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Baczynska, A. M., Shaw, S., Roberts, H. C., Cooper, C., Aihie Sayer, A., Patel, H. P. Human Vastus Lateralis Skeletal Muscle Biopsy Using the Weil-Blakesley Conchotome. J. Vis. Exp. (109), e53075, doi:10.3791/53075 (2016).

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Abstract

Perkutane Muskelbiopsie der Weil-Blakesley Conchotom verwendet, ist gut sowohl in der klinischen Forschung und Praxis etabliert. Es ist eine sichere, wirksame und gut verträgliche Technik. Die Weil-Blakesley Conchotom hat eine scharfe beißende Spitze mit einem 4 - 6 mm breit hohl. Es wird durch ein 5 eingeführt - 10 mm Hautschnitt und kann für eine kontrollierte Gewebepenetration manövriert werden. Die Spitze wird geöffnet und geschlossen, das Gewebe innerhalb und dann gedreht, um 90 -180 ° um den Muskel zu schneiden. Die Menge des Muskels erhalten nach wiederholter Probennahme von 20 mg bis 290 mg variieren kann, die sowohl für die Histologie und molekulare Studien verarbeitet werden können. Die Wunde muss trocken gehalten werden und starke körperliche Aktivität für etwa 72 Stunden auf einem Minimum gehalten, obwohl normale Aktivitätsniveaus neu starten können unmittelbar nach dem Eingriff. Dieses Verfahren ist sicher und wirksam, wenn sie besonderes Augenmerk auf die Auswahl der Themen, voll Aseptik und nach dem Eingriff Pflege bezahlt wird. Sowohl rechts und links vastus lateralis sind geeignet für die Biopsie abhängig von Teilnehmer bevorzugt.

Introduction

Erhalten Skelettmuskel für die Diagnose einer Myopathie und anderen neuromuskulären degenerativen Krankheiten beruht auf sichere und effiziente Methoden , die 1 akzeptabel und nicht incapacitating Patienten sind. Historisch enthalten, Verfahren zur Gewinnung Muskelgewebes zur Analyse offenen Biopsien unter Vollnarkose durchgeführt oder von post mortem. Diese Techniken direkte Visualisierung des Muskels erlaubt und erlaubt ein größeres Stück Muskel biopsiert werden. In Anbetracht der möglichen Nachteile dieser Techniken für den Patienten haben in Bezug auf die Krankenhausaufenthalt und Erholung, perkutane "halboffene" Muskelbiopsie Methoden wurden als Alternativen eingeführt. Diese Technik wurde zuerst von Duchenne (1806-1875) durchgeführt, der ein selbst erstellter Nadel mit einem Trokar verwendet und war in der Lage , einen Muskel Probe aus einem lebenden Subjekt ohne Vollnarkose 2 zu erhalten. Seitdem wurden verschiedene Formen von Biopsienadeln verwendet , 3,4,5 worden. Jedoch ist die Biopsie needle von Bergström entwickelte im Jahr 1962 war die am häufigsten in der klinischen Praxis verwendet wird; sowohl bei Kindern und Erwachsenen, sowie in der Forschung 6.7.8.9.10. Es besitzt einen scharfen Trokar, eine Schneidkanüle und eine Schubstange des Gewebes Post Biopsie zu vertreiben. Muscle Erträge aus diesem Verfahren gewonnen wurden , von 25 -293 mg nach der Probenahme 11,9 wiederholt Bereich berichtet.

Henriksson eingeführt , um die Weil-Blakesley Conchotom 1979 als Alternative halboffenen Muskelbiopsie - Verfahren (Figur 1) 12. Das Instrument ist eine einzelne Struktur im Gegensatz zu dem Bergström Konstrukt und ist wie ein forcep mit einem scharfen beißenden Spitze entworfen. Die Spitze Größe kann von 4 mm bis 6 mm in der Breite betragen. Wenn die beiden Ränder der beißende Spitze entgegenstellen, ist eine hohle gebildet, die Erfassung des Muskels gewährleistet. Die Conchotom wird durch einen 5 eingesetzt - 10 mm Hautschnitt und vermeidet die Notwendigkeit für einen Trokar, den Muskel und der darüberliegenden Faszie als scalpe einzudringenl kann verwendet werden, um einen Track zu machen bis auf den Muskel.

