نموذج الفئران قبل السريرية لدراسة نقص التروية-ضخ الاصابه في جراحه المجهرية الترميمية
Summary
هنا ، ونحن وصف نموذج الحيوانية قبل السريرية لدراسة الفيزيولوجيا المرضية للاصابه نقص التروية-ضخ في الجراحة المجهرية الترميمية. هذا النموذج رفرف الجلد الحرة علي أساس الاوعيه الدموية الشرسوفي السطحية في الفئران قد تسمح أيضا لتقييم العلاجات المختلفة والمركبات لمواجهه الاضرار الناجمة عن نقص التروية-ضخ الضرر.
Abstract
الاصابه بنقص التروية الضخ هو السبب الرئيسي لفشل رفرف في الجراحة المجهرية الترميمية. الجرذ هو النموذج المفضل الحيوانية قبل السريرية في العديد من مجالات البحوث الطبية الحيوية بسبب فعاليتها من حيث التكلفة وترجمتها إلى البشر. يصف هذا البروتوكول طريقه لإنشاء نموذج رفرف الجلد الحرة قبل السريرية في الفئران مع أصابه نقص التروية-ضخ. يتم الحصول بسهوله علي النموذج الموصوف 3 سم × 6 سم الخالي من الفئران الجلدية الحرة بعد وضع العديد من الحروف المركبة الوعائية وقسم الاوعيه الدموية. ثم ، 8 ح بعد الاهانه الدماغية والانتهاء من الجراحة المجهرية ، ورفرف الجلد الحرة يطور تلف الانسجه. ويمكن دراسة هذه الاضرار المتعلقة بالإصابات الناجمة عن نقص التروية في هذا النموذج ، مما يجعلها نموذجا مناسبا لتقييم العوامل العلاجية لمعالجه هذه العملية الفسيولوجية المرضية. وعلاوة علي ذلك ، يتم وصف اثنين من تقنيات الرصد الرئيسية في البروتوكول لتقييم هذا النموذج الحيواني: تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية وقت المرور العابر وتحليل التباين سبيكل الليزر.
Introduction
أصبحت الجراحة المجهرية تقنيه جراحيه شائعه لأعاده الاعمار تسمح بالتدخلات (مثل نقل الانسجه الحرة) لاستعاده عيوب الانسجه المعقدة ، وأعاده زرع الأطراف المبتورة ، وحتى زراعه الانسجه المركبة.
تعد الإنشاءات الجراحية المجهرية مثاليه لمجموعه واسعه من العيوب الناجمة عن الإصابات الرضية أو الحروق أو اكتشاف الأورام. ومع ذلك ، هناك نسبه منخفضه من الفشل رفرف الحرة ، من بينها نقص ترويه-ضخ (I/R) الاصابه هي واحده من العوامل المسؤولة الرئيسية. جميع الانسجه التي يتم نقلها جراحيا المجهرية تحمل فتره إلزاميه من الاسكيميه تليها الضخ. هذه الفترة من الاسكيميه الاوليه عاده ما تكون جيده التحمل; التالي ، فان معدل نجاح العمليات الجراحية الدقيقة يتجاوز 90 ٪1،2. ومع ذلك ، فقط 63.7 ٪ من اللوحات التي تتطلب المراجعة الجراحية يمكن حفظها تماما3. الاضافه إلى ذلك ، في حالات أعاده زرع الاصبع يثبت تغير الإصابات ، فان معدل النجاح هو 66 ٪4؛ وفي حالات زراعه الانسجه المركبة التي تعاني من أصابه انا/r ، يتم زيادة النسب المئوية للرفض منذ أصابه i/r ينشط المناعة الفطرية5،6.
ولذلك ، فان دراسة هذه الظاهرة الفسيولوجية هي من الفائدة. النماذج الحيوانية ضرورية للتحقيق في أليات الفسيولوجية وتقييم العلاجات الجديدة قبل ان يمكن تطبيقها علي البشر7. تشريح السفينة وأوجه التشابه الفسيولوجية بين الفئران والبشر تجعل الفئران نموذجا مثاليا للتحقيق في العمليات البيولوجية مثل الاصابه التي تصيب الإنسان.
هنا ، نقدم بروتوكولا مفصلا لإنشاء نموذج رفرف الجلد الحرة الفئران مع الاصابه/R ، فضلا عن إمكانيات مختلفه للتقييمات داخل وبعد العملية الجراحية. والهدف العام لهذه الطريقة هو وصف نموذج ما قبل السريرية المفيدة لدراسة الإصابات من النوع الأول/الصاد والعلاجات الممكنة للحد من الاضرار ذات الصلة.
