Summary
Denne protokollen beskriver høsting, suturering og overvåking av fasciokutane hos rotter som muliggjør god visualisering og manipulering av blodstrømmen gjennom de overfladiske inferior epigastriske karene ved hjelp av klemming og ligering av lårbenene. Dette er kritisk for studier som involverer iskemisk prekondisjonering.
Abstract
Fasciokutane (FCF) har blitt gullstandarden for kompleks defektrekonstruksjon i plastisk og rekonstruktiv kirurgi. Denne muskelsparende teknikken gjør det mulig å overføre vaskularisert vev for å dekke enhver stor defekt. FCF kan brukes som stilkede klaffer eller som gratis klaffer; I litteraturen er imidlertid feilratene for FCF og gratis FCF over 5%, noe som gir rom for forbedring for disse teknikkene og ytterligere kunnskapsutvidelse på dette området. Iskemisk prekondisjonering (I.P.) har blitt mye studert, men mekanismene og optimaliseringen av IP-regimet er ennå ikke bestemt. Dette fenomenet er faktisk dårlig utforsket i plastisk og rekonstruktiv kirurgi. Her presenteres en kirurgisk modell for å studere I.P.-regimet i en rotteaksial fasciokutan klaffmodell, som beskriver hvordan man trygt og pålitelig kan vurdere effekten av I.P. på klaffoverlevelse. Denne artikkelen beskriver den komplette kirurgiske prosedyren, inkludert forslag for å forbedre påliteligheten til denne modellen. Målet er å gi forskere en reproduserbar og pålitelig modell for å teste ulike iskemiske prekondisjoneringsregimer og vurdere deres effekter på overlevelsesevne av klaff.
Introduction
Plastisk og rekonstruktiv kirurgi er stadig i utvikling. Utviklingen av muskel-, fasciokutane og perforatorklaffer har gjort det mulig å tilby rekonstruksjoner av bedre kvalitet samtidig som sykeligheten reduseres. Ved å kombinere denne forbedrede anatomiske kunnskapen med forbedrede tekniske ferdigheter, kan rekonstruktive kirurger utføre gratis klaffoverføringer når defekter ikke er i nærheten av noen lokal løsning. Imidlertid, mens perforatorlappkirurgi for tiden er den mest avanserte teknikken i rekonstruktiv kirurgi, rapporterer litteraturen en 5% feilrate i frie klaffoverføringer 1,2,3, og opptil 20% for pedicled flap rekonstruksjon 4,5,6. Delvis til total klaffsvikt oppstår når klaffens pedicle er kompromittert, derfor er det viktig å kontinuerlig søke etter forbedringer av dagens teknikker. En av metodene for å forbedre klaffoverlevelsen er å fremme dens neovaskularisering på sårbunnen, og dermed tillate perfusjon av en annen kilde enn pedicle. Iskemisk prekondisjonering (I.P.) har opprinnelig blitt beskrevet i en hjertemodell7, som viser at et organ utsatt for kontrollert iskemi overlever i høyere grad etter å ha mistet sin primære blodtilførsel ved å gjennomgå iskemi-indusert neovaskularisering. Flere forfattere har studert dette hjørnesteinsprinsippet for å optimalisere klaffoverlevelse i prekliniske og kliniske modeller 8,9,10.
Fordelen med denne teknikken over andre metoder for å forbedre klaffoverlevelse er dens enkle implementering, bestående av klemme / declamp tester av blodkilden. I rottemodellen brukte tidligere forfattere den overfladiske inferior epigastriske arterien (SIEA) klaff for å studere I.P. ved å klemme hovedpedicle11,12,13. Likevel kan flere tekniske problemer oppstå med denne modellen, og litteraturen mangler godt beskrevne protokoller.
Derfor har dette arbeidet som mål å gi forskere en detaljert beskrivelse av en rotte SIEA klaffanskaffelsesteknikk med en utvidet disseksjon av lårbenskarene for å tillate IP-studier på en aksial fasciokutan klaffmodell. Denne modellen beholder integriteten til de epigastriske karene og manipulerer i stedet lårbenene, som er mer motstandsdyktige. Vi deler vår erfaring og verktøy for å forbedre studiet av dette fenomenet og øke reproduserbarheten av denne prosedyren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Massachusetts General Hospital Institutional Animal Care and Use Committee godkjente den eksperimentelle protokollen (IACUC-protokoll #2022N000099). Forfatterne fulgte ARRIVE (Animal Research: Reporting In Vivo Experiments) retningslinje sjekkliste for dette arbeidet. Alle dyr fikk human omsorg etter National Institute of Health Guide for Care and Use of Laboratory Animals. Totalt 12 mannlige Lewis-rotter (250-350 g, 8-10 uker gamle) ble brukt til alle forsøkene.
