Summary

Mikro-Bilgisayarlı Tomografi ile Çıplak Fareler içine İnsan Yağ Enjeksiyonu Canlılığına Değerlendirilmesi

Published: January 07, 2015
doi:

Summary

Fat grafting is an essential technique for reconstructing soft tissue deficits. However, it remains an unpredictable procedure characterized by variable graft survival. Our goal was to devise a mouse model that utilizes a novel imaging method to compare volume retention between differing techniques of fat graft preparation and delivery.

Abstract

Lipotransfer vücutta yumuşak doku eksikliklerinin tedavisinde cerrahın araçları arasında önemli bir araçtır. Yağ o, hazır kolayca elde ucuz ve doğal biyo-uyumlu olarak ideal bir yumuşak doku dolgu olduğunu. 1 Ancak, gelişen popülariteye rağmen, yağ grefti 10 yerde değişen yayınlanan tutma oranları ile, öngörülemeyen sonuçlara ve değişken greft sağkalım tarafından engellenmektedir -80%. 1-3

Yağ grefti ile ilgili soruşturma kolaylaştırmak için, biz bu nedenle enjekte yağ hacmi tutma gerçek zamanlı analiz için izin veren bir hayvan modeli geliştirdik. Kısaca, küçük bir kesik, bir CD-1 çıplak farenin derisi yapılır ve işlenmiş lipoaspirate 200-400 ul kafatası üzerine yerleştirilir. kafa derisi çünkü yardımları kafatasında tarafından sağlanan mükemmel arka plan kontrast, nedeniyle yerli deri altı yağ onun yokluğunda alıcı yeri olarak seçilen veAnaliz süreci. Mikro-bilgisayarlı tomografi (mikro-CT) başlangıçta greft ve bundan sonra her iki haftada bir tarama için kullanılır. BT görüntüleri yeniden inşa edilir ve bir görüntüleme yazılımı greft hacimlerini ölçmek için kullanılır.

Geleneksel teknikler ex vivo fiziksel ölçümleri ile greft ağırlık ve hacim sadece tek bir değerlendirme sağlamak için çalışma hayvanı euthanizing zorunlu olan yağ grefti hacmini değerlendirmek için. Biyokimyasal ve histolojik karşılaştırmaları aynı şekilde ötenazi için çalışma hayvanı gerektirmiştir. Bu tarif görüntüleme tekniği çalışması hayvan kurban zorunda kalmadan görselleştirme ve objektif ilk aşılama sonrası çoklu zaman noktalarında hacmi miktarının avantajı sunuyor. tekniği büyük greftler, risk deri ve yağ nekrozu olarak enjekte edilmesi mümkün greft boyutu ile sınırlıdır. Bu yöntem yağ grefti canlılığını ve hacim tutma değerlendiren tüm çalışmalar için yarar vardır. Özellikle providi çok uygundurYağ grefti bir görsel temsilini ng ve zamanla hacim değişiklikleri takip.

Introduction

Soft tissue defects arise from a variety of causes including trauma, tumor resection, aging, and congenital anomaly. They can be debilitating for patients, and represent one of the most common, yet challenging problems for reconstructive surgeons. Many methods exist for addressing soft tissue deficiencies, such as local and free flaps, collagen injections, and synthetic fillers.4-8 However, since its first documented use by Neuber in 18931, autologous fat transfer remains the gold standard for the repair of soft tissue deficits, as it is ready available, easy and safe to harvest, and naturally compatible.1,2

Despite these advantages, autologous fat grafts suffer from unpredictable and variable survival, with retention rates ranging anywhere from 10-80% over time.1-3,9 In order to account for this expected loss of volume and symmetry, surgeons must often overcorrect when filling soft tissue defects, or perform multiple follow-up procedures.

Poorly vascularized graft beds are partly to blame for this tissue resorption. Additionally, the lack of a benchmark analysis method to compare graft survival may also contribute to the inconsistency in reported results. A precise method for measuring graft volume would reduce measurement error when evaluating retention rates. This in turn would help researchers more accurately identify the causative factors that affect graft survival. Although many laboratory animal models have facilitated both quantitative and qualitative assessment of human fat graft survival, most are based on histological and biochemical means and require sacrificing the study animal to yield a single measurement.3,10-12 Little has been reported on the use of imaging techniques to enumerate fat graft volume retention in vivo.

A handful of clinical studies have shown more effective measurement techniques using imaging. Magnetic Resonance Imaging (MRI) was employed by Hörl et al. to measure fat graft survival13, and CT was utilized by Har-Shai et al. and Fontdevila et al. in their analyses of volume retention after grafting in patients who suffered from HIV.14,15 Employing three-dimensional (3D) imaging software, Meier et al. measured volume retention in humans after autologous fat grafting by comparing images from the preoperative and postoperative period.16

Yet, a standardized method employing imaging to measure fat graft survival is lacking in basic science research. A high resolution imaging approach for assessing the volumes of fat grafts would allow not only for accurate and reproducible volume measurements, but also for repeated measurements allowing visualization of the evolution of fat graft survival in a real time fashion.

