Yöntem makalesi

Karşılaştırmalı İnsan Anatomisi Çalışması için Domuz Biyomodellerinin Korunması

DOI:

10.3791/66646

⸱

30 Mayıs 2025

 ,  ,  ,  , 
1Departamento de Ciencias Básicas Médicas, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Icesi, 2Departamento de Salud Pública y Medicina Comunitaria, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Icesi, 3Translational Research Laboratory in Critical Care Medicine (TransLab-CCM), Universidad Icesi

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu makale, domuz biyomodellerini korumak için bir protokol sunmaktadır. Önerilen yöntem, azaltılmış formalin konsantrasyonuna sahip modifiye edilmiş bir Şili çözeltisinin kullanılmasını içerir. Koruma işlemi, numunenin hem doldurulması hem de daldırılması yoluyla çözeltinin uygulanmasından, ardından gliserin kullanılarak deformolizasyon ve doku yumuşatılmasından oluşur.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tıp eğitiminde insan anatomisi öğretimi, öğrencilerin anatomik karmaşıklığı pratik olarak keşfetmeleri için etkili alternatifler gerektiren zorluklarla karşı karşıyadır. Domuz biyomodelleri, insanlara anatomik benzerlikleri ile umut verici bir çözüm sunuyor. Bu makale, karşılaştırmalı anatomi çalışmalarında erişilebilir ve verimli yöntemlere olan ihtiyacı ele alarak, domuz biyomodellerinin korunması için ayrıntılı bir protokol sunmaktadır. Bu protokol, biyomodel koruması için modifiye edilmiş bir Şili çözümünün kullanılmasını önermekte ve doldurma ve daldırma yoluyla formalinizasyon tekniklerini kullanmaktadır. Daha sonra, formaldehit içermeyen modifiye edilmiş Şili çözeltisi ve ardından bir gliserin yumuşatma işlemi kullanılarak deformalizasyon elde edilir. Koruma teknikleriyle ilgili literatürün azlığı ve doku korumayı değerlendirmek için standart bir prosedür veya testin olmaması göz önüne alındığında, doku kalitesini direnç ve elastikiyet ölçümlerine dayalı olarak değerlendirmeyi öneriyoruz. Bulgularımız, örneklerimizde kalitatif olarak yüksek düzeyde doku korunduğunu göstermektedir. Ayrıca, bu biyomodeller şu anda morfoloji çalışmaları için ve tıp öğrencilerine insan karşılaştırmalı anatomisi öğretiminde başarıyla kullanılmaktadır.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tıp fakültelerinde anatomi öğretimi genellikle diseksiyon için insan vücuduna erişimde zorluklar ve uygun tesislerin olmaması gibi engellerle karşılaşmaktadır. Bu sınırlamalar, öğrencilerin anatomik karmaşıklığı pratik ve gerçekçi bir şekilde keşfetmelerini sağlayan etkili alternatiflere olan ihtiyacın altını çizmektedir. Bu bağlamda, domuz biyomodelleri, anatomik olarak insanlara benzerlikleri nedeniyle umut verici bir alternatif olarak ortaya çıkmış, anatomi öğrenme ve öğretme için erişilebilir ve verimli bir araç sunmaktadır1.

Anatomik koruma teknikleri, hasarı en aza indirirken biyolojik dokuların bütünlüğünü korumayı amaçlar. Bu teknikler hem insan hem de veteriner anatomisi çalışmalarında eğitim, akademik ve araştırma amaçlı kullanılmıştır. Vücutları, organları ve dokuları doğal hallerinde mümkün olduğu kadar uzun süre korumak için çok sayıda madde test edilmiştir2. Bununla birlikte, anatomik örneklerin korunması ve muhafaza edilmesi, özellikle yüksek doku korumasının gerekli olduğu morfolojik çalışmalara yönelik olanlar için zor olmaya devam etmektedir3.

