Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Vaskülarize Kompozit Allogreftler Biyomühendislik Çalışmaları için Güvenilir Bir Domuz Fasyo-Kutanöz Flap Modeli

2.1K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/63557

⸱

31 Mart 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Plastic and Reconstructive Surgery, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 2Vascularized Composite Allotransplantation Laboratory, Center for Transplantation Sciences, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 3Center for Engineering in Medicine and Surgery, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 4Shriners Hospital for Children, 5Department of Biomedical Engineering, Widener University, 6Service de Chirurgie Plastique, Hôpital Européen Georges Pompidou, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris (APHP), Université Paris Descartes

Bu makalede

Özet

Bu protokol domuz fasyo-kutanöz flep modelini ve vaskülarize kompozit doku araştırmalarında potansiyel kullanımını tanımlamaktadır.

Özet

El, yüz veya penis nakli gibi vaskülarize Kompozit Allogreftler (VCA), rekonstrüktif merdivenin ilk adımlarında başarısız olan yıkıcı cilt kusurları için en ileri tedaviyi temsil eder. Umut verici estetik ve fonksiyonel sonuçlara rağmen, ana sınırlayıcı faktör, yaşam boyu büyük ölçüde uygulanan immünsüpresyon ihtiyacı ve daha geniş endikasyonları önleyen iyi bilinen tıbbi riskleri olmaya devam etmektedir. Bu nedenle, VCA'da bağışıklık bariyerinin kaldırılması, etik ölçeği değiştirmek ve en gelişmiş cerrahi teknikleri kullanarak hastaların yaşam kalitesini artırmak için esastır. Hastaya özgü greftin de novo olarak oluşturulması, rekonstrüktif transplantasyonda yaklaşmakta olan atılımdır. Doku mühendisliği teknikleri kullanılarak, VCA'lar donör hücrelerden arındırılabilir ve perfüzyon-desellülarizasyon-resellülarizasyon yoluyla alıcı için özelleştirilebilir. Bu yeni teknolojileri geliştirmek için, büyük ölçekli bir hayvan VCA modeli gereklidir. Bu nedenle, deri, yağ, fasya ve damarlardan oluşan domuz fasyo-kutanöz flepleri, VCA'daki ön çalışmalar için ideal bir model oluşturmaktadır. Bununla birlikte, literatürde açıklanan VCA modellerinin çoğu kas ve kemiği içerir. Bu çalışma, domuzlarda safen fasiyo-kutanöz flep hasadı için güvenilir ve tekrarlanabilir bir teknik, çeşitli araştırma alanları, özellikle vaskülarize kompozit doku mühendisliği için pratik bir araç olduğunu bildirmektedir.

Giriş

Vaskülarize kompozit allogreftler (VCA), eller, yüz ve penis 1,2,3 gibi onarılması zor vücut parçası kayıplarının tedavisinde devrim yaratmıştır. Ne yazık ki, ilk uzun vadeli sonuçlar4, yüksek doz immünosüpresif ajanların ömür boyu uygulanmasının diyabet, enfeksiyonlar, neoplazi ve reno-vasküler disfonksiyon 5 dahil olmak üzere ciddi kollateral tıbbi durumlara yol açabileceğinigöstermiştir. Son zamanlarda, uzman VCA ekipleri greft kaybına yol açan kronik rejeksiyon riskini yönetmek ve ilk yüz retransplantasyon vakalarını gerçekleştirmek zorunda kalmıştır 6,7. VCA'da immünsüpresyon sınırlamalarının üstesinden gelmek için farklı stratejiler tanımlanmıştır. Birincisi, allogreft alıcısında immün karışık kimerizm durumunu indükleyerek uzun süreli greft toleransı oluşturmaya dayanır 8,9. İkincisi, doku mühendisliği yoluyla hastaya özgü bir greftin de novo olarak oluşturulmasını içerir.