Diese Methode ermöglicht Gewebepenetration mit einem hohen Grad an Manövrierfähigkeit 13,14 gesteuert. Es ist besonders nützlich für die Standorte , an denen unangemessenen Druck potentiell neurovaskulären oder der zugrunde liegenden knöchernen Strukturen zB beschädigen könnten., An der Stelle des tibialis anterior 15,14. Muscle Ausbeuten die Conchotom verwenden, können variabel sein und in unserer Praxis 20-200 mg des Muskels hat nach wiederholten Abtasten erhalten wurde. Ein potentieller Vorteil der Conchotom über die Bergström Nadel, zusätzlich zu dem hohen Grad an Manövrierfähigkeit bietet, ist , dass die beißenden Spitze nicht geschärft werden muss oder so oft ersetzt , wie der Trokar des Bergström 16 konstruieren.

Das übergeordnete Ziel der Muskelbiopsie der Weil Blakesley Conchotom Verwendung ist, ausreichende Mengen von Muskelgewebe zu erhalten Histochemie und molekulare Analyse sowohl für diagnostische und resear zu ermöglichench Studie. Es ist ein einfaches und sicheres Verfahren, die leicht erlernt werden kann. Mit dieser Technik, Muskel geeignet für die Biopsie umfasst Bizeps, Trizeps, Deltamuskel, Gastrocnemius, tibialis anterior, soleus und die sacrospinals 17,15,7,18,14. Der äußerste Teil der vastus lateralis ist die häufigste Stelle für die Biopsie , da sie die Hauptneurovaskulären Strukturen innerhalb der Oberschenkel vermieden wird . Es ist etwa zwei Drittel nach unten eine imaginäre Linie, die Spina iliaca anterior superior und die Patella identifiziert. Muskel - Morphologie Daten, zum Beispiel myofibre Bereich, myofibre Proportionen, Kapillardichte von vastus lateralis abgeleitet Probenahme in der Literatur weit verbreitet sind wodurch ein Vergleich zwischen den Studien 11,19.

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Protocol

Ethik-Anweisung: Eine Beschreibung des Verfahrens Muskelbiopsie wir innerhalb unserer Institution folgen nun folgt. Die Muskelbiopsie Verfahren wird in der Hertfordshire Sarkopenie Studie, die von der Hertfordshire Research Committee Nummer 07 / Q0204 / 68 genehmigt wurde. Alle Teilnehmer gaben informierte Zustimmung 20 geschrieben.
HINWEIS: Ein einzelner Bediener das Verfahren ausführen können, von einem Assistenten geholfen, die die Teilnehmer im Gespräch, um Angst zu reduzieren eingreifen können und sicherzustellen, dass sie jederzeit bequem sind. Das Verfahren Raum sollte mit einem Waschbecken, einem höhenverstellbaren Couch, saubere Oberflächen und ein Verfahren Wagen ausgestattet werden.

1. Bereiten Sie die Teilnehmer (Abbildung 2)

  1. Bitten Sie den Teilnehmer bequem zu legen, auf dem Rücken auf einer Couch. Setzen Sie die bevorzugte Oberschenkel von der Leistenfalte. Verteilen Sie eine Wegwerf-Absorptionslage unter dem exponierten Oberschenkel. Stellen Sie sicher, dass das Bein bleibt gerade und entspannt während des gesamten Verfahrens aberdie Oberschenkel gespannt wird kurzzeitig die vastus lateralis zu skizzieren.
  2. Markieren Sie die Prozedur Ort etwa zwei Drittel nach unten eine gedachte Linie von der Spina iliaca anterior superior an der Patella.

