Поверхностный осевой лоскут нижней эпигастральной артерии для изучения эффектов ишемического прекондиционирования на крысиной модели
Summary
Этот протокол описывает сбор, наложение швов и мониторинг кожно-фасциальных лоскутов у крыс, которые позволяют хорошо визуализировать и манипулировать кровотоком через поверхностные нижние эпигастральные сосуды посредством пережатия и лигирования бедренных сосудов. Это имеет решающее значение для исследований, связанных с ишемическим прекондиционированием.
Abstract
Фасциокожные лоскуты (ФКЗ) стали золотым стандартом комплексной реконструкции дефектов в пластической и реконструктивной хирургии. Этот метод сохранения мышц позволяет переносить васкуляризированные ткани для покрытия любого крупного дефекта. FCF можно использовать в виде лоскутов на ножках или в виде свободных лоскутов; однако в литературе частота неудач для педикулярного FCF и свободного FCF превышает 5%, оставляя возможности для улучшения этих методов и дальнейшего расширения знаний в этой области. Ишемическое прекондиционирование (ВП) широко изучено, но механизмы и оптимизация режима ВП еще предстоит определить. Это явление действительно мало изучено в пластической и реконструктивной хирургии. Здесь представлена хирургическая модель для изучения режима внутримышечного введения в модели осевого фасциокожного лоскута крысы, описывающая, как безопасно и надежно оценить влияние внутримышечного вмешательства на выживаемость лоскута. В этой статье описывается вся хирургическая процедура, включая предложения по повышению надежности этой модели. Цель состоит в том, чтобы предоставить исследователям воспроизводимую и надежную модель для тестирования различных схем ишемического прекондиционирования и оценки их влияния на выживаемость лоскута.
Introduction
Пластическая и реконструктивная хирургия постоянно развивается. Развитие мышечных, кожно-фасциологических и перфораторных лоскутов позволило проводить более качественные реконструкции при одновременном снижении заболеваемости. Сочетая эти улучшенные анатомические знания с улучшенными техническими навыками, реконструктивные хирурги могут выполнять свободные переносы лоскута, когда дефекты не близки к какому-либо локальному решению. Однако, несмотря на то, что перфораторная лоскутная хирургия в настоящее время является наиболее передовой техникой в реконструктивной хирургии, в литературе сообщается о 5% неудачах при переносе свободного лоскута 1,2,3 и до 20% при реконструкции лоскута на ножке 4,5,6. Частичное или полное разрушение лоскута происходит, когда ножка лоскута скомпрометирована, поэтому важно постоянно искать улучшения в существующих методах. Одним из методов улучшения приживаемости лоскута является содействие его неоваскуляризации на раневом ложе, что позволяет перфузию от источника, отличного от ножки. Ишемическое прекондиционирование (ИП) было первоначально описано на моделисердца 7, демонстрируя, что орган, подвергшийся контролируемой ишемии, выживает в более высокой степени после потери первичного кровоснабжения в результате неоваскуляризации, вызванной ишемией. Несколько авторов изучили этот краеугольный принцип для оптимизации выживаемости лоскутов в доклинических и клинических моделях 8,9,10.
Преимуществом этого метода перед другими методами улучшения выживаемости лоскута является простота его реализации, состоящая из зажимных/деламповых тестов источника крови. В модели крысы предыдущие авторы использовали лоскут поверхностной нижней эпигастральной артерии (SIEA) для изучения I.P. путем зажима главной ножки11,12,13. Тем не менее, с этой моделью можно столкнуться с несколькими техническими проблемами, и в литературе отсутствуют хорошо описанные протоколы.
Таким образом, эта работа направлена на то, чтобы предоставить исследователям подробное описание метода получения лоскута SIEA крысы с расширенным рассечением бедренных сосудов, чтобы позволить проводить внутримышечные исследования на модели осевого фасциокожного лоскута. Эта модель сохраняет целостность эпигастральных сосудов и вместо этого манипулирует бедренными сосудами, которые более устойчивы. Мы делимся своим опытом и инструментами для улучшения изучения этого явления и повышения воспроизводимости этой процедуры.
Protocol
Representative Results
Discussion
В этой статье описывается воспроизводимая модель фасциокожного лоскута, собранная у крыс, что позволяет оценить IP. Этот пошаговый хирургический протокол дает исследовательским группам надежную модель для тестирования различных схем внутримышечного введения. Предотвращая любую васк…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа финансировалась Массачусетской больницей общего профиля (W.G.A.) и Shriners Children’s Boston (B.U, K.U, C.L.C). Y.B и I.F.V.R финансируются детскими больницами Shriners (ID предложения: #970280 и #857829 соответственно).
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 |
References
- Copelli, C., et al. Management of free flap failure in head and neck surgery. ACTA Otorhinolaryngologica Italica. 37 (5), 387-392 (2017).
