Procédures Muscle squelettique humain biopsie aide de la technique de modification Bergström

Résumé

The purpose of this video is to present the modified Bergström skeletal muscle biopsy technique on human subjects.

Résumé

La technique de la biopsie percutanée permet aux chercheurs et aux cliniciens de recueillir des échantillons de tissus du muscle squelettique. La technique est sûre et très efficace. Cette vidéo décrit la technique de biopsie percutanée à l'aide d'une aiguille Bergström modifié pour obtenir des échantillons de tissus squelettiques musculaire du muscle vaste externe de sujets humains. L'aiguille est constituée d'un Bergström canule extérieure avec une petite ouverture («fenêtre») sur le côté de la pointe et un trocart intérieur avec une lame de coupe à l'extrémité distale. Dans des conditions d'asepsie et d'anesthésie locale, l'aiguille est avancée dans le muscle squelettique par une incision dans la peau, le tissu sous-cutané, et le fascia. Ensuite, l'aspiration est appliquée à la trocart interne, le trocart extérieur est tiré vers l'arrière, le tissu musculaire squelettique est aspiré dans la fenêtre de la canule extérieure par l'aspiration, et le trocart intérieur est rapidement fermé, coupe ou clipsage l'échantillon de tissu musculaire squelettique ainsi . L'aiguille est tourné de 90 °60, et une autre coupe. Ce processus peut être répété trois fois de plus. Cette technique de coupe multiple produit habituellement un échantillon de 100-200 mg ou plus chez des sujets sains et peut se faire immédiatement avant, pendant, et après une période d'exercice ou d'une autre intervention. Après pansement post-biopsie du site de l'incision, les sujets reprennent généralement leurs activités de la vie quotidienne tout de suite et puissent participer pleinement à l'activité physique vigoureuse dans les 48-72 heures. Les sujets doivent éviter lourde exercice de résistance pendant 48 heures pour réduire le risque de hernie du muscle à travers l'incision dans le fascia.

Introduction

La technique de la biopsie percutanée ou «semi-ouverte» est utilisé pour obtenir des échantillons de tissus squelettiques musculaire de patients humains et des sujets de recherche. Duchenne (1806-1875) est considéré comme le premier à construire une aiguille avec un trocart pour obtenir le muscle squelettique de sujets vivants par biopsie percutanée ^1. Dans les années 1960, Bergström introduit une aiguille de biopsie percutanée similaire à celle décrite par Duchenne ^4.2. Vingt ans après, Evans et al. Jour ⁵ la technique en appliquant une aspiration à travers le trocart de coupe de l'aiguille Bergström. Cette modification peut améliorer le rendement de tissu de 3 à 5 fois ^6,7 et est utilisé dans le cadre de recherches cliniques et biomédicales. Cette technique a et continuera de favoriser le diagnostic des myopathies et notre compréhension de la structure et de la fonction du muscle squelettique.

La technique de biopsie musculaire percutanée est straightforward. Une fois fait correctement, dans le respect strict de la technique aseptique, les risques associés sont minimes. La procédure de biopsie musculaire est considéré comme un outil expérimental pour des projets de recherche. Certains établissements d'enseignement permettent une formation des chercheurs universitaires avec un doctorat, sous la supervision directe d'un médecin, d'obtenir des biopsies musculaires et d'autres exigent un médecin conseil certifié pour effectuer la technique. L'équipe de biopsie ASU a réalisé avec succès plus de 1600 biopsies musculaires au cours des 13 dernières années ^8-15. Le but de cette vidéo est de décrire l'aiguille Bergström modifié muscle percutanée technique de biopsie ⁵ pour obtenir des échantillons de tissus du muscle squelettique de muscle vaste externe de sujets humains.

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Protocole

La procédure de muscle squelettique comme décrit suit les lignes directrices de l'Institutional Review Board Appalachian State University.

