Author Produced

In situ Tvärgående Rectus abdominis Myocutaneous Flap: En Rat modell av Myocutaneous ischemireperfusionsskada

Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Gratis vävnad överföring är allmänt används i rekonstruktiv kirurgi för att återställa form och funktion efter onkologisk resektion och trauma. Förkonditionering denna vävnad före kirurgi kan förbättra resultatet. Denna artikel beskriver en

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Edmunds, M. C., Wigmore, S., Kluth, D. In situ Transverse Rectus Abdominis Myocutaneous Flap: A Rat Model of Myocutaneous Ischemia Reperfusion Injury. J. Vis. Exp. (76), e50473, doi:10.3791/50473 (2013).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Gratis vävnad överföring är den gyllene standarden för rekonstruktiv kirurgi för att reparera komplicerade defekter inte mottagliga för lokala alternativ eller de som kräver sammansatta vävnad. Ischemireperfusionsskada (IRI) är en känd orsak till delvis fri flik misslyckande och har ingen effektiv behandling. Etablera ett laboratorium modell av denna skada kan visa sig kostsamt både ekonomiskt som större däggdjur konventionellt används och i den kompetens som krävs av den tekniska svårigheten av dessa förfaranden vanligtvis kräver att anställa en erfaren microsurgeon. Denna publikation och video demonstrerar en effektiv användning av en modell av IRI i råttor som inte kräver mikrokirurgisk kompetens. Detta förfarande är en in situ-modell av en tvärgående abdominis myocutaneous (TRAM) fliken där atraumatiska klämmor utnyttjas för att återge ischemi-reperfusionsskada i samband med denna operation. En laser Doppler Imaging (LDI) skanner används för att bedöma flik perfusion och bildbehandling software, Bild J bedöma procentuell överlevnad område hud som primära effektmått av skada.

Introduction

Målet med detta protokoll är att påvisa en pålitlig och reproducerbar modell av ischemi-reperfusion skada observerades i fri vävnad transfer för att möjliggöra interventionell strategier som skall undersökas.

Gratis vävnad överföring definieras som den vaskulära avlossning av en isolerad block av vävnad följt av autolog transplantation av denna vävnad med anastomos av luckans avskurna fartyg till inhemska fartyg vid mottagande platsen. Förfarandet är känt som FTT och vävnaden överförs kallad fri flik.

Gratis vävnad överföring är guldmyntfoten metod för korrigering av komplexa, sammansatta defekter där lokala alternativ är olämpliga eller otillgänglig. 1-4 ischemireperfusionsskada (IRI) är oundviklig i fri vävnad transfer, bidrar att flaxa misslyckande 5,6 och har ingen effektiv behandling. Den elektiva karaktär fria flik operationer tillåter administrering av farmakologisktcal agenter till förutsättning mot IRI.

IRI resulterar i nedsatt flöde genom mikrocirkulationen av endothelial aktivering och metabolisk dysfunktion, ökade 7 kapillärpermeabilitet och efterföljande interstitiell ödem 7, inflödet av inflammatoriska celler, 8 frisättning av inflammatoriska mediatorer, reaktiva syreradikaler 9 och komplement nedfall. 10 Denna komplexa process av hypoxi och efterföljande reperfusionsskada leder slutligen till celldöd. En modell av myocutaneous IRI möjliggör effektiv förbehandling strategier för kliniska resultat som ska bedömas. Senaste arbete har validerat användningen av djurmodeller av IRI studier som ett surrogat för mänsklig IRI genom att jämföra de molekylära förändringar som observerats hos människa och befintliga data djur. 10,11

Råttan tvärgående rectus abdominis myocutaneous (spårvagn) flik beskrevs första gången 1987 i tyska 12 och 199313 på engelska. Denna modell vunnit stor popularitet 13-25 som en billig, robust modell för att undersöka olika strategier för att minska IRI i samband med fri vävnad transfer. 14,17-22 Majoriteten av dessa studier var utformade som unipedicled TRAM flikar baserade på den djupa, sämre, . epigastrisk vaskulära BLOMSTJÄLK 15-18,20-22 Jämförelse av data från dessa studier kompliceras av användningen av olika storlek kutana öar (10.5 - 30 cm 2) och olika längder av postoperativ uppföljning (2 - 10 dagar). Den genomsnittliga totala procentuella area flik nekros i kontrollgruppen av dessa studier är 69 ± 6,2% (medelvärde ± SEM). Det bör noteras att dessa sex artiklar alla anställa muskler rectus abdominis som en bärare för den vaskulära BLOMSTJÄLK men inte avslöja, dela och microanastomose eller klämma fartygen. Zhang m.fl.. 23 har beskrivit ett sant, fri flik råtta TRAM baserat på de överlägsna epigastrisk behållare i vilka fvarv höjdes, fartyg delat och myocutaneous fliken överförts och microanastomosed till ljumsken fartygen. Detta svår teknik krävde microanastomosis av 0,45-0,5 mm kaliber fartyg. Endast femton utfördes och av dessa 67% överlevt. 23 Den modell som beskrivs av Zhang et al. 23 är en utmärkt modell för den humana fri TRAM flik som det verkligen speglar den skada som uppkommit under FTT. De andra publicerade modeller av en råtta TRAM flik mer exakt speglar skador som uppkommit under en human pedicled spårvagn men inte korrekt återspeglar IRI eftersom dessa flik i inte genomgår en ischemisk period följt av reperfusion som den vaskulära BLOMSTJÄLK är aldrig klämmas eller uppdelat och microanastomosis utförs. Detta protokoll och video beskriver en ny modell av fri vävnad transfer med råttan spårvagn i vilken IRI replikeras med microclamps. Denna mer troget replikerar IRI än pediclen TRAM föregångare, men är tekniskt enklare än performing den microanastomosis. Microclamps har använts i stor utsträckning genom transplantation forskare att återskapa IRI förknippas med solid organtransplantation, 26-33 men detta är första gången det har beskrivits i råtta TRAM fliken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

All kirurgi utförs i enlighet med riktlinjer som fastställs av Förenade kungarikets hemmakontor och University of Edinburghs Veterinary Services Department.