1. Dyr forberedelse
MERK: Rotter har en høy metabolsk hastighet og begrensede fettreserver; Derfor må du ikke ha dem raskt før operasjonen og aldri begrense vann før operasjonen.
- For alle prosedyrene, seder dyret med 3%-5% isofluran i kammeret til isofluran presisjonsfordamper (se Materialfortegnelse). Når dyret er godt bedøvet, senk isoflurandosen til 1% -3% gjennom en nesekegle.
MERK: En annen forsker må kontinuerlig overvåke respirasjonsfrekvensen og tilpasse isoflurandosen. - På 2 dager før den første operasjonen, plasser en plast e-krage (dimensjonert for en rotte, se materialtabell) på dyret og bruk en 3-0 nylon sutur for å sikre e-kragen på dorsale og ventrale sider av dyrets nakke. Tillat 2 dager for akklimatisering til denne e-kragen; Den skal sitte tett, men ikke hindre dyrets luftveier.
2. Preoperativ omsorg
- På dagen for den første operasjonen, barberer du det nedre fremre aspektet av magen, rydder området fra den laterale delen av dyret til litt forbi midtlinjen.
- Deretter bruker du et hårfjerningsprodukt (hårfjerningskrem; se materialfortegnelse) for å fjerne alt gjenværende hår i dette området (det nedre fremre aspektet av magen som beskrevet i forrige trinn).
- Vask og tørk området grundig med kirurgisk skrubbe og betadinoppløsning (10% povidon-jod).
- Administrer 0,05 mg/kg buprenorfin subkutant.
3. Intraoperativ overvåking
- Sørg for at dyret forblir på 1%-3% isofluran via en presisjonsfordamper og nesekjegle gjennom hele operasjonen. Overvåk dyrets respirasjonsfrekvens, pust og oksygenmetningsnivå ved visuell observasjon og et gnagerpulsoksymeter laget for en rotte.
MERK: Den typiske respirasjonsfrekvensen er 80-90 sykluser per minutt14,15. Enhver reaksjon som indikerer bevissthet observert under operasjonen krever at isofluran økes. - Plasser dyret på en varmepute for hele operasjonen, da kroppstemperaturen til gnagere raskt avkjøles under anestesi.
4. Epigastrisk klaffhøsting
- Plasser dyret i en liggende stilling. Barber magen fra under inngangsfolden til over nivået av xiphoidprosessen.
- Bruk en steril hudpenn og linjal, merk først midtlinjen til dyrets mage og deretter inngangsfolden. Et snitt langs inngangsfoldlinjen avslører de nedre epigastriske karene som forgrener seg av lårbenene.
- Før snittet tegner du den fremtidige klaffen som et ovalt eller rektangel opp til 6 cm vertikalt og 3 cm horisontalt, som strekker seg kranialt fra inngangsfolden.
- Tegn fem eller seks like fjerne merker vinkelrett på klaffgrensene. Disse fungerer som veiledninger for bedre å justere huden etter at er løftet og sys på plass igjen (figur 1).
- Bruk Ragnell saks (se materialfortegnelse), lage et 3-4 cm langsgående snitt på inngangsfolden.
MERK: Forskere bør være forsiktige og trekke huden oppover for å unngå å skade karene. - Eksponer og identifiser femorale og epigastriske kar ved hjelp av #4 gullsmeder mikrokirurgisk tang (se materialfortegnelse), ved å åpne og lukke tangen for å skille fascia og få tilgang til karene som er under inngangsfettputen.
- Bruk lyskesnittet til å starte klaffsnittet ved hjelp av Ragnell-saksen. Vær oppmerksom på å undergrave hele tykkelsen på huden og bindevevet over bukemuskelen.
- For å lette klaffhøsting, sørg for at saksen følger riktig disseksjonsplan ved å skyve mot muskelen og spre saksbladene. Utfør denne klaffundergravingen ved å bevege deg i en koordinert retning rundt klafftegningen.
MERK: For å bestemme riktig plan, bør ingen mikrofartøy forbli tilstede under disseksjonsplanet.
