JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Resultados
Discussion
Declarações
Acknowledgements
Materials
Referências
Tadução automática
Medicina

In situ Tverrgående rectus abdominis myocutaneous Flap: A Rat Modell av myocutaneous Ischemia reperfusjonsskade

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

Summary

Gratis vev overføringen er mye brukt i rekonstruktiv kirurgi for å gjenopprette form og funksjon etter onkologisk reseksjon og traumer. Preconditioning dette vevet før kirurgi kan forbedre utfallet. Denne artikkelen beskriver en<em> In situ</em> Tverrstilt rectus abdominis myocutaneous klaff (trikk) i rotter som et middel for å teste prekondisjonering strategier.

Abstract

Gratis vev overføringen er gullstandarden for rekonstruktiv kirurgi for å reparere komplekse defekter ikke mottagelig for lokale alternativer eller de som krever sammensatte vev. Ischemi reperfusjonsskade (IRI) er en kjent årsak til delvis fri klaff svikt og har ingen effektiv behandling. Etablere et laboratorium modell av denne skaden kan være kostbart både finansielt større pattedyr blir vanligvis brukt og i den kompetansen som kreves av tekniske problemer av disse prosedyrene krever vanligvis ansette en erfaren microsurgeon. Denne publikasjonen og video demonstrere den effektive bruk av en modell av IRI i rotter som ikke krever mikrokirurgisk ekspertise. Denne prosedyren er en in situ-modell av en tverrstilt abdominis myocutaneous (trikk) klaff hvor atraumatiske klemmer benyttes til å reprodusere den iskemi-reperfusjonsskade assosiert med denne operasjonen. En laser Doppler Imaging (LDI) skanner er ansatt for å vurdere klaff perfusjon og bildet behandling programvarere, Bilde J for å vurdere prosentvis område hud overlevelse som en primære endepunkt for skade.

Introduction

Målet med denne protokollen er å demonstrere en pålitelig og reproduserbar modell av iskemi-reperfusjon skade observert i fri vev transfer å aktivere intervensjonsradiologi strategier for å bli undersøkt.

Nylig vev overføring er definert som den vaskulære løsgjøring av en isolert blokk av vev fulgt av autolog transplantasjon av at vevet med anastomose av klaffen er transektert fartøy med nativ skip ved mottaker-området. Fremgangsmåten er kjent som FTT og vevet blir overført referert til som den frie klaff.

Gratis vev overføring er gullstandarden tilnærming for korrigering av komplekse, sammensatte defekter hvor lokale alternativer er uegnet eller utilgjengelig. 1-4 Ischemia reperfusjonsskade (IRI) er uunngåelig i fritt vev overføring, bidrar til å blafre svikt 5,6 og har ingen effektiv behandling. Den valgfrie natur gratis klaff operasjoner tillater administrasjon av farmakologiskcal agenter til forutsetning mot IRI.

IRI resulterer i nedsatt flyt gjennom mikrosirkulasjonen av endotelial aktivering og metabolsk dysfunksjon, økt 7 kapillær permeabilitet og påfølgende interstitiell ødem 7, tilstrømming av betennelsesceller, 8 frigjøring av inflammatoriske mediatorer, reaktive oksygenforbindelser 9 og komplement deponering. 10. Denne komplekse prosessen med hypoksi og påfølgende reperfusjon skade fører til slutt til celledød. En modell av myocutaneous IRI gjør at effektiviteten av preconditioning strategier på kliniske utfall som skal vurderes. Nyere arbeider har validert ved bruk av dyremodeller av IRI studier som et surrogat for menneskelig IRI ved å sammenligne de molekylære endringer observert i mennesker og eksisterende data fra dyreforsøk. 10,11