Geleneksel olarak kullanılan çözümler yaygın olarak mevcut olsa da, günlük uygulamadaki sınırlamalar belirgindir. Kullanılan en yaygın maddelerden biri olan formalin, doku koruması için belgelenmiş birkaç dezavantajı vardır. Bunlar arasında tahriş edici kokusu, yüksek toksisitesi, işleyiciler için ilişkili kanser ve mutajenite riskleri ve dokularda indüklediği sertlik ve renk değişikliği gibi organoleptik değişiklikler yer alır. Bu değişiklikler, fiksasyondan sonra incelendiğinde dokuların fizyolojik özelliklerinin algılanmasını değiştirebilir ve potansiyel olarak kesin ve doğru morfolojik çalışmaları engelleyebilir4. Çalışmalar, yüksek konsantrasyonlarda formalin ile fiksasyonun daha yüksek derecede doku sertliği ile sonuçlandığını göstermiştir5. Thiel mumyalama tekniği gibi alternatifler, orijinal renklenmenin ve dokuların esnekliğinin daha iyi korunması ile umut verici sonuçlar göstermiştir6. Ancak bu teknik diğer çözümlere göre daha maliyetlidir7. Bu zorluklar, hala yüksek kaliteli anatomi öğretimini mümkün kılan yeni, uygun fiyatlı koruma tekniklerini tasarlama ve test etme fırsatı sunmaktadır.

Bu protokolün amacı, Kolombiya'nın Cali kentindeki Universidad Icesi'nin Anatomi Laboratuvarı'nda, insan anatomisinin karşılaştırmalı çalışması için eğitim araçları olarak kullanılan domuz biyomodellerinin korunması için kullanılan metodolojiyi tanımlamaktır.

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

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Açıklanan teknik, 1989 tarihli 84 sayılı Kanun ve 847 sayılı Rektör Kararı (9 Temmuz 2012) uyarınca, Universidad Icesi Deneyde Hayvanların Bakımı ve Kullanımı için Kurumsal Etik Komitesi'nin (CIECUAE) yönergelerine tam olarak uygun olarak geliştirilmiştir. Bu, hem bilimsel bütünlüğü hem de kullanılan hayvanların refahını sağlayarak acılarını en aza indirir. Bu çalışma için 3 aylık ve 15-20 kg ağırlığındaki erkek Landrace domuzları kullanıldı. Gerekli reaktifler ve ekipman Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

1. Domuz biyomodeli

  1. Hayvanın kurban edilmesi
    1. Genel bir veteriner değerlendirmesi yapın ve seçilen domuz örneğini 24 saat karantinaya alın. Hayvan bu süre zarfında herhangi bir semptom göstermezse, ötenazi ile devam edin.
  2. Anestezi
    1. Anesteziyi sırasıyla 10 mg / kg, 0.5 mg / kg ve 0.04 mg / kg dozlarında Ketamin + Ksilazin + Atropin kullanarak intramüsküler olarak uygulayın (kurumsal olarak onaylanmış protokolleri izleyerek).
      NOT: Derin anestezi sağlayın. Fizik muayene ile anestezi derinliğini değerlendirin. Derin anestezi, genişlemiş ve merkezlenmiş bir göz bebeği, palpebral refleksin olmaması, kornea refleksinin depresyonu ve solunum hızının, kalp hızının ve kan basıncının azalması ile gösterilir.
  3. Ötanazi
    1. İntravenöz olarak 5 mL Sodyum Pentobarbital / Difenilhidantoin (390/50 mg / mL) uygulayın. Ötenazi ajanını uyguladıktan sonra, Suis Scrofa türleri için hayvanın fizyolojik parametrelerini oskültasyon: HR, 60-90; FR, 8-18; ve T° 37-39°C8.
    2. Kalp atış hızını yavaş yavaş azalana ve tamamen durana kadar izleyin. Sfinkter gevşemesi, siyanotik membranlar ve vücut uyaranlarına yanıt vermeme gibi ani değişiklikleri gözlemleyin. Kalp atışı tespit etmeden 5 dakikalık kardiyak oskültasyondan sonra ötenaziyi tamamlayın.
  4. Depolama ve nakliye
    1. Ayrışmayı ve mikrobiyal çoğalmayı önlemek için domuz biyomodelini ötenaziden sonraki yarım saat içinde prosedür odasından anatomi laboratuvarına taşıyın, böylece biyomodelin korunmasını optimize edin.

2. Şili çözeltisine dayalı koruyucu çözelti

  1. Modifiye edilmiş Şili çözeltisinin hazırlanması
    1. Etanol, Gliserin, Formaldehit, Benzalkonyum Klorür, kahve aromatik özü ve damıtılmış su içeren modifiye edilmiş bir Şili çözeltisi kullanın. Çözeltinin pH'ının 7.0 olduğundan emin olun.
    2. Koruyucu solüsyonu 50 L'lik bir tankta hazırlayın. İlk olarak, tanka 10,6 L damıtılmış su ekleyin. Daha sonra 7,6 L %96 etanol, 5 L gliserin, 0,5 L %50 benzalkonyum klorür ve 0,1 L kahve aromatik özü ekleyin.
      NOT: 1 L modifiye edilmiş Şili çözeltisi hazırlamak için gereken her bir bileşenin gerekli konsantrasyonları ve hacimleri için Tablo 25'e bakın.