- For å lette klaffhøsting, sørg for at saksen følger riktig disseksjonsplan ved å skyve mot muskelen og spre saksbladene. Utfør denne klaffundergravingen ved å bevege deg i en koordinert retning rundt klafftegningen.
- Når den første tuppen av klaffen frigjøres fra den omkringliggende huden, fortsetter klaffanskaffelsen ved å undergrave fra den distale til den proksimale delen, ved å bruke Ragnell-saksespissene for å skille klaffen fra muskelen mens du cauteriserer eventuelle perforatorkar og dermale plexuskar rundt klaffen. Dette sikrer at alt blod strømmer til klaffen via de epigastriske karene.
MERK: Vær oppmerksom på at klaffvaskulaturen ikke skal skade klaffvaskulaturen ved å trekke for kraftig eller vri huden mens lappen høstes. Det anbefales å plassere den frigjorte delen av klaffen forsiktig over tommelen på kirurgens hånd mens du arbeider på den proksimale delen av klaffen. - Når klaffen er helt høstet, er grenene til de overfladiske nedre epigastriske karene synlige på det dype aspektet av huden. Ta sikte på å kapsle inn hele begge grenene av SIEA med klaffen ved å løfte klaffen forsiktig oppover for å visualisere fartøyene.
- Når klaffen er høstet, skiller du fettputene på det nedre aspektet på både mediale og laterale sider av klaffen. Bruk bipolar cautery (se materialfortegnelse) for å cauterize fettputene nær grensen til snittet, mens du er oppmerksom på ikke å skade den overfladiske inferior epigastriske pedicle (figur 2).
Figur 1: Lapptegning på dyrets mage. Midtlinjen brukes som markør for å lokalisere den epigastriske klaffplasseringen. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Klaff helt forhøyet. Fettputen er bevart på den proksimale delen av klaffen for å bevare vaskulariseringen som kommer fra den overfladiske underordnede epigastriske pedicle. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
5. Fartøypreparasjon og iskemiinduksjon
MERK: Klaffen er helt høstet på dette stadiet, men fartøyene er ennå ikke forberedt for iskemisk forkondisjonering.
- Før lårbenspreparat injiseres en enkeltdose på 17,5 IE natriumheparin via penisvenen.
MERK: Denne injeksjonen gjøres ved å eksponere glans, holde penis eksternt ved hjelp av atraumatiske Adson-tang, identifisere penisvenen og injisere overfladisk og langs penisvenen ved hjelp av en 27 G sprøyte. - For å skape en bedre eksponering, plasser dyret i en Lone Star selvbærende retractor (se Materialfortegnelse).
MERK: Lone Star-elastiske opphold trekker huden bort fra operasjonsstedet, noe som gir bedre oversikt over karene. Forskeren må nå arbeide under et kirurgisk mikroskop (40x forstørrelse). - For å eksponere karene, bruk to #4 mikrokirurgiske tang for å dissekere lårbenskarene både proksimalt og distalt for fremveksten av de overfladiske epigastriske karene. Ikke hold karene direkte, men bruk i stedet tangen til å forsiktig skille bindevevet lag for lag ved å åpne og lukke tangen vertikalt til karene.
- På de distale lårbenene, rengjør fascia og forsiktig frigjør nerven fra arterien og venen. Med 8-0 nylonsutur (se materialtabell), ligere de distale femoralkarene ved å omgå den mikrokirurgiske nåleholderen under arterien og venen, klemme suturen og binde av disse karene (figur 3). Nerven må ikke skades eller bindes for å minimere postoperativ sykelighet.
MERK: Kirurger kan bruke en av tangene til å forsiktig trekke fascia lateral til nerven med en hånd og bruke et annet par for å skille nerven helt fra karene. - Med 8-0 sutur, ligere de distale karene rett etter fremveksten av de epigastriske karene, og etterlater en 1 mm avstand etter pedicle-opprinnelsen. Dette sikrer at ingen omvendt strømning kommer gjennom SIEA fra de dype grenene under de iskemiske fasene.
MERK: Figur 3 viser ligerte distale femorale kar etter fremveksten av SIEA pedicle. - På de proksimale lårbenene, gjenta den samme prosessen med å rense bindevevet. Men skille arterien og venen fra hverandre for å tillate effektiv klemming. Dette kan oppnås ved forsiktig å plassere lukkede tang mellom arterien og venen og sakte åpne ttangen i løperetningen til karene.
