية غير النظيرية حتى نهاية الدراسة. لوحظ نمو الشعر خلال الأسبوع الأول بعد العملية الجراحية. يظهر التراجع الجلدي بعد أسبوعين. اختصار: POD = يوم ما بعد الجراحة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
إدارة المضاعفات التي تتغلغل في الجراحة
التجلط الشرياني أو الوريدي هو المضاعفات الأكثر شيوعا في مرحلة ما قبل الجراحة. أهم نصيحة للتغلب على هذا وتحويل الجراحة إلى نجاح هو إجراء تشخيص مبكر ، أي أن المراقبة المستمرة للون رفرف / النزيف واختبار الباتنسي المتكررة أساسية قبل إغلاق موقع الجراحة anastomoses. يجب أن يكون منع هذه المضاعفات في ذهن الجراح بمجرد إجراء شق. يجب أن يتم حقن المتبرع بالحقن الوريدي للهيمارين 100 وحدة IU/kg 5 دقائق قبل نقص التروية الشريانية غير المشروع. وبمجرد حصادها، ينبغي مسح الكسب غير المشروع مع محلول ملحي الهيبارين (100 وحدة في اللولبات/مل) حتى يتضح التدفق الوريدي. في هذه الدراسة، حدث تجلط الشرايين عنبر في 10٪ من الحالات.
النزيف هو حدوث أقل تواترا ويتم تخفيفه بسهولة مع الكي الحذر لعضلات الكسب غير المشروع وتشريح شامل لموقع المتلقي. السبب الرئيسي للنزيف هو التسرب اللطي في الشريان. هذا ينبغي حل في حد ذاته في غضون 3 دقائق، أو إذا لم يكن كذلك، إعادة لقط ومراجعة التخدير تسرب ضرورية. المضاعفات المرتبطة بالتخدير، والتي حدثت في 6.7٪ من الحالات، هي أكثر شيوعا مع microsurgeons غير المدربة. استخدام الأيزوفلوران هو وسيلة موثوقة لتخدير الفئران، ويمكن تعديل طول التخدير في الوقت الحقيقي. يجب تدريب الجراح على استخدام الجهاز بشكل صحيح ، واتباع إرشادات نظام الحث والصيانة ، ومراقبة معدلات القلب والجهاز التنفسي عن كثب طوال العملية. اعتمادا على الأنواع أو العمر أو وزن الحيوان ، قد تختلف كمية الأيزوفلوران المطلوبة. فقدان الحيوانات لا يمكن التنبؤ بها هو حدث نادر وعادة لا يفسر عن طريق التخدير أو الأخطاء الجراحية.
المضاعفات المبكرة (
يمكن أن يحدث فشل VCA خلال الأسبوع الأول بعد الجراحة بسبب تجلط الأوعية الدموية الدقيقة (تجلط وريدي أكثر تواترا من الشرايين). إن مجموعة الباديت Perioperative على مستوى الفخذ هي خطوة مهمة جدا. إن تحريك الأطراف الخلفية للجرذ لمحاكاة تأثير الحركة على البيديت أمر بالغ الأهمية؛ يجب أن يكون أبدا pedicle فضفاضة جدا ولا ضيق جدا. المراقبة المكثفة هي شرط أساسي ، حيث يجب إجراء التشريح بمجرد إجراء تشخيص فشل VCA. أثناء التشريح ، يقدم تحليل وضع وظيفة باديكل (الخلل أو التوتر) وجودة التخثر الجلطات (خياطة الجدار الخلفي ، رفرف داخل الألومنيوم) الكثير من المعلومات حول ما يمكن تحسينه خلال الإجراء التالي ، وبالتالي ، يجب أن يتم إجراؤه من قبل جراح العمليات. كان تجلط الدم الوريدي سببا للقتل الرحيم المبكر في 20٪ من الحالات ، وكلها حدثت قبل POD5(الشكل 4).
الشكل 4:تجلط وريدي بعد العملية الجراحية. يظهر الجلد الأزرق ويصبح أكثر قتامة كل يوم. اختصار: POD = يوم ما بعد الجراحة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
تشويه الذات (أو autophagia) هو مصدر قلق خطير في الطعوم غير الحسية. غالبا ما يحدث بين POD2 و POD7. إذا اقتصرت على أقل من ثلث سطح الكسب غير المشروع، وفيما يتعلق فقط الجلد, يمكن مناقشة debridement الجراحية وخياطة باستخدام الغرز غير قابل للامتصاص مع الطبيب البيطري الموظفين (الشكل 5A-C). تعتمد الوقاية على استخدام طوق E مخيط في الرقبة حتى POD7 وتنظيف أي دم أو قشرة على الجروح الجراحية للحيوان. تكرار autophagia أو تشويه عميق يتطلب القتل الرحيم (الشكل 5D).
