JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Risultati
Discussion
Divulgazioni
Acknowledgements
Materials
Riferimenti
Traduzione automatica
Medicina

In situ Tværgående Rectus abdominis Myocutaneous Flap: En Rat Model of Myocutaneous iskæmisk reperfusionsbeskadigelse

Published: June 08, 2013
doi:
10.3791/50473
, ,
1Department of Surgery,Royal Infirmary of Edinburgh, 2Department of Nephrology,Royal Infirmary of Edinburgh

Summary

Gratis væv transfer er almindeligt ansat i rekonstruktionskirurgi at genoprette form og funktion efter onkologisk resektion og traumer. Forkonditionering dette væv før operation kan forbedre resultatet. Denne artikel beskriver en<em> In situ</em> Tværgående rectus abdominis myocutaneous flap (sporvogn) i rotter som et middel til at teste konditioneringsmetoder strategier.

Abstract

Gratis væv overførslen er guldstandarden rekonstruktiv kirurgi til at reparere komplekse fejl ikke gøres til genstand for lokale indstillinger eller dem, der kræver sammensatte væv. Iskæmisk reperfusionsbeskadigelse (IRI) er en kendt årsag til delvis fri klap fiasko og har ingen effektiv behandling. Etablering af en laboratoriemodel denne skade kan vise sig dyrt både økonomisk som større pattedyr konventionelt anvendes og i den nødvendige ekspertise ved tekniske problemer med disse procedurer kræver typisk ansætte en erfaren microsurgeon. Denne publikation og video demonstrere effektiv brug af en model af IRI i rotter, som ikke kræver microsurgical ekspertise. Denne procedure er en in situ-model af en tværgående abdominis myocutaneous (sporvogn) flappen, hvor atraumatisk klemmer anvendes til at gengive den iskæmi-reperfusionsskade forbundet med denne operation. En laser Doppler Imaging (LDI) scanner er ansat til at vurdere flap perfusion og billedbehandling software, Image J at vurdere procentdelen område skin overlevelse som en primær effektmål for skade.

Introduction

Målet med denne protokol er at demonstrere en pålidelig og reproducerbar model af iskæmi-reperfusionsskade observeret i frit væv transfer at sætte interventionelle strategier, der skal undersøges.

Gratis væv transfer defineres som den vaskulære frigørelse af en isoleret blok af vævet efterfulgt af autolog transplantation af dette væv med anastomose af flappen er transected fartøjer til indfødte fartøjer på modtagerens sted. Proceduren er kendt som FTT og vævet overføres benævnt fri klap.

Gratis væv overførslen er guldstandarden tilgang til korrektion af komplekse, sammensatte defekter, hvor de lokale muligheder er uegnede eller ikke foreligger. 1-4 Ischemia reperfusionsskade (IRI), er uundgåelig i fri væv transfer, bidrager til at baske fiasko 5,6 og har ingen effektiv behandling. Den valgfrie karakter af fri klap operationer tillader administration af farmacal agenter til forudsætning mod IRI.

IRI resulterer i nedsat flow gennem mikrocirkulationen ved endotel aktivering og metabolisk dysfunktion, 7 øget kapillær permeabilitet og efterfølgende interstitiel ødem 7, tilstrømning af inflammatoriske celler, 8 frigivelse af inflammatoriske mediatorer, reaktive ilt arter 9 og komplement deposition. 10. Denne komplekse proces med hypoxi og efterfølgende reperfusionsskade sidste ende fører til celledød. En model af myocutaneous IRI giver effektiviteten forkonditioneringscyklusser strategier for kliniske resultater skal vurderes. Nyere arbejde har valideret brugen af dyremodeller for IRI undersøgelser som et surrogat for human IRI ved at sammenligne de molekylære ændringer observerede i de humane fag og eksisterende data fra dyreforsøg. 10,11