NOTE: L'équipe se compose d'un opérateur (Ph.D. ou MD formés à la technique de biopsie), et au moins un, mais idéalement, trois ou plusieurs techniciens. L'exploitant est responsable de la conduite et la supervision de tous les aspects de la procédure de biopsie de muscle squelettique. Un technicien (technicien n ° 1) est immédiatement chargé d'aider l'opérateur à tous les aspects de l'extraction du muscle. Il doit notamment être les "mains non stériles" et appliquer une aspiration avec une seringue stérile. Un deuxième technicien (technicien n ° 2) engage la conversation avec le sujet et massages des jambes en face de l'objet durant la procédure afin de minimiser l'anxiété du sujet. Le troisième technicien (technicien 3 #) est responsable de la gestion et de traitement de l'échantillon de muscle squelettique. Mesures analytiques en aval dictent combien de suppional techniciens sont nécessaires pour le traitement / la préparation de l'échantillon de muscle squelettique.

1 Sous réserve Préparation

1. Recueillir, préparer et organiser les matériaux spécifiés pour la procédure de biopsie musculaire (tableau 1). Décontaminer et stériliser l'aiguille Bergström (de canule externe et interne trocart) et le piston selon la pratique standard ^16.
2. Examiner le formulaire de consentement avec le sujet. La partie de la biopsie du muscle squelettique du consentement à la forme utilisée à l'Appalachian State University Participer est fourni en supplément en ligne 1.
   1. Parlez-en à la question sur les aspects généraux de la procédure de biopsie musculaire avec un accent sur les risques possibles de la procédure, la préparation de la peau, l'application de l'anesthésie, des sensations typiques. Demandez au sujet de lire attentivement le consentement à participer forme et signer pour confirmer que la conception et les procédures étude sont compris.
3. Assurez-vous que les sous réserve n'est pas allergique à "___ caine" médicament de type (par exemple, la lidocaïne).
4. Demandez au sujet de mentir sur le dos sur une table matelassée avec la cuisse exposée. Placez deux alèses absorbantes jetables avec support en plastique sous la jambe du sujet. Placez la jambe d'une manière détendue avec un petit rouleau de serviette sous le talon, de sorte que le genou est en extension complète (élevé ~ 1 cm), plaçant ainsi le vaste externe dans une position raccourcie.
5. Demandez à l'opérateur de charger l'objet de contracter momentanément le muscle de la cuisse exposés, afin que le site de la biopsie peut être visualisée. Remarque: le vastus lateralis site de biopsie est juste en avant du fascia lata (la bande illiotibial), environ un tiers de la distance entre le haut de la rotule et du grand trochanter ^7.
6. Porter la marque de l'opérateur juste en dessous (~ 0,5 cm), le site de l'incision avec un marqueur permanent pointe fine.
7. Avez l'opérateur de déterminer l'épaisseur du pli cutané approximative par pinching le pli.
8. Avoir l'opérateur et techniciens se lavent les mains avec de l'eau tiède et du savon et enfiler des gants jetables.
9. Demandez à l'opérateur enlever les poils d'une région ~ 15 cm x 15 cm autour du site de la biopsie (via tondeuses). Remarque: tondre les poils du site de biopsie empêche les cheveux de pénétrer dans l'incision au cours de la procédure et lors de la fermeture, et l'épilation permet un meilleur contact entre les fermetures de bande et de la peau (voir 3.4).
10. Demandez à l'opérateur stériliser la zone avec des tampons pré-imbibé d'un antiseptique topique, (comme la povidone-iode ou le gluconate de chlorhexidine pour les sujets allergiques à l'iode / coquillages). Commencez par le centre et travailler en cercles concentriques vers le bord extérieur de la zone rasée. Au minimum, répéter deux fois avec un nouveau coton-tige pré-imbibé chaque fois.