الشكل 5:تشويه الذات بعد العملية الجراحية للكسب غير الحسي. (أ-ج) السطح المحدود للتشويه التلقائي في (A) POD2. (ب)تدخر جراحيا وإعادة خياطة; (ج) الجانب في POD21. (د) autophagia شديدة من طبقات متعددة من الكسب غير المشروع مما يؤدي إلى القتل الرحيم للحيوان. اختصار: POD = يوم ما بعد الجراحة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
مضاعفات متأخرة (>POD7)
وتتطلب هذه المضاعفات، الأقل تواترا والأقل فتكا، استشارة الطبيب البيطري لتوفير العلاج الكافي. أولا، يمكن ملاحظة التعرض للعظام في هذا النموذج، عادة بعد الشفاء الأولي في الأسبوع الثالث بعد العملية. ويستند الوقاية من قطع العظام بعناية (استخدام قطع العظام خلق حواف ناعمة); تغطي حواف العظام مع العضلات المحيطة بها في حين المحاسبة لضمور العضلات في وقت لاحق مفيد. إذا تم اكتشافه مبكرا وكان الحيوان في حالة جيدة ، فيمكن مناقشة المراجعة الجراحية مع الطبيب البيطري. ثانيا، يمكن أن تحدث الخراجات الجلدية حول موقع الجراحة بعد أسبوعين (الشكل 6). وعادة ما لا تتداخل مع حالة الجرذ أو الكسب غير المشروع ، ولكن يمكن أن يشد إلى الجلد ويصاب. غسل الموقع الجراحي للكسب غير المشروع inset لتجنب أي الشعر المتبقي في الجرح يمنع خلق الكيس. يمكن تقييم مؤشر الصرف الجراحي مع الطبيب البيطري.
الشكل 6: الخراجات الجلدية. الخراجات الجلدية التي تظهر(أ)بعد POD14،(ب)في بعض الأحيان مع مركز الجلدية قبل الناسور. اختصار: POD = يوم ما بعد الجراحة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| تعقيد | حل | منع | |
| شبه المنطوق | تجلط الأوعية الدموية الدقيقة | إعادة القيام التخدير بسرعة بعد شطف السفينة ينتهي مع محلول ملحي الهيبارين وتشهد على تدفق جيد. | Heparinize المانحة، دافق رفرف، وإتقان تقنية التناضح، واستخدام الأدوات المناسبة والخياطة. |
| نزف | الكي إذا من العضلات، reclamp إذا كان من التخدير وعدم التوقف تلقائيا في غضون 3 دقائق. | الكي الشامل أثناء حصاد الكسب غير المشروع | |
| الوفاة المرتبطة بالتخدير | مناقشة المشكلة التي واجهتها مع الموظفين البيطريين. | التدريب على استخدام آلة التخدير ومراقبة الفئران في التخدير | |
| في وقت مبكر ( |
تجلط الأوعية الدموية الدقيقة | القتل الرحيم المبكر والنخر للكشف عن سبب التجلط | يعتمد على السبب |
| التشويه التلقائي | مناقشة الإصلاح الجراحي مع الطبيب البيطري إذا حدث أول ضرر سطحي للكسب غير المشروع. | طوق إلكتروني من POD-2 إلى POD7 | |
| متأخر (>POD7) | التعرض للعظام | مناقشة المراجعة الجراحية مع الطبيب البيطري. | قطع العظام مع قطع العظام، تأكد من حافة ناعمة، يتعافى مع العضلات المحيطة بها، وحساب ضمور العضلات في وقت لاحق (قطع قصيرة). |
| كيسة جلدية | مناقشة الصرف الجراحي والعلاج بالمضادات الحيوية مع الطبيب البيطري | غسل الموقع الداخلي بالماء. تجنب ترك أي شعر في موقع الجراحة. |
الجدول 1: النتائج المحتملة. الوقاية والحلول.