Rotten tværgående rectus abdominis myocutaneous (sporvogn) flap blev første gang beskrevet i 1987 i tysk 12 og i 199313 på engelsk. Denne model vundet bred popularitet 13-25 som en billig, robust model til at undersøge forskellige strategier til at reducere IRI forbundet med fri væv overførsel. 14,17-22 De fleste af disse undersøgelser blev udformet som unipedicled TRAM klapper baseret på den dybe, ringere, . epigastriske vaskulær stilken 15-18,20-22 Sammenligning af dataene fra disse undersøgelser kompliceres af brugen af forskellige størrelser kutane øer (10,5-30 cm 2) og forskellige længder af postoperativ opfølgning (2 – 10 dage). Den gennemsnitlige samlede procentvise areal flap nekrose i kontrolgruppen af ​​disse undersøgelser er 69 ± 6,2% (gennemsnit ± SEM). Det skal bemærkes, at disse seks papirer alle ansætte rectus abdominis muskel som bærer for det vaskulære stilken, men ikke afsløre, dividere og microanastomose eller klemme skibene. Zhang et al. 23. har beskrevet en sand, gratis rotte TRAM flap baseret på de overlegne epigastriske beholdere, hvor fomgange blev hævet, skibe delt, og myocutaneous flap overført og microanastomosed til lysken fartøjer. Denne vanskelige teknik krævede microanastomosis af 0,45-0,5 mm kaliber fartøjer. Kun femten blev udført, og af disse 67% overlevede. 23. Modellen er beskrevet af Zhang et al. 23 er en fremragende model for menneskets frie TRAM flap, da det virkelig afspejler den skade afholdt i FTT. De øvrige offentliggjorte modeller af en rotte TRAM flap mere præcist afspejler de skader afholdt under et menneske pedicled TRAM, men ikke præcist afspejler IRI, da disse klap i ikke undergår en iskæmisk periode efterfulgt af reperfusion som den vaskulære stilken aldrig klemmes eller deles, og microanastomosis udføres. Denne protokol og video beskriver en ny model af gratis væv transfer med rotten TRAM hvor IRI replikeres ved hjælp microclamps. Denne mere trofast replikerer IRI end stilken TRAM forgængere, men er teknisk lettere end performing microanastomosis. Microclamps er blevet bredt anvendt ved transplantation forskere at genskabe IRI associeret med organtransplantation, 26-33 men dette er første gang, det er blevet beskrevet i rotter sporvogn klap.

Protocol

Alt operation er udført i overensstemmelse med retningslinjer fastsat af Det Forenede Kongeriges indenrigsministerium og University of Edinburgh Veterinary Services afdeling. 1.. Kirurgisk procedure-up Notes Ændring i rene kirurgiske scrubs, kittel, krat cap og maske. Rengør alle overflader af operationsstuen, herunder udstyr med 2% klorhexidin i 70% isopropylalkohol. Forud for kirurgi, autoklavere alle kirurgiske forsyninger og instrumenter, der vil blive anvendt i p…

Representative Results

Rottemodeller er mere økonomisk end større dyr modeller, 36 er sygdomsresistente i naturen og kan være genetisk manipuleret. Løse flået dyr, såsom gnavere, blev anset for at have et andet arrangement af kutan blodforsyning sammenlignet med faste flået dyr såsom mennesker og grise. I løs flået dyr, er huden leveres primært af direkte kutane blodkar passerer gennem spæk til den overliggende hud (Figur 4) Derimod fastsat flået dyr udlede kutan blodforsyning gennem fartøjer, kursus …

Discussion

Ændringer og fejlfinding

Protokollen præsenteres her gengiver IRI set i fri væv overførsel i et eksperimentelt system, der gør det muligt yderligere forståelse af denne proces og tilvejebringer et middel til at undersøge midler til lindring IRI og forbedre resultatet. Dette kunne let ændres til at producere en mere alvorlig skade, hvis den var baseret på den ikke-dominerende, dybt, ringere epigastriske stilken eller hvis øget iskæmisk tid var.

Begrænsninger…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbejde blev finansieret af Medical Research Council tilskud G1000299.

Den tilsvarende forfatter vil gerne takke Gary Borthwick, University of Edinburgh, for at bistå under operationen.

Forfatterne vil gerne anerkende rådgivning fra Helen Douglas og Iain Mackay og tillader os at observere deres Deep Ringere Epigastriske (Diep) flap procedure (Canniesburn Plastic Surgery Unit, Glasgow Royal Infirmary, 84 Castle Street, Glasgow G4 0SF, UK).

Forfatterne vil også gerne takke Gary Blackie på universitetet i Edinburgh for hans hjælp i at producere videoen for denne artikel.

