Summary

ラットモデルにおける虚血性プレコンディショニング効果を研究するための表在性下上腹部動脈軸フラップ

Published: January 27, 2023
doi:

Summary

このプロトコルでは、ラットの皮膚筋膜の採取、縫合、およびモニタリングについて説明しており、大腿血管をクランプして結紮することにより、表在性下上腹部血管を通る血流の良好な視覚化と操作を可能にします。これは、虚血性プレコンディショニングを含む研究にとって重要です。

Abstract

皮膚筋膜弁(FCF)は、形成外科および再建手術における複雑な欠陥再建のゴールドスタンダードとなっています。この筋肉温存技術は、血管新生組織を移して大きな欠陥をカバーすることを可能にする。FCFは、ペディクルフラップまたはフリーフラップとして使用できます。ただし、文献では、ペディクルドFCFおよびフリーFCFの故障率は5%を超えており、これらの技術の改善とこの分野でのさらなる知識の拡大の余地があります。虚血性プレコンディショニング(I.P.)は広く研究されていますが、I.P.レジメンのメカニズムと最適化はまだ決定されていません。この現象は、形成外科や再建手術では確かに十分に調査されていません。ここでは、ラット軸筋膜皮膚皮弁モデルにおけるI.P.レジメンを研究するための手術モデルを提示し、フラップの生存に対するI.P.の影響を安全かつ確実に評価する方法を説明しています。この記事では、このモデルの信頼性を向上させるための提案を含む、完全な外科的処置について説明します。目的は、さまざまな虚血性プレコンディショニングレジメンをテストし、フラップの生存率に対するそれらの効果を評価するための再現性のある信頼性の高いモデルを研究者に提供することです。

Introduction

形成外科および再建手術は常に進化しています。筋肉、皮膚筋膜、および穿孔フラップの開発により、罹患率を減らしながら、より高品質の再建を提供することが可能になりました。この改善された解剖学的知識と強化された技術的スキルを組み合わせることで、再建外科医は、欠陥が局所的な解決策に近くない場合に無料のフラップ移植を行うことができます。しかし、穿孔フラップ手術は現在、再建手術において最も先進的な技術ですが、文献では、遊離フラップ移植で5%の失敗率1,2,3、有茎フラップ再建術で最大20%の失敗率が報告されています4,5,6部分的または全体的なフラップの故障は、フラップの椎弓根が損なわれたときに発生するため、現在の技術の改善を継続的に模索することが不可欠です。皮弁生存率を改善する方法の1つは、創傷床上でのその新生血管形成を促進し、したがって、茎以外の供給源による灌流を可能にすることである。虚血性プレコンディショニング(I.P.)は、心臓モデル7で最初に説明されており、制御された虚血にさらされた臓器は、虚血誘発性新生血管化を受けることによって一次血液供給を失った後、より高い程度まで生存することを示しています。何人かの著者は、前臨床モデルおよび臨床モデルにおけるフラップ生存を最適化するために、この基礎原理を研究しています8910

フラップの生存率を改善するための他の方法に対するこの技術の利点は、血液源のクランプ/デクランプテストで構成される実装の容易さです。ラットモデルでは、以前の著者は表在性下上腹部動脈(SIEA)フラップを使用して、主椎弓根111213をクランプすることによってI.P.を研究しました。それにもかかわらず、このモデルではいくつかの技術的な問題が発生する可能性があり、文献には十分に記述されたプロトコルが欠けています。

したがって、この研究は、大腿血管の拡張解剖を伴うラットSIEAフラップ調達技術の詳細な説明を研究者に提供することを目的としており、軸方向筋膜皮膚皮弁モデルのI.P.研究を可能にします。このモデルは、上腹部血管の完全性を保持し、代わりに、より弾力性のある大腿血管を操作します。この現象の研究を改善し、この手順の再現性を高めるために、経験とツールを共有します。

Protocol

マサチューセッツ総合病院施設動物管理使用委員会は、実験プロトコル(IACUC-プロトコル #2022N000099)を承認しました。著者らは、この研究のARRIVE(動物研究: インビボ 実験の報告)ガイドラインチェックリストに従った。すべての動物は、実験動物の世話と使用のための国立衛生研究所のガイドに従って人道的な世話を受けました。合計12匹の雄性ルイスラット(250〜350g、8〜10週齢)をすべて…