نهاية الدراسة
تم تعيين نهاية الدراسة في هذا النموذج في POD21; تم قتلالحيوانات باستخدام اختناق ثاني أكسيد الكربون أو عن طريق الاستئصال. كما غير وظيفية الكسب غير المشروع, لوحظ ضمور العضلات وانحطاط الدهنية نتيجة لعدم إعادة إعادة تناسخ. يتم حفظ خزعات الجلد والعضلات للتحليل النسيجي. يتم إعادة فتح تجعد الإربية لتقييم باديكل الأوعية الدموية (التنسيب ، الزنجار) إذا تم إجراء القتل الرحيم قبل نهاية الدراسة.
| خمسة أسباب للاستشارة الطبيب البيطري الموظفين |
| 1) قبل بدء الدراسة لإبلاغها / له من طبيعة دراستك، والمسكنات المخطط لها، واستراتيجيات المتابعة والنتائج المتوقعة |
| 2) نظام غذائي خاص أو العناصر الغذائية التكميلية التي يمكن أن تساعد في تحسين حالة الحيوان أثناء الدراسة |
| 3) وفاة غير متوقعة ذات صلة بالتخدير |
| 4) تفاقم غير المبررة لحالة الحيوان |
| 5) مضاعفات جراحية لتقييم إمكانيات الإنقاذ أو مؤشرات القتل الرحيم |
الجدول 2: متى تتصل بالطبيب البيطري. التواصل مع الموظفين أمر ضروري لإجراء دراسة في الجسم الحي.
الجدول التكميلي 1: "دوس و دونتس". نصيحة للمتدربين الشباب في مجال الجراحة المجهرية. الرجاء الضغط هنا لتحميل هذا الجدول.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
وقد وصفت نماذج زرع الأطراف التقويمية في القوارض في الأدب15،16،17؛ ومع ذلك ، فإنها تتطلب إصلاح الأعصاب ، وإعادة ربط العضلات ، و التمثيل العظمي المثالي لعظم الفخذ ، والتي يمكن أن تكون خطوة صعبة للغاية. وترتبط هذه النماذج أيضا مع ارتفاع معدل المراضة والوفيات في القوارض14, لا سيما في المتابعة على المدى القصير كما يمكن أن يستغرق انتعاش وظيفة طبيعية من الأطراف الخلفية المزروعة عدة أشهر18. ومع ذلك ، فإنها تسمح بتقييم طويل الأجل لوظيفة الكسب غير المشروع في حالة النجاح. القيد الرئيسي في زرع الأطراف النظائرية هو ضمور العضلات الناجم عن عدم إعادة تناسخ الكسب غير المشروع. كما نشرت سابقا في الأدب, إصابات الألياف العضلية يمكن أن تحدث في أقرب وقت خمسة أيام بعد denervation19. وهذا يسبب ضمور العضلات كبيرة وانحطاط الدهنية بعد شهر واحد, منع استخدام هذا النموذج لدراسات في الجسم الحي تستمر أكثر من ثلاثة أسابيع. من وجهة النظر هذه، نماذج رفرف العظام غير النظائرية الجزئية هي الأفضل للدراسات قصيرة الأجل على الحفاظ على الأنسجة10، والهندسةالحيوية الأنسجة، واستراتيجيات كبت المناعة20.
في النموذج المقترح ، تكون المضاعفات الجراحية وما بعد العملية الجراحية محدودة ويمكن معالجتها بسهولة وسرعة من قبل باحث جراحة دقيقة. نحن نقدر أنه يمكن تحقيق النجاح في هذا النموذج بعد 3-6 عمليات زرع لجراح شاب ، نظرا لأنهم تلقوا دورات جراحة دقيقة أساسية. وهو أيضا إجراء يمكن أن يقوم به عامل تشغيل واحد في أقل من 3 ساعات مع وقت نقص التروية أقل من 2 ساعة. ويمكن أيضا أن يؤدي هذا النموذج من قبل اثنين من المشغلين, تقصير الوقت نقص التروية إلى وقت anastomoses الأوعية الدموية الدقيقة فقط. الخطوة الحاسمة في هذا النموذج هو inset الكسب غير المشروع وضمان وضع جيد من باديكل لتجنب أي مكامن الخلل أو التوتر التي من شأنها أن تسبب تجلط الأوعية الدموية الدقيقة. لهذا السبب، يجب أن يستمر تشريح الأوعية الفخذية بشكل قريب ودمي قدر الإمكان في المتبرع والمتلقي، على التوالي. يجب الحفاظ على الأوعية الدموية الجلدية بدقة عن طريق الحفاظ على الجلد ملفوفا حول الطرف حتى إعادة الأوعية الدموية غير المشروعة لتجنب أي تأثير القص على ثقوب الجلد الشرياني ، والتي يمكن أن تسبب تخثر الجلد المنخفض ونخر الجلد اللاحق.
