Beoordeling van Plasma coagulatie op leverweefsel in een grote diermodel In Vivo
Summary
Hier presenteren we een protocol om te beoordelen experimenteel plasma coagulatie in leverweefsel in vivo. In een varkens model, microcirculatie wordt onderzocht door laser Doppler coagulatie diepte wordt gemeten histologisch, temperatuur op coagulatie site door infrarood thermometer en thermografische camera en koker afdichten effect is gedocumenteerd door barstdruk experimenten.
Abstract
Plasma coagulatie als een vorm van elektrocauterisatie wordt gebruikt in de lever chirurgie decennialang te verzegelen het grote lever snijvlak geconstateerd na grote hepatectomy ter voorkoming van bloeduitstortingen in een later stadium. De exacte gevolgen van plasma coagulatie op leverweefsel zijn alleen slecht onderzocht. In onze varkens model, kunnen de bloedstolling effecten dicht bij de klinische toepassing worden onderzocht. Een gecombineerde laser Doppler debietmeter en spectrofotometer documenten microcirculatie verandert tijdens coagulatie op 8 mm weefsel diepte noninvasively, kwantificeerbare voorlichting over hemostase buiten de subjectieve klinische indruk. De temperatuur op coagulatie site is beoordeeld met een infrarood thermometer voorafgaande en post stolling en met een thermografische camera tijdens coagulatie, een meting van de temperatuur van de lichtbundel is niet mogelijk vanwege de hogere drempel van de apparaten. De diepte van stolling microscopisch wordt gemeten op Haematoxyline/eosine gekleurd secties na kalibratie met een object micrometer en geeft een exacte informatie over de macht instelling-stolling diepte-relatie. De afdichtende werking wordt onderzocht op de galwegen, want het is niet mogelijk voor een plasma coagulator voor het afdichten van grotere bloedvaten. Burst druk experimenten worden uitgevoerd die op transplanteren organen uitsluiten van bloeddruk gerelateerde effecten.
Introduction
Argon plasma coagulatie (APC) is een veelgebruikt instrument in de abdominale chirurgie voor meer dan drie decennia1,2. Het is een standaard techniek voor het bereiken van de secundaire hemostase na grote hepatectomy door het afdichten van de lever oppervlak gesneden om te voorkomen dat latere bloeduitstortingen3. Plasma coagulatie is een gespecialiseerde vorm van radiofrequentie elektrocauterisatie, die de elektrische energie door middel van een boog geïoniseerd gas levert. Biedt monopolaire elektrothermische hemostase en heeft deze noncontact techniek het voordeel van de elektrode te houden aan de weefsel4voorkomen. De lichtbundel geïoniseerd gas automatisch is gericht op het gebied van de laagste elektrische weerstand en is wendde zich af wanneer weerstand als gevolg van uitdroging tot andere gebieden nog niet verdroogde stijgt. Dit levert een uniforme beperkte diepte van stolling5,6. Factoren die het effect van de stolling beïnvloeden zijn de activeren tijd, de instelling van het vermogen van het apparaat van de stolling en de afstand van de sonde naar het weefsel. Helium is een ander draaggas, die kan worden gebruikt voor plasma coagulatie7. De nieuwste klinische studies geconcentreerd op klinische resultaten in plaats van histologische en functionele bevindingen3,8,9, terwijl experimentele studies gericht op in vitro onderzoeken10 of experimenten op geïsoleerde geperfundeerd organen11.
Het onderliggende protocol maakt de studie van de effecten van plasma coagulatie in een grote diermodel dicht bij de klinische toepassing met behulp van menselijke standaarduitrusting op varkens: microcirculatie noninvasively wordt beoordeeld door een laser Doppler debietmeter en spectrofotometer, die een klinische standaardhulpmiddel voor deze indicatie12,13 is. Temperatuurveranderingen tijdens coagulatie worden gecontroleerd met een infrarood thermometer en een thermografische camera. De diepte van stolling wordt gemeten op histologische Haematoxyline/eosine gekleurd secties na de oogst van weefselmonsters. Voor de vergelijking met andere middelen voor secundaire hemostase, worden burst druk experimenten uitgevoerd. In tegenstelling tot de eerder beschreven technieken14, worden deze uitgevoerd op transplanteren van organen uit te sluiten van bloeddruk gerelateerde effecten. Naast de beschreven onderzoek naar de lokale effecten van plasma coagulatie, kan standaard bloedonderzoek ook worden ondernomen in de varkens model.