Rotta tverrstilt rectus abdominis myocutaneous (trikk) klaff ble først beskrevet i 1987 i tysk 12 og i 199313 på engelsk. Denne modellen oppnådd stor popularitet 13-25 som en billig, robust modell for å undersøke ulike strategier for å redusere IRI assosiert med gratis vev transfer. 14,17-22 De fleste av disse studiene ble designet som unipedicled TRAM flaps basert på den dype, mindreverdige, . epigastrisk vaskulær stilken 15-18,20-22 Sammenligning av dataene fra disse studiene er komplisert ved anvendelse av forskjellige størrelser av kutane øyer (10,5 til 30 cm 2) og ulike lengder ved postoperativ oppfølging (2-10 dager). Den gjennomsnittlige totale andelen området klaff nekrose i kontrollgruppen arm av disse studiene er 69 ± 6,2% (gjennomsnitt ± SEM). Det bør bemerkes at disse seks papirer ansette rectus abdominis muskler som en transportør for vaskulær pedicle men ikke utsett, dele og microanastomose eller klemme skipene. Zhang et al. 23 har beskrevet en sann, gratis rotte trikk klaff basert på den overlegne epigastric skip der frunder ble reist, fartøy delt og myocutaneous klaff overført og microanastomosed til lysken fartøy. Denne vanskelige teknikken krevde microanastomosis av 0,45 til 0,5 mm kaliber fartøy. Bare femten ble utført og av disse 67% overlevde. 23. Modellen beskrevet av Zhang et al. 23 er en utmerket modell for den menneskelige gratis trikk klaff som det virkelig speiler skade pådratt under FTT. De andre publiserte modeller av en rotte trikk klaff mer nøyaktig gjenspeile skader påført under en menneskelig pedicled trikk, men ikke nøyaktig gjenspeile IRI som disse klaff i ikke gjennomgår en iskemisk periode etterfulgt av reperfusjon som vaskulær pedicle er aldri klemmes eller delt og microanastomosis utført. Denne protokollen og video beskrive en ny modell for fri vev overføring ved hjelp av rotte trikken der IRI er kopiert ved hjelp microclamps. Dette mer trofast gjentak IRI enn stilken TRAM forgjengere, men er teknisk enklere enn performing den microanastomosis. Microclamps har vært mye brukt etter transplantasjon forskere å gjenskape IRI forbundet med solid organtransplantasjon, 26-33 men dette er første gang det har blitt beskrevet i rotte TRAM klaff.

Protocol

All kirurgi er utført i henhold til retningslinjer fastsatt av Storbritannias Home Office og University of Edinburgh Veterinary Services Department. En. Kirurgisk prosedyre Set-up Merk Bytt til rene kirurgiske scrubs, kappe, scrub cap og maske. Rengjør alle overflater på operasjonssalen inkludert utstyr med 2% klorheksidin i 70% isopropanol. Før kirurgi, autoklavere alle kirurgiske instrumenter og utstyr som skal brukes i fremgangsmåten. Sterile pakker per operasjon…

Representative Results

Rottemodeller er mer økonomisk enn større dyr modeller, 36 er sykdom-resistente karakter og kan være genetisk manipulert. Løse flådd dyrene, for eksempel gnagere, ble antatt å ha en annen ordning av kutan blodgjennomstrømning sammenlignet med faste flådd dyr som mennesker og griser. I løs flådd dyrene, er huden leveres først og fremst ved direkte kutane blodkar passerer gjennom underhudsfett til den overliggende huden (figur 4) I motsetning fast flådd dyrene utlede kutan blodtilf?…

Discussion

Modifikasjoner og feilsøking

Protokollen som presenteres her gjengir IRI sett i fri vev overføring i et eksperimentelt system muliggjør videre forståelse av prosessen og gir et middel for å undersøke middel for lindring av IRI og forbedre resultatet. Dette kan lett modifiseres til å produsere et mer alvorlig skade hvis den var basert på den ikke-dominerende, dype, mindreverdig epigastrisk stilken eller hvis den ischemiske tid økte.

Begrensninger av teknikk </p…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbeidet ble finansiert av Medical Research Council stipend G1000299.

Den tilsvarende Forfatteren ønsker å takke Gary Borthwick, University of Edinburgh, for å bistå under operasjonen.

Forfatterne ønsker å takke råd fra Helen Douglas og Iain Mackay og tillater oss å observere deres Deep Inferior Epigastrisk (Diep) klaff prosedyre (Canniesburn Plastic Surgery Unit, Glasgow Royal Infirmary, 84 Castle Street, Glasgow G4 0SF, UK).

Forfatterne ønsker også å takke Gary Blackie ved University of Edinburgh for hans hjelp i å produsere video for denne artikkelen.

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

Referências

  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

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

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citar este artigo
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).
Baixar citação
Reimpressões e Permissões

View Video

✖

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

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image