Ett. Kirurgisk procedur Set-Up Notes

  1. Byt till rena kirurgiska buskmarker, kappa, skrubba mössa och mask. Rengör alla ytor i operationssalen, inklusive utrustning med 2% klorhexidin i 70% isopropylalkohol.
  2. Före kirurgi autoklaveras alla kirurgiska förnödenheter och instrument som kommer att användas i förfarandet. Sterila förpackningar per operation bör omfatta: 3 draperier, gasväv, bomull applikatorer spets, silikon lakan och kirurgiska instrument, se tabell av specifika kirurgiska material och verktyg och figur 1. Väg råttan och mäta upp lämplig volym av buprenorfin (0,04 mg / kg) ges subkutant 1 timme innan du slutför proceduren. Lägg ut, 3 x 1 ml sprutor för subkutan vätsketillförsel under surgery, 2 x 6-0 Vicryl suturer, 1 x 5-0 Ethilon suturer, en steril markör med linjal och en 10-blad disponibel skalpell, 4 - 5 par sterila handskar och en handhållen cautery enhet.
  3. Placera 4 x 10 ml steril, 0,9% saltlösning rören i ett vattenbad värmt till 37 ° C. Detta kommer att användas för subkutan vätskeersättning (1 ml / kg / h) och för att skölja operationsområdet. Ställ in homeothermic filt, rektal sond, värmelampa, operationsmikroskop och narkos rigg. Sätt på lasern och dess mjukvara, set-up ett annat bedövningsmedel rigg och placera en värmedyna under den svarta mattan som djuret kommer att ligga under genomsökningen.
  4. Använd manlig, Lewisråttor vägde 250-300 g. Hus råttor för 7 dagar med mat och vatten ad libitum med 12 timmars ljus-mörker-cykler innan någon operation utförs.

2. Anestesi och hudpreparering

  1. Placera råttan i narkos riggen induktion kammare och administrera 4% isofluran med 1L/min O 2 för2-3 min för att inducera anestesi. Avlägsna sövd råtta från kammaren och placera den på rygg på den rena, uppvärmd matta. Behåll isofluran på 1,5% med en noskon. Ansök lacrilube eller liknande medel för att förhindra kornealabrasion under förfarandet. Utför en mul-pad nypa test för att se till att djuret är tillräckligt sövd innan du fortsätter. Upprepa detta sista test innan varje större steg i förfarandet och justera inhalationsanestetiskt koncentrationen därefter.
  2. Nära rakning den främre buken med hjälp av en elektrisk rakapparat så att hela buken ytan exponeras. Applicera Depilating kräm under den tid som rekommenderas av leverantören. Ta krämen och skölj huden med uppvärmd steril koksaltlösning för att avlägsna alla spår av krämen. Applicera 2% klorhexidin i 70% isopropylalkohol på huden och låt torka innan du fortsätter. Detta är den standard hudpreparering i vår enhet baserad på aktuell bevis för operationsområdet infektion. 34 Snälla discuss med din Veterinärstyrelsen vad är standardförfarande i din enhet innan valet ett protokoll hudpreparering.
  3. Placera 2 draperier endera sidan av råttan och vara noga med att hålla dem sterila. Sätt på sterila handskar och med hjälp av en assistent öppna upp sterila förpackningar. Placera alla instrument på en duk och suturer, gasbinda, applikatorer bomull, silikon lakan och steril märkpenna med linjal på den andra.
  4. Identifiera mittlinjen med xiphisternum och svansen som referenspunkter. Markera mittlinjen. Mät 0,8 cm nedanför xiphisternum och markera denna punkt. Rita en linje som är vinkelrät med mittlinjen från denna punkt. Med mittlinjen som i mitten av fliken märket ut 1 cm och 2 cm till vänster och höger om mittlinjen. Rita vertikala linjer parallellt med mittlinjen från punkterna. Mät 4 cm nedanför den ursprungliga horisontella linjen och dra en annan parallell till det. Efter dessa instruktioner en 4 x 4 cm flik uppdelad i fyra lika stora remsor avgränsas(Se figur 2).

Tre. Laser Doppler Imaging

  1. Flytta försiktigt råttan till noskonen av andra narkosmedel riggen vid LDI skannern. Fortsätt anestesi vid 1,5% isofluran, 1L/min O 2. Sätt på lasern och följa tillverkarens anvisningar för att börja skanna. Efter att ha sparat den skannade filen tillbaka råttan tillbaka till den första riggen och sätter rektalsonden av homeothermic filten med mjuk vit paraffin som smörjmedel.

