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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

Percutanea biopsia muscolare utilizzando il conchotome Weil-Blakesley è ben consolidata sia nella pratica clinica e nella ricerca. Si tratta di una tecnica sicura, efficace e ben tollerato. Il conchotome Weil-Blakesley ha una punta affilata mordere con un 4 - larghezza cavo 6 mm. Esso è inserito attraverso un 5 - un'incisione 10 millimetri pelle e può essere manovrato per la penetrazione tissutale controllata. La punta viene aperto e chiuso all'interno del tessuto e quindi ruotato di 90 ° -180 per tagliare il muscolo. La quantità di muscolo ottenute in seguito ripetuto campionamento può variare da 20 mg a 290 mg, che possono essere elaborati sia per l'istologia e studi molecolari. La ferita deve essere mantenuto attività fisica asciutta e vigorosa ridotto al minimo per circa 72 ore, anche se i livelli normali di attività può ripartire immediatamente dopo la procedura. Questa procedura è sicura ed efficace quando molta attenzione è riservata alla selezione dei soggetti, completa asepsi e procedura di post cura. Sia a destra ea sinistra vlateralis Astus sono adatti per la biopsia dipende dalla preferenza dei partecipanti.

Introduction

Ottenere muscolo scheletrico per la diagnosi di una miopatia e altre malattie degenerative neuromuscolari basa su metodi sicuri ed efficaci che sono accettabili e non invalidante ai pazienti 1. Storicamente, metodi per ottenere tessuto muscolare per l'analisi inclusi biopsie aperte eseguite in anestesia generale o dal post mortem. Queste tecniche ha permesso la visualizzazione diretta del muscolo e consentito un pezzo più grande di muscoli per essere sottoposte a biopsia. Date le potenziali svantaggi queste tecniche hanno al paziente in termini di degenza e di recupero, percutanee 'semi-aperti "metodi di biopsia muscolare sono stati introdotti come alternative. Questa tecnica è stata prima eseguita da Duchenne (1806-1875), che ha usato un ago di auto-costruito con un trequarti ed è stato in grado di ottenere un campione di muscolo da un soggetto vivente senza anestesia generale 2. Da allora, varie forme di aghi bioptici sono stati utilizzati 3,4,5. Tuttavia, la biopsia nEedle sviluppato da Bergstrom nel 1962 è stato il più comunemente usato nella pratica clinica; sia nei bambini e negli adulti, così come nella ricerca 6,7,8,9,10. Possiede una trocar tagliente, una cannula di taglio ed un'asta di spinta per espellere il palo tessuto bioptico. Rendimenti muscolari da questa procedura sono stati segnalati per variare da 25 -293 mg dopo il campionamento 11,9 ripetuto.

Henriksson introdotto il conchotome Weil-Blakesley nel 1979 come metodo biopsia muscolare semiaperto alternativa (figura 1) 12. Lo strumento è una struttura unica differenza del costrutto Bergstrom ed è stata progettata come una pinza con una punta affilata pungente. La dimensione punta può variare da 4 mm a 6 mm di larghezza. Quando i due bordi della punta mordere oppongono, una cavità è formata che assicura la cattura del muscolo. Il conchotome viene inserito attraverso un 5 - mm incisione 10 cutanea ed evita la necessità di un trequarti per penetrare il muscolo e la fascia sovrastante come Scalpel può essere usato per fare una traccia fino al muscolo.

Questo metodo permette controllato penetrazione del tessuto con un elevato grado di manovrabilità 13,14. È particolarmente utile per i siti dove indebita pressione potrebbe potenzialmente danneggiare strutture ossee neurovascolari o sottostanti ad es., Nel sito del tibiale anteriore 15,14. rendimenti muscolo tramite il conchotome possono essere variabili e nella nostra pratica 20 - sono stati ottenuti 200 mg di muscoli dopo il campionamento ripetuto. Un vantaggio potenziale del conchotome sull'ago Bergstrom, oltre alla grande manovrabilità che offre, è che la punta mordere non necessita di essere affilati o sostituito spesso trequarti della Bergstrom costrutto 16.