Son zamanlarda, biyolojik dokuların perfüzyon desellülarizasyonu, tüm organların vasküler ağının ve doku mimarisinin korunmasını sağlayan doğal hücre dışı matriks (ECM) iskeleleri oluşturmuştur10. Bu nedenle, bu ECM'nin alıcıya özgü hücrelerle yeniden hücreselleştirilmesi, bağışıklık kısıtlamalarından arındırılmış özelleştirilmiş bir greft yaratacaktır. VCA biyomühendisliği üzerine yapılan araştırmalarda, birden fazla ekip hücreselden arındırılmış ve tüm mimariyi koruyan ECM'yi elde etmiştir11,12,13. Bununla birlikte, yeniden hücreselleştirme süreci zorlu olmaya devam etmektedir ve büyük hayvan modellerinde başarılı olamamıştır14,15. Bu çığır açan teknolojilerin geliştirilmesi, güvenilir ve tekrarlanabilir büyük hayvan kompozit doku modellerine ihtiyaç duyulmaktadır. Domuz modelleri, biyomühendislik gelişim boru hattında en üst düzeyde seçeneği temsil eder, çünkü domuz derisi insan cildine en yakın anatomik ve fizyolojik özellikleri sunar16. Fasyo-kutanöz fleplerin (FCF) kullanımı, 'kişiye özel' vaskülarize kompozit doku greftlerinin oluşturulmasına yönelik ilk adımlar sırasında idealdir. Gerçekten de, FCF cilt, yağ, fasya, endotel hücreleri içeren temel bir VCA modelidir. Domuz miyokutanöz flepleri17 ve osteomiyokutanöz flepler18'in tanımı literatürde bulunabilir. Bununla birlikte, fasyo-kutanöz flep hasat tekniklerine odaklanma eksikliği vardır.

Bu nedenle, bu çalışma, araştırmacılara domuz safen FCF tedarik tekniğinin ayrıntılı bir tanımını sunmayı ve özellikle vaskülarize kompozit doku mühendisliğinde olmak üzere birçok araştırma alanında kullanımı için flebin tüm özelliklerini göstermeyi amaçlamaktadır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Tüm hayvanlar, Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı için Ulusal Sağlık Enstitüsü Kılavuzu'nu takiben insan bakımı aldı. Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi, deneysel protokolü (IACUC- protokol #2020N000015) onayladı. Tüm deneyler için yedi dişi Yorkshire domuzu (20-25 kg) kullanıldı.

1. Ameliyat öncesi bakım

  1. Ameliyattan 12 saat önce katı yiyecekler için hayvanı hızlı bir şekilde açın.
  2. Hayvanı 4.4 mg / kg Telazol, 2.2 mg / kg Ksilazin ve 0.04 mg / kg (IM) Atropin sülfat ile sakinleştirin (bkz.
  3. Bir kulak damarına 18 G periferik intravenöz kateter yerleştirin.
  4. Domuzu uygun bir endotrakeal tüp ile entübe edin (10-200 kg'lık domuzlar için 6-15 mm kullanılabilir) ve tüpü bir vantilatöre bağlayın. Preoperatif analjezi buprenorfin (0.05 mg/kg, IM) ile uygulayın (bakınız Tablo Materyalleri).

2. İntraoperatif monitörizasyon

  1. 1.5 L/dak oksijen akışı ile %1.5-%3 izofluran inhalasyon karışımı ile anesteziyi sürdürün.
  2. Kalp atış hızını, nabız oksimetresini ve gelgit sonu CO2'yi sürekli izleyin. Her 5 dakikada bir kan basıncını ve vücut ısısını değerlendirin.





