Yöntem makalesi

Ortotopik Sıçan Ön Ayak Nakli

DOI:

10.3791/68050

⸱

22 Temmuz 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Departent of Plastic and Reconstructive Surgery, Johns Hopkins University School of Medicine, 2Microsurgery and Preclinical Research Core, Comprehensive Transplant Center, Northwestern University Feinberg School of Medicine, 3Department of Surgery, University of Pennsylvania, 4Department of Plastic Surgery, Campus Charité Mitte | Campus Virchow-Klinikum, Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin and Berlin Institute of Health, 5Berlin Institute of Health, Charité - Universitätsmedizin Berlin, 6Department of Visceral, Transplant, and Thoracic Surgery, Medical University of Innsbruck

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

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

Burada, sıçan ön ayak transplantasyonunun mikrocerrahi fizibilitesini göstermek için bir protokol sunuyoruz. Bu model, VCA araştırması için önemli bir çeviri platformu olarak hizmet edebilir.

Özet

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

Vaskülarize kompozit allotransplantasyon (VCA), deri, kas, kemik ve sinirler dahil olmak üzere birden fazla doku tipinin transplantasyonunu içerir ve ciddi travmatik yaralanmaları veya şekil bozuklukları olan hastalar için umut verici bir rekonstrüktif seçenek sunar. Dönüştürücü potansiyeline rağmen, VCA greft reddi, kronik immünosupresyon komplikasyonları ve nöromüsküler iyileşmenin karmaşıklıkları gibi önemli zorluklarla karşılaşmıştır.

Bu zorlukların üstesinden gelmek için uygun maliyetli ve anatomik olarak ilgili bir platform olarak bir sıçan ön ayak modeli kullanıyoruz. Sıçan ön ayağı, insan uzuv anatomisini yakından yansıtır ve bulgularımızın translasyonel etkisini arttırır. Önceki çalışmalar, fonksiyonel iyileşmeyi güvenilir ve tekrarlanabilir bir şekilde ölçmek için bu modeli doğrulamış ve böylece ön ekstremite greftlerinin reddedilme yörüngesini değerlendirmek için önemli bir araç olarak kurmuştur.

Ayrıca model, yenilikçi terapötik yaklaşımları keşfetmek ve yeni koruma teknikleri için iyi bir çeviri platformu olarak hizmet etmek için değerli bir fırsat sunuyor. Bu modelin daha fazla araştırılması yoluyla, greft reddi ve nöromüsküler iyileşmenin arkasındaki mekanizmalar hakkındaki anlayışımızı derinleştirmeyi amaçlıyoruz. Sonuç olarak, bu çalışma, nakil tıbbında hem mevcut sınırlamaları hem de gelecekteki zorlukları ele alarak VCA'nın klinik sonuçlarını iyileştirmenin yolunu açmaya çalışmaktadır.

Giriş

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

Vaskülarize Kompozit Allotransplantasyon (VCA), ciddi doku kusurlarını yeniden yapılandırmak için yaşamı değiştiren bir prosedürdür. VCA, deri, kas, kemikler, bağ dokusu, kan damarları ve sinirlerden oluşan kompozit bir dokunun naklini ifade eder. VCA tekniklerinin daha fazla iyileştirilmesi ve araştırılması, travmatik yaralanmalar veya şekil bozuklukları yaşayan hastalara derinden fayda sağlayacaktır1. Bununla birlikte, daha geniş uygulaması, greft reddi, uzun süreli immünosupresyondan kaynaklanan komplikasyonlar, nöromüsküler iyileşme ve nakil öncesi lojistik gibi devam eden engellerle karşı karşıyadır.

Sıçan ön ayak modeli, maliyet etkinliği ve insan anatomik ve nöromüsküler özelliklerine yakın benzerliği nedeniyle VCA çalışmaları için tercih edilen bir seçenek olarak ortaya çıkmıştır 2,3. Önceki çalışmamız, bu modelin davranışsal fonksiyonel iyileşmeyi değerlendirmek için güvenilir ve tekrarlanabilir bir araç sağladığını göstermiştir4. Bu çalışmada, bu model için gerekli olan temel mikrocerrahi tekniklere ilişkin ayrıntılı, adım adım bir kılavuz sunuyoruz.

VCA araştırması gelişmeye devam ettikçe, sıçan ön ayak modeli, reddetme sürecinin, sinir rejenerasyonunun ve nöromüsküler fonksiyonel iyileşmenin mekanik olarak araştırılmasına izin verecektir. Araştırmacılar yeni koruma tekniklerini keşfedebilir, makine perfüzyon yöntemlerinin etkinliğini değerlendirebilir ve uzun süreli immünosupresyona olan mevcut bağımlılığı azaltmaya yardımcı olabilecek yeni ortaya çıkan immünomodülatör tedavileri test edebilir.