. 4 In situ TRAM klaff - Myocutaneous Modell av IRI

  1. Re-skrubba händerna och sätta på färska sterila handskar. Klipp ut en 5 cirkel cm diameter i centrum av den återstående sterila duken och placera denna över den exponerade buken för att skapa en draperad sterilt-fältet.
  2. Gör ett snitt längs vänsterkanten märkt laterala kant (Figur 3A och B). Uppnå hemostas. Gör liknande snitt ner de horisontella linjernatill vänster om mittlinjen. Uppnå hemostas.
  3. Fettet överliggande vänster underlägsna rectus skidan bör vara synliga. Använda pincett och fina iris sax försiktigt få under detta fett. Var försiktig så att du inte skadar perforatorer kommer genom den vänstra, främre rectus skidan. Den plan som öppnats genom sådan dissektion är att omedelbart ovanför den främre bukväggen fascia. Fortsätt att dissekera i denna plan runt de avgränsade marginaler. I den vänstra iliaca fossa ligger den stora, ytliga cirkumflex iliaca fartyg-dessa kan bindas eller flamberats. Sedan utöka dissektion medialt med försiktighet och endast så långt som den laterala kanten av vänstra rektusmuskeln. Det finns en uppenbar färgförändring vid denna punkt från rosa till nära vit (fig 3C). Försiktigt spola området med steril koksaltlösning och kontrollera att hemostas har uppnåtts innan du placerar fuktig kompress över området.
  4. Upprepa proceduren på den kontralaterala sidan men den här gången förlänga to linea alba (mitten raden). Var noga med att identifiera och bränna alla musculocutaneous perforatorer uppstår i mitten av den högra rectus abdominis muskeln (Figur 3D). Om detta inte görs på rätt sätt kan det resultera i en postoperativ hematom och falska resultat. Likaså uppnå hemostas, vattna och placera fuktig kompress över den upphöjda fliken.
  5. Återgå till sämre marginal på den vänstra främre rectus (fig 3E och F). Bränna den mest underlägsna perforatorn sett. Fortsätt att skära en liten (ca 0,6 cm x 0,6 cm) fönster i främre rectus skidan med microscissors och pekade böjd Graeffe pincett. Blunt dissekera sakta ner den laterala kanten av muskeln tills muskeln tunnas ut men innan den bakre höljet bryts. Rotera sedan tången och trubbigt dissekera medialt tills magen av muskeln är ovanpå den böjda kanten av tången och tipsen är gratis på den mediala marginalen. Feed ungefärligly 6 cm på 5-0 Ethilon i gapet på tången och fästa den underlägsna rectus skidan. Vid slutförandet av detta steg myocutaneous klaffen är isolerad på en dominerande kärl-de djupa överlägsna epigastriska fartyg. Täck med en fuktig kompress.
  6. Skär silikon plåt till ovaler med rundade hörn, (figur 3G). Dessa bör vara tillräckligt stor för att täcka större delen av området exponeras under fasciocutaneous delarna av klaffen. Dock måste försiktighet vidtas för att säkerställa att huden kanten kan stängas utan någon spänning och det mediala kurvan av ovalen kan behöva paras tillbaka för att förhindra det försämrar flödet genom de återstående hålslag. Dessa är sedan sys på plats med 6-0 Vicryl (figur 3H). Täck med fuktig gasväv.
  7. Med enkla avbruten 5-0 Ethilon suturer 'peg ut "fliken för att minska värme och vätskeförlust (Figur 3I). Täck med en fuktig kompress.
  8. Förläng såret superiorly till vänster omxiphisternum (Figur 3I). Sutur detta till den övre vänstra kvadranten att förbättra field-of-view.
  9. Skär bort eventuella överliggande fett för att avslöja den överlägsna, vänster, främre rectus skidan. Skär en liten (0,6 cm x 0,6 cm) fönster i detta hölje (Figur 3J). Förläng såret medialt tills en förändring av muskelfiber bana från vertikalt till sneda och konsekvens från tätt packade att lösa fibriller ses.
  10. Sätt i böjd pincett försiktigt mellan dessa två muskler och öppna upp ett plan genom dissektion. Försiktigt skära ner bara så långt som den övre ytan av dessa böjda pincett skär genom magen på vänstra rectus abdominis muskler att avslöja den underliggande djupa, överlägsen epigastrisk artär och ven (figur 3K).
  11. Använda mikro-instrument och hög effekt på rörelseresultatet mikroskop, försiktigt separera artär och ven och strippa någon omgivande fett.
  12. Applicera atraumatiska Acland klämmorna på enrtery och ven (B-1, "V"-typ) och starta timern att räkna ner 30 min ischemiska perioden. Skölj den fastklämda pedicle och täck med gasbinda. Vi inte använder fartyg dilators såsom verapamil eller pabavarine men bör spasm vara ett problem, bör dessa läkemedel övervägas.
  13. Administrera buprenorfin (0,04 mg / kg) och värmdes, steril saltlösning (1 ml / kg / h).
  14. Börja längst upp till vänster, sy klaffen på plats med 6-0 Vicryl subkutikulär suturer stanna och knyta av vid xiphisternum.
  15. När 30 min ischemisk tid är över, försiktigt bort klämmorna och vattna pedikeln med uppvärmd saltlösning. Kontrollera att flödet har återupprättats. Observera att denna ischemisk tid stipulerades av brittiska Home Office myndighet. Forskare som arbetar inom andra myndigheter kan ha möjlighet att förlänga denna tid. Förlänga den ischemiska tiden kommer sannolikt att leda till sämre kliniskt utfall.
  16. Sutur de skurna kanterna av rectus tillbaka på plats med 6-0 Vicryl.Se till att inte använda för mycket spänning eftersom detta kan leda till veck av fartygen.
  17. Slutför subkutana suturering noga med att begrava alla knutar under huden (Figur 3K).
  18. Rengör sårområdet och låt det torka. Re-dra zonerna på klaffen.
  19. Omskanna djuret att erhålla en postoperativ bild.
  20. Ny ansökan lacrilube till djurets ögon och lägg i en uppvärmd inkubator (37 ° C) under 1 timme för att återhämta sig innan han återvände till djurhållning enheten.

Kritiska steg i protokollet

Den springande punkten i förfarandet är att identifiera de djupa, överlägsen epigastrisk fartyg. Detta visas tydligt i den medföljande filmen. I korthet, är ett fönster skärs i främre rectus skidan för att exponera de underliggande muskelfibrer som kommer att köra i längdled. Genom att förlänga den ytliga dissektion av den främre rectus skidan medialt en förändring i muskelfiber bana observeras from längsgående till sned. Sätt trubbiga ändar, böjda, Graeffe pincett (eller liknande) i skärningspunkten mellan dessa två knippen av muskelfibrer. Blunt dissekera sidled. Skär ner, med mikro sax, på den övre ytan av de böjda pincett hölls i detta plan mellan buntarna muskelfiber. Vid avlägsnande av Graeffe pincett den djupa, överlägsen epigastrisk artär och ven kommer att iakttas vid mittpunkten av rectus abdominis muscle kropp. Skala bort fettet överliggande de fartyg som använder mikro instrument och tillämpa klämmorna.

De fasciocutaneous delarna av rått TRAM luckan är tillräckligt tunt för att tillåta fliken att ta som en fullständig tjocklek hudtransplantation. För att förhindra detta och för att se till att detta är en sann modell av IRI ett tunt, flexibelt silikon arket placeras nedanför fasciocutaneous delarna av klaffen. 35 Detta steg har antagits av andra forskare som utför modeller råtta spårvagn. 17,21,25

Råttor tugggh knop gör så att alla suturer är subkutikulär och alla knutar är begravda. Vid utförande av noggranna suturering autocannabilism av flikar som rapporterats av andra forskare kan undvikas. 24