figure-protocol-1
&

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Canlı hayvanlar üzerinde yapılan bu çalışmadan önce üç kadavra örneği üzerinde safen perforazomun belirlenmesi yapılmıştır (Şekil 2). Arterden gelen spesifik vasküler ağı pasifize etmek için safen artere renkli bir dolgu çözeltisi enjekte edildi. Çözelti, 10 mL seyreltici madde ile karıştırılmış 10 mL mavi renkli gliserin ajanından oluşur (bkz. Bu, safen arter tarafından vaskülarize edilen cildin renkli bir haritasını oluşturdu ve safen FCF'nin sınırlarını çizmeye izin verdi...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Bu makalede, domuz arka bacaklarında hasat edilen güvenilir ve tekrarlanabilir bir fasyokutanöz flep açıklanmaktadır. Bu adım adım cerrahi protokolü takip etmek, 2 saatten daha kısa bir sürede sadece bir hayvan üzerinde iki flep tedarik edilmesine izin verecektir. Ameliyatın en kritik adımı, gracilis kas lifleri içindeki vasküler pedikülün iskeletleştirilmesidir ve bu da yetenekli bir cerrah tarafından kapsamlı bir diseksiyon gerektirir. Kutanöz sütürler kullanarak cildin fasyaya sabitlenmesi, perforatörün damarlarını bo...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.

Teşekkürler

Bu çalışma, Shriners Çocuk Hastaneleri hibeleri #85127 (BEU ve CLC) ve #84702 (AA) tarafından finanse edildi. Yazarlar, "Gueules Cassées" vakfına, bu projede yer alan bursiyerlere maaş desteği için teşekkür eder.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
18 G anjiyokateterBD Insyte Autoguard381409
20 G anjiyokateterBD Insyte Autoguard381411
Adson Doku Forsepsleri, 11 cm, 1 x 2 Diş, Bağlama PlatformluASSIASSI.
Atropin SülfatAdvaCare212-868
Bipolar kordonlarASSI228000C
Buprenorfin HClPharmaceutical, Inc42023-179-01
Dilatasyon ForsepsleriGüzel bilim araçları (FST)18131-12
Endotrachel tüpüJorgensen LabsJO615Xboyutuna bağlı olarak 6 ila 15 mm arasında domuz ağırlığı
Ethilon 3-0 16 mm 3/8EthiconMPVCP683H
EuthasolVirbac AH200-071
Heparin Lock Flush Solüsyonu, USP, 100 birim/mLBD PosiFlush306424
IsofluranPatterson Veteriner14043-704-06
Kuyumcular Bipolar Forseps Yapışmaz 11 cm, düz sivri uç, 0,25 mm uç çapıASSIAssi.
Metzenbaum makas 180 mmB BraunBC606R
Microfil blueFlow techLMV-120
Microfil seyreltmeFlow techLMV-112renkli törpüleme solüsyonu
Monopolar bıçakASSI221230C
N° 15 neşter bıçağıSwann MortonNS11
OmnipaqueGeneral Electric4080358kontrast ürün
Perma-El İpek 3-0EthiconA184H
Küçük LigaclipEthiconMCM20
Stevens makas 115 mmB BraunBC008R
TelazolZoetis106-111
Ksilâmed (ksilazin)Bimeda200-529
ATK26426BPNS11223