2. Bereiten Sie die Haut (Abbildung 2)

  1. Rasur die Haut auf ca. 4 cm im Durchmesser rund um das vorgeschlagene Biopsiestelle mit einem sterilen Rasierklinge und reinigen Sie die Haut mit einem Alkoholtupfer.
    Hinweis: Dies ist eine nachfolgende Haar Einklemmung in der Wunde während des Heilungsprozesses zu verhindern. Dieser Schritt ist optional entsprechend der Präferenz des Betreibers.
  2. Infiltrieren die Haut und darüber liegenden Faszie mit örtlicher Betäubung. Verwenden Sie eine 25 G-Nadel eine subkutane Bleb von 2% Lidocain dann infiltrieren tiefer in das subkutane Gewebe mit einer 23 G Nadel anzuheben. Ziel ist mindestens der Hälfte bis einem Zoll in Abhängigkeit von dem subkutanen Gewebe Gehalt an der Biopsiestelle zu durchdringen. Diese Tiefe sollte ausreichen, um die darüber liegende fas zu gewährleistencia wird betäubt. Lassen Sie 2 bis 5 min für das Anästhetikum zum Handeln. Bestätigen Anästhesie durch die Haut sanft mit der Nadel oder Skalpell Spitze Sondieren.

3. Vorbereiten eines sterilen Bereich (Figur 2)

  1. Waschen Sie Ihre Hände mit Seife und halten saubere Hände, bis eine sterile Kleid getragen wird. Decken Sie die Hände mit sterilen Handschuhen vor einem sterilen Bereich auf dem Verfahren Wagen zu schaffen.
  2. Sterilisieren Sie die Biopsiestelle mit 2% Chlorhexidin / Isopropylalkohol-Lösung oder einer Jod basierte Hautdesinfektionsmittel. Tragen Sie eine sterile Abdeckung mit einer Klebe Öffnung der Biopsiestelle zu entlarven, sondern auch einen sterilen Bereich aufrechtzuerhalten.

4. Führen Sie das Verfahren (Abbildung 2)

  1. Mit einer Größe 11 Skalpell, machen Sie einen von 5 bis 10 mm Schnitt auf der Haut und nach unten und durch die darüber liegende Faszie. Legen Sie die geschlossene beißende Spitze des Conchotom durch den Einschnitt in einem rechten Winkel zur Längsachse des Oberschenkels, bis zu einer Tiefe Lungs halben bis einem Zoll. Bei Bedarf Einsatzdie freie Hand zu halten und den Oberschenkel rund um die Biopsiestelle, während die Spitze des Conchotom geöffnet und geschlossen innerhalb des Muskels zu unterstützen.
  2. Drehen Sie den Conchotom durch 90-180 °, um den Muskel zu schneiden. Ziehen Sie die Conchotom und öffnen Sie die Spitze auf steriler Gaze mit steriler normaler Kochsalzlösung angefeuchtet wurde. Wiederholen Sie den Vorgang innerhalb der einzelnen Wundstelle, falls notwendig, um eine ausreichende Muskelgewebe erhalten. Übertragen Sie die Gaze in einen Behälter auf Eis gelegt. Übertragen, um den Behälter zu einer Aufbereitungslabor der Muskel entsprechend dem lokalen institutionellen Protokoll zu verarbeiten.

5. Nach Ablauf (Abbildung 2)

  1. Bewerben direkten Druck auf die Wunde für bis zu 5 min. Schließen Sie die Wunde mit Steri-Strips, indem sie auf die Wunde parallel zu rechten Winkel gegenüber potentiell Narbengewebe entfernen zu vermeiden und die Wiedereröffnung der Wunde, wenn die Steri-Strips versehentlich entfernt werden. Legen Sie eine sterile absorbierenden Verband auf die Steri-Strips und binden eine zweischichtigeVerband für die Komprimierung und Sicherung mit Klebeband.
  2. Erklären Sie den Wundverband Methode an den Teilnehmer, da sie einen Verbandswechsel 3 müssen durchführen - 4 Tage nach dem Eingriff. Stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer den Kompressionsverband entfernt, bevor er später am Abend zu Bett.

6. Beitrag Biopsy Tipps

  1. Informieren Sie den Teilnehmer, der es üblich ist , eine Oberschenkel Steifigkeit zu erleben , die durch sanfte Bewegung erleichtert werden kann (z. B. zu Fuß). Verwenden Sie einfache Analgesie wie Paracetamol. Über den Teilnehmer über vorübergehende Taubheit um die Biopsiestelle, die für bis zu zwei Wochen, sowie die mögliche Komplikation einer Wundinfektion bestehen bleiben kann.