- For å indusere intermitterende iskemi klemmer man mikrokirurgiske klemmer separat på hver proksimale arteria femoralis og vene (figur 4).
- Når de iskemiske skadene er fullført, sutur klaffen til sin opprinnelige posisjon, og foret merkene opp som trukket preoperativt (trinn 4.2.2). Sutur klaffen ved hjelp av en løpende sutur med 3-0 nylon (se materialfortegnelse), som begynner ved lyskefolden medialt, rundt klaffen, og slutter ved lyskefolden sideveis.
NOTAT: Langs lyskefolden kan samme sutur brukes til å plassere avbrutte masker. Dette gjør det mulig for forskere å åpne dette området uten å påvirke klafflukkingen. - For å kontrollere blodtilførselen til, injiser 0,25 ml sterilt fluoresceinnatrium (10 %, se materialfortegnelse) i penisvenen med samme teknikk og verktøy som beskrevet for injeksjon av heparinsaltvann (trinn 5.1). Etter 3 minutter, skinn en langbølget UV-366 nm lampe (fluorescein eksitasjonslys) for å avsløre de fluorescerende områdene som tilsvarer de perfuserte områdene.
- Etter lukking og verifisering, spre knust metronidazol (se materialfortegnelse) langs suturene for å forhindre automatisk lemlestelse, og spray flytende bandasje i samme område.
- Før dyret gjenopprettes fra anestesi, lever Carprofen (2-5 mg / kg) subkutant.
- Forskere kan nå få tilgang til lårbenene, den eneste fôringskilden til klaffen, for å teste eksperimentelle iskemiske prekondisjoneringsregimer i flere dager på rad. På hver operasjonsdag, gi en 2-5 mg / kg dose Carprofen subkutant.
- På slutten av den iskemiske forkondisjoneringsperioden, for å fjerne klaffen fra den epigastriske blodtilførselen, cauterize dårligere enn fettputen langs klaffens nedre grense.
Figur 3 Mikroskopisk bilde av lårbeinskarene. De distale femorale karene er bundet. Nerven er bevart. Disseksjonssiden er høyre lyskefold (R). Forstørrelse: 40x. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4 Klemming av de proksimale femoralkarene med to separate mikrokirurgiske klemmer. Dette gir bedre klemmekontroll, og sikrer fravær av arteriell og retrograd venøs strømning. (A) viser begge venstre (L) lårbenskar fastklemt. De overflatiske epigastriske karene er synlige (SIEA/SIEV). (B) viser en klemt lårarterie og en femoralvene før klemming, på dyrets høyre lyskefold (R). Forstørrelse: 40x. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
6. Postoperativ behandling
- Administrer Carprofen (2-5 mg/kg) subkutant én gang daglig i 4 dager postoperativt og én gang etter eventuelle supplerende sedasjoner.
- For de første 24 timene, observer dyret to ganger. Vurder deretter dyret og klaffen minst en gang daglig til slutten av studien.
MERK: Dyret må være lyst, våkent og reaktivt. Hvis det er tegn på systemiske opportunistiske infeksjoner (dvs. letargi eller vekttap), skal dyret avlives i henhold til institusjonens godkjente protokoller. - Overvåk for tidlig nekrose (før ligering på postoperativ dag 5 [POD5]), dehiscens på operasjonsstedet, infeksjon, hematom, iskemi og/eller autofagi i.
- Hvis det er dehiscens på operasjonsstedet, debrid arrmarginene, rengjør stedet med 10% povidon-jod før du skyller grundig med sterilt vann eller sterilt saltvann, og lukk såret med avbrutte 3-0 nylonsuturer.
- Ved slutten av studien avlives dyret med en IV-injeksjon på 0,1-0,2 ml 31% natriumfenobarbitaloppløsning eller med protokollen anbefalt av den lokale IACUC. Bekreft døden ved fravær av hjerterytme og respiratoriske bevegelser.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Alle klaffene var brukbare på POD5, og viste god vaskularisering av SIEA alene. Figur 5 viser før og etter intravenøs fluoresceininjeksjon, som viser fullstendig vaskularisering.