Kaynaklar

  1. Dubernard, J. M., et al. Human hand allograft: Report on first 6 months. The Lancet. 353 (9161), 1315-1320 (1999).
  2. Meningaud, J. P., et al. Procurement of total human face graft for allotransplantation: A preclinical study and the first clinical case. Plastic and Reconstructive Surgery. 126 (4), 1181-1190 (2010).
  3. Cetrulo, C. L., et al. Penis transplantation: First US experience. Annals of Surgery. 267 (5), 983-988 (2018).
  4. Lantieri, L., et al. Face transplant: Long-term follow-up and results of a prospective open study. Lancet. 388 (10052), London, England. 1398-1407 (2016).
  5. Derek, E., Dhanireddy, K. Immunosuppression. Current Opinion in Organ Transplantation. 17 (6), 616-618 (2012).
  6. Lantieri, L., et al. First human facial retransplantation: 30-month follow-up. Lancet. 396 (10264), London, England. 1758-1765 (2020).
  7. Kauke, M., et al. Full facial retransplantation in a female patient-Technical, immunologic, and clinical considerations. American Journal of Transplantation. 21 (10), 3472-3480 (2021).
  8. Leonard, D. A., et al. Vascularized composite allograft tolerance across MHC barriers in a large animal model. American Journal of Transplantation. 14 (2), 343-355 (2014).
  9. Kawai, T., et al. HLA-mismatched renal transplantation without maintenance immunosuppression. The New England Journal of Medicine. 368 (19), 1850-1852 (2013).
  10. Badylak, S. F., Taylor, D., Uygun, K. Whole-organ tissue engineering: Decellularization and recellularization of three-dimensional matrix scaffolds. Annual Review of Biomedical Engineering. 13, 27-53 (2011).
  11. Jank, B. J., et al. Creation of a bioengineered skin flap scaffold with a perfusable vascular pedicle. Tissue Engineering Part A. 23 (13-14), 696-707 (2017).
  12. Jank, B. J., et al. Engineered composite tissue as a bioartificial limb graft. Biomaterials. 61, 246-256 (2015).
  13. Duisit, J., et al. Decellularization of the porcine ear generates a biocompatible, nonimmunogenic extracellular matrix platform for face subunit bioengineering. Annals of Surgery. 267 (6), 1191-1201 (2018).
  14. Lupon, E., et al. Engineering Vascularized composite allografts using natural scaffolds: A systematic review. Tissue Engineering Part B: Reviews. , (2021).
  15. Duisit, J., Maistriaux, L., Bertheuil, N., Lellouch, A. G. Engineering vascularized composite tissues by perfusion decellularization/recellularization: Review. Current Transplantation Reports. 8, 44-56 (2021).
  16. Sullivan, T. P., Eaglstein, W. H., Davis, S. C., Mertz, P. The pig as a model for human wound healing. Wound Repair and Regeneration: Official Publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society. 9 (2), 66-76 (2001).
  17. Haughey, B. H., Panje, W. R. A porcine model for multiple musculocutaneous flaps. The Laryngoscope. 99 (2), 204-212 (1989).
  18. Ibrahim, Z., et al. A modified heterotopic swine hind limb transplant model for translational vascularized composite allotransplantation (VCA) research. Journal of Visualized Experiments. (80), e50475(2013).
  19. Rosh, E. H., Vistnes, L. M., Ksander, G. A. The panniculus carnosus in the domestic pic. Plastic and Reconstructive Surgery. 59 (1), 94-97 (1977).
  20. Alessa, M. A., et al. Porcine as a training module for head and neck microvascular reconstruction. Journal of Visualized Experiments. (139), e58104(2018).
  21. Minqiang, X., Jie, L., Dali, M., Lanhua, M. Transmidline abdominal skin flap model in pig: Refinements and advancements. Journal of Reconstructive Microsurgery. 28 (02), 111-118 (2012).
  22. Bodin, F., et al. Porcine model for free-flap breast reconstruction training. Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery. 68 (10), 1402-1409 (2015).
  23. Kadono, K., Gruszynski, M., Azari, K., Kupiec-Weglinski, J. W. Vascularized composite allotransplantation versus solid organ transplantation: Innate-adaptive immune interphase. Current Opinion in Organ Transplantation. 24 (6), 714-720 (2019).
  24. Kruit, A. S., et al. Rectus Abdominis flap replantation after 18 h hypothermic extracorporeal perfusion-A Porcine Model. Journal of Clinical Medicine. 10 (17), 3858(2021).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Porcin Flep ModeliVaskülarize Kompozit AllogreftDoku MühendisliğiSafen Arter FlebiFlep VaskülarizasyonuPerfüzyon DeselülarizasyonuBüyük Hayvan ModeliFlep Hasat TekniğiKompozit Doku Biyomühendisliği
Vaskülarize Kompozit Allogreftler Biyomühendislik Çalışmaları için Güvenilir Bir Domuz Fasyo-Kutanöz Flap Modeli
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.