2. procédure de biopsie

1. Demandez à l'opérateur enlever des gants jetables, se laver les mains avec de l'eau chaude et au savon, et Don gl chirurgical stérileoves utilisant une technique aseptique.
2. Avez-technicien n ° 1 présente le drapé fenêtré stérile à l'opérateur. Avoir l'opérateur, en utilisant une technique aseptique, placer le drap sur le site de la biopsie pour maintenir un champ stérile.
3. Avez-technicien n ° 1 présente l'opérateur une seringue de 5 ml munie d'une aiguille 21 G, tout en maintenant une technique aseptique. Nettoyez le dessus du flacon de lidocaïne avec un tampon imbibé d'alcool.
   1. Demandez à l'opérateur retire immédiatement 5 ml de lidocaïne. Retirez l'aiguille 21 G de la seringue et jeter la seringue dans un récipient prévu à.
   2. Avez-technicien n ° 1 présente l'opérateur avec une aiguille G 1 ½ pouce 25, tout en maintenant une technique aseptique. Avoir la place de l'opérateur de l'aiguille de pouce de 1 ½ sur la seringue et évacuer les bulles d'air de la seringue.
4. Avoir le chlorure d'éthyle technicien n ° 1 de pulvérisation sur le site de l'incision (~ 0,5 cm au-dessus de la marque à l'encre indélébile sur la peau) jusqu'à ce que la peau semble «blanchir».
   1. Have l'opérateur d'insérer l'aiguille à peu près horizontale à la peau dans le derme, aspirer l'aiguille, puis infiltrer avec ~ 100 pi de la lidocaïne pour produire un "bulle" de 2-4 mm de diamètre.
      1. Avoir la ponction de l'opérateur de l'aiguille (légèrement retirer le piston de la seringue) pour confirmer que l'aiguille n'a pas été placé dans un vaisseau sanguin. Si du sang apparaît dans la seringue, retirer l'aiguille, jetez dans un conteneur à aiguilles, et recommencer à 2,3.
      2. Faire avancer l'opérateur l'aiguille dans le tissu sous-cutané, aspirer l'aiguille, puis infiltrer le tissu avec ~ 1 ml de lidocaïne pour former une bulle. Une fois que la bulle a disparu, insérer l'aiguille de 1 ½ pouce sur la seringue de lidocaïne chargé verticalement dans le site de l'incision, l'arrêt de surface du fascia lata. Remarque: Le sujet peut ressentir une légère sensation de picotement momentanée lors de l'injection initiale de la lidocaïne (semblable à une piqûre d'abeille).
   2. Assurez-vous que l'opératou ne s'infiltre pas le muscle avec lidocoine parce qu'il est myotoxiques ^17-19.
   3. Avoir la ponction de l'opérateur de l'aiguille et injecter lentement les 4 ml restants de la lidocaïne tout en retirant l'aiguille de la cuisse. Placer la gaze stérile sur le site d'injection et laisser le sujet à se détendre tout en l'anesthésique local prend effet.
5. Après 2-3 min, avoir technicien n ° 1 présente l'opérateur d'un scalpel, tout en maintenant une technique aseptique.
   1. Avoir l'opérateur sonder légèrement le site de la biopsie avec la pointe du scalpel pour confirmer que la zone est anesthésiée. Si nécessaire, injecter encore 3-4 ml de lidocaïne dans le site de l'incision, voir 2.4.1.2.
6. Demandez à l'opérateur faire une ligne droite de 1 cm incision à travers la peau et des tissus sous-cutanés (~ 2-3 mm au-dessus de la marque d'encre) parallèle au fémur.
   1. Demandez à l'opérateur d'insérer le scalpel profond de faire une incision à travers le fascia dans le muscle. Pour ce faire, une fois dans chaque direction . Remarque: Le sujet peut se sentir un pincement ou une pression à la coupe plus profonde si la lame coupe de scalpel dans le muscle.
   2. Avoir technicien # 2 engager le sujet dans la conversation et masser la jambe opposée.
7. Avoir la place de l'opérateur une quantité généreuse de gaze stérile sur le site de l'incision et la biopsie et d'appliquer une pression directe sur l'incision pour réduire les saignements.
   1. Avez technicien # 1 connecter le robinet à 3 voies de métal à l'jetable seringue de 60 ml et tube d'extension de 30 cm (Figure 1).
   2. Avez-technicien n ° 1 connectez une extrémité de la conique tube en plastique connecteur dans l'extrémité libre du tube d'extension et insérez fermement l'autre extrémité de la conique tube en plastique connecteur dans la grande extrémité d'une pointe de pipette 200 ul de ~ 15-18 mm de la pointe coupée.