- Lese, I., Biedermann, R., Constantinescu, M., Grobbelaar, A. O., Olariu, R. Predicting risk factors that lead to free flap failure and vascular compromise: A single unit experience with 565 free tissue transfers. Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery. 74 (3), 512-522 (2021).
- Wang, W., et al. Flap failure and salvage in head and neck reconstruction. Seminars in Plastic Surgery. 34 (4), 314-320 (2020).
- Gabrysz-Forget, F., et al. Free versus pedicled flaps for reconstruction of head and neck cancer defects: a systematic review. Journal of Otolaryngology – Head & Neck Surgery. 48 (1), 13 (2019).
- Sievert, M., et al. Failure of pedicled flap reconstruction in the head and neck area: A case report of a bilateral subclavian artery stenosis. International Journal of Surgery Case Reports. 76, 381-385 (2020).
- Vaienti, L., et al. Failure by congestion of pedicled and free flaps for reconstruction of lower limbs after trauma: the role of negative-pressure wound therapy. Journal of Orthopaedics and Traumatology. 14 (3), 213-217 (2013).
- Murry, C. E., Jennings, R. B., Reimer, K. A. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation. 74 (5), 1124-1136 (1986).
- Akcal, A., et al. Combination of ischemic preconditioning and postconditioning can minimise skin flap loss: experimental study. Journal of Plastic Surgery and Hand Surgery. 50 (4), 233-238 (2016).
- Ulker, P., et al. Does ischemic preconditioning increase flap survival by ADORA2B receptor activation. Clinical Hemorheology and Microcirculation. 75 (2), 151-162 (2020).
- Min, S. -. H., Choe, S. H., Kim, W. S., Ahn, S. -. H., Cho, Y. J. Effects of ischemic conditioning on head and neck free flap oxygenation: a randomized controlled trial. Scientific Reports. 12 (1), 8130 (2022).
- Dacho, A., Lyutenski, S., Aust, G., Dietz, A. Ischemic preconditioning in a rat adipocutaneous flap model. HNO. 57 (8), 829-834 (2009).
- Yildiz, K., et al. Comparison of the flap survival with ischemic preconditioning on different pedicles under varied ischemic intervals in a rat bilateral pedicled flap model. Microsurgery. 34 (2), 129-135 (2014).
- Ottomann, C., Küntscher, M., Hartmann, B., Antonic, V. Ischaemic preconditioning suppresses necrosis of adipocutaneous flaps in a diabetic rat model regardless of the manner of preischaemia induction. Dermatology Research and Practice. 2017, 4137597 (2017).
- Grimaud, J., Murthy, V. N. How to monitor breathing in laboratory rodents: a review of the current methods. Journal of Neurophysiology. 120 (2), 624-632 (2018).
- Strohl, K. P., et al. Ventilation and metabolism among rat strains. Journal of Applied Physiology. 82 (1), 317-323 (1997).
- Mucke, T., et al. Autonomization of epigastric flaps in rats. Microsurgery. 31 (6), 472-478 (2011).
- Hsu, C. -. E., et al. The rat groin flap model redesigned for evaluating treatment effects on ischemia-reperfusion injury. Journal of Surgical Research. 222, 160-166 (2018).
- Mücke, T., et al. Indocyanine green videoangiography-assisted prediction of flap necrosis in the rat epigastric flap using the flow® 800 tool. Microsurgery. 37 (3), 235-242 (2017).
- Wang, D., Chen, W. Indocyanine green angiography for continuously monitoring blood flow changes and predicting perfusion of deep inferior epigastric perforator flap in rats. Journal of Investigative Surgery. 34 (4), 393-400 (2021).
- Berkane, Y., et al. How to secure pedicled flaps using perioperative indocyanine green angiography: a prospective study about 10 cases. World Journal of Surgery and Surgical Research. 4 (1), 1319 (2021).
- Alstrup, T., Christensen, B. O., Damsgaard, T. E. ICG angiography in immediate and delayed autologous breast reconstructions: peroperative evaluation and postoperative outcomes. Journal of Plastic Surgery and Hand Surgery. 52 (5), 307-311 (2018).
- Küntscher, M. V., et al. Ischemic preconditioning by brief extremity ischemia before flap ischemia in a rat model. Plastic and Reconstructive Surgery. 109 (7), 2398-2404 (2002).
- Liu, R. Q., et al. Cost analysis of indocyanine green fluorescence angiography for prevention of anastomotic leakage in colorectal surgery. Surgical Endoscopy. 36 (12), 9281-9287 (2022).
- Cheng, M. H., et al. Devices for ischemic preconditioning of the pedicled groin flap. The Journal of Trauma. 48 (3), 552-557 (2000).
- Xiao, W., et al. An innovative and economical device for ischemic preconditioning of the forehead flap prior to pedicle division: a comparative study. Journal of Reconstructive Microsurgery. 38 (9), 703-710 (2022).
- Küntscher, M. V., Hartmann, B., Germann, G. Remote ischemic preconditioning of flaps: a review. Microsurgery. 25 (4), 346-352 (2005).