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

Protokol

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

Cerrahi işlemler, Ulusal Sağlık Enstitüleri ve Amerikan Laboratuvar Hayvanları Bakımı Akreditasyonu Derneği tarafından belirlenen yönergelere göre Johns Hopkins Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (RA18M74) tarafından onaylanan protokoller kapsamında gerçekleştirildi.

1. Donör prosedürü (Şekil 1)

  1. Anestezi indüksiyonunu% 5'lik bir konsantrasyonda izofluranın solunması yoluyla gerçekleştirin ve prosedür boyunca% 1'de tutun. Ayak parmağınızı sıkıştırarak doğru anestezi seviyesini onayladıktan sonra işleme başlayın.
  2. Dirseğin yaklaşık 1 cm üzerinde çevresel bir kesi yapın. Cildi bölün ve alttaki yüzeysel cilt altı dokusunu zarar vermeden ortaya çıkarın (Şekil 1A).
  3. Deri altı dokuyu / fasyayı inceleyin, tüm yüzeysel damarları koterize edin ve transekt. Daha sonra, pektoralis majörünün bir parçası olan deltoid ve triceps brachii açığa çıkacaktır.
  4. Pektoralis majör kasının altında künt bir şekilde diseke ederek brakiyal damarların yanı sıra median ve ulnar siniri ortaya çıkarır (Şekil 1B).
  5. Deltoid kas üzerindeki yüzeysel damarı koterize edin ve proksimal olarak transekt, ardından deltoid kası kas lifi oryantasyonuna dik olarak transekt. Daha sonra, aksiller arter, ven ve siniri ortaya çıkararak pektoralis majör ve minörü diseke edin ve transekte edin. (Şekil 1C).
  6. Medinan, ulnar ve radial siniri proksimal uçlarında (bölünmeden hemen sonra) mümkün olduğunca fazla uzunlukta koruyarak kesin.
  7. Brakiyal arteri ve veni diseke edin ve serbest bırakın.
  8. Biceps brachii, triceps brachii ve latissimus dorsi kasını transekt. Diseksiyon tamamlandıktan sonra humerusun uygun şekilde açığa çıktığından emin olun.
  9. Humerusun deltoid tüberozitesine distal kemiği kesmek için bir rongeur forseps kullanın.
  10. Brakiyal arter ve venin lümenini nazikçe kontrol edin (Şekil 1C). Grefti 6 mL heparinize salin ile yıkayın.
  11. Poliimid manşeti sırasıyla hem brakiyal arter hem de ven üzerine monte edin (Şekil 1D).
  12. Grefti ıslak pamuklu gazlı bezle sarın ve 4 °C'de saklayın.
  13. Donör fareyi inhalan anestezik (izofluran) aşırı doz ile ötenazi yapın. Bir ayak parmağı tutamına tamamen yanıt vermediğinde, bir torakotomi yapın ve kalbi çıkarın.

