Summary

Un modello di trasferimento del tessuto libero: The Rat Epigastrica libero Flap

Published: January 15, 2017
doi:

Summary

This paper describes the steps required to raise a fasciocutaneous epigastric free flap and transfer it to the neck in the rat.

Abstract

Free tissue transfer has been increasingly used in clinical practice since the 1970s, allowing reconstruction of complex and otherwise untreatable defects resulting from tumor extirpation, trauma, infections, malformations or burns. Free flaps are particularly useful for reconstructing highly complex anatomical regions, like those of the head and neck, the hand, the foot and the perineum. Moreover, basic and translational research in the area of free tissue transfer is of great clinical potential. Notwithstanding, surgical trainees and researchers are frequently deterred from using microsurgical models of tissue transfer, due to lack of information regarding the technical aspects involved in the operative procedures. The aim of this paper is to present the steps required to transfer a fasciocutaneous epigastric free flap to the neck in the rat.

This flap is based on the superficial epigastric artery and vein, which originates from and drain into the femoral artery and vein, respectively. On average the caliber of the superficial epigastric vein is 0.6 to 0.8 mm, contrasting with the 0.3 to 0.5 mm of the superficial epigastric artery. Histologically, the flap is a composite block of tissues, containing skin (epidermis and dermis), a layer of fat tissue (panniculus adiposus), a layer of striated muscle (panniculus carnosus), and a layer of loose areolar tissue.

Succinctly, the epigastric flap is raised on its pedicle vessels that are then anastomosed to the external jugular vein and to the carotid artery on the ventral surface of the rat’s neck. According to our experience, this model guarantees the complete survival of approximately 70 to 80% of epigastric flaps transferred to the neck region. The flap can be evaluated whenever needed by visual inspection. Hence, the authors believe this is a good experimental model for microsurgical research and training.

Introduction

Trasferimento tessuto libero è stato utilizzato sempre più nella pratica clinica per ricostruire i tessuti mancanti dal 1970 1-5. Questo ha permesso la ricostruzione di difetti complessi e altrimenti incurabili derivanti da tumore estirpazione, traumi, infezioni, malformazioni o ustioni 1-7. Lembi liberi di questo tipo sono particolarmente utili per ricostruire regioni anatomiche altamente complessi, come quelli della testa e del collo, la mano, il piede, e il perineo 1,4.

Tuttavia, ancora oggi gli allievi chirurgici sono spesso scoraggiati dalla complessità delle diverse fasi del processo di raccolta, trasferimento e insetting un lembo libero con l'uso di tecniche e strumenti 8,9 microchirurgia. Inoltre, è ampiamente accettato che per diventare un abile microsurgeon, vasta pratica sperimentale in un modello animale è obbligatoria 4,8-13.

la ricerca, inoltre, di base e traslazionalenella zona di trasferimento panno che è di grande potenzialità 8,14-16 clinica. Nonostante ciò, i ricercatori sono spesso dissuasi dal utilizzando modelli di microchirurgia di trasferimento dei tessuti a causa della mancanza di informazioni riguardanti gli aspetti tecnici coinvolti nelle procedure operative 4,8-14. Il ratto è un buon modello animale per la ricerca e la formazione microchirurgico, in quanto è relativamente poco costoso, facile da mantenere, e suscettibili di frequenti manipolazioni 8,11,13,14,17,18.

Anche se diversi lembi ossei liberi, muscoli e la pelle sono stati descritti nel ratto 18-24, il lembo fasciocutaneo epigastrica libero è il più utilizzato a scopo didattico 9,12,13,18,25. Questo lembo libero è stato descritto nel 1967 da Strauch e Murray e ha guadagnato crescente popolarità da quando, a causa di diversi fattori, vale a dire l'anatomia costante vascolare, relativa facilità di dissezione, vasi di nutrienti consistenti, e la ridondanza della pelle nella zona donatrice, which permette la chiusura primaria del difetto derivante dalla elevazione del lembo 4,9-11,13,17,18,25-28.