7. Anweisungen für den Gegenstand nach dem Eingriff

  1. Bitten Sie den Teilnehmer starke Aktivität zu vermeiden, für 72 Stunden (wie Klettern, Laufen, Heben schwerer Lasten). Bitten Sie den Teilnehmer Eintauchen für 48 in Wasser zu vermeiden - 72 Stunden. Allerdings weisen den TEILNEHMERt wickeln Haftfolie oder ähnliches um die Biopsiestelle beim Duschen den Verband trocken zu halten.
  2. Bitten Sie den Teilnehmer den Verband nach 3 zu ändern - 4 Tage und die Steri-Strips nach einer Woche zu entfernen.
    HINWEIS: Die Teilnehmer sollten schriftliche Anweisungen für die Zeit nach Biopsie Pflege, Ersatz Dressings und Notfall Kontaktdaten des Teams für die Durchführung des Verfahrens verantwortlich gegeben werden.

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Representative Results

Das oben beschriebene Verfahren ist sicher und akzeptabel in beiden klinischen und wissenschaftlichen Einstellungen. Wenn die Biopsie als Teil der Diagnoseprozess durchgeführt wird, sollte der Muskel entsprechend des Patienten Symptome und Anzeichen von Muskelschwäche gewählt. Die Biopsiestelle sollte von früheren Verletzungen, Kontrakturen oder Instrumentierung 21,1 frei sein. In der Forschung können standardisierten Bedingungen wie Fasten oder den Ausschluss von Patienten mit Diabetes 19 erforderlich. Antikoagulantien wie Warfarin müssen angehalten werden und die Gerinnungszeit, bevor das Verfahren überprüft. Einfache Aspirin in einer Dosis von 75mg kann fortgesetzt werden , wie unsere Erfahrung zeigt , ist es nicht signifikant das Risiko von Über Ausbluten 22 erhöhen. Darüber hinaus sollte geprüft Teilnehmer gegeben werden, Drogen zu nehmen, die die Wundheilung beeinträchtigen. Im Wesentlichen sollten die Risiken des Stoppens Medikation in jeder gegen die Vorteile des Verfahrens gewogen werdenFall. Während die Teilnehmerauswahl, eine detaillierte Geschichte der möglichen Allergien gegen lokale Betäubungsmittel, Jod / Chlorhexidin und Wundauflagen sollten je nach Bedarf erhalten und Alternativen verwendet werden. Die Teilnehmer sollten über die seltene, aber mögliche Auftreten von allergischen Reaktionen gewarnt werden, die als erhöhte Rötung der Haut, Schwellung oder Blasen manifestieren kann. Unter diesen Umständen Entfernen des Verbandes (n) und die Behandlung mit Antihistaminika / können Steroide notwendig.

Das Verfahren dauert etwa 15 - 20 min. Es ist wichtig, genau auf Asepsis zu zahlen, um das Risiko einer Wundinfektion zu minimieren. Während des Verfahrens Teilnehmer kann einige Beschwerden auftreten. Auftreten von scharfen Schmerz weitere Infiltration von Lokalanästhetika erforderlich machen kann. Nach dem Eingriff ist Oberschenkel Steifigkeit häufig erfahrene und kann durch sanfte Bewegung entlastet werden (z. B. zu Fuß). Im Hertfordshire SarkopenieStudy (HSS), die Schmerz-Scores mit dem Schmerz visuellen Analogskala (VAS) (Skala von 0 mm - 'kein Schmerz "bis 100 mm -" Schmerzen so schlimm, wie sein kann ") gemessen wurden, waren typischerweise niedrig mit einem Median von 7 mm während des Verfahrens und 4 mm einen Tag nach dem Eingriff auf die in dieser Studie darauf hindeutet , fand das Verfahren minimal schmerzhaft 22 (Werkstoff - Tabelle) .Die Rate von Wundkomplikationen in der Literatur berichtet , im Bereich von 1% bis 3% und umfassen vor allem Wund Hämatom Bildung 13,9,14. Eine Studie beschrieb eine ernsthafte ein Unter Faszien Hämatom und eine anschließende tiefe Venenthrombose 13. In der HSS die Rate der Wund Komplikation (als harter Klumpen unter der Narbe beschrieben für 3 Wochen) betrug 1% 22. Die Teilnehmer können Taubheit um den kleinen Einschnittstelle gegeben Notwendigkeit einzuschneiden durch die Haut und das Unterhautgewebe auftreten. Unserer Erfahrung nach ist diese Taubheit transiente und hat sich innerhalb von ein oder zwei wee vollständig gelöst ks.