Protocol
Representative Results
Discussion
أصبحت عمليات نقل الانسجه الحرة المجهرية الطريقة المفضلة لأعاده بناء العيوب الكبيرة. تحدث فتره من نقص التروية اثناء عمليات النقل المجانية للانسجه. عندما تتجاوز هذه الفترة التسامح الانسجه ، يمكن ان يسبب أصابه الأول/R فشل الحرة رفرف9. قد يساعد وصف المنهجية لتطوير نموذج قبل السريرية فعاله من حيث التكلفة والانتقالية لدراسة أصابه/R في الجراحة المجهرية الترميمية قياده دراسة المركبات المختلفة لمواجهه هذه العملية الفيزيولوجيا المرضية.
في النموذج الحيواني الموصوف ، بعد وضع الحروف المركبة الوعائية ورفع الرفرف الحر ، لم يلاحظ اي تنازلات في تدفق الدم المؤخر ، ولا الم أو العرج. كما وصفت كوتشي وآخرون10 , نموذجنا أيضا ترك ثلاث طرق التبعية من خلال الشبكات العضلية.
رصد اللوحات الحرة من الاهميه الكبرى11، كما الإنقاذ يرتبط عكسيا إلى المدة بين ظهور الاسكيميه والاعتراف السريرية. لهذا الغرض ، يجب ان تدرس اللوحات الحرة داخل وبعد الجراحة.
في العملية ، واستخدام علي نطاق واسع فارغه واختبار أعاده الملء أو دوبلر الصوتية تمكين تحديد ولكن ليس التقدير الكمي للتدفق وجود أو غياب من خلال اناستاوسيس12. لهذا السبب ، استخدمنا تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية وقت العبور ، وهي طريقه جديده تسمح للجراحين لقياس تدفق الدم من العمليات الجراحية المجهرية13. في دراستنا ، كانت جميع العمليات الجراحية المجهرية براءات الاختراع بعد 8 ساعات من الاهانه الدماغية وكذلك في نهاية الدراسة. علي الفور بعد إنشاء المفاخرات الجراحية المجهرية ، لاحظنا ارتفاع حجم تدفق الدم من الحد الأدنى الموصي به في الأدب8. وتنبا هذا القمل جيده ترويه في نهاية الدراسة ، مما يدل علي ان النتائج لم تتاثر التقنية الجراحية الدقيقة ولكن بدلا من سلسله الإصابات I/R من الاحداث. ومع ذلك ، هذه التقنية ليست خاليه من القيود. للحصول علي نتائج موثوق بها ، يجب ان تكون التحقيقات الجراحية المجهرية محايده للطائرة السفينة ، وليس سحبها أو خلق اي توتر. وهناك حاجه إلى اقتران الصوتية جيده للحصول علي اشاره مناسبه ، والتي يمكن تحقيقها باستخدام هلام الموجات فوق الصوتية أو المالحة. اشاره اقتران عاليه الجودة ، التي توفرها المعدات ، هي معلمه هامه للنظر خلال القياسات.
وقد استخدمنا LASCA ، والمعروف أيضا باسم الليزر سبيكل التباين التصوير أو التصوير بالليزر سبيكل ، بعد الجراحة14. وتمثل هذه التكنولوجيا تقنيه قيمه لرسم خرائط الوقت الحقيقي شبه الكمي للتدفق داخل اللوحات الحرة كما تم التحقق منها هنا. ويتمثل أحد القيود في ان النتائج تقدم في وحدات اعتباطية ولا ترتبط مباشره بقيم التدفق الفعلي. وبهذا المعني ، يلزم اجراء مزيد من البحوث للتحقق من صحة هذا الارتباط. الليزر دوبلر الجريان هو أكثر شيوعا ولكنها محدوده من حقيقة انه يقيس فقط ترويه في نقطه واحده في رفرف ، في حين lasca يسمح للكشف عن التغيرات الاقليميه في الجلد ترويه داخل رفرف15. وعلاوة علي ذلك ، أشارت دراسة حديثه16 إلى ان lasca يمكن ان يتنبا بالمناطق المعرضة لمخاطر عاليه من نخر رفرف بعد الجراحة. وتشير نتائجنا إلى ان LASCA هي تقنيه واعده لمراقبه اللوحات الحرة بشكل شبه وبعد العملية الجراحية.
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم تنفيذ المشروع البحثي في مركز الجراحات الطفيفة التوغل في خيسوس اوغون (CCMIJU) ، وهو جزء من Nanbiosis ICT. وأجريت الدراسة بمساعده من وحدات Nanbiosis التالية: U21 ، غرفه العمليات التجريبية ؛ U22 ، السكن الحيواني ؛ و U14 ، العلاج الخلوي. وقد دعم هذا العمل مشروع ISCIII PI16/02164. ولم يكن لهذا الممول اي دور في تصميم الدراسة ، وجمع البيانات وتحليلها ، وقرار النشر ، أو اعداد المخطوطات. ونتوجه بالشكر الخاص إلى ماريا بيريز علي اعدادها للأرقام وعلي فرناندا كاريزوسا لما قدمته من تشجيع ودعم مستمرين للمراجع العلمية.