Flap Anatomia e Istologia
Il lembo epigastrica è fornita dal arteria epigastrica superficiale e vena (Figura 1). Questi vasi provengono da e scarico nell'arteria femorale e la vena rispettivamente. Mediamente il calibro della vena epigastrica superficiale è di 0,6 a 0,8 mm, in contrasto con i 0,3 a 0,5 mm di arteria epigastrica superficiale (Figura 2) 17,18. L'arteria epigastrica superficiale emette due rami principali: una laterale e un ramo mediale che a sua volta dividere più volte, originari reti capillari che forniscono la maggior parte del tegumento della regione epigastrica. Questi capillari scaricano nelle affluenti delle vene epigastrici superficiali che hanno un percorso parallelo all'albero arteriosa (Figura 2) 13,17,18. Il diagramma della figura 3 representa la regione della parete addominale ventrolaterale fornite dai vasi epigastrici superficiali che possono essere mobilizzati nel lembo epigastrico. Questo lembo può essere fino a 5 cm di lunghezza e 3 cm di larghezza 13,17,18.

Istologicamente, il lembo è composto dal tegumento che copre le ventrolateral muscoli della parete addominale (Figura 4) 13,17,18. Esso contiene uno strato superficiale della pelle, formata dal derma e dell'epidermide. Sotto la pelle vi è uno strato di tessuto grasso chiamato pannicoli adiposi. Sotto questo strato c'è un altro strato di muscolo striato noto come pannicolo carnosus 18,28,29. Sotto la carnosus pannicolo c'è tessuto areolare sciolto, che è superficiale alla fascia profonda che copre i muscoli addominali più grandi. Quindi, il lembo è un blocco composto di tessuti, contenente tutti questi strati, tranne per la fascia muscolare profondo (Figura 5) 13,17,18,27-31.