3. Modifiye edilmiş Şili koruyucu çözeltisinin uygulanması

NOT: Koruyucu çözelti hazırlandıktan sonra, doldurma ve daldırma yoluyla uygulayın.

  1. Modifiye edilmiş Şili koruyucu çözeltisinin doldurulmasıyla uygulama
    NOT: Bu prosedür için biyogüvenlik giysisi kullanın: A1P2 filtreli yeniden kullanılabilir bir yarım maske, biyogüvenlik gözlükleri, uzun kollu tek kullanımlık cerrahi önlük, cerrahi başlık, tozluk ve nitril eldivenler.
    1. Cerrahi yaklaşım
      1. Ksifoid işleminden kasık bölgesine kadar linea alba boyunca (bir neşter sapı 4, bıçak 22 kullanarak) bir kesi yapın.
      2. Rektus abdominis kasının deri altı hücresel dokusunu ve kas liflerini tanımlayın.
        NOT: Kesi anında, deri altı hücresel doku olarak bilinen cilde yapışan yetersiz yağ dokusunu ve daha derinde bulunan rektus abdominis kasının kas liflerini tanımlayın9.
      3. Peritona erişmek için dikkatlice kesin, karaciğer ve bağırsaklara zarar vermeden karın boşluğuna açılmasını sağlayın, bu da hemen açığa çıkacaktır.
      4. Bağırsak halkalarını karın boşluğunun sağ tarafına geri çekin. Sol böbrek ve böbrek damarlarının üzerindeki parietal peritonu tanımlayın. Abdominal aortu bulmak için bu vasküler yapıları kullanın.
      5. Sol renal pedikülün ortaya çıkışını bulun. Aortu kaplayan karın zarını renal arterin 5 cm yukarısından çıkarın.
      6. Sol renal pedikülü açığa çıkardıktan sonra, bağırsak halkalarını harekete geçirin ve hilumu kaplayan peritonu kesin. Önce daha büyük ve önde bulunan renal veni tanımlamak için anteroposterior olarak diseksiyon yapın.
      7. Renal arterior olarak, yörüngesini abdominal aorttaki kökenine kadar takip ederek posterior olarak yerleştirin. Son olarak, hilum9'un en arka yapısı olan renal pelvisi tanımlayın.
      8. Aortun arka kısmını dikkatlice inceleyin. Aortu renal arter seviyesinin üzerinde bir düğüm ve 5 cm yukarıda başka bir düğüm ile bağlamak için 0/0 ipek kullanın.
      9. İzole aort segmentinin her iki ucunda iki Kelly klempi ile aortu hemen klempleyin.
      10. Aort duvarını Metzembaum makasının ucuyla kesin, aort damarının ön duvarında yaklaşık 0,3 cm'lik bir kesi yapın, delmemesine dikkat edin.
      11. Arteriyel lümene 3,2 mm künt L şeklinde bir iğne sokmak için Kelly kelepçesini çıkarırken distal ucu düğümleyin. Proksimal Kelly kelepçesini çıkarın ve modifiye edilmiş Şili koruma solüsyonunun perfüzyonunu başlatın.
    2. Modifiye edilmiş Şili koruma solüsyonunun aort perfüzyonu
    3. Modifiye edilmiş Şili koruma çözeltisinin perfüzyonu ile devam edin.
      NOT: Bir perfüzyon pompası kullanarak 0.25 pound'luk bir basınçla 10 L / kg uygulayın.
    4. Perfüzyonun sonu
      1. Koruyucu solüsyonun perfüzyonu tamamlandıktan sonra, perfüzyon kanülünü çıkarın ve koruyucu solüsyonun geri akışını önlemek için yerleştirme bölgesini 0/0 ipek ile düğümleyin. Linea alba'daki kesiyi 0/0 ipek ile dikerek karnı kapatın.
        NOT: Yeterli perfüzyonun sağlanıp sağlanmadığını değerlendirmek için, akut doygunluk göstergelerini kontrol edin: üst ve alt ekstremitelerin uzaması, servikal ve torasik plethora ve solüsyonun burun deliklerinden akması. Yaklaşık perfüzyon süresi 2 saattir.
  2. Daldırma ile yönetim
    NOT: Bu prosedür için biyogüvenlik giysisi kullanın: A1P2 filtreli yeniden kullanılabilir bir yarım maske, biyogüvenlik gözlükleri, uzun kollu tek kullanımlık cerrahi önlük, cerrahi başlık, tozluk ve nitril eldivenler.
    1. Modifiye edilmiş Şili koruma çözeltisinin daldırılmasıyla uygulama
      1. Domuz örneğini, 2. adımda açıklanan aynı koruyucu solüsyonla doldurulmuş 300 L'lik bir tankta saklayın.
        NOT: Biyomodelin yaklaşık 150 L çözelti kullanılarak tamamen daldırıldığından emin olun. Daldırdıktan sonra biyomodeli 6 ay boyunca 20 °C'de saklayın. Yeterli korumanın göstergeleri arasında ayrışma belirtilerinin olmaması yer alır (ör., vücut ödemi, şişme, kötü koku, canlılık ve dokuların gevrekliği).