Efter administrering av buprenorfin minska underhållet anestesi till 1% isofluran (1L/min O 2).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Råttmodeller är mer ekonomiska än större djur modeller, 36 är sjukdom-resistent i naturen och kan manipuleras genetiskt. Lösa flådda djur, såsom gnagare, ansågs ha ett annat arrangemang av kutan blodtillförsel jämfört med fasta flådda djur såsom människor och grisar. I lös flådda djur, är huden tillförs främst genom direkta kutana blodkärl passerar genom underhudsfettet till den överliggande huden (Figur 4) Däremot fastställs flås djuren härleda kutan blodtillförsel genom fartyg som naturligtvis genom de underliggande musklerna att leverera den överliggande integument via musculocutaneous perforatorer (Figur 4). Följaktligen fanns det farhågor om lös-flådda djur skulle kunna användas i fliken forskning. Visade dock Taylors arbete med angiosomes att det fanns diskreta områden av råtthud som levereras på ett analogt sätt som människor via musculocutaneous perforatorer. Denfrämre bukväggen där den tvärgående rectus myocutaneous (spårvagn) klaff bygger är ett sådant område. 37,36,15

Relevant anatomi

De överlägsna, djupa, epigastrisk fartyg är den dominerande vaskulära BLOMSTJÄLK hos råttor och sex till tio hålslag passera genom den främre rectus skidan för att leverera den överliggande integument. 13,15 Den överlägsna djupa epigastrisk fartyg i råttan in i muskeln rectus abdominis på den nivå av xiphoid och fortsätta minska i kaliber, mot pubis. Sidomarginaler främre buken tillhandahålls av ytliga undre och övre epigastriska och cirkumflexa iliaca fartyg. 37 Det finns fysiologiska överlappning mellan de territorier som tillhandahålls av dessa direkta kutana grenar och dessa områden integument tillhandahålls av musculocutaneous perforatorer via choke fartyg. 38 Detta är förenligt med de anatomiska och fysiologiska vaskulära områdenbeskrivs i det mänskliga, men i den mänskliga dominerande vaskulära BLOMSTJÄLK är sämre än den överlägsna epigastrisk artär. 39

Tvärgående Rectus Abdominis myocutaneous (TRAM) klaff

Den tvärgående rectus abdominis flik beskrevs första gången för återuppbyggnad efter radikal resektion av bröstcancer i 1974. Denna myocutaneous klaff är baserad på djupa epigastrisk blodkärl och innehåller en del av musklerna rectus abdominis och överliggande integument 40. Under hela den här artikeln spårvagnen klaffen kommer att delas upp i fyra lika stora delar som kallas zoner. De är numrerade I-IV enligt Schlefen m.fl. så att: Zon I (ZI) är integument överliggande muskler rectus abdominis levereras direkt av den vaskulära BLOMSTJÄLK, Zon II (Zii) beskriver integument överliggande kontralaterala rectus abdominis, Zone. III (ZIII) området sidled till zon I, och zon IV (ZIV) området sidled till zon II (se 41

Laser Doppler imaging-bedömning blodperfusion

Laser Doppler imaging ger en icke-invasiva metoder för att bedöma blodflödet i klaffen. 42-45 En monokromatisk ljuskälla avges från lasern huvudet. Detta infallande ljus (blått i figur 6) förskjuts med erytrocyter i vävnaden. Graden av förskjutning är relaterad till hastigheten av erytrocyterna. Den skiftade lampan (grön i figur 6) detekteras av fotodetektorn inom skannerhuvudet och omvandlas till en mätning av perfusion. Dessa ges i godtyckliga enheter, enheter perfusion (PU), och de data som omvandlas till en bild ungefär som en väderkarta där perfusion är graderade från högt till lågt och varje värde tilldelas en färg (Figur 7). Färgen karta genererade illustrerar relativ perfusion mellan de olika områdena i klaffen. Varje instrument är noggrant kalibrerad such att jämförelser kan vara en gjord mellan individer när samma scannern är anställd

Råttor genomgick laser Doppler perfusion imaging med en Moor LD12 (Moor Instruments, Essex, UK) scanner preoperativt, omedelbart postoperativt och vid 24 och 48 timmar efter operationen.

Med hjälp av programvaran som medföljer LDI scanner en region av intresse (ROI) kan överlagras på LDI bilden och den genomsnittliga perfusion av detta område beräknas (Figur 7).

Bild J analys av procentuell area nekros-primära effektmått

Bild J är en öppen tillgång bildbehandlingsprogram artighet av National Institutes of Health.46 Detta kan användas för att mäta områden och därefter beräkna området procentuella huden för varje zon som är normalt eller helt necrosed vid varje tidpunkt (Figur 8) .

Bedömning av skada

Denhögsta nivåerna av huden nekros påträffades i zon IV (se representativa data i figurerna 9 och 10) överensstämmer med andra studier. 16,22,24,25,47 Dessa rön överensstämmer med mönstret av nekros rapporterade kliniskt i mänskliga TRAM flikar som bekräftar att detta är en trogen återgivning av den kliniska problemet. 14 Den totala procentuella area flik nekros var 37.86 ± 5,4% (medelvärde ± SEM).

Förändringar i hudens blod

LDI perfusion skanning användes för att bedöma blodflödet i spårvagnen fliken modellen. Detta är en enkel, icke-invasiv och reproducerbar sätt att utvärdera perfusion (figurerna 9 och 11). Perfusionen minskade till 58,4 ± 0,49% (n = 10, medelvärde ± SEM) omedelbart postoperativt, 56,98 ± 0,41% vid 24 timmar och 92,4 ± 0,6% jämfört med före-operativa värden för hela klaffen. De områden av klaffen wi th lägsta perfusion i den omedelbara postoperativa och 24 hr skannar indikerar områden där nekros kommer därefter utvecklas på 48 timmar (se figur 9).

Figur 1
Figur 1. Utrustning set-up. Bedövningsmedlet rigg med röd induktionskammare ses bakom skrivbordet. Råttan ligger på rygg med anestesin underhålls via en noskon. En värmelampa användes för att öka omgivningstemperaturen. Ovanför råttan är operativsystemet mikroskop. Till vänster om råttan är en steril duk med gasbinda, suturer osv Till höger om råttan är en steril duk med de kirurgiska instrumenten. Kärntemperatur upprätthålls med hjälp av en homeothermic filt (under råtta) och rektal sond fäst vid Harvard apparater enhet (svart låda framför vassa föremål).

