Summary

Ein neues Ex Vivo Modell für die Bewertung der endoskopischen Submucosal Einspritzung Materialverhalten

Published: October 19, 2018
doi:

Summary

Wir entwickelten ein neues ex-Vivo -Modell, das Konstanten Spannung für das Schwein Magen Exemplar gilt. Diese Entwicklung machte es möglich, die Leistung (die Höhe und Dauer der submucosal Erhebung) der verschiedenen SIMs genau zu bewerten.  Die detaillierte Setup-Methode dieses neuen Modells wird erklärt.

Abstract

Steigerung der Leistung von submucosal Einspritzung Materialien (SIMs) ist wichtig für die endoskopische Therapie von frühen Magen-Darm-Krebs. Es ist wichtig, eine ex-Vivo -Modell zu etablieren, die SIM-Leistung genau auswerten können, für die Entwicklung von Hochleistungs-SIMs. In unserem vorangegangenen Studie entwickelten wir ein neues ex-Vivo -Modell, das verwendet werden kann, um die Leistung der verschiedenen SIMs im Detail bewerten indem Konstante Spannung auf die Probe endet. Wir bestätigen auch, dass das vorgeschlagene neue Ex Vivo Modell genaue submucosal Höhe (SEH) Höhenmessung unter einheitlichen Bedingungen und detaillierte Vergleiche der Leistungen der verschiedenen Arten von SIMs ermöglicht. Hier beschreiben wir die neue ex Vivo Modell und die detaillierte Setup-Methode dieses Modells zu erklären. Da alle Teile des neuen Modells leicht zu beschaffen waren, konnte die Einrichtung des neuen Modells schnell abgeschlossen werden. SEH von verschiedenen SIMs kann genauer gemessen werden, mithilfe des neuen Modells. Der kritische Faktor, der bestimmt, SIM-Leistung kann mit dem neuen Modell identifiziert werden. SIM-Entwicklungs-Geschwindigkeit wird drastisch erhöhen, nachdem der Faktor identifiziert wurde.

Introduction

Endoskopische submucosal Dissektion (ESD) und endoskopische Mukosa-Resektion (EMR) sind derzeit üblichen Behandlungen für Magen-Darm-Krebs im frühen Stadium1,2. Injektion einer submucosal Injektionsmaterial (SIM) in die Submukosa ist einer der wichtigsten Schritte für die EMR und ESD-Verfahren2,3. Submucosal Höhenlage und Wartung der submucosal Höhe sind entscheidende Kriterien für die sichere Durchführung von EMR/ESD.

Obwohl normale Kochsalzlösung (NS) seit der Erfindung der endoskopischen Therapie4,5, Natrium Hyaloronsäure (HA) als eine SIM-Karte verwendet wurde als eine Behandlung in den letzten Jahren6,7eingeführt wurde. HA wurde weithin als eine überlegene SIM wegen seiner hohen Leistung8,9,10,11endoskopische Behandlungen verwendet. Derzeit ein Leistungsvergleich zwischen den vorhandenen SIMs wurde durchgeführt und Hochleistungs-SIMs wurden entwickelt, um eine weitere überragende SIM-5,12,13,14zu identifizieren, 15,16,17,18.

Ein Schwein Magen Exemplar mit ex-Vivo -Modell wurde verwendet, um SIM-Leistung zu bewerten ist die Schätzung der SIM-Leistung in den menschlichen Magen-Darm-Trakt sehr schwierig19,20,21 , 22. jedoch dieses konventionellen ex Vivo Modell ist extrem einfach, und hat den Spielraum für Verbesserungen. Reproduktion einer Umgebung näher zu den menschlichen Magen-Darm-Schleimhaut ermöglicht genaue Auswertung des SIM-Leistung.

In unserem vorangegangenen Studie entwickelten wir ein neues ex-Vivo -Modell, das verwendet werden kann, um die Leistung der verschiedenen SIMs im Detail bewerten indem Konstante Spannung auf die Probe endet. Wir bestätigen auch, dass das vorgeschlagene neue Ex Vivo Modell ermöglicht genaue SHE Messung unter einheitlichen Bedingungen und einen detaillierten Vergleich der Leistungen verschiedener SIMs23.