Figur 5 Umiddelbar intravenøs fluoresceinangiografi (POD0). Denne vurderingen viser klaffens vaskularisering av SIEA alene. Den grønne fluorescensen viser godt perfusert vev inkludert hele klaffpadlen. Forstørrelse: 40x. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
En pikselanalyseprogramvare (se materialfortegnelse) ble brukt for å gi en objektiv vurdering av klaffens overlevelsesevne. Fluoresceinfluorescensen ligger i den grønne bølgelengden (et vindu på 115 til 255 nm ble brukt). Ved å velge klaffomkretsen gir programvaren en prosentandel piksler som er inkludert i den spesifikke bølgelengden. Dette muliggjør nøyaktig måling av klaffoverlevelsesevne, siden pikslene som er inkludert i de nekrotiske områdene ikke er innenfor fluorescensbølgelengdevinduet.
Resultatene fra to kontrollmodeller presenteres: en negativ kontrollgruppe for å bekrefte levedyktigheten til denne aksiale fasciokutan klaffmodellen uten I.P., og en positiv kontrollgruppe for å verifisere dens ikke-overlevelsesevne ved ligering på POD 5 uten tidligere I.P. med gjeldende litteratur16. Figur 6 viser det eksperimentelle designet for begge disse kontrollmodellene.
Figur 6: Tidslinje for kontrollgruppemodellene. Alle gruppene gjennomgikk klaffelevasjon på POD0. Den negative kontrollgruppen besto av lappobservasjon uten kirurgisk inngrep på kar. Den positive kontrollgruppen besto av ligering på POD5 uten iskemisk prekondisjonering. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Som vist i figur 7 presenterte den negative kontrollgruppen hele levedyktigheten til klaffpadlen. I denne gruppen opplevde 99,50 % ± 0,76 % overlevelse ved POD10, hvor det ikke ble utført ligering på fôringskarene. Alle dyrene forble friske i denne observasjonsperioden.
Figur 7: Angiografi av negativ kontroll ved (A) POD5 og (B) POD10. Denne vurderingen viser full overlevelse av klaffen uten inngrep på pedicle. Den grønne fluorescensen viser godt perfusert vev, inkludert hele klaffpadlen. Merk: kontrollbiopsier ble tatt på denne replikaten. Forstørrelse: 40x. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Den positive kontrollgruppen gjennomgikk den samme innledende lapphøstingsoperasjonen. Deretter ble fartøyene på POD5 cauterized, og kuttet direkte blodstrømmen til klaffen. Ingen I.P. ble utført før ligeringen. Gjennom POD5-10 ble progressiv klaffnekrose lagt merke til da klaffen ble mørk i fargen og herdet. Som vist i figur 8A viste ikke klaffpostligeringen fluorescens etter intravenøs fluoresceininjeksjon bortsett fra spissen, mens den omkringliggende huden var perfusert. Ved POD10 var klaffen levedyktig over 11,25 % ± 1,58 % av overflaten for alle replikatene (figur 8B), noe som viser dårlig autonomisering fra hovedpedikelen på POD5. Interessant nok var den distale spissen den eneste delen som ble autonomisert og overlevde ved POD10.
Figur 8: Angiografi av positiv kontroll ved (A) POD5 og (B) POD10 post ligation. Fraværet av den grønne fluorescensen umiddelbart etter ligering (A) viser ingen perfusjon av klaffen, noe som viser fraværet av neovaskularisering. Dette bekreftes ved POD10 (B), med nekrose på 85 % av hudåren (svart/lilla). Interessant nok er den distale spissen levedyktig og neovaskularisert (grønn fluorescerende del av klaffen). Forstørrelse: 40x. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
En gruppe (n = 3) med korte sykluser av I.P. ble også testet for å demonstrere verdien av denne modellen. Dyrene gjennomgikk tre sykluser på 15 min iskemi, etterfulgt av 15 min reperfusjon ved å klemme og løsne arterien og venen i de proksimale femorale karene, tilgjengelig gjennom lyskefolden på POD0, 1, 2 og 3, før ligering på POD516.
Visuelt bekreftet forskerne funksjonaliteten til klemmeperioden ved å observere en blek / blå misfarging av klaffen og mørkningen av blodet i de epigastriske karene i perioder med iskemi. I tillegg injiserte forskerne fluorescein på POD5 etter ligering og observerte sammenlignbar klaffoverlevelse med den positive kontrollgruppen (13.67% ± 5.03% av klaffoverlevelse), noe som viser at denne IP-protokollen er ineffektiv i denne modellen (figur 9).