L'obiettivo generale di biopsia muscolare utilizzando la conchotome Weil Blakesley è quello di ottenere una quantità sufficiente di tessuto muscolare per permettere istochimica e analisi molecolare sia per la diagnosi e researstudio ch. Si tratta di una procedura semplice e sicura che può essere appresa facilmente. Con questa tecnica, il muscolo adatto per la biopsia comprende bicipiti, tricipiti, deltoidi, gastrocnemio, tibiale anteriore, soleo e le sacrospinals 17,15,7,18,14. La parte più esterna del vasto laterale è il sito più comune utilizzato per la biopsia in quanto evita le principali strutture neurovascolari all'interno della coscia. Si è identificato circa due terzi verso il basso una linea immaginaria che unisce la spina iliaca anteriore superiore e la rotula. Dati morfologia muscolare, ad esempio zona myofibre, proporzioni myofibre, densità capillare derivato dal vasto laterale di campionamento sono ampiamente disponibili in letteratura che permette il confronto tra gli studi 11,19.

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Protocol

Etica dichiarazione: Una descrizione della procedura di biopsia muscolare seguiamo all'interno della nostra istituzione segue ora. La procedura di biopsia muscolare viene utilizzata nel Hertfordshire Sarcopenia studio che è stato approvato dal Comitato di ricerca numero di Hertfordshire 07 / Q0204 / 68. Tutti i partecipanti hanno dato consenso informato scritto 20.
NOTA: un singolo operatore può eseguire la procedura, aiutato da un assistente che può coinvolgere il partecipante in una conversazione al fine di ridurre l'ansia e garantire che essi sono confortevoli in ogni momento. La camera procedura deve essere dotato di un lavandino, un'altezza divano registrabile, superfici pulite e un carrello procedimento.

1. Preparare il partecipante (Figura 2)

  1. Chiedere al partecipante di porre comodamente, in posizione supina su un divano. Esporre la coscia preferito dalla piega inguinale. Stendere un foglio assorbente usa e getta sotto la coscia esposto. Assicurarsi che la gamba rimane dritta e rilassata durante tutta la procedura, mala coscia è teso a delineare momentaneamente vasto laterale.
  2. Segna il sito procedura di circa due terzi verso il basso una linea immaginaria dalla spina iliaca anteriore superiore alla rotula.

2. Preparare la pelle (Figura 2)

  1. Radere la pelle per circa 4 cm di diametro che circonda il sito biopsia proposto con una lama da barba sterile e pulire la pelle con un tampone imbevuto di alcool.
    NOTA: Questo per evitare ogni successiva intrappolamento dei capelli nella ferita durante il processo di guarigione. Questo passaggio è opzionale in base alle preferenze dell'operatore.
  2. Infiltrati nella pelle e la fascia sovrastante con anestesia locale. Utilizzare un ago da 25 G a sollevare una bozza sottocutanea di 2% lidocaina poi infiltrarsi più in profondità nel tessuto sottocutaneo con un ago 23 G. Obiettivo a penetrare almeno alla metà di un pollice a seconda del tenore di tessuto sottocutaneo nel sito bioptico. Questa profondità dovrebbe essere sufficiente a garantire le fas sovrastanticia è anestetizzato. Lasciare 2-5 minuti per l'anestetico ad azione. Confermare l'anestesia sondando delicatamente la pelle con l'ago o bisturi punta della lama.

3. Preparare un campo sterile (Figura 2)

  1. Lavare le mani con sapone e mantenere le mani pulite fino a quando un camice sterile viene indossato. Coprire le mani con guanti sterili prima di creare un campo sterile sulla procedura di carrello.
  2. Sterilizzare il sito biopsia con una soluzione di alcool clorexidina / isopropilico 2% o un disinfettante pelle di iodio base. Applicare una garza sterile con un'apertura adesivo per esporre il sito biopsia, ma anche per mantenere un campo sterile.