/ 50473/50473fig3.jpg "alt =" Bild 3 "/>
Figur 2. Märkning ut klaffen gränser och zoner. Den avhårade Råttan placeras liggande. Mittlinjen är identifierade och märkta (blå streckad linje). En linje markeras vinkelrätt mot mittlinjen 0.8 cm under xiphisternum. 4 linjer dras parallellt med mittlinjen, 1 cm från varandra. En sista linje dras parallellt och 4 cm under den andra raden för att slutföra torget. Klicka här för att visa en större bild .

Figur 4
Figur 3. Steg-för-steg kirurgisk metod. Klaffen avgränsas såsom tidigare beskrivits (3A). Den vänstra laterala marginal snittas (3B) och dissektion fortsatte medialt i plane omedelbart ytlig till den främre bukväggen fascia till den laterala kanten av vänstra rectus (3C). Samma steg utförs på den kontralaterala sidan men dissektion fortsatte medialt till linea alba (mittlinjen), (3D). Kauterisera de musculocutaneous perforatorer härrör från mitten av den högra rectus abdominis muskeln. Ett litet fönster skärs i sämre aspekt av vänster rectus skidan (3E) och underlägsna rectus fästs (3F). Silikon plåt skärs sedan och sys på plats under de fasciocutaneous delarna av klaffen (3G H). Luckan är sedan 'låst' ut (3-I). Steg (3G och I) kan utföras före eller efter steg (3E och F). Ett litet fönster skärs i överlägsen aspekt av den vänstra, främre rectus skidan (3-J). Den exponerade muskler är sedangranskas noga. En förändring av muskelfiber bana från parallellt sneda och tätt packade att löst packade fibriller kommer att synas medialt. Passera de krökta Graeffe pincett mellan dessa muskler plan och trubbigt dissekera sidled. Skär ner på den slutna, övre ytan av dessa pincett för att exponera den vaskulära BLOMSTJÄLK. Ta bort omgivande fett och exponera de fartyg för fastspänning. Placera Acland klämmor på artär och ven (3K) och räkna ner den ischemiska tidsperioden. Starta subkutikulär suturering lämnar området omedelbart ovanför klämmorna till sist. Avlägsna klämmorna efter den tilldelade tiden och appose de fria ändarna av den vänstra rectus abdominis muskler. Slutför subkutikulär suturer (3L).

Figur 5
Figur 4. Kutan blodtillförsel i fasta och löst flådda djur. Kutan blodtillförsel i Loose flådda däggdjur som råttor är främst via direkta kutana grenarna stället musculocutaneous perforatorer som i fasta hud däggdjur såsom människor och grisar. Av denna anledning råttor inte har historiskt varit gynnade för plast kirurgisk forskning. Detta har visat sig vara ett omodernt begrepp och specifika områden av råtta såsom främre bukväggen levereras av musculocutaneous hålslag och är därför lämpliga områden att använda för klaff modeller. Klicka här för att visa en större bild .

Figur 6
Figur 5. Zoner av tvärgående abdominis myocutaneous flik beskrivs av Schlefen et al. 1983. Den röda pilen visar den vaskulära BLOMSTJÄLK (i detta fall vänster, superior, djupa epigastrisk fartyg). De blå romerska siffror visar than fyra zonerna numrerade I-IV baserat på deras läge i förhållande till den vaskulära BLOMSTJÄLK så att: Zon I (ZI) är integument överliggande muskeln rectus abdominis levereras direkt av den vaskulära BLOMSTJÄLK, zon II (Zii) beskriver integument överliggande den kontralaterala rectus abdominis, zon III (ZIII) området sidled till zon I, och zon IV (ZIV) lateralt till zon II.

Figur 7
Figur 6. Laser Doppler imaging scanner. Moor LD12 scanner bedömer perfusion genom att skicka ut ett monokromatiskt ljus (blå pilar) källor som skiftas med de rörliga erytrocyter i huden. Graden av förskjutning är relaterad till hastigheten av erytrocyterna. Detta skiftade ljus (gröna pilar) detekteras av foto-scanner och perfusion i det beräknade området. En spegel flyttar sedan strålen på ett sekventiellt sätt så att hela främre bukväggen kan varaskannas i cirka 7 min.

Figur 2
Figur 7. Bedöma genomsnittlig perfusion med LDI programvara. Välj polygon-ikonen i verktygsfältet (röd pil) sedan regionen av intresse (ROI) markeringsverktyget (rektangel med blå korset, 2 ikoner till höger om polygonverktyget). Använda musen dra runt ROI, i denna siffra alla 4 zoner är markerade. Innan du flyttar till nästa ROI klicka på rektangeln med den blå rutan igen. När alla önskade ROI väljs tryck på stats-ikonen i mitten av verktygsfältet (ikonen i ett anteckningsblock med siffror på det) och den genomsnittliga statistiken perfusion för varje ROI kommer pop-up i ett nytt fönster som visas.

Figur 8. Bild J analys.

> Figur 8-1
Figur 8-1. Image J-Select linjärt verktyg. Välj linjärt verktyg, dra en linje längs mitten av fliken som visas. Klicka här för att visa en större bild .

Figur 8-2
Figur 8-2. Bild J-Set skala 1. Välj Analysera från verktygsfältet och från rullgardinsmenyn väljer inställd skala. Klicka här för att visa en större bild .

upload/50473/50473fig8-3.jpg "alt =" Bild 8-3 "fo: innehåll-width =" 5in "fo: src =" / files/ftp_upload/50473/50473fig8-3highres.jpg "/>
Figur 8-3. Bild J-Set skala 2. På pop-up fönster som skalan till 4 cm. Klicka här för att visa en större bild .

Figur 8-4
Figur 8-4. Bild J-Välj polygonverktyget & disposition intressanta zonen. Välj polygonverktyget (markerad ikon) och beskriver hur intressanta zonen. Den totala omkrets zon IV beskrivs i detta exempel. Klicka här för att visa en större bild .

lways "> Figur 8-5
Figur 8-5. Bild J-Mät område 1. Välj Analysera från verktygsfältet och på rullgardinsmenyn välj Mätning. Klicka här för att visa en större bild .

Figur 8-6
Figur 8-6. Bild J-Mät område 2. Området kommer att visas i ett separat resultat fönster. Klicka här för att visa en större bild .

pg "alt =" Bild 8-7 "fo: innehåll-width =" 5in "fo: src =" / files/ftp_upload/50473/50473fig8-7highres.jpg "/>
Figur 8-7. Bild J-Upprepa för området fullt nekros. Upprepa föregående 2 steg men denna gång enbart beskriva necrosed området. Detta exempel visar den fullständiga nekros i zon IV beskrivs. För att beräkna den procentuella område fullt nekros dividera detta värde med den förra och multiplicera med 100. Klicka här för att visa en större bild .