Protocol

Tutte le procedure che coinvolgono soggetti animali sono stati approvati dal Comitato Istituzionale cura degli animali e uso e Comitato Etico presso Nova University Medical School, Lisbona, Portogallo (08/2012 / CEFCM). 1. procedura chirurgica Note di set-up Utilizzare ratti Wistar adulti del peso di 250-350 g. Mantenere i ratti con cibo e acqua ad libitum con cicli di luce-buio 12 hr 7 giorni prima dell'intervento. Pesare il ratto per determinare la quantità di anestetico necessaria. Autoclavare tutti gli strumenti chirurgici prima dell'intervento chirurgico. Layout tutte le forniture e strumenti chirurgici necessari per la procedura (vedere la tabella dei materiali). Eseguire l'intervento chirurgico sotto un microscopio operatorio utilizzando strumenti convenzionali e di microchirurgia. Posizionare la coperta omeotermi, sonda rettale, e lampada di calore. Posizionare uno flaconcino da 20 ml sterilizzata contenente 0,9% di soluzione salina in un bagno d'acqua riscaldata a37 ° C. Indossare guanti sterilizzati per disinfettare tutte le superfici della impostazione di funzionamento con una soluzione alcolica. Rimuovere i guanti. Posizionare un tappo scrub e maschera. Disinfettare le mani con acqua e sapone e indossare un altro paio di guanti sterilizzati. Indossare un abito chirurgico sterile. 2. Anestesia e pelle Preparazione NOTA: Hai un aiuto assistente con le seguenti quattro fasi, come un abito sterile e guanti sono indossati. Anestetizzare il topo con una miscela di ketamina e Diazepam data per via intraperitoneale. La dose è di 5 mg / kg di ketamina e 0,25 mg / kg diazepam. Giudicare la profondità dell'anestesia per pizzico punta e per l'osservanza della frequenza respiratoria durante l'intera procedura di 8,14,15,32. Applicare un gel oftalmico sopra la superficie anteriore degli occhi per evitare l'abrasione corneale. Rimuovere i capelli sulla superficie ventrale dell'addome con una crema depilatoria. Dopo REMOV capellial, togliere la crema depilatoria con soluzione salina calda. Spruzzare una notevole quantità di soluzione alcolica sul sito operatorio. Lasciare il prodotto sul sito operatorio e non pulirla. Attendere almeno 15 secondi. Ripetere l'applicazione per 3 volte. Lasciare un tempo di contatto di almeno 2 minuti prima di procedere con la chirurgia. Altre unità di ricerca usano altri protocolli per prevenire l'infezione del sito chirurgico. Indossare guanti sterilizzati, inserire 2 teli chirurgici su entrambi i lati del ratto. 3. donatore sito Procedura chirurgica Impostare i confini di un lembo epigastrico che vanno circa 5 cm di lunghezza e 3 cm di larghezza. Con un pennarello pelle chirurgica, tracciare una linea dal processo xifoideo dello sterno alla sinfisi pubica, al fine di segnare la linea mediana sulla superficie ventrale dell'addome del ratto. Sul lato sinistro del ratto, utilizzando un marcatore pelle chirurgica, disegnare due linee perpendicolari alla prima linea: dae attraversando immediatamente caudale alla gabbia toracica, e un altro, parallelamente a quest'ultimo e solo cranici all'inguine piegatura (figure 3 e 6). Segnare la incisione laterale con un pennarello pelle chirurgica con una linea parallela alla linea mediana e circa 3 cm di distanza da esso. Flap raccolta Incidere la pelle con una lama di bisturi numero 15 fino a raggiungere il livello di pannicolo carnosus. Deeper al piano carnosus pannicolo, rendere l'incisione con un bisturi elettrico fino a raggiungere la fascia muscolare. Sollevare il lembo da mediale a laterale e dal cranio al caudale, esponendo peduncolo del lembo. legare con cura e dividono i vasi perforanti in arrivo dallo strato muscolare profondo e andare in profondità la superficie del lembo. Posizionare un divaricatore sotto l'aspetto caudale del lembo e sezionare peduncolo del lembo cautela per prendere in giro delicatamentevia i tessuti sciolti circostanti (Figura 7). Legare e dividere il laterale dell'arteria circonflessa femorale e la vena con 9/0 in nylon per le legature. Isolare l'arteria femorale e la vena. Quando presenti, legare (con 9/0 in nylon) e dividere i rami di queste navi ai muscoli adiacenti. In primo luogo, utilizzare un morsetto doppio vascolare per serrare l'aspetto prossimale della vena femorale. Successivamente fissare il suo aspetto distale. Quindi, serrare la parte distale dell'arteria femorale e infine il suo aspetto prossimale. Fissare la porzione distale dell'arteria femorale e infine il suo aspetto prossimale. Inserire un singolo morsetto vascolare nella vena epigastrica superficiale e un'altra in arteria epigastrica superficiale. Utilizzare un paio di forbici microchirurgia dritti per tagliare l'arteria epigastrica superficiale e vena loro origine e la terminazione, rispettivamente. Abbondantemente irrigare il lume di queste navi con soluzione fisiologica eparinizzata 10 UI / ml, Fino a quando non sangue o residui sono visti all'interno del lume delle navi 33. Tirare e tagliare un polsino di avventizia vicino ai siti di sezione vascolari. Trasferire il lembo epigastrico al collo con pinze di Addison (Figura 8). Chiudere il sito donatore con sottocuticolare interrotti 5/0 punti di sutura riassorbibili. Chiudere la pelle con interrotti 5/0 punti di sutura in nylon. 