Figur 9: Statistisk analyse av klaffflatens levedyktighet på POD10. Mann-Whitney U-tester ble utført for å sammenligne grupper. Tosidige p-verdier vises over U-sikksakklinjene. Den negative kontrollgruppen (n = 4) viste 99,5 % overlevelsesevne. Den positive kontrollgruppen (n = 5) viste 11,25 % overlevelsesevne. Den eksperimentelle gruppen viste for eksempel 13,67% overlevelsesevne, og viste ikke-signifikant forbedring sammenlignet med den positive kontrollen (p = 0,86). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denne artikkelen beskriver en reproduserbar fasciokutan klaffmodell høstet på rotter, slik at I.P. kan evalueres. Denne trinnvise kirurgiske protokollen gir forskningsgrupper en pålitelig modell for å teste forskjellige IP-regimer. Ved å forhindre andre vaskulariseringer enn pedicle, tillater denne modellen å studere klaffens neovaskularisering fra sårsengen og marginen. Denne studien utførte ligeringen på POD5, da tidligere studier har observert autonomiseringen av denne klaffen hos rotter på POD5-711,13,16. Denne modellen tar sikte på å hjelpe til med iskemi-reperfusjonsskade (IRI) studier som optimaliserer og forkorter intervallet som er nødvendig for full autonomisering. For å se de viktigste resultatene med iskemisk prekondisjonering, var målet å ligere fôringskarene etter autonomisering, men før full neovaskularisering av (beskrevet å skje på POD716).
Modellens suksess ligger i å sikre at det ikke oppstår skade på lårbenet eller SIE-karene under anskaffelsen av hudlappen, noe som vil kreve at kirurgen opprettholder visualisering av fartøy under hele klaffprosedyren. Videre må de distale femorale karene være riktig ligert for å indusere iskemi nøyaktig gjennom de proksimale karene uten tilbakestrømning fra andre kar. Disse trinnene er avgjørende for å observere eksperimentelle resultater.
Fordelen med denne modellen er at den bevarer integriteten til de epigastriske karene ved å manipulere lårbenskarene i stedet, etter nøye karforberedelse som sikrer at de proksimale femorale karene er den eneste blodkilden til SIEA-pedicle. Fordelen er at størrelsen på de klemmede lårbenene gir en god gjenoppretting av lumen. I motsetning til dette kan en venøs mikrokirurgisk klemme permanent skade de epigastriske karene, noe som krever avslutning av forsøket. Videre er lårbensdisseksjonen i lyskefolden mer tilgjengelig enn i den epigastriske fettputen etter den første operasjonen på grunn av den postoperative fibrosen. Denne modellen gir sikrere tilgang for repeterende operasjoner som involverer klemming av fartøyet; Hsu et al.17 beskrev en lignende modell for en IRI-studie, men beskrev ikke prosedyren.
En annen innovasjon av denne modellen er IV fluoresceininjeksjoner for å bekrefte klaffvaskularisering og levedyktighet. Andre forfattere beskrev IV indocyanine grønn (ICG) injeksjoner i en rotte klaffmodell18,19, lik bruken i klinikker20,21. Imidlertid er kostnaden for ICG og den spesifikke nødvendige maskinvaren en begrensning og ser ikke ut til å være en effektiv teknikk22. Vi beskrev en enkel teknikk som kan brukes i ethvert laboratorium med en enkel trelampe, noe som gir god visualisering av klaffens levedyktighet og vaskularisering.
En begrensning av denne modellen er umuligheten av å vurdere to klaffer riktig i samme dyr. Det er ikke mulig å vurdere både en behandlet og en biologisk kontroll samtidig, på grunn av de potensielle effektene av fjern I.P. fremkalt ved klemming av den kontralaterale pedicle23.
De kliniske anvendelsene av I.P. kan forbedre fasciokutan klaffoverlevelse ved å gi pålitelige protokoller av klemme-/klemmesekvenser på bordet av plastikkirurger. Noen forfattere har beskrevet bruken av IP for å tillate tidligere pedicle divisjon i panne klaffer og lyske klaffer24,25. Imidlertid må IP-protokoller optimaliseres for å gi kirurger et pålitelig verktøy for å tillate bruk av det oftere. Både lokalt muliggjort med modellen vi beskriver - og fjern-I.P. viser lovende resultater i å forbedre fasciokutan klaffoverlevelsesevne26. Endelig er denne modellen egnet for å studere iskemi-reperfusjonsskader og den systemiske responsen på slike typer stress, som er et forskningsområde23.