Protocol
Representative Results
Discussion
Knaagdier modellen voor lever chirurgie vastgesteld voor een lange tijd-16. Niettemin, grote dierlijke modellen bieden bepaalde voordelen: geen microchirurgische apparatuur nodig is als standaard operatieve uitrusting voor de mens kan worden toegepast, chirurgische technieken vergelijkbaar met klinische gebruik zijn en standaard klinische evaluatiemethoden kunnen overgedragen aan de experimenten. Standaard klinische tests van het bloed kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd zonder de behoefte aan spec…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs hebben geen bevestigingen.
Materials
| Xylazine 20 mg/mL | Vetoquinol GmbH | Xylapan | |
| Ketamine 100 mg/mL | Ceva GmbH | Ceva Ketamine Injection | |
| Atropine 100 mg / 10 mL | Dr. Franz Köhler Chemie GmbH | Atropinsulfat Köhler 100mg Amp. | |
| Propofol | Fresenius Kabi GmbH | Propofol 1% MCT Fresenius | |
| Fentanyl | KG Rotexmedica GmbH | Fentanyl 0,5mg Rotexmedica | |
| Isoflurane | Abbot GmbH | Forene 100% (V/V) 250 mL | |
| Ringer's lactate solution | Baxter Deutschland GmbH | sodium 131mmol/l, potassium 5 mmol/l, calcium 2 mmol/l, cloride 111 mmol/l, lactate 29 mmol/l | |
| Surgical disinfactant | Schülke & Mayr GmbH | Kodan Tinktur forte gefärbt 1l 104804 | |
| Motorized microscope | Nikon Instruments Europe | Eclipse TE2000-E | |
| Microscope camera | Nikon Instruments Europe | Digitalsight DS-Qi1Mc | |
| Imaging software | Nikon Instruments Europe | NIS elements Vers. 4.40 | |
| Plasma coagulator | Söring GmbH | CPC-1000 | |
| Argon gas | Linde AG | Argon 4.8 | |
| Helium gas | Linde AG | Helium 4.8 | |
| O2C | LEA Medizintechnik GmbH | O2C Version 1212 | with LF-2 or LF-3 probe |
| Infrared thermometer | Voltcraft | VOLTCRAFT IR 260-8S | |
| Thermographic camera | InfraTec GmbH | VarioCAM HD head 820 | |
| Thermographic analysis sofrtware | InfraTec GmbH | IRBIS 3 | |
| Mayer's Hematoxylin solution | Merck 1.09249 | ||
| Eosin solution | VWR International GmbH | Merck 1.09844 | |
| Rollerpump Masterflex L/S easy Load | Cole-Parmer Instrument Company | model 7518-10 | |
| Perfusorpump | B. Braun Melsungen AG | Perfusor secura FT | |
| Digital pressure meter | Greisinger electronic | GMH 3161 | |
| Perfusorsyringe, 50 mL | B. Braun Melsungen AG | REF 8728810 F | |
| Perfusor line, Type IV Standard, PVC Luer lock | B. Braun Melsungen AG | REF 8722960 | |
| 3-Way stopcock, Dicofix C35C | B. Braun Melsungen AG | REF 16494 C | |
| Silk 2-0. 3 metric | Resorba | REF H5F | |
| Vicryl 4-0 Sutupak | Ethicon | V1224H | |
| NaCl 0.9 % | B. Braun Melsungen AG |
References
- Link, W. J., Incropera, F. P., Glover, J. L. A plasma scalpel: comparison of tissue damage and wound healing with electrosurgical and steel scalpels. ArchSurg. 111, 392-397 (1976).
- Kwon, A. H., Inui, H., Kamiyama, Y. Successful laparoscopic haemostasis using an argon beam coagulator for blunt traumatic splenic injury. EurJSurg. 167, 316-318 (2001).