Mit Bezug auf die repräsentative histologischen Ergebnisse untersuchten wir bisher den Zusammenhang zwischen Entwicklungs Einflüsse und Muskelmorphologie 19. In dieser Studie bedeuten Typ I myofibre Bereich (SD) in 48 niedriger Geburtsgewicht (≤3.18 kg) Männer war 4903 & mgr; m 2 (1354 & mgr; m 2) und 4644 & mgr; m 2 (1022 & mgr; m 2) in 47 höheren Geburtsgewicht (≥3.63 kg) Männer, während die Fläche , Typ - II - myofibre war 4046 & mgr; m 2 (1166 & mgr; m 2) und 3859 & mgr; m 2 (1127 & mgr; m 2) in niedrigeren und höheren Geburtsgewicht Männer sind.

Abbildung 1
Abbildung 1. Bild von Weil-Blakesley Conchotom. Die Weil-Blakesley Conchotom mit einem 6 mm beißend Spitze wird in dieser Studie verwendet.5 / 53075fig1large.jpg "target =" _ blank "> Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Figur 2
Abbildung 2. Muskelbiopsie unter Verwendung der Technik der Weil-Blakesley Conchotom. (A) Das Bein wurde von der Leistenfalte ausgesetzt. Die Biopsie Bereich über die vastus lateralis wurde der Haare rasiert, markiert, infiltriert mit Lidocain und mit Antiseptikum gereinigt. Die Biopsie Bereich wurde isoliert. Die Haut und die darüber liegenden Faszie wurden dann mit einer Größe 11 Skalpell durchstochen. (B) Die Conchotom wurde in die Spur eingefügt hergestellt durch das Skalpell und um 90 ° gedreht , um die Muskel auszuschneiden. CD. Die 5 -. 10 mm Wunde wurde mit Steri-Strips geschlossen und angezogen (vorher 22 veröffentlicht) Bitte klicken Sie hier , um eine lar anzuzeigenger-Version dieser Figur.

Figur 3
Abbildung 3. Steri-Strip - Anwendung. Die Ste- Streifen parallel zum kleinen Einschnitt eingesetzt. Diese Methode ist mit einer guten Geschwindigkeit der Heilung verbunden sind; typischerweise innerhalb von einer Woche. Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 4
Abbildung 4. Muskelbiopsien der vastus lateralis. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Median (Quartilsbereich [IQR])
Während des Verfahrens 7 (1 - 34)
Eines Tages nach dem Eingriff 4 (0 - 16)
Sieben Tage nach dem Eingriff 1 (0-4)
Tägliche Aktivität Resumed N (%)
Nach einem Tag 60 (65%)
Nach zwei Tagen 26 (28%)
Mehr als zwei Tage 7 (7%)

Tabelle 1. Schmerzen visuellen Analogskala (VAS) Partitur und Wiederaufnahme der Aktivität in 93 Studienteilnehmer nach Conchotom Muskelbiopsie in der Hertfordshire Sarkopenie Studie. Die Schmerzskala reichte von 0 mm - "kein Schmerz" zumaximal 100 mm - "Schmerzen so schlimm, wie sein kann." Die Mehrheit der Teilnehmer wieder aufgenommen üblichen täglichen Aktivitäten einen Tag nach Verfahren.

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Discussion

Um Teilnehmer die Sicherheit zu gewährleisten und effizient durchzuführen, die Muskelbiopsie, ist es wichtig, die Aufmerksamkeit auf wichtige Schritte innerhalb des Protokolls zu zahlen.