Avslutningsvis gir denne nøyaktige beskrivelsen av en pålitelig og reproduserbar modell et verdifullt verktøy for I.P. og iskemi-reperfusjonsskadestudier i en fasciokutan klaffmodell fra rotter, noe som gir forskere større fartøy å manipulere og få tilgang til sammenlignet med tidligere modeller.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Alle forfattere har ingen økonomisk interesse å oppgi.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble finansiert av Massachusetts General Hospital (WGA) og Shriners Children's Boston (B.U, K.U, C.L.C). YB og IFVR er finansiert av Shriners Hospitals for Children (Forslag ID: # 970280 og # 857829 henholdsvis).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1 mL Syringe Luer-Lok Tip | BD | 309628 | |
| 3-0 Ethilon 18” Black Monofilament Nylon suture | Ethicon | ETH-663H | |
| 8-0 Ethilon 12” Black Monofilament Nylon suture | Ethicon | 1716G | |
| Adson Atraumatic Forceps | Aesculap Surgical Instruments | BD51R | |
| Akorn Fluorescein Injection USP 10% Single Dose Vial 5 mL | Akorn | 17478025310 | |
| Betadine Solution 5% Povidone-Iodine Antiseptic Microbicide | PBS Animal Health | 11205 | |
| Bipolar Cords | ASSI | ASSI.ATK26426 | |
| Buprenorphine Hydrochloride Injection | PAR Pharmaceutical | 3003406C | This concentration needs to be diluted for rodents. |
| Depilatory product – Nair Hair remover lotion | Nair | NC0132811 | |
| Ear tag applier | World Precision Instruments | NC0038715 | |
| Gauze Sponges | Curity | 6939 | |
| Isoflurane Auto-Flow Anesthesia Machine | E-Z Systems | EZ-190F | |
| Isoflurane, USP | Patterson Veterinary | 1403-704-06 | |
| Jewelers Bipolar Forceps Non-Stick 11 cm, straight pointed tip, 0.25 mm tip diameter | ASSI | ASSI.BPNS11223 | |
| Lone Star elastic stays | Cooper Surgical | 3311-1G | |
| Lone star Self-retaining retractor | Cooper Surgical | 3304G | |
| Metronidazole tablets USP | Teva | 500111-333-06 | |
| Micro spring handle scissors | AROSurgical | 11.603.14 | |
| Microscope (surgical) | Leica | M525 F40 | |
| Microsurgical clamp applying forceps | Ambler Surgical | 31-906 | |
| Microsurgical clamps (x2) | Millennium Surgical | 18-B1V | |
| Microsurgical Dumont #4 forceps | Dumont Swiss made | 1708-4TM-PO | |
| Microsurgical needle holder | ASSI | B-14-8 | |
| Needle holder | World Precision Instruments | 501246 | |
| Nosecone for Anesthesia | World Precision Instruments | EZ-112 | |
| Pixel analysis software | GNU Image Manipulation Program v2.10 | GIMP | GNU Open licence |
| PrecisionGlide Needle 27 G | BD | 305109 | |
| Ragnell Scissors | Roboz Surgical | RS-6015 | |
| Rimadyl (carprofen) | Zoetis | 10000319 | This concentration needs to be diluted for rodents |
| Scientific Elizabethan collar (e-collar) for Rats | Braintree Scientific | NC9263311 | |
| Small animal ear tag | National Band & Tag Company | Style 1005-1 | |
| Small Animal Heated Operating Table (Adjustable) | Peco Services Ltd | 69023 | |
| Sterile towel drape | Dynarex Corporation | 4410 | |
| Sterile water for injection and irrigation | Hospira | 0409488724-1 | |
| Surgical scrub – BD ChloraPrep Hi-Lite Orange 3 mL applicator with Sterile Solution | BD | 930415 | |
| UV lamp | UVP | UVL-56 | |
| Webcol Alcohol prep pads | Simply Medical | 5110 |
References
- Copelli, C., et al. Management of free flap failure in head and neck surgery. ACTA Otorhinolaryngologica Italica. 37 (5), 387-392 (2017).
- Lese, I., Biedermann, R., Constantinescu, M., Grobbelaar, A. O., Olariu, R. Predicting risk factors that lead to free flap failure and vascular compromise: A single unit experience with 565 free tissue transfers. Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery. 74 (3), 512-522 (2021).
- Wang, W., et al. Flap failure and salvage in head and neck reconstruction. Seminars in Plastic Surgery. 34 (4), 314-320 (2020).
- Gabrysz-Forget, F., et al. Free versus pedicled flaps for reconstruction of head and neck cancer defects: a systematic review. Journal of Otolaryngology - Head & Neck Surgery. 48 (1), 13 (2019).