In dieser Studie präsentieren wir Ihnen einen kompletten Auftritt des neuen ex Vivo Modell, und die detaillierte Setup-Methodik des neuen ex Vivo Modell wird ausführlich mit Videos und Abbildungen. Das neue ex-Vivo -Modell besteht aus Teilen, die leicht zugänglich sind und schnell aufstellbar. Beschreibungen der detaillierte Setup Methode trägt zur Verbreitung des neuen Modells.

Protocol

Das folgende Protokoll folgt die Tierbetreuung Richtlinien des Kyoto Prefectural University of Medicine. 1. Vorbereitung der Proben mit einem Schwein Magen Hinweis: Der erste Schritt ist zur Vorbereitung von Proben in der ex-Vivo -Modell (Abbildung 1) verwendet werden. Die Dicke der porcinen Magen Wand variiert in verschiedenen Bereichen des Magens. Verwenden Sie das obere Drittel des porcinen Magens, die den menschlichen Magen r…

Representative Results

SEH wurde im Laufe der Zeit in der neuen ex Vivo Modell oder konventionellen ex Vivo Modell gemessen. Die Werte der SEH (NS) gemessen mit dem herkömmlichen Modell [NS injiziert wurde, in der Submukosa der Probe mit Stiften (0.0 N) behoben] waren 5,7 mm (0 min.), 3,6 mm (5 min), 3,0 mm (10 min) und 2,2 mm (30 min). Auf diese Weise verringert sich die Werte der SEH mit zunehmender Post Einspritzzeit. Eine ähnliche Analyse erfolgte mittels 0,4 % HA statt NS. Die Werte der…

Discussion

Schweine Magen verwendet für das neue Modell sollte sofort nach der Resektion in der Tiefkühltruhe gelagert werden und innerhalb weniger Monate nach dem Einfrieren, da die Frische des Magens Schweinegrippe wichtig für SEH-Messung verwendet werden. (Wir SEH mit eingefroren und aufgetaut Magen Proben gemessen, und bestätigte, dass es keinen Unterschied im Ergebnis der SEH-Messung)

Die Qualität der Magen Exemplare wird stark beeinflusst durch die individuellen Unterschiede von porcinen Mäge…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde durch Kyoto-Innovative Medical Technology Research & Development-Support-System und durch die Translational-Research-Programm unterstützt; Strategischen Förderung für die praktische Anwendung der innovativen Medizintechnik (TR-SPRINT) aus Japan Agency für medizinische Forschung und Entwicklung (AMED).

Materials

weight (153.1 g)
fixed type pulley H.H.H. MANUFACTURING VS25
stainless steel wire with a diameter of 0.45 mm Nissa Chain Cut wire Y-5
stainless steel clip of width 147 mm KOKUYO none
stainless steel key wire with a length of 12 cm Nissa Chain P-702
stainless steel S shaped hook TRUSCO NAKAYAMA TCS1.2
lockable stainless steel S-shaped hook Mizumoto Machine Mfg B2054
rectangular wooden base (45 x 60 cm) none none
rubber plate (5 x 5 cm) none none
digital height gage Mitutoyo HDS-20C
2.5-mL syringe Terumo SS-02SZ
23-gauge needle Terumo NN-2332R
MucoUp Boston Scientific none 0.4% sodium hyaluronate (HA)
saline (20 mL) Otsuka Pharmaceutical none normal saline (NS)
GraphPad Prism 7 software GraphPad Inc none