4. Eseguire la procedura (Figura 2)

  1. Con una dimensione 11 bisturi, fare un 5 - mm incisione 10 sulla pelle e giù e attraverso la fascia sovrastante. Inserire la punta mordere chiusa del conchotome attraverso l'incisione ad angolo retto rispetto all'asse longitudinale del femore, per mezzo di profondità media di un pollice. Se l'uso necessariola mano libera per tenere e supportare la coscia circonda il sito biopsia mentre la punta del conchotome viene aperta e chiusa all'interno del muscolo.
  2. Ruotare il conchotome di 90 - 180 ° per tagliare il muscolo. Ritirare il conchotome e aprire la punta su garza sterile inumidita con soluzione fisiologica sterile. Ripetere la procedura all'interno del sito singola ferita, se necessario, per ottenere il tessuto muscolare sufficiente. Trasferire la garza in un contenitore collocato su ghiaccio. Trasferire il contenitore ad un laboratorio di preparazione per elaborare il muscolo secondo il protocollo istituzionale locale.

5. Procedura Post (Figura 2)

  1. Applicare una pressione diretta sulla ferita per un massimo di 5 min. Chiudere la ferita con steri-strips mettendoli parallele alla ferita anziché perpendicolare per evitare di rimuovere potenzialmente tessuto cicatriziale e riaprendo la ferita se i steri-strips vengono rimossi inavvertitamente. Posizionare una medicazione assorbente sterile sulle Steri-strip e cravatta a due stratibendaggio per la compressione e fissare con nastro adesivo.
  2. Spiegare il metodo medicazione al partecipante come si dovranno eseguire un cambio di medicazione 3 - 4 giorni dopo la procedura. Assicurarsi che il partecipante rimuove il bendaggio compressivo prima di andare a letto più tardi quella sera.

6. Messaggio biopsia Consigli

  1. Informare il partecipante che è comune a sperimentare un po 'di rigidità coscia che può essere sostituito da ginnastica dolce (ad es., A piedi). Utilizzare semplici analgesici come il paracetamolo. Avvisa il partecipante su intorpidimento transitoria intorno al sito biopsia che può persistere fino a due settimane così come il potenziale complicazione di infezione della ferita.

7. Istruzioni per la procedura di invio Titolo

  1. Chiedi ai partecipanti di evitare l'attività vigorosa per 72 ore (come l'arrampicata, corsa, sollevamento di carichi pesanti). Chiedere al partecipante al fine di evitare l'immersione in acqua per 48-72 ore. Tuttavia, istruire il participant per avvolgere pellicola trasparente o simile intorno al sito biopsia quando avere una doccia per mantenere la medicazione secca.
  2. Chiedere al partecipante di cambiare la medicazione dopo 3 - 4 giorni e rimuovere le Steri-strip dopo una settimana.
    NOTA: Il partecipante deve essere dato istruzioni scritte per la cura biopsia inviati, medicazioni di ricambio e recapiti di emergenza del team responsabile per l'esecuzione della procedura.

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Representative Results

La procedura sopra descritta è sicuro e accettabile in entrambe le impostazioni cliniche e di ricerca. Quando la biopsia viene eseguita come parte del processo diagnostico, il muscolo deve essere scelto in base ai sintomi e segni di debolezza muscolare del paziente. Il sito biopsia dovrebbe essere esente da infortuni precedenti, contratture o strumentazione 21,1. Nella ricerca, condizioni standardizzate come il digiuno o l'esclusione dei pazienti con diabete possono essere richiesti 19. Anticoagulanti come warfarin devono essere fermati ed il tempo di coagulazione controllato prima della procedura. Semplice aspirina alla dose di 75 mg può essere continuata come nostra esperienza suggerisce che non aumenta significativamente il rischio di sanguinamento eccesso 22. Inoltre, occorre tenere in considerazione ai partecipanti che assumono farmaci che alterano la guarigione delle ferite. In sostanza, i rischi di arresto farmaci devono essere valutati rispetto ai vantaggi della procedura in ognicaso. Durante la selezione dei partecipanti, una storia dettagliata delle potenziali allergie ad anestesia locale, iodio / clorexidina e medicazioni deve essere ottenuto e le alternative utilizzato come richiesto. I partecipanti devono essere avvisati circa la rara ma potenziale insorgenza di reazioni allergiche che possono manifestarsi come un aumento arrossamento della pelle, gonfiore locale o vesciche. In questi casi la rimozione della medicazione (s) e il trattamento con antistaminici / steroidi può essere necessario.