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
Moor LD12 laser doppler imaging scanner http://gb.moor.co.uk/product/moorldi2-laser-doppler-imager/8
Complete homeothermic blanket system with flexible probe. Small. 230 VAC, 50 Hz 507221F www.harvardapparatus.com
Graeffe forceps 0.8 mm tips curved 11052-10 2, http://www.finescience.de
Acland clamps 00398 V B-1 ‘V’ pattern clamps used on both artery and vein. http://www.merciansurgical.com/acland-clamps.pdf
Clamp applicator CAF-4 http://www.merciansurgical.com/acland-clamps.pdf
Gemini cautery unit 726067 www.harvardapparatus.com
Micro-vessel dilators 11 cm 0.3 mm tips 00124 D-5a.2 http://www.merciansurgical.com
Micro Jewellers Forceps 11cm angulated 00109 JFA-5b http://www.merciansurgical.com
Micro Jewellers Forceps 11 cm straight 00108 JF-5 http://www.merciansurgical.com
Acland Single Clamps B-1V (Pair) 396 http://www.merciansurgical.com
Micro Scissors Round Handles 15 cm Straight 67 http://www.merciansurgical.com
Iris Scissors 11.5 cm Curves EASY-CUT EA7613-11 http://www.merciansurgical.com
Mayo Scissors 14 cm Straight Chamfered Blades EASY-CUT EA7652-14 http://www.merciansurgical.com
Derf Needle Holders 12 cm TC 703DE12 http://www.merciansurgical.com
Ethilon 5-0 W1618 http://www.farlamedical.co.uk/
Vicryl rapide 6-0 W9913 http://www.millermedicalsupplies.com/
Instrapac – Adson Toothed Forceps (Extra Fine) 7973 http://www.millermedicalsupplies.com/
Castroviejo needle holders 12565-14 http://s-and-t.ne
Heat Lamp http://www.chicken-house.co.uk
Silicone sheeting 0.3 mm translucent http://www.silex.co.uk/
Image J software http://rsbweb.nih.gov/ij/
Zeiss OPMI pico http://www.zeiss.co.uk/
Operating microscope
Vet tech solution isofluorane rig http://www.vet-tech.co.uk/
Vet tech solution isofluorane rig http://www.vet-tech.co.uk/
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Riferimenti