- Frilling, A., et al. Effectiveness of a new carrier-bound fibrin sealant versus argon beamer as haemostatic agent during liver resection: a randomised prospective trial. Langenbecks ArchSurg. 390, 114-120 (2005).
- Raiser, J., Zenker, M. Argon plasma coagulation for open surgical and endoscopic applications: state of the art. J Phys Appl Phys. 39 (16), 3520-3523 (2006).
- Farin, G., Grund, K. E. Technology of argon plasma coagulation with particular regard to endoscopic applications. EndoscSurgAllied Technol. 2, 71-77 (1994).
- Grund, K. E. Argon plasma coagulation (APC): ballyhoo or breakthrough?. Endoscopy. 29, 196-198 (1997).
- Glowka, T. R., Standop, J., Paschenda, P., Czaplik, M., Kalff, J. C., Tolba, R. H. Argon and helium plasma coagulation of porcine liver tissue. J Int Med Res. , (2017).
- Dowling, R. D., Ochoa, J., Yousem, S. A., Peitzman, A., Udekwu, A. O. Argon beam coagulation is superior to conventional techniques in repair of experimental splenic injury. JTrauma. 31, 717-720 (1991).
- Go, P. M., Goodman, G. R., Bruhn, E. W., Hunter, J. G. The argon beam coagulator provides rapid hemostasis of experimental hepatic and splenic hemorrhage in anticoagulated dogs. JTrauma. 31, 1294-1300 (1991).
- Brand, C. U., Blum, A., Schlegel, A., Farin, G., Garbe, C. Application of argon plasma coagulation in skin surgery. Dermatology. 197, 152-157 (1998).
- Carus, T., Rackebrandt, K. Collateral tissue damage by several types of coagulation (monopolar, bipolar, cold plasma and ultrasonic) in a minimally invasive, perfused liver model. ISRNSurg. , 518924 (2011).
- Bludau, M., Vallbohmer, D., Gutschow, C., Holscher, A. H., Schroder, W. Quantitative measurement of gastric mucosal microcirculation using a combined laser Doppler flowmeter and spectrophotometer. DisEsophagus. , (2008).
- Beckert, S., Witte, M. B., Konigsrainer, A., Coerper, S. The impact of the Micro-Lightguide O2C for the quantification of tissue ischemia in diabetic foot ulcers. Diabetes Care. 27, 2863-2867 (2004).
- Erdogan, D., de Graaf, W., van Gulik, T. M. Adhesive strength of fibrinogen-coated collagen patch or liquid fibrin sealant in an experimental liver resection model in pigs. Eur Surg Res Eur Chir Forsch Rech Chir Eur. 41 (3), 298-302 (2008).
- Knobloch, K., et al. Microcirculation of the sternum following harvesting of the left internal mammary artery. ThoracCardiovascSurg. 51, 255-259 (2003).
- Kanzler, S., et al. Recommendation for severity assessment following liver resection and liver transplantation in rats: Part I. Lab Anim. 50 (6), 459-467 (2016).
- Pehböck, D., Dietrich, H., Klima, G., Paal, P., Lindner, K. H., Wenzel, V. Anesthesia in swine optimizing a laboratory model to optimize translational research. Anaesthesist. 64 (1), 65-70 (2015).
- Nykonenko, A., Vávra, P., Zonča, P. Anatomic Peculiarities of Pig and Human Liver. Exp Clin Transplant Off J Middle East Soc Organ Transplant. 15 (1), 21-26 (2017).
- Fechner, G., von Pezold, J., Luzar, O., Hauser, S., Tolba, R. H., Müller, S. C. Modified spectrometry (O2C device) of intraoperative microperfusion predicts organ function after kidney transplantation: a pilot study. Transplant Proc. 41 (9), 3575-3579 (2009).
- Patterson, E. J., Scudamore, C. H., Owen, D. A., Nagy, A. G., Buczkowski, A. K. Radiofrequency ablation of porcine liver in vivo: effects of blood flow and treatment time on lesion size. AnnSurg. 227, 559-565 (1998).