Representative Results

すべてのフラップはPOD5で実行可能であり、SIEAのみによる良好な血管新生を示しました。 図5 は、フルオレセイン注射のIV前後のフラップを示す、完全な血管新生を示す。 図5:フルオレセイン血管造影(POD0)の即時静脈内投与。<…

Discussion

この記事では、ラットで採取した再現性のある皮膚筋膜モデルについて説明し、I.P.評価を可能にします。この段階的な手術プロトコルは、研究グループにさまざまなIPレジメンをテストするための信頼できるモデルを提供します。椎弓根以外の血管新生を防ぐことにより、このモデルは、創傷床と縁からのフラップの新生血管形成を研究することを可能にします。以前の研究では、POD5-7<sup cl…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作業は、マサチューセッツ総合病院(W.G.A)とシュラインズチルドレンズボストン(B.U、K.U、C.L.C)によって資金提供されました。Y.BとI.F.v.Rは、シュラインズ・ホスピタルズ・フォー・チルドレン(それぞれ提案ID:#970280と#857829)によって資金提供されています。

Materials

1 mL Syringe Luer-Lok Tip BD 309628
3-0 Ethilon 18” Black Monofilament Nylon suture Ethicon ETH-663H
8-0 Ethilon 12” Black Monofilament Nylon suture Ethicon 1716G
Adson Atraumatic Forceps Aesculap Surgical Instruments BD51R
Akorn Fluorescein Injection USP 10% Single Dose Vial 5 mL  Akorn 17478025310
Betadine Solution 5% Povidone-Iodine Antiseptic Microbicide PBS Animal Health 11205
Bipolar Cords ASSI ASSI.ATK26426
Buprenorphine Hydrochloride Injection PAR Pharmaceutical 3003406C This concentration needs to be diluted for rodents.
Depilatory product – Nair Hair remover lotion Nair NC0132811
Ear tag applier World Precision Instruments NC0038715
Gauze Sponges Curity 6939
Isoflurane Auto-Flow Anesthesia Machine  E-Z Systems EZ-190F
Isoflurane, USP Patterson Veterinary 1403-704-06
Jewelers Bipolar Forceps Non-Stick 11 cm, straight pointed tip, 0.25 mm tip diameter ASSI ASSI.BPNS11223
Lone Star elastic stays Cooper Surgical 3311-1G
Lone star Self-retaining retractor  Cooper Surgical 3304G
Metronidazole tablets USP Teva 500111-333-06
Micro spring handle scissors  AROSurgical 11.603.14
Microscope (surgical) Leica M525 F40
Microsurgical clamp applying forceps Ambler Surgical 31-906
Microsurgical clamps (x2)  Millennium Surgical  18-B1V
Microsurgical Dumont #4 forceps  Dumont Swiss made  1708-4TM-PO
Microsurgical needle holder ASSI B-14-8
Needle holder World Precision Instruments 501246
Nosecone for Anesthesia  World Precision Instruments EZ-112
Pixel analysis software GNU Image Manipulation Program v2.10 GIMP GNU Open licence
PrecisionGlide Needle 27 G BD 305109
Ragnell Scissors  Roboz Surgical RS-6015
Rimadyl (carprofen) Zoetis 10000319 This concentration needs to be diluted for rodents
Scientific Elizabethan collar (e-collar) for Rats Braintree Scientific  NC9263311
Small animal ear tag National Band & Tag Company Style 1005-1
Small Animal Heated Operating Table (Adjustable)   Peco Services Ltd 69023
Sterile towel drape Dynarex Corporation 4410
Sterile water for injection and irrigation  Hospira 0409488724-1
Surgical scrub – BD ChloraPrep Hi-Lite Orange 3 mL applicator with Sterile Solution BD 930415
UV lamp UVP UVL-56
Webcol Alcohol prep pads  Simply Medical 5110

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Berkane, Y., Alana Shamlou, A., Reyes, J., Lancia, H. H., Filz von Reiterdank, I., Bertheuil, N., Uygun, B. E., Uygun, K., Austen Jr., W. G., Cetrulo Jr., C. L., Randolph, M. A., Lellouch, A. G. The Superficial Inferior Epigastric Artery Axial Flap to Study Ischemic Preconditioning Effects in a Rat Model. J. Vis. Exp. (191), e64980, doi:10.3791/64980 (2023).

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