  1. Wang, X., et al. Free anterolateral thigh adipofascial flap for hemifacial atrophy. Ann. Plast. Surg. 55 (6), 617-622 (2005).
  2. Eckardt, A., Fokas, K. Microsurgical reconstruction in the head and neck region: An 18-year experience with 500 consecutive cases. J. Cranio. Maxill. Surg. 31 (4), 197-201 (2003).
  3. Yazar, S., et al. Safety and reliability of microsurgical free tissue transfers in paediatric head and neck reconstruction – a report of 72 cases. J. Plast. Reconstr. Aes. 61 (7), 767-771 (2008).
  4. Blondeel, P. N., Landuyt, K. H. V., Monstrey, S. J. Surgical-technical aspects of the free diep flap for breast reconstruction. Operat. Tech. Plast. Reconstr. Surg. 6 (1), 27-37 (1999).
  5. Siemonow, M., Arslan, E. Ischaemia/reperfusion injury: A review in relation to free tissue transfers. Microsurgery. 24, 468-475 (2004).
  6. Wang, W. Z. Investigation of reperfusion injury and ischaemic preconditioning in microsurgery. Microsurgery. 29, 72-79 (2009).
  7. Rucker, M., et al. Reduction of inflammatory response in composite flap transfer by local stress conditioning-induced heat-shock protein 32. Surgery. 129 (3), 292-301 (2001).
  8. Cetinkale, O., et al. Involvement of neutrophils in ischemia-reperfusion injury of inguinal island skin flaps in rats. Plast. Reconstr. Surg. 102 (1), 153-160 (1998).
  9. Korthuis, R. J., Granger, D. N., Townsley, M. I., Taylor, A. E. The role of oxygen-derived free radicals in ischemia-induced increases in canine skeletal muscle vascular permeability. Circ. Res. 57 (4), 599-609 (1985).
  10. Eisenhardt, S. U., et al. Monitoring molecular changes induced by ischemia/reperfusion in human free muscle flap tissue samples. Ann. Plast. Surg. 68 (2), 202-208 (2012).
  11. Dragu, A., et al. Gene expression analysis of ischaemia and reperfusion in human microsurgical free muscle tissue transfer. J. Cell. Mol. Med. 15 (4), 983-993 (2011).
  12. Tilgner, A., Herrberger, U. [myocutaneous flap models in the rat. Anatomy, histology and preparation technic of the myocutaneous rectus abdominis flap]. Z. Versuchstierkd. 29 (5-6), 231-236 (1987).
  13. Dunn, R. M., Huff, W., Mancoll, J. The rat rectus abdominis myocutaneous flap: A true myocutaneous flap model. Ann. Plast. Surg. 31 (4), 352-357 (1993).
  14. Clugston, P. A., Perry, L. C., Fisher, J., Maxwell, G. P. A rat transverse rectus abdominis musculocutaneous flap model: Effects of pharmacological manipulation. Ann. Plast. Surg. 34 (2), 154-161 (1995).
  15. Ozgentas, H. E., Shenaq, S., Spira, M. Development of a tram flap model in the rat and study of vascular dominance. Plast. Reconstr. Surg. 94 (7), 1012-1017 (1994).
  16. Doncatto, L. F., da Silva, J. B., da Silva, V. D., Martins, P. D. Cutaneous viability in a rat pedicled tram flap model. Plast. Reconstr. Surg. 119 (5), 1425-1430 (2007).
  17. Lineaweaver, W. C., et al. Vascular endothelium growth factor, surgical delay, and skin flap survival. Ann. Surg. 239 (6), 866-873 (2004).
  18. Rezende, F. C., et al. Electroporation of vascular endothelial growth factor gene in a unipedicle transverse rectus abdominis myocutaneous flap reduces necrosis. Ann. Plast. Surg. 64 (2), 242-246 (2010).
  19. Zacchigna, S., et al. Improved survival of ischemic cutaneous and musculocutaneous flaps after vascular endothelial growth factor gene transfer using adeno-associated virus vectors. Am. J. Pathol. 167 (4), 981-991 (2005).
  20. Zhang, F., et al. Improvement of skin paddle survival by application of vascular endothelial growth factor in a rat tram flap model. Ann. Plast. Surg. 46, 314-319 (2010).
  21. Hijjawi, J., et al. Platelet-derived growth factor β, but not fibroblast growth factor 2, plasmid DNA improves survival of ischemic myocutaneous flaps. Arch. Surg. 139 (2), 142-147 (2004).
  22. Wong, M. S., et al. Basic fibroblast growth factor expression following surgical delay of rat transverse rectus abdominis myocutaneous flaps. Plast. Reconstr. Surg. 113 (7), 2030-2036 (2004).
  23. Zhang, F., et al. Microvascular transfer of the rectus abdominis muscle and myocutaneous flap in rats. Microsurgery. 14 (6), 420-423 (1993).
  24. Hallock, G. G., Rice, D. C. Comparison of tram and diep flap physiology in a rat model. Plast Reconstr Surg. 114 (5), 1179-1184 (2004).
  25. Qiao, Q., et al. Patterns of flap loss related to arterial and venous insufficiency in the rat pedicled tram flap. Annals of Plastic Surgery. 43 (2), 171 (1999).
  26. Persy, V. P., Verhulst, A., Ysebaert, D. K., De Greef, K. E., De Broe, M. E. Reduced postischemic macrophage infiltration and interstitial fibrosis in osteopontin knockout mice. Kidney Int. 63 (2), 543-553 (2003).
  27. Li, Y., et al. Overexpression of cgmp-dependent protein kinase i (pkg-i) attenuates ischemia-reperfusion-induced kidney injury. Am. J. Physiol. Ren. Physiol. 302 (5), 561-570 (2012).
  28. Hunter, J. P., et al. Effects of hydrogen sulphide in an experimental model of renal ischaemia-reperfusion injury. Brit. J. Surg. 99 (12), 1665-1671 (2012).