References

  1. Ono, H., et al. Endoscopic mucosal resection for treatment of early gastric cancer. Gut. 48 (2), 225-229 (2001).
  2. Conio, M., Ponchon, T., Blanchi, S., Filiberti, R. Endoscopic mucosal resection. The American journal of gastroenterology. 101 (3), 653-663 (2006).
  3. Soetikno, R. M., Gotoda, T., Nakanishi, Y., Soehendra, N. Endoscopic mucosal resection. Gastrointestinal endoscopy. 57 (4), 567-579 (2003).
  4. Iishi, H., et al. Endoscopic resection of large sessile colorectal polyps using a submucosal saline injection technique. Hepato-gastroenterology. 44 (15), 698-702 (1997).
  5. Katsinelos, P., et al. A comparative study of 50% dextrose and normal saline solution on their ability to create submucosal fluid cushions for endoscopic resection of sessile rectosigmoid polyps. Gastrointestinal endoscopy. 68 (4), 692-698 (2008).
  6. Yamamoto, H., et al. A novel method of endoscopic mucosal resection using sodium hyaluronate. Gastrointestinal endoscopy. 50 (2), 251-256 (1999).
  7. Yamamoto, H., et al. A successful single-step endoscopic resection of a 40 millimeter flat-elevated tumor in the rectum: endoscopic mucosal resection using sodium hyaluronate. Gastrointestinal endoscopy. 50 (5), 701-704 (1999).
  8. Yamamoto, H., et al. Usefulness and safety of 0.4% sodium hyaluronate solution as a submucosal fluid "cushion" in endoscopic resection for gastric neoplasms: a prospective multicenter trial. Gastrointestinal endoscopy. 67 (6), 830-839 (2008).
  9. Yamamoto, H., et al. Successful en-bloc resection of large superficial tumors in the stomach and colon using sodium hyaluronate and small-caliber-tip transparent hood. Endoscopy. 35 (8), 690-694 (2003).
  10. Kishihara, T., et al. Usefulness of sodium hyaluronate solution in colorectal endoscopic mucosal resection. Digestive endoscopy. 24 (5), 348-352 (2012).
  11. Yoshida, N., et al. Endoscopic mucosal resection with 0.13% hyaluronic acid solution for colorectal polyps less than 20 mm: a randomized controlled trial. Journal of gastroenterology and hepatology. 27 (8), 1377-1383 (2012).
  12. Uraoka, T., et al. Effectiveness of glycerol as a submucosal injection for EMR. Gastrointestinal endoscopy. 61 (6), 736-740 (2005).
  13. Conio, M., et al. Comparative performance in the porcine esophagus of different solutions used for submucosal injection. Gastrointestinal endoscopy. 56 (4), 513-516 (2002).
  14. Moss, A., Bourke, M. J., Metz, A. J. A randomized, double-blind trial of succinylated gelatin submucosal injection for endoscopic resection of large sessile polyps of the colon. The American journal of gastroenterology. 105 (11), 2375-2382 (2010).
  15. Lee, S. H., et al. A new method of EMR: submucosal injection of a fibrinogen mixture. Gastrointestinal endoscopy. 59 (2), 220-224 (2004).
  16. Hurlstone, D. P., et al. EMR using dextrose solution versus sodium hyaluronate for colorectal Paris type I and 0-II lesions: a randomized endoscopist-blinded study. Endoscopy. 40 (2), 110-114 (2008).
  17. Huai, Z. Y., Feng Xian, W., Chang Jiang, L., Xi Chen, W. Submucosal injection solution for endoscopic resection in gastrointestinal tract: a traditional and network meta-analysis. Gastroenterology research and practice. 2015, 702768 (2015).
  18. Yandrapu, H., et al. Normal saline solution versus other viscous solutions for submucosal injection during endoscopic mucosal resection: a systematic review and meta-analysis. Gastrointestinal endoscopy. , (2016).
  19. Fernandez-Esparrach, G., Shaikh, S. N., Cohen, A., Ryan, M. B., Thompson, C. C. Efficacy of a reverse-phase polymer as a submucosal injection solution for EMR: a comparative study (with video). Gastrointestinal endoscopy. 69 (6), 1135-1139 (2009).
  20. Tran, R. T., Palmer, M., Tang, S. J., Abell, T. L., Yang, J. Injectable drug-eluting elastomeric polymer: a novel submucosal injection material. Gastrointestinal endoscopy. 75 (5), 1092-1097 (2012).
  21. Akagi, T., et al. Sodium alginate as an ideal submucosal injection material for endoscopic submucosal resection: preliminary experimental and clinical study. Gastrointestinal endoscopy. 74 (5), 1026-1032 (2011).
  22. Eun, S. H., et al. Effectiveness of sodium alginate as a submucosal injection material for endoscopic mucosal resection in animal. Gut and Liver. 1 (1), 27-32 (2007).
  23. Hirose, R., et al. Development of a new ex vivo model for evaluation of endoscopic submucosal injection materials performance. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 79, 219-225 (2018).
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Hirose, R., Daidoji, T., Naito, Y., Dohi, O., Yoshida, N., Yasuda, H., Konishi, H., Nakaya, T., Itoh, Y. A New Ex Vivo Model for the Evaluation of Endoscopic Submucosal Injection Material Performance. J. Vis. Exp. (140), e58029, doi:10.3791/58029 (2018).

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