Figur 9
Figur 9. Montage av representativa bilder av detta förfarande Bildtext:. Varje rad representerar ett annat ämne. Fotografier (vänster) och motsvarande LDI bild (höger) visas på 4 olika tidpunkter (från left till höger: preoperativt, postoperativt, vid 24 h och 48 h efter kirurgi). Det är tydligt att nekros uppträder konsekvent i zonerna ZIV och III. Färgskalan på botten visar rätt färger och deras motsvarande enheter perfusion. Röd-hög perfusion, blå-låg perfusion). Klicka här för att visa en större bild .

Figur 10
Figur 10. Representativa resultat-hudnekros uttryckt i procent av den totala flik längst 48 tim Bildtext:. Procentuell område fullt nekros av fliken bedömas kliniskt och mätas med hjälp av programvara bild J vid 48 tim. Medelvärdet och SEM visade, n = 10.

Figur 11
Figur 11. Reptant resultat-Laser Doppler imaging Bildtext:. Laser Doppler imaging att visa den genomsnittliga perfusion mätt i perfusion enheter av klaffen i kontrollpersoner preoperativt, postoperativt, vid 24 och 48 tim. Medelvärdet och SEM visade, n = 10.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ändringar och felsökning

Protokollet presenteras här återger IRI ses i fri vävnad transfer i ett experimentellt system som möjliggör ytterligare förståelse av denna process och ger en möjlighet att undersöka sätt att lindra IRI och förbättra resultatet. Detta kan lätt modifieras för att skapa en mer allvarlig skada om det byggde på den icke-dominanta, djupt, sämre epigastrisk pedicle eller om den ischemiska tiden ökade var.

Begränsningar av teknik

Den främre bukväggen hos råttan har betydligt lägre subkutant fett än den främre bukväggen av de flesta kvinnor som genomgår kirurgi TRAM flik för bröstrekonstruktion. Modellen beskrivs i denna text har utformats specifikt som en modell för ischemireperfusionsskada i myocutaneous flikar så att effekterna av konditionering behandlingar kan utvärderas med hjälp av hud nekros och perfusion som utfallsmått. Denförfarande som beskrivs i denna artikel inte specifikt modell problem såsom fett nekros som uppkommer i mänskliga TRAM flikar när flapsen med betydande fettkomponenter medvetet skördas för att skapa projektion för stora bröst rekonstruktioner.

Direkt in-vivo-observation av mikrocirkulationen är inte visat i detta protokoll, men har beskrivits i kremastermuskeln modell 48 och i en osteomyocutaneous flik. 7,49-51 Spårvagnen Modellen är en myocutaneous klaff modell, om forskare är särskilt intresserade av osteomyocutaneous flikar Denna modell är inte lämpligt, men en alternativ modell har beskrivits i litteraturen. 50

Signifikans i förhållande till andra metoder

Mest publicerade råtta TRAM modeller använder muskler rectus abdominis omger den valda vaskulära BLOMSTJÄLK som en bärare för den vaskulära BLOMSTJÄLK. 13-22,24,25 De gör inte accurately återspegla IRI som klaffen aldrig genomgår en sann period av ischemi följt av reperfusion. Därför, jämfört med dessa papper modellen som beskrivs i detta protokoll ger reproducerbara, kontrollerad myocutaneous IRI. Forskare har också utfört detta som en fri flik till ljumsken fartyg 23 men detta är tekniskt mycket krävande eftersom den djupa överlägsna, epigastrisk artär och ven mått 0,45 och 0,5 mm resp. Detta protokoll utgör en enklare modell.

Framtida tillämpningar

Forskning för att förbättra resultatet i fri vävnad transfer har fokuserat främst på prekonditionerande strategier. Dessa strategier är anställda eller initieras innan operation med målet att "utbildning" den överförda vävnaden att tåla bättre fri kirurgi vävnad överföring och detta förbättrar resultatet. Det finns två huvudsakliga sätt på vilket detta kan uppnås:. Farmakologisk eller ischemisk prekonditionerande 52 Mycket av detta arbete harutförts på svin som är dyrare att huset och svårare att arbeta med än råttor. Det protokoll som beskrivits i detta dokument kan användas för att testa dessa strategier i ett laboratoriedjur som är lätt att huset och arbeta med och i vilken det finns möjlighet att arbeta med genetiskt manipulerade djur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Vi har inga upplysningar.

Acknowledgements

Detta arbete har finansierats av Vetenskapsrådet bidrag G1000299.

Motsvarande Författaren vill tacka Gary Borthwick, University of Edinburgh, för att assistera under operationen.

Författarna vill tacka för tips från Helen Douglas och Iain Mackay och tillåter oss att observera deras djupa Sämre Epigastrisk (DIEP) klaff förfarande (Canniesburn plastikkirurgi Unit, Glasgow Royal Infirmary, 84 Castle Street, Glasgow G4 0SF, UK).