في الأدب ، لا يتم الإبلاغ عن المضاعفات في نماذج VCA القوارض بشكل جيد. المعرفة بكل نتيجة ممكنة ضرورية لتكون قادرة على منع وتوقع المضاعفات. تؤكد هذه الدراسة على الحاجة إلى التواصل الجيد مع الطبيب البيطري للموظفين. اكتساب المهارات في التعامل مع الفئران والفحص البدني أمر بالغ الأهمية لرفاه الحيوان والسلوك السليم للدراسة. وبمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن استخدام هذا النموذج لأبحاث VCA بمعدل نجاح قريب من 100٪. على الرغم من أن النماذج غير الوظيفية غير مناسبة للتقييمات طويلة الأجل ، إلا أنها ذات أهمية كبيرة لتقييم الكسب غير المشروع المبكر في الأبحاث المناعية على زرع VCA غير المطابق بالكامل أو تقييم إصابات نقص التروية. النموذج الموصوف يقدم عنصر الجلد كبيرة وحجم العضلات التي يمكن أن عينات مرارا وتكرارا باستخدام خزعات لكمة, توليد العديد من المقايسات النسيجية والمناعية، فضلا عن تقنيات تقييم التصوير13. يقدم هذا البروتوكول الدقيق نموذج VCA قابل للاستنساخ وموثوق به في الفئران ذات المراضة المنخفضة بمجرد توقع المضاعفات المحتملة والوقاية منها بنشاط.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ولا يوجد لدى صاحبي البلاغ أي إفصاحات.
Acknowledgments
وقد دعم هذا العمل مكتب مساعد وزير الدفاع للشؤون الصحية من خلال برنامج البحوث الطبية الموجه من الكونغرس بموجب الجائزة رقم W81XWH-17-1-0680. الآراء والتفسيرات والاستنتاجات والتوصيات هي آراء المؤلفين ولا تؤيدها بالضرورة وزارة الدفاع.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 24 GA angiocatheter | BD Insyte Autoguard | 381412 | |
| 4-0 suture Black monofilament non absorbable suture | Ethicon | 1667 | Used to suture the E-collar to the back of the neck |
| 4-0 suture Coated Vicryl Plus Antibacterial | Ethicon | VCP496 | |
| Adson Tissue Forceps, 11 cm, 1 x 2 Teeth with Tying Platform | ASSI | ASSI.ATK26426 | |
| Bipolar cords | ASSI | 228000C | |
| Black Polyamide Monofilament USP 10-0, 4 mm 3/8c | AROSurgical | T04A10N07-13 | Used to perform the microvascular anastomoses |
| Buprenorphine HCl | Pharmaceutical, Inc | 42023-179-01 | |
| Dilating Forceps | Fine science tools (FST) | 18131-12 | |
| Dissecting Scissors 15 cm, Round Handle 8 mm diameter, Straight Slender Tapered Blade 7 mm, Lipshultz Pattern | ASSI | ASSI.SAS15RVL | |
| Double Micro Clamps 5.5 x 1.5 mm | Fine science tools (FST) | 18040-22 | |
| Elizabethan collar | Braintree Scientific | EC-R1 | |
| Forceps 13.5 cm long, Flat Handle, 9 mm wide Straight Tips 0.1 mm diameter (x2) | ASSI | ASSI.JFL31 | |
| Halsey Micro Needle Holder | Fine science tools (FST) | 12500-12 | |
| Heparin Lock Flush Solution, USP, 100 units/mL | BD PosiFlush | 306424 | |
| Isoflurane | Patterson Veterinary | 14043-704-06 | |
| Jewelers Bipolar Forceps Non Stick 11 cm, straight pointed tip, 0.25 mm tip diameter | ASSI | ASSI.BPNS11223 | |
| Lone Star Elastic Stays | CooperSurgical | 3314-8G | Used to retract the inguinal ligament for femoral vessels dissection |
| Lone Star Self-Retaining Retractors | CooperSurgical | 3301G | |
| Micro-Mosquito Hemostats | Fine science tools (FST) | 13010-12 | Used to retract the inguinal fat pad distally |
| Needle Holder, 15 cm Round Handle, 8 mm diameter, Superfine Curved Jaw 0.2 mm tip diameter, without lock | ASSI | ASSI.B1582 | |
| Nylon Suture Black Monolfilament 8-0, 6.5 mm 3/8c | Ethilon | 2808G | Used to ligate collateral branches on the femoral vessels |
| Offset Bone Nippers | Fine science tools (FST) | 16101-10 | |
| S&T Vascular Clamps 5.5 x 1.5 mm | Fine science tools (FST) | 00398-02 | |
| Walton scissors | Fine science tools (FST) | 14077-09 |
References
- Lanteiri, L., et al. Feasibility, reproducibility, risks and benefits of face transplantation: a prospective study of outcomes. American Journal of Transplantation. 11 (2), 367-378 (2011).