- Sievert, M., et al. Failure of pedicled flap reconstruction in the head and neck area: A case report of a bilateral subclavian artery stenosis. International Journal of Surgery Case Reports. 76, 381-385 (2020).
- Vaienti, L., et al. Failure by congestion of pedicled and free flaps for reconstruction of lower limbs after trauma: the role of negative-pressure wound therapy. Journal of Orthopaedics and Traumatology. 14 (3), 213-217 (2013).
- Murry, C. E., Jennings, R. B., Reimer, K. A. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation. 74 (5), 1124-1136 (1986).
- Akcal, A., et al. Combination of ischemic preconditioning and postconditioning can minimise skin flap loss: experimental study. Journal of Plastic Surgery and Hand Surgery. 50 (4), 233-238 (2016).
- Ulker, P., et al. Does ischemic preconditioning increase flap survival by ADORA2B receptor activation. Clinical Hemorheology and Microcirculation. 75 (2), 151-162 (2020).
- Min, S. -H., Choe, S. H., Kim, W. S., Ahn, S. -H., Cho, Y. J. Effects of ischemic conditioning on head and neck free flap oxygenation: a randomized controlled trial. Scientific Reports. 12 (1), 8130 (2022).
- Dacho, A., Lyutenski, S., Aust, G., Dietz, A. Ischemic preconditioning in a rat adipocutaneous flap model. HNO. 57 (8), 829-834 (2009).
- Yildiz, K., et al. Comparison of the flap survival with ischemic preconditioning on different pedicles under varied ischemic intervals in a rat bilateral pedicled flap model. Microsurgery. 34 (2), 129-135 (2014).
- Ottomann, C., Küntscher, M., Hartmann, B., Antonic, V. Ischaemic preconditioning suppresses necrosis of adipocutaneous flaps in a diabetic rat model regardless of the manner of preischaemia induction. Dermatology Research and Practice. 2017, 4137597 (2017).
- Grimaud, J., Murthy, V. N. How to monitor breathing in laboratory rodents: a review of the current methods. Journal of Neurophysiology. 120 (2), 624-632 (2018).
- Strohl, K. P., et al. Ventilation and metabolism among rat strains. Journal of Applied Physiology. 82 (1), 317-323 (1997).
- Mucke, T., et al.
- Hsu, C. -E., et al. The rat groin flap model redesigned for evaluating treatment effects on ischemia-reperfusion injury. Journal of Surgical Research. 222, 160-166 (2018).
- Mücke, T., et al. Indocyanine green videoangiography-assisted prediction of flap necrosis in the rat epigastric flap using the flow® 800 tool. Microsurgery. 37 (3), 235-242 (2017).
- Wang, D., Chen, W. Indocyanine green angiography for continuously monitoring blood flow changes and predicting perfusion of deep inferior epigastric perforator flap in rats. Journal of Investigative Surgery. 34 (4), 393-400 (2021).
- Berkane, Y., et al. How to secure pedicled flaps using perioperative indocyanine green angiography: a prospective study about 10 cases. World Journal of Surgery and Surgical Research. 4 (1), 1319 (2021).
- Alstrup, T., Christensen, B. O., Damsgaard, T. E. ICG angiography in immediate and delayed autologous breast reconstructions: peroperative evaluation and postoperative outcomes. Journal of Plastic Surgery and Hand Surgery. 52 (5), 307-311 (2018).
- Küntscher, M. V., et al. Ischemic preconditioning by brief extremity ischemia before flap ischemia in a rat model. Plastic and Reconstructive Surgery. 109 (7), 2398-2404 (2002).
- Liu, R. Q., et al. Cost analysis of indocyanine green fluorescence angiography for prevention of anastomotic leakage in colorectal surgery. Surgical Endoscopy. 36 (12), 9281-9287 (2022).
- Cheng, M. H., et al. Devices for ischemic preconditioning of the pedicled groin flap. The Journal of Trauma. 48 (3), 552-557 (2000).
- Xiao, W., et al. An innovative and economical device for ischemic preconditioning of the forehead flap prior to pedicle division: a comparative study. Journal of Reconstructive Microsurgery. 38 (9), 703-710 (2022).
- Küntscher, M. V., Hartmann, B., Germann, G. Remote ischemic preconditioning of flaps: a review. Microsurgery. 25 (4), 346-352 (2005).