Protocol

NOT: Deneysel protokoller ve yağ elde etmek için hasta onam formları gözden ve Stanford Üniversitesi Kurumsal Değerlendirme Kurulu (Protokol # 2188) tarafından onaylanmıştır. Tüm hayvan prosedürleri Protokol # 9999 kapsamında Laboratuar Hayvan Bakımı (APLAC) Stanford İdari Heyeti tarafından kabul edildi. Tüm deneyler hayvan güvenliği ve insani bakım kurallarına sıkı sıkıya bağlı kalmanın ile yapılmıştır. 1. Yağ Toplama Coleman prosedür 17-19…

Representative Results

Yağ greftler giderek Hafta 8 tarama bitiminde 8. Hafta (Şekil 4A) tarafından% 62.2 ortalama sağkalım 24 sonuçlanan, çalışma boyunca hacmi azaldı, her yağ grefti tek parça ekstre edildi. Bir Wilcoxan rank sum testi ya mikro-BT ile elde edilen veya fiziksel kitle hesaplanan yağ greft hacmi ölçümleri arasındaki farkı karşılaştırmak için kullanıldı. Anlamlı bir fark bu iki yöntem (iki taraflı p-değeri = 0,9362) arasında bulunmuştur. (Şekil 4B)</str…

Discussion

Bu noktaya kadar, pek çok araştırmacı yağ greftlerinin uzun süreli sağkalım ölçmek olmayan görüntüleme yöntemleri dayanıyordu, ancak bu yöntemler çalışma hayvanın kurban gerektirir ve sadece tek bir ölçüm elde var. 3,10-12 Çalışmamız temsil bir fare modelinde yağ aşı yaşamda kalması amacı, gerçek zamanlı kantitatif izin geliştirilmiş bir analiz metodu.

Bu süreçte kritik bu sağlam bağışıklık sistemine sahip fare kullanıldığında ortay…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma, ACS Franklin H. Martin Fakültesi Araştırma Bursu, Hagey tarafından desteklenen Meşe Vakfı, Pediatrik Rejeneratif Tıp Hagey Laboratuvarı ve MTLDCW Ulusal Sağlık, Hibeler NIHR21DE019274, NIHR01DE019434, NIHR01DE021683 Enstitüsü ve NIHU01HL099776 tarafından desteklenen Pediatrik Rejeneratif Tıp ve Stanford Üniversitesi Çocuk Sağlığı Araştırma Enstitüsü Fakültesi Akademik Ödülü için laboratuvar. Mikro-CT İn Vivo Görüntüleme Yenilik Stanford Merkezi'nde gerçekleştirildi.

Materials

Reagents and Materials Manufacturer
SAL lipoaspirate N/A
Centrifuge Beckman Coulter, Inc., Pasadena, CA
50 ml conical tubes BD Biosciences, San Jose, CA
CD-1 nude mice (Crl:CD1-Foxn1nu) Charles River Laboratories, Inc., Wilmington, MA
Isoflurane Henry Schein, Dublin, OH
2.5% Betadine Purdue Pharma, L.P., Stamford, CT
70% Ethanol solution  Gold Shield, Hayward, CA
1cc luer-lock syringe BD Biosciences, San Jose, CA
14 gauge cannula Shippert Medical, Centennial, CO
Forceps Fine Science Tools, Heidelberg, Germany
Tenotomy scissors Fine Science Tools, Heidelberg, Germany
6-0 nylon suture Ethicon, Blue Ash, OH
Phosphate buffered saline Gibco, Carlsbad, CA
micro-CT scanner  Siemens Healthcare, Pleasanton, CA
Phantom  TriFoil Imaging, Northridge, CA
Imaging analysis software IRW, Siemens Healthcare, Pleasanton, CA
Scale  Mettler-Toledo International, Inc., Columbus, OH