Materials
| AureFlo Unit | Transonic (Ithaca, USA) | N/A | Transit-time ultrasound flowmeter equipment |
| Commbined Basic Hand- and Reconstructive Surgery Set (round handle) | S&T AG (Neuhausen, Switzerland) | RHR-SET. Art.No.00795 | Set of microsurgical instruments |
| FLOW-i | Maquet Critical Care AB (Solna, Sweeden) | N/A | Anesthesia Delivery System |
| Micro clamps ABB-1 | S&T AG (Neuhausen, Switzerland) | 00408V | Double microvascular clamp with frame |
| Micro clamps ABB-11 | S&T AG (Neuhausen, Switzerland) | 00414V | Double microvascular clamp without frame |
| Micro clamps B-1 | S&T AG (Neuhausen, Switzerland) | 00396V | Sigle microvascular clamp |
| Nylon suture 10/0 | Laboratorio Aragó (Barcelona, Spain) | 19921 | Microsurgical suture |
| OPMI Pentero 800 | Carl Zeiss AG (Oberkochen, Germany) | N/A | Surgical microscope |
| PeriCam PSI System | Perimed AB (Järfälla, Sweden) | N/A | Laser speckle contrast analysis equipment |
| Philips Intellivue MX450 | Philips Medizin Systeme (Böblingen, Germany) | N/A | Monitoring system |
| Protector posoperatorio para roedores | Fundación Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón (Cáceres, Spain) | P201400272 | Postoperative protector for rodents |
Referencias
- Siemionow, M., Arslan, E. Ischemia/reperfusion injury: a review in relation to free tissue transfers. Microsurgery. 24 (6), 468-475 (2004).
- Wang, W. Z., Baynosa, R. C., Zamboni, W. A. Update on ischemia-reperfusion injury for the plastic surgeon: 2011. Plastic and Reconstructive Surgery. 128 (6), 685-692 (2011).
- Chen, K. T., et al. Timing of presentation of the first signs of vascular compromise dictates the salvage outcome of free flap transfers. Plastic and Reconstructive Surgery. 120 (1), 187-195 (2007).
- Sears, E. D., Chung, K. C. Replantation of finger avulsion injuries: a systematic review of survival and functional outcomes. The Journal of Hand Surgery. 36 (4), 686-694 (2011).
- Caterson, E. J., Lopez, J., Medina, M., Pomahac, B., Tullius, S. G. Ischemia-reperfusion injury in vascularized composite allotransplantation. The Journal of Craniofacial Surgery. 24 (1), 51-56 (2013).
- Amin, K. R., Wong, J. K. F., Fildes, J. E. Strategies to Reduce Ischemia Reperfusion Injury in Vascularized Composite Allotransplantation of the Limb. The Journal of Hand Surgery. 42 (12), 1019-1024 (2017).
- Barre-Sinoussi, F., Montagutelli, X. Animal models are essential to biological research: issues and perspectives. Future Science OA. 1 (4), (2015).
- Shaughness, G., Blackburn, C., Ballestin, A., Akelina, Y., Ascherman, J. A. Predicting Thrombosis Formation in 1-mm-Diameter Arterial Anastomoses with Transit-Time Ultrasound Technology. Plastic and Reconstructive Surgery. 139 (6), 1400-1405 (2017).
- Ballestin, A., et al. Ischemia-reperfusion injury in a rat microvascular skin free flap model: A histological, genetic, and blood flow study. PloS One. 13 (12), 0209624 (2018).
- Kochi, T., et al. Characterization of the Arterial Anatomy of the Murine Hindlimb: Functional Role in the Design and Understanding of Ischemia Models. PloS One. 8 (12), (2013).
- Smit, J. M., Zeebregts, C. J., Acosta, R., Werker, P. M. Advancements in free flap monitoring in the last decade: a critical review. Plastic and Reconstructive Surgery. 125 (1), 177-185 (2010).
- Krag, C., Holck, S. The value of the patency test in microvascular anastomosis: Correlation between observed patency and size of intraluminal thrombus: An experimental study in rats. British Journal of Plastic Surgery. 34, 64-66 (1981).
- Selber, J. C., et al. A prospective study of transit-time flow volume measurement for intraoperative evaluation and optimization of free flaps. Plastic and Reconstructive Surgery. 131 (2), 270-281 (2013).
- Briers, D., et al. Laser speckle contrast imaging: theoretical and practical limitations. Journal of Biomedical Optics. 18 (6), 066018 (2013).
- Zotterman, J., Bergkvist, M., Iredahl, F., Tesselaar, E., Farnebo, S. Monitoring of partial and full venous outflow obstruction in a porcine flap model using laser speckle contrast imaging. Journal of Plastic, Recontructive and Aesthetic Surgery. 69 (7), 936-943 (2016).
- Zotterman, J., Tesselaar, E., Farnebo, S. The use of laser speckle contrast imaging to predict flap necrosis: An experimental study in a porcine flap model. Journal of Plastic, Recontructive and Aesthetic Surgery. 72 (5), 771-777 (2019).