Die Teilnehmer müssen nach sorgfältiger Berücksichtigung der Ausschlusskriterien ausgewählt werden, um Komplikationen wie Blutungen und schlechte Wundheilung zu vermeiden. Strenge Asepsis während des gesamten Verfahrens wesentlich. Die Anwendung der richtigen Technik wird sichergestellt, Teilnehmer Komfort, Minimierung unerwünschter Trauma Teilnehmer Gewebe und erlauben eine ausreichende Probenausbeute für die Analyse. Gelegentlich kann es schwierig sein, eine Muskelprobe zu erhalten, vor allem, wenn der Teilnehmer eine übermäßige subkutane Fettgewebe aufweist. Überschüssiges Blutungen können auch bei sorgfältiger Auswahl der Teilnehmer in diesem Fall eine Entscheidung mit Verfahren, um fortzufahren auftreten sollte gemacht werden. Direkter Druck auf die Wundstelle für bis zu 5 min kann notwendig sein, die Hämostase zu fördern und Quetschungen minimieren. Eine andere Methode, um Blutungen zu minimieren istverwenden Lidocain mit Epinephrin, die eine lokale Vasokonstriktion verursachen. Jedoch muß Epinephrin mit nachfolgenden Analysen und Vorsicht stören können verwendet werden. Es ist die Präferenz des Autors kein Adrenalin während dieses Verfahrens zu verwenden.

Mehrere Analysen können in Muskelgewebe gegeben, um die Fortschritte in der Mikroskopie, Bildanalyse, histochemischen und molekularen Analyseverfahren durchgeführt werden. Dazu gehören Muskelmorphologie zB die Beurteilung., Faserzusammensetzung, Faserquerschnittsfläche, Vaskularität, einzelne Faser Kontraktionsaktivität, die Analyse von RNA, Protein sowie Enzymaktivität 23,24,25,19,26,27. Obwohl routinemäßig in der klinischen diagnostischen Verfahren von Myopathie verwendet wird Muskelbiopsie zunehmend in Forschung durchgeführt. Zum Beispiel haben wir die Entwicklungs Einflüsse auf die Muskelmorphologie zuvor gezeigt , können die Verbindungen zwischen niedrigeren Geburtsgewicht und Sarkopenie 19 erklären. Potential Einschränkungen dieser Technik, Similar zu anderen halboffenen Techniken umfassen wird an einem Standort beschränkt , in denen die Morphologie dh Muskelfasertyp nicht repräsentativ für die gesamte Muskelgruppe sein kann.

Muskelbiopsie mit dem Weil Blakesley Conchotom ist eine machbare und akzeptable Verfahren. Dieses Verfahren stellt eine alternative Methode zur Bergström und andere Methoden Nadelbiopsie. Es ist leicht zu meistern und gibt eine gute Probenausbeute für die Analyse. Die Komplikationsrate ist gering und Beschwerden auf ein Minimum beschränkt, wenn das Verfahren wird eine standardisierte Technik durchgeführt, wie oben beschrieben, strengen aseptischen Bedingungen gehalten und eine umfassende Beratung über den Post-Biopsie Pflege gegeben.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Weil-Blakesley conchotome Gebrüder Zepf Medizintechnik, Dürbheim, Germany None 6 mm biting tip
5 ml 2% lidocaine Generic use None One 5 ml vial should suffice for adequate anaesthesia
Alcohol swab Generic use None
5 ml syringe Generic use None
25 G and 23 G sterile needles Generic use None
Sterile scalpel size 11 Generic use None
Sterile gauze squares Generic use None
Sodium chloride 0.9% 10 ml Fannin 1122/002/001
Steri-Drape™ Small Drape with Adhesive Aperture 3M 1020
ChloraPrep 2% w/v /70% v/v cutaneous solution  CareFusion 270400 Two
Steri-Strip™ 1/4 inch x 3 inch Reinforced Adhesive Skin Closures 3M R1541
PRIMAPORE sterile dressing 15 cm x 8 cm Smith & 
Nephew
66000318
Cotton crepe bandage Hospicrepe 233 7,5 cm x 4,5 m Hartmann 915562
Flexible cohesive bandage Co-Plus LF BSN medical 2904565
Disposable absorbent sheet Generic use None
Micropore or transpore tape Generic use None
Sterile gown with sterile paper towels Generic use None
Sterile gloves Generic use None

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References

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Comments

1 Comment

  1. Hi. Nice video. It looks like you inject intra-muscular anesthetics - one comment on that is the effects on both morphology and inflammatory markers such as cytokines. We have repeatedly observed these disturbances and recommend only subcutaneous anesthetics. Best regard, Christer Malm, Umeå University, Sweden.

    Reply
    Posted by: Christer M.
    March 8, 2016 - 3:10 AM

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