4. Destinatario del sito Procedura chirurgica L'esposizione delle navi destinatario del sito Con un pennarello pelle chirurgica, tracciare una linea sul bordo mediale del muscolo sternocleidomastoideo sinistro (SCM). Con un pennarello pelle chirurgica, disegnare un'altra linea immediatamente cranica e parallela alla clavicola sinistra. Queste due linee devono convergere in corrispondenza del giunto sterno-clavicolare sinistra. Incidere la pelle con una lama di bisturi numero 15. Utilizzare un bisturi elettrico per tagliare il subcutaneous tessuto. Utilizzare un paio di forbici dissezione per skeletonize la vena giugulare esterna laterale al muscolo SCM. Isolare e legare tributari del giugulare esterna in questo (Figura 9). Legare la vena giugulare esterna appena sotto la mandibola con una sutura in nylon 9/0. Posizionare un morsetto venoso sotto quest'ultimo legatura e tagliare la giugulare esterna della vena con un paio di forbici microchirurgia diritte. Lavare il lume della vena con soluzione fisiologica eparinizzata in una concentrazione di 10 UI / ml. Isolare il margine mediale del muscolo SCM e ritrarre questo muscolo laterale, esponendo così l'arteria carotide e il nervo vago (Figura 10). Fare un incisione trasversale nel terzo medio del muscolo SCM utilizzando il bisturi elettrico. Inserire un divaricatore tra la superficie profonda del muscolo SCM ei muscoli cinghia. Tease via il nervo vago dalla carotidearteria, facendo attenzione a non danneggiare queste strutture. anastomosi vascolari Posizionare un morsetto doppia arteriosa nella carotide. Posizionare un nylon punto 9/0 nella parte laterale della carotide, e utilizzare questo punto per tirare questa parte della parete del vaso. Utilizzare un paio di forbici microchirurgia rette per produrre un'apertura in questa regione della parete del vaso. Utilizzando INTERROTTA 10/0 Nylon suture eseguire una anastomosi termino-laterale tra l'arteria epigastrica superficiale del lembo e l'arteria carotidea a livello dell'apertura carotide recentemente creata. Avvicinatevi al moncone prossimale della vena giugulare esterna e la vena epigastrica superficiale e ispezionare il calibro di questi due vene. Se la discrepanza in termini di dimensioni è da lieve a moderata, dilatare il lume della fine taglio della vena epigastrica superficiale con pinze di dilatazione. Se la differenza di calibro è molto pronounced, oltre a pinze dilatazione, smusso l'estremità della vena epigastrica superficiale in un angolo di 30 a 45 °. Eseguire l'anastomosi venosa, utilizzando interrotto 11/0 punti di sutura in nylon. Rimuovere le singole fascette poste sulle navi della falda. Rimuovere la doppia pinza posizionato nella vena femorale. Rimuovere la doppia pinza collocato in arteria femorale. Valutare la pervietà e la competenza di anastomosi Verificare arteria e vena del lembo sono completamente dilatata e nessun sanguinamento significativo si osserva dopo 3 min di rimuovere le pinze vascolari (Figura 11). Se c'è sanguinamento durante questo periodo di posizionare una garza salina umida sopra l'anastomosi e applicare una leggera pressione. Se il sanguinamento da anastomosi non si ferma dopo 3 minuti, aggiungere ulteriori 11/0 Nylon interrotto suture, dopo il posizionamento morsetto vascolare, a seconda delle necessità. Attendere 10 min con il lembo collegato ai vasi del collo e avvolto da una garza inumidito con soluzione salina calda. Valutare la perfusione e il collo ferita emostasi del lembo. Ispezionare le anastomosi per i segni di emorragia, trombosi o di trazione eccessiva. Fissare il lembo nel sito ricevente a partire da 5/0 sottocuticolare punti staccati. Chiudere la pelle con 5/0 Nylon interrotto suture (Figura 12). Cura 5. post-operatoria Lasciare il ratto di recuperare all'interno della sua gabbia individuale in decubito laterale destro. Tenere il caldo gabbia mettendo un rilievo di calore elettrico impostato sul basso sotto. Posizionare un panno luce tra la gabbia e il rilievo di calore elettrica per evitare l'ipertermia. Guarda l'animale continuamente ruotandola verso decubito laterale opposta ogni 5 minuti, fino a quando non riprende decubito sternale ed è in grado di deambulare. Casa i ratti singolarmente fino rimozione tha punti di sutura chirurgici due settimane dopo l'intervento chirurgico. Dare un antinfiammatorio farmaco 1 mg / kg per via sottocutanea una volta al giorno per 3 giorni dopo l'intervento, per l'analgesia postoperatoria. 6. Valutazione Flap Presentare un trattamento alimentare sopra la testa del topo e di valutare la redditività di falda mediante ispezione visiva. Se l'esposizione è sufficiente utilizzare il passaggio precedente, un assistente applicando tocco delicato sulla regione interscapolare del ratto, esaminando il lembo. Usare la fotografia digitale e il software ImageJ per valutare quantitativamente le aree di deiscenza della ferita, lembo epidermolisi, iperemia, congestione e / o necrosi, come spiegato in dettaglio da Trujillo et al. 15.

Representative Results

Secondo l'esperienza degli autori di più di dieci anni con il lembo libero epigastrica come modello di trasferimento del tessuto libero sia nel contesto di corsi di microchirurgia e per scopi di ricerca, il tasso di sopravvivenza lembo dipende in qualche modo sulla manualità e l'esperienza del chirurgo . In generale, se gli aspetti tecnici sopra descritti sono presi in considerazione, un tasso di sopravvivenza quasi completa (<10% di necrosi lembo) di circa il 70% dei lembi è prevedibile. Circa il 10% dei lembi presentano necrosi parziale (10 al 50%). Circa il 20% dei lembi soffre necrosi completa. Un tasso di sopravvivenza quasi completo 80% è stato ottenuto negli ultimi 20 procedure eseguite dal primo autore (DC) (Figura 13). Durante i primi due giorni dopo l'intervento, il lembo epigastrico libero è spesso edematosa e presenta un certo grado di congestione venosa. Questi di solito both abbassarsi gradualmente tra 3 e 5 giorni dopo l'intervento chirurgico. In genere, durante la prima settimana, il topo rimuove la maggior parte dei punti esterni e parte delle suture sottocuticolare, spesso con conseguente aree sparse di lieve deiscenza della ferita (Figura 14). Dopo il giorno 10, i capelli comincia lentamente a crescere sulla superficie del lembo. Alla fine del primo mese dopo l'intervento chirurgico, il lembo viene solitamente coperta con i capelli leggermente più corta rispetto alla pelle adiacente. Due mesi dopo l'intervento, la presenza del lembo viene annunciata da un leggero grumo, e da una cicatrice relativamente poco attorno margini del lembo (Figura 14). il cannibalismo automatica del lembo è un dato infrequente che, nell'esperienza degli autori, si verifica quasi esclusivamente nei casi di necrosi totale lembo. Figura 1: anatomia vascolare del fla libera epigastricap. Questa fotografia mostra la regione epigastrica sinistra di un ratto precedentemente iniettati con una soluzione di lattice rosso nel sistema arterioso e con una soluzione di lattice blu nel sistema venoso. È possibile osservare che la regione epigastrica riceve un apporto di sangue assiale dalla arteria epigastrica superficiale e vena. Questi vasi provengono da e scarico nell'arteria femorale e la vena rispettivamente. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Figura 2: scansione di immagini al microscopio elettronico di un cast corrosione dei vasi epigastrici superficiali mostra la microscopica afflusso di sangue vascolare al lembo libero epigastrica. Questa immagine microscopio elettronico a scansione di un cast corrosione della superficiali vasi epigastrici di ratto dimostra che la vena ha un calibro più grande che l'arteria. Mediamente il calibro della vena epigastrica superficiale è di 0,6 a 0,8 mm, rispetto ai 0,3 a 0,5 mm di arteria epigastrica superficiale. Questa immagine mostra anche che l'arteria epigastrica superficiale origina due rami principali: una laterale e un ramo mediale che a sua volta dividere più volte, originari reti capillari che forniscono maggior parte della regione epigastrica. Questi capillari scarico nel tributari della vena epigastrica superficiale, che hanno un percorso parallelo per l'albero arterioso. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Figura 3: un'area potenziale di una sinistra lembo libero epigastrico nel ratto. Questo schema rappresenta la regione della parete addominale fornite dai vasi epigastrici superficiali e che possono essere mobilitati nel lembo epigastrico. Questo lembo può essere fino a 5 cm di lunghezza e 3 cm di larghezza. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Figura 4: fotografia di una sezione macchiato ematossilina-eosina del lembo epigastrico. Questa sezione macchiato ematossilina-eosina della regione epigastrica mostra che il lembo epigastrico è composto dal tegumento di questa regione che copre i muscoli della parete addominale. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. <p class="jove_content" fo:keep-together.within-page= "1"> Figura 5: composizione istologica del lembo epigastrico. La fotografia a sinistra rappresenta una sezione macchiato ematossilina-eosina di un lembo epigastrico, mentre la fotografia a destra è stata ottenuta dalla sezione tricromica di Masson una di questo lembo. Queste due immagini illustrano che il lembo epigastrico del ratto è un blocco composto di tessuti. Esso contiene uno strato superficiale della pelle, formata dal derma e dell'epidermide. Sotto la pelle vi è uno strato di tessuto grasso chiamato pannicoli adiposi. Sotto questo strato vi è strato di muscolo striato noto come pannicolo carnosus. Sotto il carnosus panniculus c'è una fascia profonda che copre i muscoli addominali più grandi e più profonde. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Figura 6. pre-operatorie marcature della pelle sulla superficie ventrale del ratto prima di un intervento chirurgico. Questa fotografia illustra le marcature pelle per le incisioni utilizzate per sollevare il lembo epigastrico sinistra e successivamente inserto questo lembo nella parte ventrale della regione cervicale sinistra. Figura 7. Anatomia chirurgica dei vasi di nutrienti del lembo epigastrico sotto il microscopio operatorio (ingrandimento 10x). Questa fotografia mostra l'arteria epigastrica superficiale e vene provenienti da e drenante in arteria femorale e la vena, rispettivamente. Il laterale femorale circonflessa dell'arteria si pone di solito sotto l'aspetto caudale del superficiali epiarteria gastrica. Il laterale femorale circonflessa vena ha un percorso simile e di solito termina nella vena epigastrica superficiale. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Figura 8. Il lembo epigastrico ex vivo peduncolato sulle sue navi di nutrienti (l'arteria epigastrica superficiale e venosa -, A, V, rispettivamente). Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Figura 9. vista operativo delladissezione della vena destinatario, vale a dire, la vena giugulare esterna, sul lato sinistro del collo (6x). È possibile osservare il corso sottocutaneo della vena giugulare laterale esterna al muscolo sternocleidomastoideo. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Figura 10. vista operativo della dissezione dell'arteria donatore, cioè la carotide comune, sul lato sinistro del collo (10x). L'arteria e il nervo vago di accompagnamento sono esposti dopo ritraendo sternocleidomastoideo ei muscoli sottoioidei, come mostrato. Clicca qui per vedere una versione più grande di tla sua figura. Figura 11. Fotografia delle anastomosi vascolari tra i vasi del flap e dei vasi riceventi nel collo, come si è visto sotto il microscopio operatorio (10x). Questa fotografia mostra l'anastomosi termino-laterale tra la carotide comune e le arterie epigastrici superficiali. È anche possibile osservare l'anastomosi termino-terminale tra il epigastrica superficiale e le vena giugulare esterna. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Figura 12. Fotografia di aspetto ventrale del imme topo diatamente dopo l'intervento chirurgico. Si noti che la zona donatrice è facilmente chiuso in primo luogo. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Figura 13. epigastrica lembo libero di sopravvivenza a 20 ratti consecutivi operato dal primo autore (DC). Cinque ratti (20%) presentati completa lembo necrosi (casi 1, 4, 8, 13 e 15, rappresentati dai punti rossi). Aree di necrosi lembo sono stati determinati utilizzando il software ImageJ libera, come spiegato in dettaglio da Trujillo et al. 15. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. 14 "src =" / files / ftp_upload / 55281 / 55281fig14.jpg "/> Figura 14. Le fotografie del lembo epigastrica posto sulla faccia ventrale del collo 4, 14 e 60 giorni dopo l'intervento. Quattro giorni dopo l'intervento, di solito c'è qualche deiscenza della ferita, come il topo rimuove i punti. Tuttavia, il lembo rimane normalmente in posto. È possibile esaminare il lembo giornaliera per semplice ispezione visiva. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Discussion

The most important aspect to obtain consistent flap survival is paying attention to detail in various steps of the microsurgical technique. For example, to obtain good visualization of the vessels, of the surgical instruments and of the fine suture lines, it is very helpful to place underneath the vessels, a sterilized colored plastic background. As many researchers, we prefer to use sterilized fragments of yellow or green balloons (Figures 7 and 11). This background provides the additional advantage of minimizing adherence of suture lines to the adjacent structures, which sometimes leads to the need of pulling the suture line with too much tension, which may in turn lead to vascular tearing. Finally, the use of a background has the additional advantage of decreasing the probability of inadvertently dragging potential thrombogenic tissue debris to the anastomosis site.

Considering that the flap’s vessels are very fine and fragile, it is important not to pinch the entire width of the vessels, in order to avoid intimal lesion that, in turn, will lead to intravascular thrombosis and flap failure. To prevent inadvertent injury to both the flap’s vessels and to the recipient site’s vessels, it is safer to liberally ligate and divide neighboring tributaries, which will allow an easier manipulation of these vessels.

Before starting the anastomoses, it is vital to place the vessels in their definitive position, striving to prevent vascular kinking or torsion of the flap’s pedicle. Given the small caliber and delicate consistency of the vessels, these are often difficult to exclude unequivocally. One helpful trick is to secure the flap in its final position with 3 stitches placed away from the site of the anastomoses. Next, if in doubt, temporarily open the vascular clamps placed at the flap’s pedicle, and fill the vessels’ lumen with heparinized normal saline in a concentration of 10 IU/mL until they become engorged. This leads vessels to assume the configuration they will present after being perfused by blood, as when the clamps are removed after anastomoses completion.

Moreover, it is of paramount importance to detect any air bubbles, even if small, inside the vessels during the entire procedure and particularly before tying the final stitches. If these bubbles are distant from the vascular section, the vessels can be milked gently with microsurgical forceps. If they are located close to the anastomotic sites, simple irrigation leads the less dense bubbles to be easily expelled from the vascular lumen. Failure to acknowledge the presence of air bubbles can cause irreversible flap ischemia and necrosis, no doubt due to the fine caliber of the flap vessels.

Additionally, it cannot be overemphasized the need for meticulous care while passing and tying the stitches, in order to: include the three layers of the vessels (intima, media and adventitia); obtain good vessel eversion to ensure adequate intimal contact, which is vital to anastomosis sealing and endothelial regrowth; avoid loose vascular contact, which will result in anastomotic incompetence, i.e., bleeding; and avoid grabbing too much vascular tissue, which will lead to anastomosis stenosis and proclivity to thrombosis, which in turn will result in venous congestion or poor flap perfusion, if the vein or artery are involved, respectively.

Finally, it is essential to ensure perfect hemostasis, during the entire procedure, especially when raising the flap in its deep surface. Otherwise hematoma formation and rat death are likely to ensue.

Modifications and troubleshooting of the technique

The authors observed that making a transverse incision in the middle portion of the SCM using an electric cautery, not only allows a better exposure of the carotid artery, but also minimizes the risk of undue tension over the future arterial anastomosis.

Another important technical tip is to start the anastomosis from the vessels’ back wall, in order to minimize the risk of unwillingly catching this wall when placing the stitches in the more easily exposed front wall. If the back wall is sutured to the anterior aspect of the anastomosis, lack of vascular patency will almost invariably result either immediately due to mechanical reasons or after only a few hours as a result of thrombosis8.

If the anastomoses of the epigastric vessels of the rat are considered too technically challenging due to the small caliber of these vessels, the femoral vessels can be ligated distal to the origin of the epigastric vessels and used as the vascular pedicle of the epigastric flap. In this way, larger vessels will be used (the femoral artery has a caliber of 1.0 to 1.2 mm; and the femoral vein has a caliber of 1.2 to 1.5 mm). Moreover, by dissecting and ligating the other tributaries of the femoral vessels, a vascular pedicle length of over 2 cm can be obtained, which will facilitate flap insetting18,34,35.

Reproducibility

Our experience of more than ten years of using this flap for teaching and research purposes strongly suggests that the rat epigastric flap is a reproducible model of free tissue transfer11,13,17,18,26. It can be easily incorporated in microsurgical courses, as it is a good teaching and training model for microsurgery trainees11,13,17,18,26. In our experience, although technically challenging in the beginning for the novice in microsurgery, after some training, the free epigastric flap can be successfully transferred to the neck of the rat with minimal to no subsequent necrosis in 70 to 80% of cases. These results concur with those generally reported in the literature13,18,36.

Significance with respect to existing methods

Numerous free flaps have been described in the rat10,16,18,37-39. The most commonly used for teaching and research purposes have been the transverse rectus abdominis myocutaneous flap, the latissimus dorsi and serratus anterior muscle flaps, the hind limb replantation model, and the epigastric (groin) flap18,35. These flaps have been favored, due to their consistent anatomy and sizeable vascular pedicle. The epigastric flap is arguably the one associated with lesser donor site morbidity, as it dissected above the muscle fascia18. Moreover, the epigastric flap, described in 1967, was the first flap to be described in rats34,35. This occurred only 4 years after the first description of an experimental flap in an animal by Goldwyn. Interestingly, this flap was a groin flap in the dog34.

Limitations of the technique

The two main limitations of this model are the need for microsurgical skills in order to carry out the surgery, and the presence of significant necrosis in 20 to 25% of cases, according to different authors13,18,36. Another potential limitation of the model herein presented is the auto cannibalism of the flap. However, as the authors above, this is an infrequent finding that almost only occurs in cases of total flap necrosis.

Future applications of the technique

The rat epigastric free flap can be used in experimental studies of tissue perfusion, tissue repair and surgical wound infection40,41. Its nutrient vessels are particularly suitable for intravascular injection of solutions containing substances of interest, namely drugs, viral vectors or liposomes, that will mostly produce a local or regional effect30,31. In addition, beneath the flap, pathogens, foreign bodies, radioactive seeds or chemicals can also be placed, mimicking several disease processes and potential treatments30,31.

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Uno degli autori (Diogo Casal) ha ricevuto una sovvenzione dal programma di Advanced Medical Education, che è sponsorizzato da Fundação Calouste Gulbenkian, Fundação Champalimaud, Ministério da Saúde e Fundação para a Ciência e Tecnologia, Portogallo.

Gli autori desiderano ringraziare l'aiuto tecnico di Alberto Severino nella ripresa e di montaggio del video. Gli autori sono anche grato a Mr. Octávio Chaveiro, Marco Costa e il signor Carlos Lopes per il loro aiuto nella preparazione dei provini, presentato in questo documento.

Infine, gli autori desiderano ringraziare la signora Gracinda Menezes per il suo aiuto in tutti gli aspetti logistici relativi alla acquisizione e il mantenimento degli animali.

Materials

Skin Skribe Surgical Skin Marker Moore Medical 31456 https://www.mooremedical.com/index.cfm?/Skin-Skribe-Surgical-Skin-Marker/
&PG=CTL&CS=
HOM&FN=ProductDetail&
PID=1740&spx=1
Micro retractor Fine Science Tools RS-6540 http://www.finescience.de
Graeffe forceps 0.8 mm tips curved Fine Science Tools 11052-10 http://www.finescience.de
Acland clamps Fine Science Tools 00398 V http://www.merciansurgical.com/aclandclamps.pdf
Clamp applicator Fine Science Tools CAF-4 http://www.merciansurgical.com/acland-clamps.pdf
High-Temperature Cautery Fine Science Tools AA03 http://www.boviemedical.com/products_aaroncauteries_high.asp
Micro-vessel dilators 11 cm 0.3 mm tips 00124 Fine Science Tools D-5a.2 http://www.merciansurgical.com
Micro Jewellers Forceps 11cm angulated 00109 Fine Science Tools JFA-5b http://www.merciansurgical.com
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Citazione di questo articolo
Casal, D., Pais, D., Iria, I., Mota-Silva, E., Almeida, M., Alves, S., Pen, C., Farinho, A., Mascarenhas-Lemos, L., Ferreira-Silva, J., Ferraz-Oliveira, M., Vassilenko, V., Videira, P. A., Gory O’Neill, J. A Model of Free Tissue Transfer: The Rat Epigastric Free Flap. J. Vis. Exp. (119), e55281, doi:10.3791/55281 (2017).

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