  29. Hamada, T., Fondevila, C., Busuttil, R. W., Coito, A. J. Metalloproteinase-9 deficiency protects against hepatic ischemia/reperfusion injury. Hepatology. 47 (1), 186-198 (2008).
  30. Duarte, S., Hamada, T., Kuriyama, N., Busuttil, R. W., Coito, A. J. Timp-1 deficiency leads to lethal partial hepatic ischemia and reperfusion injury. Hepatology. 56 (3), 1074-1085 (2012).
  31. Shen, X. D., et al. Cd154-cd40 t-cell costimulation pathway is required in the mechanism of hepatic ischemia/reperfusion injury, and its blockade facilitates and depends on heme oxygenase-1 mediated cytoprotection. Transplantation. 74 (3), 315-319 (2002).
  32. Liu, J., et al. Endoplasmic reticulum stress modulates liver inflammatory immune response in the pathogenesis of liver ischemia and reperfusion injury. Transplantation. 94 (3), 211-217 (2012).
  33. Pan, G. Z., et al. Bone marrow mesenchymal stem cells ameliorate hepatic ischemia/reperfusion injuries via inactivation of the mek/erk signaling pathway in rats. J. Surg. Res. 178 (2), 935-948 (2012).
  34. Darouiche, R. O., et al. Chlorhexidine-alcohol versus povidone-iodine for surgical-site antisepsis. New. Engl. J. Med. 362 (1), 18-26 (2010).
  35. Fukui, A., Inada, Y., Murata, K., Tamai, S. Plasmatic imbibition” in the rabbit flow-through venus flap, using horseradish peroxidase and fluoroscein. J. Reconstr. Mirosurg. 11, 255-264 (1995).
  36. Dunn, R. M., Mancoll, J. Flap models in the rat: A review and and reappraisal. Plast. Reconstr. Surg. 90 (2), 319-328 (1992).
  37. Taylor, G., Minabe, T. The angiosomes of the mammals and other vertebrates. Plast. Reconstr. Surg. 89 (2), 181-215 (1992).
  38. Taylor, G., Corlett, R., Boyd, J. The versatile deep inferior epigastric (inferior rectus abdominis) flap. Brit. J. Plast. Surg. 37 (3), 330-350 (1984).
  39. Taylor, G., Corlett, R., Boyd, J. The extended deep inferior epigastric flap: A clinical technique. Plast. Reconstr. Surg. 72 (6), 751-765 (1983).
  40. Tai, Y., Hasegawa, H. A tranverse abdominal flap for reconstruction after radical operations for recurrent breast cancer. Plast. Reconstr. Surg. 53 (1), 52-54 (1974).
  41. Scheflan, M., Dinner, M. I. The transverse abdominal island flap: Part i. Indications, contraindications, results, and complications. Ann. Plast. Surg. 10, 24-35 (1983).
  42. Tindholdt, T. T., Saidian, S., Pripp, A. H., Tonseth, K. A. Monitoring microcirculatory changes in the deep inferior epigastric artery perforator flap with laser doppler perfusion imaging. Ann. Plast. Surg. 67 (2), 139-142 (2011).
  43. Tindholdt, T. T., Saidian, S., Tonseth, K. A. Microcirculatory evaluation of deep inferior epigastric artery perforator flaps with laser doppler perfusion imaging in breast reconstruction. J. Plast. Surg. Hand. Surg. 45 (3), 143-147 (2011).
  44. Booi, D. I., Debats, I. B. J. G., Boeckx, W. D., van der Hulsi, R. R. W. J. A study of perfusion of the distal free-tram flap using laser doppler flowmetry. J. Plast. Reconstr. Aes. 61, 282-288 (2008).
  45. Hallock, G. G. Physiological studies using laser doppler flowmetry to compare blood flow to the zones of the free tram flap. Ann. Plast .Surg. 47 (3), 229-233 (2001).
  46. Collin, T. Image j for microscopy. Biotechniques. Suppl. 43 (1), 25-30 (2007).
  47. Hallock, G., Rice, D. Physiologic superiority of the anatomic dominant pedicle of the tram flap in a rat model. Plast. Reconstr. Surg. 96, 111-118 (1995).
  48. Ozmen, S., Ayhan, S., Demir, Y., Siemionow, M., Atabay, K. Impact of gradual blood flow increase on ischaemia-reperfusion injury in the rat cremaster microcirculation model. J. Plast. Reconstr. Aes. 61 (8), 939-948 (2008).
  49. Rucker, M., Vollmar, B., Roesken, F., Spitzer, W. J., Menger, M. D. Microvascular transfer-related abrogation of capillary flow motion in critically reperfused composite flaps. Brit. J. Plast Surg. 55 (2), 129-135 (2002).
  50. Rucker, M., Kadirogullari, B., Vollmar, B., Spitzer, W. J., Menger, M. D. Improvement of nutritive perfusion after free tissue transfer by local heat shock-priming-induced preservation of capillary flowmotion. J. Surg. Res. 123, 102-108 (2005).
  51. Rucker, M., et al. New model for in vivo quantification of microvascular embolization, thrombus formation, and recanalization in composite flaps. J. Surg. Res. 108 (1), 129-137 (2002).
  52. Wang, W. Z., Baynosa, R. C., Zamboni, W. A. Update on ischemia-reperfusion injury for the plastic surgeon. Plast. Reconstr. Surg. 128 (6), 685e-692e (2011).

Tags

Keywords: In Situ TRAM FlapRat ModelIschemia-reperfusion InjuryReconstructive SurgeryLaser Doppler ImagingImage JMicrosurgery
check_url/it/50473?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citazione di questo articolo
Edmunds, M., Wigmore, S., Kluth, D. In situ Transverse Rectus Abdominis Myocutaneous Flap: A Rat Model of Myocutaneous Ischemia Reperfusion Injury. J. Vis. Exp. (76), e50473, doi:10.3791/50473 (2013).
Scarica citazione
Ristampe e autorizzazioni

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image