2. Alıcı prosedürü (Şekil 2)

  1. Anestezi indüksiyonunu% 5'lik bir konsantrasyonda izofluranın solunması yoluyla gerçekleştirin ve prosedür boyunca% 1'de tutun. Anestezinin durumunu ayak parmağınızı sıkıştırarak onaylayın.
  2. Dirseğin yaklaşık 1-2 cm üzerinde çevresel bir kesi yapın.
  3. Deri altı damarları inceleyin ve deltoid, pektoralis majörünün bir kısmı ve triceps brachii kasını ortaya çıkarmak için daha büyük damarları koterize edin.
  4. Brakiyal damarların yanı sıra median ve ulnar siniri ortaya çıkarmak için pektoralis majör kasının altında künt bir diseksiyon yapın.
  5. Deltoidi ve pektoralis majör ve minör kasının bir kısmını distal uçlarında transekte ederek brakiyal damarları, medyan ve ulnar sinirleri açığa çıkarın (Şekil 2A).
  6. Median ve ulnar siniri distal uçlarında diseksiyon ve transekt. Tüm vasküler dalları bağlayın (Şekil 2B).
  7. Humerusu ortaya çıkarmak için biseps brachii, triceps brachii ve latissimus dorsi kasını kesin. Kesilen kaslardan herhangi bir kanamayı dikkatlice koterize edin.
  8. Deltoid tüberozitede humerusu transekt. Kemik iliği boşluğunu kapatmak için kemik mumu kullanın.
  9. Donör ve alıcının kemik iliği boşluğunu yeniden bağlamak için intramedüller bir çubuk kullanın, ardından bağlantıyı kapatmak için kemik mumu kullanın. Triceps brachii kasını 6-0 emilebilir sütür ile dikin, böylece damar anastomozu için bir platform oluşturun.
  10. Radial sinirin kesintili 10-0 sütürü ile epiperinöryal nörorafi gerçekleştirin.
  11. Vasküler anastomozu dikişsiz manşet tekniği kullanarak gerçekleştirin (Şekil 2C).
  12. Median ve ulnar sinirleri yeniden bağlamak için kesintili 10-0 sütürlerle epiperinöryal nörorafi yapın (Şekil 2D).
  13. Kesintili dikişler kullanarak deltoid ve pektoralis majör kasını yeniden bağlayın.
  14. Yarayı 4-0 emilmeyen dikiş ile kapatın.
  15. Ameliyatın sonunda vücut ağırlığının %2'si oranında deri altına ılık, steril salin uygulayın.
  16. İyileşme için hayvanı en az 4 saat boyunca bir ısıtma lambası altında gözlemleyin. Uyanık olduğunda, kendini dik tutabildiğinde, koordineli hareket gösterebildiğinde ve bağımsız olarak su ve yiyecek elde ettiğinde hayvan barınma tesisine geri koyun.

3. Nakil sonrası uzun vadeli yönetim

  1. Aşağıda tanımlandığı gibi ağrı ve sıkıntı belirtileri için hayvanları her gün izleyin.
    1. Kafeste dışkı bulunmamasıyla gösterilen anoreksiya olup olmadığını kontrol edin.
    2. Hayvanın su içip içmediğini kontrol edin, bu da cildin çadırlanmasıyla kanıtlanan dehidrasyona yol açar.
    3. Hayvanın kambur olup olmadığını, hareket etmek isteyip istemediğini, bir uzvu tercih edip etmediğini veya kesi bölgesini koruyup korumadığını kontrol edin.
    4. Hayvanın tımar edip etmediğini, fırfırlı veya kirli bir paltoya yansıyıp yansımadığını kontrol edin.
    5. Hayvanın aşırı yalayıp yalamadığını/çizip çizmediğini kontrol edin. Kesi yerinde kızarıklık ve şişlik olup olmadığını ve kendi kendine yaralanıp bozulmadığını kontrol edin.
    6. Özellikle hayvanı almaya çalışırken agresif davranış olup olmadığını kontrol edin.
    7. Hayvanın nefes nefese olup olmadığını, nefes almakta zorlanıp zorlanmadığını ve kırmızımsı kahverengi burun/oküler akıntısı olup olmadığını kontrol edin.
    8. Sepsis olup olmadığını kontrol edin.
  2. Ameliyattan 14 gün sonra dikişleri alın.
  3. Postoperatif 2. günde (POD2; başlangıç dozundan 48 saat sonra) ikinci bir doz buprenorfinSR (sıçan dozu: 1.0 mg / kg SC) uygulayın.
  4. Transplantasyon sonrası 4. haftada haftalık fonksiyonel değerlendirmeye başlayın.
    1. Kısaca, genel anestezi altında, hayvanın ön ayağını 90 ° abdüksiyonda sabitleyin. Pektoralis majörünün humerus üzerine yerleştirilmesinin yakınına aksillada 1 mm aralıklarla iki iğne elektrodu yerleştirin.
    2. Fleksörlerin maksimum tetanik kasılmasını indüklemek için proksimal median siniri 10 V'ta perkütan olarak uyarın.
    3. Tam dijital fleksiyon bir kavrama oluşturduğunda, avuç içine bir kuvvet ölçere bağlı metal bir halka yerleştirin ve bükülmüş rakamların içine sabitleyin. Ardından, kavrama kaybolana kadar kuvvet ölçeri çekin ve maksimum kuvveti (Newton cinsinden) kaydedin.

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

Sonuçlar

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

Greft sağkalımı makroskopik gözlem ile izlenebilir ve belirlenebilir. Hem kısa süreli (POD7) hem de uzun süreli takibin (POD120) temsili resimleri Şekil 3'te gösterilmektedir. Greft, belirgin nekroz belirtileri olmadan iyileşebilir. Sağkalım verileri Şekil 4'te gösterilmiştir. Hem deri hem de kas örnekleri belirlenen son noktada toplanır. Temsili histolojik görüntüler Şekil 5 ve Şekil 6'da gösterilmişti...