La procedura richiede circa 15 - 20 min. E 'indispensabile prestare molta attenzione a asepsi in modo da ridurre al minimo il rischio di infezione della ferita. Durante i partecipanti procedura può avvertire un certo disagio. Il verificarsi di qualsiasi dolore acuto può rendere necessario un ulteriore infiltrazione di anestetico locale. Dopo la procedura, la rigidità coscia è comunemente con esperienza e può essere sostituito da ginnastica dolce (ad es., A piedi). Nel Hertfordshire SarcopeniaStudio (HSS), i punteggi del dolore misurata con la scala del dolore analogica visiva (VAS) (scala da 0 mm - 'nessun dolore' a 100 mm - 'dolore così male come può essere') erano generalmente bassa con una media di 7 mm durante il procedimento e 4 mm un giorno dopo la procedura di suggerire i soggetti in questo studio di ricerca trovato procedura minimamente dolorosa 22 (Materials Table) .Il tasso di complicanze della ferita riportati in letteratura varia da 1% a 3% e comprendono principalmente ematomi della ferita formazione 13,9,14. Uno studio ha descritto un grave ematoma sub-fasciale e una successiva trombosi venosa profonda 13. Nel HSS il tasso di complicanze della ferita (descritto come un nodulo duro sotto la cicatrice per 3 settimane) è stato di 1% 22. I partecipanti possono sperimentare intorpidimento intorno alla piccola incisione sito dato necessità di incidere attraverso la pelle e del tessuto sottocutaneo. Nella nostra esperienza questo intorpidimento è stata transitori e ha completamente risolto entro uno o due wee ks.

Per quanto riguarda i risultati istologici rappresentativi, abbiamo precedentemente studiato l'associazione tra le influenze dello sviluppo e la morfologia del muscolo 19. In questo studio significa tipo I myofibre zona (SD) nel 48 basso peso alla nascita (≤3.18 kg) degli uomini era di 4903 micron 2 (1354 micron 2) e 4644 micron 2 (1022 micron 2) nel 47 più elevato peso alla nascita (≥3.63 kg) uomini, mentre la media di tipo II zona myofibre era 4046 micron 2 (1166 micron 2) e 3859 micron 2 (1127 micron 2) in inferiori e superiori gli uomini peso alla nascita, rispettivamente.

Figura 1
Figura 1. Immagine di Weil-Blakesley Conchotome. Il conchotome Weil-Blakesley con una punta mordere 6 millimetri è utilizzato in questo studio.5 / 53075fig1large.jpg "target =" _ blank "> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

figura 2
Figura 2. muscolare tecnica di biopsia Utilizzando la Weil-Blakesley Conchotome. (A) La gamba è stato esposto dalla piega inguinale. L'area biopsia negli vasto laterale era rasata i capelli, ha segnato, infiltrati con lidocaina e puliti con antisettico. L'area è stata isolata biopsia. La pelle e sovrastanti la fascia sono stati poi perforati con una dimensione di 11 bisturi. (B) La conchotome stato inserito nel binario fatta dal bisturi e ruotato di 90 ° per asportare il muscolo. CD. Il 5 -. Ferita 10 millimetri è stata chiusa con Steri-strisce e vestito (precedentemente pubblicato 22) Clicca qui per visualizzare un larVersione ger di questa figura.