Författarna vill också tacka Gary Blackie vid universitetet i Edinburgh för hans hjälp i att producera video för den här artikeln.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Moor LD12 laser doppler imaging scanner http://gb.moor.co.uk/product/moorldi2-laser-doppler-imager/8
Complete homeothermic blanket system with flexible probe. Small. 230 VAC, 50 Hz 507221F www.harvardapparatus.com
Graeffe forceps 0.8 mm tips curved 11052-10 2, http://www.finescience.de
Acland clamps 00398 V B-1 ’V’ pattern clamps used on both artery and vein. http://www.merciansurgical.com/acland-clamps.pdf
Clamp applicator CAF-4 http://www.merciansurgical.com/acland-clamps.pdf
Gemini cautery unit 726067 www.harvardapparatus.com
Micro-vessel dilators 11 cm 0.3 mm tips 00124 D-5a.2 http://www.merciansurgical.com
Micro Jewellers Forceps 11cm angulated 00109 JFA-5b http://www.merciansurgical.com
Micro Jewellers Forceps 11 cm straight 00108 JF-5 http://www.merciansurgical.com
Acland Single Clamps B-1V (Pair) 396 http://www.merciansurgical.com
Micro Scissors Round Handles 15 cm Straight 67 http://www.merciansurgical.com
Iris Scissors 11.5 cm Curves EASY-CUT EA7613-11 http://www.merciansurgical.com
Mayo Scissors 14 cm Straight Chamfered Blades EASY-CUT EA7652-14 http://www.merciansurgical.com
Derf Needle Holders 12 cm TC 703DE12 http://www.merciansurgical.com
Ethilon 5-0 W1618 http://www.farlamedical.co.uk/
Vicryl rapide 6-0 W9913 http://www.millermedicalsupplies.com/
Instrapac - Adson Toothed Forceps (Extra Fine) 7973 http://www.millermedicalsupplies.com/
Castroviejo needle holders 12565-14 http://s-and-t.ne
Heat Lamp http://www.chicken-house.co.uk
Silicone sheeting 0.3 mm translucent http://www.silex.co.uk/
Image J software http://rsbweb.nih.gov/ij/
Zeiss OPMI pico http://www.zeiss.co.uk/
Operating microscope
Vet tech solution isofluorane rig http://www.vet-tech.co.uk/
Vet tech solution isofluorane rig http://www.vet-tech.co.uk/