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La figure 1 de l'aiguille Bergström. (A) L'aiguille Bergström (5 mm) est composé de (a) la canule externe et (b) un trocart interne, les composants associés comprennent (c) piston, (d) de 200 ul de la pointe de pipette avec ~ 15 à 18 mm coupé , (e) conique connecteur en plastique, (f) robinet à 3 voies de métal, (g) de la tubulure d'extension de 30 cm, et (h) à usage unique de 60 ml seringue (B). L'aiguille Bergström (5 mm) et des composants associés assemblé. ( C) Le trocart interne de l'aiguille Bergström (5 mm) à environ 1 cm retiré ouvre la fenêtre de la canule externe.

9. Après le saignement a cessé, ont technicien # 1 Ouvrir la pochette de stérilisée en autoclave et de présenter l'aiguille de biopsie de 5 mm et trocart interne (Figure 1) à l'opérateur tout en conservant une technique aseptique.
   1. Avez l'opérateur monter l'aiguille (canule extérieure et intérieure trocart), vérifier l'alignement et de l'action de glissement.
   2. Avoir l'opérateur fermement maintenir l'ensemble de l'aiguille (canule extérieure et intérieure trocart) avec les deux mains pour empêcher le trocart interne de tourner. Avez-technicien n ° 1 insérez fermement l'embout de pipette de coupe dans le haut de la partie intérieur de trocart de l'aiguille de biopsie avec un léger mouvement de rotation vers le bas. Assurez-vous que technicien n ° 1 ne touche pas l'exploitant ou l'aiguille de biopsie, que la pointe de la pipette.
   3. Avoir l'opérateur introduit l'aiguille de biopsie dans le tissu à travers l'incision. Localisez l'incision dans le fascia (une «sensation» acquis) avec la pointe de l'aiguille de biopsie. Avancer l'aiguille juste après l'angle de bord, puis l'aiguille vers le bas vers le sol que l'aiguille est avancé dans le muscle. Note: Les sujets peuvent ressentir une certaine gêne légère (par exemple, "la pression profonde," ou légère sensation de crampes) que l'incision à travers le fascia est situé à la pointe de l'aiguille de biopsie et l'aiguille est avancé dans le muscle.
      1. Vous avez technicien # 2 instruire le sujet à rester «détendu» et de ne pas contracter leurs muscles de la cuisse tandis que l'opérateur avance l'aiguille dans le muscle.
   4. Une fois que l'aiguille de biopsie est en position, que le signal de l'opérateur N ° 1 technicien pour ouvrir la seringue jetable de 60 ml.
      1. Avez-technicien n ° 1 tirer rapidement le jetable seringue de 60 ml ouvert à la marque de 40-50 cc pour créer une dépression dans l'aiguille de biopsie.
      2. Demandez à l'opérateur tirer le trocart interne sur environ 1 cm pour ouvrir la fenêtre de la canule externe tout en maintenant la position du trocart extérieur dans le muscle. Demandez à l'opérateur de fermer rapidement le trocart interne à couper (clip) et prélever l'échantillon de muscle. Que le signal de l'opérateur n ° 1 technicien pour libérer aspiration.
      3. Avez-technicien n ° 1 ouvrir le robinet de la salle de libérer l'aspiration.
      4. Avoir l'opérateur tourner l'aiguille de biopsie 90 ° et répéter le processus. Si nécessaire, avoir le REPEA opérateurt la procédure de rotation jusqu'à 3 fois (pour un total de quatre pinces).
   5. Demandez à l'opérateur s'applique contre-pression directe sur la plaie avec de la gaze stérile tout en retirant l'aiguille de biopsie de la cuisse, en faisant attention de ne pas attraper fascia ou de la peau. Si une résistance importante se fait sentir, retailler tout en appliquant un mouvement de torsion pour le trocart interne.
   6. Lors du retrait de l'aiguille de biopsie de la cuisse, l'opérateur dispose tirer le trocart interne arrière 1 cm à une inspection visuelle de la lumière de la canule extérieure à estimer si une quantité suffisante de tissu a été recueilli.
      1. Avoir la main de l'opérateur de l'aiguille de biopsie au technicien n ° 1. Pour maintenir une technique aseptique s'assurer que technicien n ° 1 ne touche que l'aiguille, pas l'opérateur. Avez-technicien n ° 1 main l'aiguille de biopsie au technicien # 3.
   7. Avoir technicien # 3 enlever le tissu de l'aiguille de biopsie.
      1. Avoir technicien # 3 utilisation du piston (figure 1) et une paire de pince fine pointe defaire en sorte que tout le tissu musculaire est retiré du trocart interne et la canule externe.
      2. Avez technicien # 3 peser rapidement l'échantillon pour confirmer qu'une quantité adéquate de tissu musculaire ont été recueillis et placer les échantillons sur un bloc de dissection glacée.
   8. Vous avez technicien # 3 disséquer soigneusement le tissu conjonctif et la graisse visible à partir des échantillons de muscle. Avez-technicien n ° 3 préparer les échantillons de muscle pour le stockage selon les analyses en aval. Par exemple, placer immédiatement les échantillons dans un tube cryogénique et enclenchez gel dans de l'azote liquide, monter et congeler pour l'histologie, ou dans un tube cryogénique avec un inhibiteur de RNase, etc
   9. Si nécessaire, répétez la procédure avec une deuxième aiguille de biopsie stérilisé tout en conservant une technique aseptique.