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

Tartışma

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

Sıçanlarda ortotopik ön ayak nakli, sadece vaskülarize kompozit dokular içermesi değil, aynı zamanda fonksiyonel iyileşmenin değerlendirilmesine de izin vermesi nedeniyle deneysel rekonstrüktif transplantasyonda yaygın olarak kullanılan bir modeldir. Vasküler anastomoz için konvansiyonel bir sütür tekniği oldukça karmaşıktır ve yıllarca mikrocerrahi eğitim gerektiren ileri mikrocerrahi beceriler gerektirir. Zaman ve maliyetleri büyük ölçüde azaltmak için, bu modifiye sıçan ön ayak modeli...

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

Açıklamalar

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

Gerald Brandacher, X-Therma ve Ossium Health'in tıbbi danışmanıdır.

Teşekkürler

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

Bu çalışma Grant 1R43HL158398 (NIH), 5R44AI145782 (NIH) ve Maryland kök hücre 2020-MSCRFL-5414 tarafından desteklenmiştir. Laboratuvar yöneticimiz Angela Estevez'e bu çalışmadaki desteği için teşekkür etmek istiyoruz.

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
10-0 Non-Steril Mikro SütürAROSurjikTK-107038
4-0 Sharpoint Naylon SiyahesütürlerA1667N
4-0 Sharpoint Polysyn KonikesütürlerG214N
5 mL şırıngaMDC2045
6-0 ipekFisher ScientificNC9742105
ABB-22 V Çift Mikro DamarS& T00480
B-1 V Tek Mikro Gemi KelepçesiS & T00462
BD Quincke Spinal iğneesütürleri405073
Castroviejo Mikro İğne TutucularFST12061-02
Chatilon DFE II kuvvet ölçer ve nbsp;AmetekDFE II serisi
Pamuk uçluJH Malzeme mağazası100252
İnce Makas - Tungsten KarbürFST14569-09
ForsepsS & TFRS-15 RM-8
Gazlı Bez SüngerlerFisher Scientific22-362178
Halsted-Sivrisinek Kanama DurdurucularFST13009-12
HeparinJHH EczaneNDC 63323-540-05
IV Kateter Radyoopak 24 GEsütürlerSMTH5053
Kuyumcular Bipolar Pıhtılaştırıcı Forseps, Paslanmaz ÇelikASSI103000BPS03
Yuvarlak Saplı Vannas Yaylı MakasFST15400-12
Özel ForsepsS & TFRAS-15 RM-8
Damar Dilatörleri - Dengeli AletlerFST18602-15

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Schneeberger, S., et al. First forearm transplantation: outcome at 3 years. Am J Transplant. 7 (7), 1753-1762 (2007).
  2. Heinzel, J. C., et al. Evaluation of functional recovery in rats after median nerve resection and autograft repair using computerized gait analysis. Front Neurosci. 14, 593545(2020).
  3. Vela, F. J., et al. Animal models used to study direct peripheral nerve repair: a systematic review. Neural Regen Res. 15 (3), 491-502 (2020).
  4. Kern, B., et al. A novel rodent orthotopic forelimb transplantation model that allows for reliable assessment of functional recovery resulting from nerve regeneration. Am J Transplant. 17 (3), 622-634 (2017).
  5. Sarhane, K. A., et al. Defining the relative impact of muscle versus Schwann cell denervation on functional recovery after delayed nerve repair. Exp Neurol. 339, 113650(2021).
  6. Oberhuber, R., et al. Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique. J Vis Exp. (92), e50753(2014).
  7. Furtmuller, G. J., et al. Orthotopic hind limb transplantation in the mouse. J Vis Exp. (108), e53483(2016).
  8. Pendexter, C. A., et al. Development of a rat forelimb vascularized composite allograft (VCA) perfusion protocol. PLoS One. 18 (1), e0266207(2023).
  9. Amin, K. R., et al. Randomized preclinical study of machine perfusion in vascularized composite allografts. Br J Surg. 108 (5), 574-582 (2021).
  10. Rezaei, M., et al. Ex vivo normothermic perfusion of human upper limbs. Transplantation. 106 (8), 1638-1646 (2022).

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

Vask larize Kompozit AllotransplantasyonS an n Ekstremite ModeliGreft ReddiN rom sk ler yile meKronik mm nos presyonFonksiyonel yile meEkstremite TransplantasyonuTransplant T bbDoku Transplantasyonu
Video yakında

İlgili makaleler