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Wang, X., et al. Free anterolateral thigh adipofascial flap for hemifacial atrophy. Ann. Plast. Surg. 55, (6), 617-622 (2005).
  2. Eckardt, A., Fokas, K. Microsurgical reconstruction in the head and neck region: An 18-year experience with 500 consecutive cases. J. Cranio. Maxill. Surg. 31, (4), 197-201 (2003).
  3. Yazar, S., et al. Safety and reliability of microsurgical free tissue transfers in paediatric head and neck reconstruction - a report of 72 cases. J. Plast. Reconstr. Aes. 61, (7), 767-771 (2008).
  4. Blondeel, P. N., Landuyt, K. H. V., Monstrey, S. J. Surgical-technical aspects of the free diep flap for breast reconstruction. Operat. Tech. Plast. Reconstr. Surg. 6, (1), 27-37 (1999).
  5. Siemonow, M., Arslan, E. Ischaemia/reperfusion injury: A review in relation to free tissue transfers. Microsurgery. 24, 468-475 (2004).
  6. Wang, W. Z. Investigation of reperfusion injury and ischaemic preconditioning in microsurgery. Microsurgery. 29, 72-79 (2009).
  7. Rucker, M., et al. Reduction of inflammatory response in composite flap transfer by local stress conditioning-induced heat-shock protein 32. Surgery. 129, (3), 292-301 (2001).
  8. Cetinkale, O., et al. Involvement of neutrophils in ischemia-reperfusion injury of inguinal island skin flaps in rats. Plast. Reconstr. Surg. 102, (1), 153-160 (1998).
  9. Korthuis, R. J., Granger, D. N., Townsley, M. I., Taylor, A. E. The role of oxygen-derived free radicals in ischemia-induced increases in canine skeletal muscle vascular permeability. Circ. Res. 57, (4), 599-609 (1985).
  10. Eisenhardt, S. U., et al. Monitoring molecular changes induced by ischemia/reperfusion in human free muscle flap tissue samples. Ann. Plast. Surg. 68, (2), 202-208 (2012).
  11. Dragu, A., et al. Gene expression analysis of ischaemia and reperfusion in human microsurgical free muscle tissue transfer. J. Cell. Mol. Med. 15, (4), 983-993 (2011).
  12. Tilgner, A., Herrberger, U. [myocutaneous flap models in the rat. Anatomy, histology and preparation technic of the myocutaneous rectus abdominis flap]. Z. Versuchstierkd. 29, (5-6), 231-236 (1987).
  13. Dunn, R. M., Huff, W., Mancoll, J. The rat rectus abdominis myocutaneous flap: A true myocutaneous flap model. Ann. Plast. Surg. 31, (4), 352-357 (1993).
  14. Clugston, P. A., Perry, L. C., Fisher, J., Maxwell, G. P. A rat transverse rectus abdominis musculocutaneous flap model: Effects of pharmacological manipulation. Ann. Plast. Surg. 34, (2), 154-161 (1995).
  15. Ozgentas, H. E., Shenaq, S., Spira, M. Development of a tram flap model in the rat and study of vascular dominance. Plast. Reconstr. Surg. 94, (7), 1012-1017 (1994).
  16. Doncatto, L. F., da Silva, J. B., da Silva, V. D., Martins, P. D. Cutaneous viability in a rat pedicled tram flap model. Plast. Reconstr. Surg. 119, (5), 1425-1430 (2007).
  17. Lineaweaver, W. C., et al. Vascular endothelium growth factor, surgical delay, and skin flap survival. Ann. Surg. 239, (6), 866-873 (2004).
  18. Rezende, F. C., et al. Electroporation of vascular endothelial growth factor gene in a unipedicle transverse rectus abdominis myocutaneous flap reduces necrosis. Ann. Plast. Surg. 64, (2), 242-246 (2010).
  19. Zacchigna, S., et al. Improved survival of ischemic cutaneous and musculocutaneous flaps after vascular endothelial growth factor gene transfer using adeno-associated virus vectors. Am. J. Pathol. 167, (4), 981-991 (2005).
  20. Zhang, F., et al. Improvement of skin paddle survival by application of vascular endothelial growth factor in a rat tram flap model. Ann. Plast. Surg. 46, 314-319 (2010).
  21. Hijjawi, J., et al. Platelet-derived growth factor β, but not fibroblast growth factor 2, plasmid DNA improves survival of ischemic myocutaneous flaps. Arch. Surg. 139, (2), 142-147 (2004).
  22. Wong, M. S., et al. Basic fibroblast growth factor expression following surgical delay of rat transverse rectus abdominis myocutaneous flaps. Plast. Reconstr. Surg. 113, (7), 2030-2036 (2004).
  23. Zhang, F., et al. Microvascular transfer of the rectus abdominis muscle and myocutaneous flap in rats. Microsurgery. 14, (6), 420-423 (1993).
  24. Hallock, G. G., Rice, D. C. Comparison of tram and diep flap physiology in a rat model. Plast Reconstr Surg. 114, (5), 1179-1184 (2004).
  25. Qiao, Q., et al. Patterns of flap loss related to arterial and venous insufficiency in the rat pedicled tram flap. Annals of Plastic Surgery. 43, (2), 171 (1999).
  26. Persy, V. P., Verhulst, A., Ysebaert, D. K., De Greef, K. E., De Broe, M. E. Reduced postischemic macrophage infiltration and interstitial fibrosis in osteopontin knockout mice. Kidney Int. 63, (2), 543-553 (2003).
  27. Li, Y., et al. Overexpression of cgmp-dependent protein kinase i (pkg-i) attenuates ischemia-reperfusion-induced kidney injury. Am. J. Physiol. Ren. Physiol. 302, (5), 561-570 (2012).
  28. Hunter, J. P., et al. Effects of hydrogen sulphide in an experimental model of renal ischaemia-reperfusion injury. Brit. J. Surg. 99, (12), 1665-1671 (2012).
  29. Hamada, T., Fondevila, C., Busuttil, R. W., Coito, A. J. Metalloproteinase-9 deficiency protects against hepatic ischemia/reperfusion injury. Hepatology. 47, (1), 186-198 (2008).
  30. Duarte, S., Hamada, T., Kuriyama, N., Busuttil, R. W., Coito, A. J. Timp-1 deficiency leads to lethal partial hepatic ischemia and reperfusion injury. Hepatology. 56, (3), 1074-1085 (2012).
  31. Shen, X. D., et al. Cd154-cd40 t-cell costimulation pathway is required in the mechanism of hepatic ischemia/reperfusion injury, and its blockade facilitates and depends on heme oxygenase-1 mediated cytoprotection. Transplantation. 74, (3), 315-319 (2002).
  32. Liu, J., et al. Endoplasmic reticulum stress modulates liver inflammatory immune response in the pathogenesis of liver ischemia and reperfusion injury. Transplantation. 94, (3), 211-217 (2012).
  33. Pan, G. Z., et al. Bone marrow mesenchymal stem cells ameliorate hepatic ischemia/reperfusion injuries via inactivation of the mek/erk signaling pathway in rats. J. Surg. Res. 178, (2), 935-948 (2012).
  34. Darouiche, R. O., et al. Chlorhexidine-alcohol versus povidone-iodine for surgical-site antisepsis. New. Engl. J. Med. 362, (1), 18-26 (2010).
  35. Fukui, A., Inada, Y., Murata, K., Tamai, S. Plasmatic imbibition" in the rabbit flow-through venus flap, using horseradish peroxidase and fluoroscein. J. Reconstr. Mirosurg. 11, 255-264 (1995).
  36. Dunn, R. M., Mancoll, J. Flap models in the rat: A review and and reappraisal. Plast. Reconstr. Surg. 90, (2), 319-328 (1992).
  37. Taylor, G., Minabe, T. The angiosomes of the mammals and other vertebrates. Plast. Reconstr. Surg. 89, (2), 181-215 (1992).
  38. Taylor, G., Corlett, R., Boyd, J. The versatile deep inferior epigastric (inferior rectus abdominis) flap. Brit. J. Plast. Surg. 37, (3), 330-350 (1984).
  39. Taylor, G., Corlett, R., Boyd, J. The extended deep inferior epigastric flap: A clinical technique. Plast. Reconstr. Surg. 72, (6), 751-765 (1983).
  40. Tai, Y., Hasegawa, H. A tranverse abdominal flap for reconstruction after radical operations for recurrent breast cancer. Plast. Reconstr. Surg. 53, (1), 52-54 (1974).
  41. Scheflan, M., Dinner, M. I. The transverse abdominal island flap: Part i. Indications, contraindications, results, and complications. Ann. Plast. Surg. 10, 24-35 (1983).
  42. Tindholdt, T. T., Saidian, S., Pripp, A. H., Tonseth, K. A. Monitoring microcirculatory changes in the deep inferior epigastric artery perforator flap with laser doppler perfusion imaging. Ann. Plast. Surg. 67, (2), 139-142 (2011).
  43. Tindholdt, T. T., Saidian, S., Tonseth, K. A. Microcirculatory evaluation of deep inferior epigastric artery perforator flaps with laser doppler perfusion imaging in breast reconstruction. J. Plast. Surg. Hand. Surg. 45, (3), 143-147 (2011).
  44. Booi, D. I., Debats, I. B. J. G., Boeckx, W. D., van der Hulsi, R. R. W. J. A study of perfusion of the distal free-tram flap using laser doppler flowmetry. J. Plast. Reconstr. Aes. 61, 282-288 (2008).
  45. Hallock, G. G. Physiological studies using laser doppler flowmetry to compare blood flow to the zones of the free tram flap. Ann. Plast .Surg. 47, (3), 229-233 (2001).
  46. Collin, T. Image j for microscopy. Biotechniques. Suppl. 43, (1), 25-30 (2007).
  47. Hallock, G., Rice, D. Physiologic superiority of the anatomic dominant pedicle of the tram flap in a rat model. Plast. Reconstr. Surg. 96, 111-118 (1995).
  48. Ozmen, S., Ayhan, S., Demir, Y., Siemionow, M., Atabay, K. Impact of gradual blood flow increase on ischaemia-reperfusion injury in the rat cremaster microcirculation model. J. Plast. Reconstr. Aes. 61, (8), 939-948 (2008).
  49. Rucker, M., Vollmar, B., Roesken, F., Spitzer, W. J., Menger, M. D. Microvascular transfer-related abrogation of capillary flow motion in critically reperfused composite flaps. Brit. J. Plast Surg. 55, (2), 129-135 (2002).
  50. Rucker, M., Kadirogullari, B., Vollmar, B., Spitzer, W. J., Menger, M. D. Improvement of nutritive perfusion after free tissue transfer by local heat shock-priming-induced preservation of capillary flowmotion. J. Surg. Res. 123, 102-108 (2005).
  51. Rucker, M., et al. New model for in vivo quantification of microvascular embolization, thrombus formation, and recanalization in composite flaps. J. Surg. Res. 108, (1), 129-137 (2002).
  52. Wang, W. Z., Baynosa, R. C., Zamboni, W. A. Update on ischemia-reperfusion injury for the plastic surgeon. Plast. Reconstr. Surg. 128, (6), 685e-692e (2011).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics