Summary

Der oberflächliche axiale Lappen der Arteria epigastrica inferior zur Untersuchung ischämischer Präkonditionierungseffekte in einem Rattenmodell

Published: January 27, 2023
doi:

Summary

Dieses Protokoll beschreibt die Entnahme, das Nähen und die Überwachung von fasziokutanen Lappen bei Ratten, die eine gute Visualisierung und Manipulation des Blutflusses durch die oberflächlichen unteren epigastrischen Gefäße durch Klemmen und Ligieren der Oberschenkelgefäße ermöglichen. Dies ist entscheidend für Studien mit ischämischer Präkonditionierung.

Abstract

Fasciokutane Lappen (FCF) haben sich zum Goldstandard für komplexe Defektrekonstruktionen in der plastischen und rekonstruktiven Chirurgie entwickelt. Diese muskelschonende Technik ermöglicht den Transfer von vaskularisiertem Gewebe, um jeden größeren Defekt abzudecken. FCF kann als gestielte Lappen oder als freie Lappen verwendet werden; In der Literatur liegen die Misserfolgsraten für gestielte FCF und freie FCF jedoch bei über 5%, was Raum für Verbesserungen dieser Techniken und eine weitere Wissenserweiterung in diesem Bereich lässt. Die ischämische Präkonditionierung (I.P.) wurde umfassend untersucht, aber die Mechanismen und die Optimierung des I.P.-Regimes müssen noch bestimmt werden. Dieses Phänomen ist in der plastischen und rekonstruktiven Chirurgie in der Tat wenig erforscht. In dieser Arbeit wird ein chirurgisches Modell vorgestellt, um das I.P.-Regime in einem axialen fasziokutanen Lappenmodell der Ratte zu untersuchen und zu beschreiben, wie die Auswirkungen von I.P. auf das Überleben des Lappens sicher und zuverlässig beurteilt werden können. Dieser Artikel beschreibt den gesamten chirurgischen Eingriff mit Vorschlägen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit dieses Modells. Ziel ist es, den Forschern ein reproduzierbares und zuverlässiges Modell zur Verfügung zu stellen, um verschiedene ischämische Präkonditionierungsschemata zu testen und ihre Auswirkungen auf die Überlebensfähigkeit des Lappens zu bewerten.

Introduction

Die plastische und rekonstruktive Chirurgie entwickelt sich ständig weiter. Die Entwicklung von Muskel-, Fasziokutan- und Perforatorlappen hat es ermöglicht, qualitativ hochwertigere Rekonstruktionen anzubieten und gleichzeitig die Morbidität zu reduzieren. Durch die Kombination dieses verbesserten anatomischen Wissens mit verbesserten technischen Fähigkeiten können rekonstruktive Chirurgen freie Lappentransfers durchführen, wenn sich die Defekte nicht in der Nähe einer lokalen Lösung befinden. Während die Perforatorlappenchirurgie derzeit die fortschrittlichste Technik in der rekonstruktiven Chirurgie ist, berichtet die Literatur von einer Misserfolgsrate von 5 % bei freien Lappentransfers 1,2,3 und bis zu 20 % bei der gestielten Lappenrekonstruktion 4,5,6. Ein teilweises bis vollständiges Versagen des Lappens tritt auf, wenn der Pedikel des Lappens beeinträchtigt ist, daher ist es wichtig, kontinuierlich nach Verbesserungen der aktuellen Techniken zu suchen. Eine der Methoden, um das Überleben des Lappens zu verbessern, besteht darin, die Neovaskularisation auf dem Wundgrund zu fördern und so die Durchblutung durch eine andere Quelle als den Pedikel zu ermöglichen. Die ischämische Präkonditionierung (I.P.) wurde erstmals in einem Herzmodell7 beschrieben, was zeigt, dass ein Organ, das einer kontrollierten Ischämie ausgesetzt ist, in höherem Maße überlebt, nachdem es seine primäre Blutversorgung durch eine Ischämie-induzierte Neovaskularisation verloren hat. Mehrere Autoren haben dieses Grundprinzip untersucht, um das Überleben von Lappen in präklinischen und klinischen Modellen zu optimieren 8,9,10.

Der Vorteil dieser Technik gegenüber anderen Methoden zur Verbesserung des Überlebens des Lappens ist ihre einfache Durchführung, die aus Clamp/Declamp-Tests der Blutquelle besteht. Im Rattenmodell verwendeten frühere Autoren den Lappen der oberflächlichen unteren epigastrischen Arteria (SIEA), um den I.P. zu untersuchen, indem sie den Hauptstiel11,12,13 einklemmten. Nichtsdestotrotz können bei diesem Modell mehrere technische Probleme auftreten, und in der Literatur fehlen gut beschriebene Protokolle.

Daher zielt diese Arbeit darauf ab, den Forschern eine detaillierte Beschreibung einer Ratten-SIEA-Lappenbeschaffungstechnik mit einer erweiterten Dissektion der Femurgefäße zur Verfügung zu stellen, um I.P.-Studien an einem axialen fasziokutanen Lappenmodell zu ermöglichen. Dieses Modell behält die Integrität der epigastrischen Gefäße bei und manipuliert stattdessen die femoralen Gefäße, die widerstandsfähiger sind. Wir teilen unsere Erfahrungen und Werkzeuge, um die Untersuchung dieses Phänomens zu verbessern und die Reproduzierbarkeit dieses Verfahrens zu erhöhen.

Protocol

Das Massachusetts General Hospital Institutional Animal Care and Use Committee genehmigte das Versuchsprotokoll (IACUC-Protokoll #2022N000099). Die Autoren folgten für diese Arbeit der ARRIVE-Checkliste (Animal Research: Reporting In Vivo Experiments). Alle Tiere wurden gemäß dem Leitfaden des National Institute of Health für die Pflege und Verwendung von Labortieren artgerecht behandelt. Für alle Experimente wurden insgesamt 12 männliche Lewis-Ratten (250-350 g, 8-10 Wochen alt) verwendet. <p class="j…

Representative Results

Alle Lappen waren auf POD5 lebensfähig und zeigten eine gute Vaskularisation durch die SIEA allein. Abbildung 5 zeigt den Lappen vor und nach der intravenösen Fluorescein-Injektion und zeigt eine vollständige Vaskularisation. Abbildung 5: Sofortige intravenöse Fluoreszenzangiographie (POD0).</stro…

Discussion

Dieser Artikel beschreibt ein reproduzierbares fasziokutanes Lappenmodell, das bei Ratten geerntet wurde und eine I.P.-Evaluierung ermöglicht. Dieses Schritt-für-Schritt-Operationsprotokoll gibt Forschungsgruppen ein zuverlässiges Modell an die Hand, um verschiedene I.P.-Therapien zu testen. Durch die Verhinderung einer anderen Vaskularisation als des Pedikels ermöglicht dieses Modell die Untersuchung der Neovaskularisation des Lappens vom Wundbett und -rand aus. In dieser Studie wurde die Ligatur an POD5 durchgefüh…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde vom Massachusetts General Hospital (W.G.A.) und Shriners Children’s Boston (B.U, K.U, C.L.C.) finanziert. Y.B und I.F.v.R werden von den Shriners Hospitals for Children finanziert (Vorschlags-ID: #970280 bzw. #857829).

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

Referências

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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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