Figura 3
Figura 3. Steri-strip di applicazione. Le strisce steri- vengono applicati parallelamente alla piccola incisione. Questo metodo è associato con un buon tasso di guarigione; in genere entro una settimana. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 4
Figura 4. Le biopsie muscolari di vasto laterale. Fai clic qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Mediana (interquartile [IQR])
Durante la procedura 7 (1 - 34)
procedura di post Un giorno 4 (0-16)
Sette giorni procedura di post 1 (0-4)
Attività giornaliera Ripreso N (%)
Trascorso un giorno 60 (65%)
Dopo due giorni 26 (28%)
Più di due giorni 7 (7%)

Tabella 1. Dolore Visual Analogue Scale (VAS) Score e ripresa delle attività in 93 partecipanti alla ricerca dopo Conchotome muscolare biopsia nel Hertfordshire Sarcopenia studio. La scala del dolore variava da 0 mm - 'nessun dolore' perun massimo di 100 mm - 'dolore così male come può essere'. La maggior parte dei partecipanti ha ripreso quotidiana normale attività una procedura di post al giorno.

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Discussion

Per garantire la sicurezza dei partecipanti e di eseguire la biopsia muscolare in modo efficiente, è fondamentale prestare attenzione alle fasi critiche all'interno del protocollo.

I partecipanti devono essere selezionati dopo aver esaminato attentamente i criteri di esclusione per evitare complicanze come sanguinamento e la guarigione delle ferite. asepsi rigorosa durante tutta la procedura è essenziale. Applicazione della tecnica corretta garantirà confort partecipante, minimizzare il trauma indesiderato ai tessuti dei partecipanti e consentire un rendimento del campione sufficiente per l'analisi. Occasionalmente, può essere difficile ottenere un campione muscolare, soprattutto se il partecipante ha eccessivo tessuto adiposo sottocutaneo. sanguinamento in eccesso può verificarsi anche dopo un'attenta selezione dei partecipanti, nel qual caso dovrebbe essere una decisione di procedere con procedura. pressione diretta al sito della ferita per un massimo di 5 minuti, può essere necessario per incoraggiare l'emostasi e ridurre al minimo lividi. Un altro metodo per ridurre al minimo il sanguinamento è quelloutilizzare lidocaina con epinefrina che provocherà una vasocostrizione locale. Tuttavia, epinefrina può interferire con le analisi successive e cautela deve essere utilizzato. E 'la preferenza dell'autore di non usare adrenalina durante questa procedura.

analisi multiple possono essere eseguite in tessuto muscolare visti i progressi nella microscopia, analisi di immagine, istochimiche e metodi analitici molecolari. Questi includono la valutazione della morfologia muscolare ad es., Composizione fibrosa, area della sezione trasversale della fibra, vascolarizzazione, singola attività contrattile della fibra, l'analisi di RNA, proteine ​​e l'attività enzimatica 23,24,25,19,26,27. Anche se utilizzati abitualmente utilizzato nel processo diagnostico clinico di miopatia, biopsia muscolare viene sempre eseguita nella ricerca. Ad esempio, abbiamo già dimostrato che le influenze di sviluppo sulla morfologia muscolare possono spiegare l'associazione tra basso peso alla nascita e sarcopenia 19. I potenziali limiti di questa tecnica, similar ad altre tecniche semi-aperta, includono essere limitata ad un sito in cui la morfologia cioè, tipo di fibra muscolare non può essere rappresentativo di tutto il gruppo muscolare.

La biopsia muscolare con il conchotome Weil Blakesley è una procedura fattibile e accettabile. Questa procedura fornisce un metodo alternativo per la Bergstrom e altri metodi bioptici. E 'facile da padroneggiare e dà una buona resa del campione per l'analisi. Il tasso di complicanze è basso e il disagio ridotto al minimo quando la procedura viene eseguita utilizzando una tecnica standardizzata come sopra descritto, rigorose condizioni asettiche mantenute e una consulenza completa su post cura biopsia è dato.

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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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