- Park, S. H., Eun, S. C., Kwon, S. T. Hand transplantation: current status and immunologic obstacles. Experimental and Clinical Transplantation. 17 (1), 97-104 (2019).
- Cetrulo, C. L., et al. Penis transplantation: first US experience. Annals of Surgery. 267 (5), 983-988 (2018).
- Grajek, M., et al. First complex allotransplantation of neck organs: larynx, trachea, pharynx, esophagus, thyroid, parathyroid glands, and anterior cervical wall: a case report. Annals of Surgery. 266 (2), 19-24 (2017).
- Pribaz, J. J., Caterson, E. J. Evolution and limitations of conventional autologous reconstruction of the head and neck. Journal of Craniofacial Surgery. 24 (1), 99-107 (2013).
- Lipson, R. A., et al. Vascularized limb transplantation in the rat. I. Results with syngeneic grafts. Transplantation. 35 (4), 293-299 (1983).
- Lipson, R. A., et al. Vascularized limb transplantation in the rat. II. Results with allogeneic grafts. Transplantation. 35 (4), 300-304 (1983).
- Adamson, L. A., et al. A modified model of hindlimb osteomyocutaneous flap for the study of tolerance to composite tissue allografts. Microsurgery. 27 (7), 630-636 (2007).
- Arav, A., Friedman, O., Natan, Y., Gur, E., Shani, N. Rat hindlimb cryopreservation and transplantation: a step toward "organ banking". American Journal of Transplantation. 17 (11), 2820-2828 (2017).
- Gok, E., et al. Development of an ex-situ limb perfusion system for a rodent model. ASAIO Journal. 65 (2), 167-172 (2019).
- Gok, E., Rojas-Pena, A., Bartlett, R. H., Ozer, K. Rodent skeletal muscle metabolomic changes associated with static cold storage. Transplantation Proceedings. 51 (3), 979-986 (2019).
- Brandacher, G., Grahammer, J., Sucher, R., Lee, W. P. Animal models for basic and translational research in reconstructive transplantation. Birth Defects Research. Part C, Embryo Today. 96 (1), 39-50 (2012).
- Fleissig, Y., et al. Modified heterotopic hindlimb osteomyocutaneous flap model in the rat for translational vascularized composite allotransplantation research. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (146), e59458 (2019).
- Ulusal, A. E., Ulusal, B. G., Hung, L. M., Wei, F. C. Heterotopic hindlimb allotransplantation in rats: an alternative model for immunological research in composite-tissue allotransplantation. Microsurgery. 25 (5), 410-414 (2005).
- Jang, Y., Park, Y. E., Yun, C. W., Kim, D. H., Chung, H. The vest-collar as a rodent collar to prevent licking and scratching during experiments. Lab Anim. 50 (4), 296-304 (2016).
- Kern, B., et al. A novel rodent orthotopic forelimb transplantation model that allows for reliable assessment of functional recovery resulting from nerve regeneration. American Journal of Transplantation. 17 (3), 622-634 (2017).
- Perez-Abadia, G., et al. Low-dose immunosuppression in a rat hind-limb transplantation model. Transplant International. 16 (12), 835-842 (2003).
- Sucher, R., et al. Orthotopic hind-limb transplantation in rats. Journal of Visualized Experiments. (41), e2022 (2010).
- Fleissig, Y. Y., Beare, J. E., LeBlanc, A. J., Kaufman, C. L. Evolution of the rat hind limb transplant as an experimental model of vascularized composite allotransplantation: Approaches and advantages. SAGE Open Medicine. 8, 2050312120968721 (2020).
- Lindboe, C. F., Presthus, J. Effects of denervation, immobilization and cachexia on fibre size in the anterior tibial muscle of the rat. Acta Neuropathologica. 66 (1), 42-51 (1985).
- Nazzal, J. A., Johnson, T. S., Gordon, C. R., Randolph, M. A., Lee, W. P. Heterotopic limb allotransplantation model to study skin rejection in the rat. Microsurgery. 24 (6), 448-453 (2004).