4. Şili çözeltisine dayalı deformolizasyon çözümü

  1. Deformolizasyon çözeltisinin hazırlanması
    1. Etanol, Gliserin, Benzalkonyum Klorür, kahve aromatik özü ve damıtılmış su içeren modifiye edilmiş bir Şili çözeltisi kullanın. Çözeltinin pH'ının 7.0 olduğundan emin olun.
  2. Deformolizasyon solüsyonunu 50 L'lik bir tankta hazırlayın. Önce 11,1 L damıtılmış su, ardından 7,8 L %96 etanol, 5 L gliserin, 1 L %50 benzalkonyum klorür ve 0,1 L kahve aromatik özü ekleyin.
    NOT: 2 L formaldehit içermeyen modifiye Şili çözeltisi hazırlamak için gereken her bir bileşenin gerekli konsantrasyonları ve hacimleri için Tablo 25'ye bakın.

5. Deformolizasyon

NOT: Bu prosedür için biyogüvenlik giysisi kullanın: A1P2 filtreli yeniden kullanılabilir bir yarım maske, biyogüvenlik gözlükleri, uzun kollu tek kullanımlık cerrahi önlük, cerrahi başlık, tozluk ve nitril eldivenler.

  1. Formaldehit içermeyen modifiye edilmiş Şili koruma çözeltisinin daldırılarak uygulanması
    1. 6 aylık daldırma koruma süresinin sonunda, biyomodeli formaldehit içermeyen modifiye Şili koruma solüsyonu ile doldurulmuş 300 L'lik bir tanka aktarın. Biyomodeli 4 hafta boyunca saklayın.
      NOT: Biyomodelin yaklaşık 150 L çözelti kullanılarak tamamen daldırıldığından emin olun.

6. Gliserin yumuşatma

  1. Deformolizasyon işleminden hemen sonra, biyomodeli suda seyreltilmiş artan konsantrasyonlarda gliserin içeren çözeltilere daldırın: %50, %70 ve %90 gliserin. Biyomodeli bir hafta boyunca her konsantrasyonda tutun.

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

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokolün amacı, karşılaştırmalı insan anatomisi öğretimi için domuz biyomodellerinin korunmasına izin veren etkili ve uygulanabilir bir teknik sunmaktır. Şu anda model korumasını değerlendirmek için standartlaştırılmış yöntemler veya testler bulunmamaktadır. Bu nedenle, modelin genel korunması, numuneler üzerinde protokol tamamlandıktan sonra çözelti tamamlama göstergeleri ve ayrışma belirtileri kullanılarak değerlendirildi. Ayrıca, biyomodellerin öğretim ve araştırma için uygulanabilirliğini objektif olarak değerle...

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

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Geleneksel olarak, anatomik çalışmalar insan kadavralarına dayanıyordu; Bununla birlikte, bu örneklerin elde edilmesindeki zorluklar, alternatif yöntemlerin araştırılmasına yol açmıştır. Domuz biyomodellerinin insan anatomisini incelemek için değerli araçlar olduğu kanıtlanmıştır ve öğrenmeyi ve insanlardaki tıbbi uygulamalara ekstrapolasyonunu kolaylaştıran anatomik benzerlikler sunar 12,13,14,15.

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

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmemektedir.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu araştırmadaki destekleri için Temel Tıp Bilimleri Bölümü'ne ve Universidad Icesi Araştırma Ofisi'ne teşekkür ederiz.