Riferimenti

  1. Gir, P., et al. Fat grafting: evidence-based review on autologous fat harvesting, processing, reinjection, and storage. Plast Reconstr Surg. 130 (1), 249-258 (2012).
  2. Kaufman, M. R., et al. Autologous fat transfer national consensus survey: trends in techniques for harvest, preparation, and application, and perception of short- and long-term results. Plast Reconstr Surg. 119 (1), 323-331 (2007).
  3. Smith, P., et al. Autologous human fat grafting: effect of harvesting and preparation techniques on adipocyte graft survival. Plast Reconstr Surg. 117 (6), 1836-1844 (2006).
  4. Eppley, B. L., Dadvand, B. Injectable soft-tissue fillers: clinical overview. Plast Reconstr Surg. 118 (4), 98e-106e (2006).
  5. Yarborough, J. M. The treatment of soft tissue defects with injectable collagen. Am J Med Sci. 290 (1), 28-31 (1985).
  6. Baumann, D. P., Butler, C. E. Soft tissue coverage in abdominal wall reconstruction. Surg Clin North Am. 93 (5), 1199-1209 (2013).
  7. Tukiainen, E. Chest wall reconstruction after oncological resections. Scand J Surg. 102 (1), 9-13 (2013).
  8. Zan, T., et al. Surgical treatment of facial soft-tissue deformities in postburn patients: a proposed classification based on a retrospective study. Plast Reconstr Surg. 132 (6), 1001e-1014e (2013).
  9. Bucky, L. P., Percec, I. The science of autologous fat grafting: views on current and future approaches to neoadipogenesis. Aesthet Surg J. 28 (3), 313-321 (2008).
  10. Lee, J. H., et al. The effect of pressure and shear on autologous fat grafting. Plast Reconstr Surg. 131 (5), 1125-1136 (2013).
  11. Kirkham, J. C., et al. The impact of liposuction cannula size on adipocyte viability. Ann Plast Surg. 69 (4), 479-481 (2012).
  12. Medina, M. A., et al. 3rd et al. Polymer therapy: a novel treatment to improve fat graft viability. Plast Reconstr Surg. 127 (6), 2270-2282 (2011).
  13. Horl, H. W., Feller, A. M., Biemer, E. Technique for liposuction fat reimplantation and long-term volume evaluation by magnetic resonance imaging. Ann Plast Surg. 26 (3), 248-258 (1991).
  14. Har-Shai, Y., Lindenbaum, E. S., Gamliel-Lazarovich, A., Beach, D., Hirshowitz, B. An integrated approach for increasing the survival of autologous fat grafts in the treatment of contour defects. Plast Reconstr Surg. 104 (4), 945-954 (1999).
  15. Fontdevila, J., et al. Assessing the long-term viability of facial fat grafts: an objective measure using computed tomography. Aesthet Surg J. 28 (4), 380-386 (2008).
  16. Meier, J. D., Glasgold, R. A., Glasgold, M. J. Autologous fat grafting: long-term evidence of its efficacy in midfacial rejuvenation. Arch Facial Plast Surg. 11 (1), 24-28 (2009).
  17. Coleman, S. R. Structural fat grafts: the ideal filler. Clin Plast Surg. 28 (1), 111-119 (2001).
  18. Coleman, S. R. Structural fat grafting: more than a permanent filler. Plast Reconstr Surg. 118 (3 Suppl), 108S-120S (2006).
  19. Pu, L. L., Coleman, S. R., Cui, X., Ferguson, R. E., Vasconez, H. C. Autologous fat grafts harvested and refined by the Coleman technique: a comparative study. Plast Reconstr Surg. 122 (3), 932-937 (2008).
  20. Matsumoto, D., et al. Cell-assisted lipotransfer: supportive use of human adipose-derived cells for soft tissue augmentation with lipoinjection. Tissue Eng. 12 (12), 3375-3382 (2006).
  21. Yoshimura, K., Suga, H., Eto, H. Adipose-derived stem/progenitor cells: roles in adipose tissue remodeling and potential use for soft tissue augmentation. Regen Med. 4 (2), 265-273 (2009).
  22. Zuk, P. A., et al. Multilineage cells from human adipose tissue: implications for cell-based therapies. Tissue Eng. 7 (2), 211-228 (2001).
  23. Habte, F., et al. Impact of a multiple mice holder on quantitation of high-throughput MicroPET imaging with and without Ct attenuation correction. Mol Imaging Biol. 15 (5), 569-575 (2013).
  24. Chung, M. T., et al. Micro-computed tomography evaluation of human fat grafts in nude mice. Tissue Eng Part C Methods. 19 (3), 227-232 (2013).
  25. Thanik, V. D., et al. A murine model for studying diffusely injected human fat. Plast Reconstr Surg. 124 (1), 74-81 (2009).

Play Video

Citazione di questo articolo
Atashroo, D. A., Paik, K. J., Chung, M. T., McArdle, A., Senarath-Yapa, K., Zielins, E. R., Tevlin, R., Duldulao, C. R., Walmsley, G. G., Wearda, T., Marecic, O., Longaker, M. T., Wan, D. C. Assessment of Viability of Human Fat Injection into Nude Mice with Micro-Computed Tomography. J. Vis. Exp. (95), e52217, doi:10.3791/52217 (2015).

View Video