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Benzalkonyum KlorürProteini ve Eacute; cnica Ingenierí aPROQUAT BC 50/80CAS Numarası. 68424-85-1
EtanolUygulanamazUygulanamazEtanol %96
FormaldehitAlbor quí micosUygulanamazFormaldehit
GliserinUygulanamazUygulanamazGliserin
Enjeksiyon pompasıDisá nchezÖzel Enjektör YA-02Enjeksiyon pompası
Kelly forsepsUygulanamazUygulanamazKelly forseps
Metzembaum makasUygulanamazUygulanamazMetzembaum makas
İğneDisá nchezL kanülL kanül
NeşterUygulanamazUygulanamazNeşter sapı 4/ Neşter bıçağı 22
Sütür  İpekUygulanamazUygulanamazSütür İpek 0/0

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Gonzalez, L. M., Moeser, A. J., Blikslager, A. T. Porcine models of digestive disease: the future of large animal translational research. Transl Res. 166 (1), 12-27 (2015).
  2. Guerra, J. A. B. Historia de la preservación de cadáveres humanos. Morfolia. 1, 3(2009).
  3. Balta, J. Y., Cronin, M., Cryan, J. F., O'Mahony, S. M. Human preservation techniques in anatomy: A 21st century medical education perspective. Clin Anat. 28 (6), 725-734 (2015).
  4. Bernardini, L., Barbosa, E., Charão, M. F., Brucker, N. Formaldehyde toxicity reports from in vitro and in vivo studies: A review and updated data. Drug Chem Toxicol. 45 (3), 972-984 (2022).
  5. Theeuwes, H. P., van Riel, M., Lange, J. F., Kleinrensink, G. J. A new model for training on human specimens in surgical-anatomical skills labs. Anat Physiol Biochem Int J. 3 (1), 0013-0017 (2017).
  6. Rakuša, M., Šaherl, L. K. Thiel embalming method used for anatomy dissection as an educational tool in teaching human anatomy, in research, and in training in comparison of different methods for long term preservation. Folia Morphol. 82 (3), 449-456 (2023).
  7. Hammer, N., et al. Comparison of modified Thiel embalming and ethanol-glycerin fixation in an anatomy environment: Potentials and limitations of two complementary techniques. Anat Sci Educ. 8 (1), 74-85 (2015).
  8. Jackson, P. G. G., Cockcroft, P. D., Elmhurst, S. Clinical examination of farm animals: Wiley Online Library. , (2002).
  9. Delaney, C. P. Netter's surgical anatomy and approaches. E-Book: Netter's Surgical Anatomy and Approaches E-Book. , Elsevier Health Sciences. (2020).
  10. Agache, P. G., Monneur, C., Leveque, J. L., De Rigal, J. Mechanical properties and Young's modulus of human skin in vivo. Arch Dermatol Res. 269, 221-232 (1980).
  11. McKee, C. T., Last, J. A., Russell, P., Murphy, C. J. Indentation versus tensile measurements of Young's modulus for soft biological tissues. Tissue Eng Part B Rev. 17 (3), 155-164 (2011).
  12. Echarte, O. Z. Evaluación del nuevo dispositivo Surgicric para cricotiroidotomía de emergencia en un modelo porcino. Rev Electr AnestesiaR. 8 (12), 2(2016).
  13. Vargas, D., et al. Caracterización de las arterias coronarias en corazón de porcino como modelo anatómico didáctico en estudiantes del área de la salud. Morfolia. 12 (1), 56-74 (2020).
  14. Fernández-Trujillo, L., et al. El biomodelo porcino en la investigación médica traslacional: del biomodelo al humano en trasplante pulmonar. Biomédica. 39 (2), 300-313 (2019).
  15. Villate, M. A. M., Méndez, J. D. B., Echeverry, J. E. P. Anatomía quirúrgica del ojo: Revisión anatómica del ojo humano y comparación con el ojo porcino. Morfolia. 8 (3), 21-44 (2016).
  16. Kocbek, L., Rakuša, M. Thiel's embalming method: Review of the literature and our institute's experience. Acta Med Biotechnol. 10 (2), 34-42 (2017).
  17. Guerrero Guzmán, C. C., et al. Restoration and conservation of anatomic pieces. Anat Cell Biol. 52 (3), 255-261 (2019).
  18. Balta, J. Y., Lamb, C., Soames, R. W. A pilot study comparing the use of Thiel- and formalin-embalmed cadavers in the teaching of human anatomy. Anat Sci Educ. 8 (1), 86-91 (2015).
  19. Hayashi, S., et al. History and future of human cadaver preservation for surgical training: From formalin to saturated salt solution method. Anat Sci Int. 91, 1-7 (2016).

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

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Kar la t rmal AnatomiBiyomodel KorumaFormalinleme TeknikleriModifiye ilili zeltiDoku KorumaGliserin ile Yumu atmaMorfoloji al malarT p E itimi
Video yakında

İlgili makaleler