   3. Clôture

   1. Demandez à l'opérateur appliquer une pression directe sur le site de la biopsie avec une gaze stérile et un sac de glace pendant 10-15 min.
   2. Une fois l'hémostase, demander au conducteur de la consommation d'alcool prplaquettes de ep pour enlever le sang séché de la région autour de l'incision.
   3. Avez-technicien n ° 1 présente un tube de colle chirurgicale d'actualité et d'application à l'opérateur. Demandez à l'opérateur assembler le tube de colle chirurgicale et d'application sans toucher le bout de l'applicateur ou de la partie supérieure du tube.
   4. Avoir l'opérateur tire l'incision fermée avec une main tout en appliquant une couche unique d'adhésif chirurgical sur la partie supérieure de l'incision à sec avec l'autre main. Après l'adhésif durcit (~ 90 sec), appliquer le ruban closuresperpendicular à l'incision. Sinon, fermez l'incision avec deux sutures 4-0 stériles.
   5. Demandez à l'opérateur appliquer une pression directe en plaçant 3 à 4 fév "x 2" tampons de gaze non-stériles sur le site de l'incision et le fixer avec une pellicule adhésive autocollante.
   6. Demandez à l'opérateur de fournir la matière verbale et des instructions écrites sur le soin des plaies appropriée, des réactions normales et anormales, et les lignes directrices de l'activité pour les suivants de 1 à 4 jours (voir en ligne supplement 2).

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Résultats

La biopsie musculaire tel que décrit ci-dessus permet au chercheur de recueillir rapidement et de manière cohérente des échantillons de tissu du muscle squelettique. Le rendement typique chez des sujets sains de sport est de 200 mg ou plus en une seule passe avec 3-4 clips. La procédure prend 15 à 20 min, la majeure partie est consacrée à la préparation de l'incision. Dans les études à base de l'exercice physique, des échantillons de muscle sont souvent prises avant et après l'exercice, avec une...

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Discussion

Cette vidéo présente un résumé étape par étape de la procédure de biopsie de muscle squelettique utilisée au Laboratoire de performance humaine ASU. Cette procédure, avec de petites modifications, a été utilisé pour recueillir environ 1 600 biopsies musculaires au cours des 13 dernières années. Les échantillons de biopsies musculaires ont fourni des données importantes dans les enquêtes sur la base de nutrition sportive, menant à des découvertes importantes de la recherche.

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matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Bergström biopsy needle, 5 x 100 mm	Stille Surgical Inc.	119-29187-50	1 ea
Durasorb blue pad	Fisher	22-031-340	case of 300
Prep razor disposable	Moore Medical	89760	1 ea
Shave cream	Moore Medical	92869	1 can
Alcohol swab	Moore Medical	98721	box/200
Povidone-iodine swabsticks (3 pack)	Moore Medical	90691	pack of 50
Face masks	Fisher	19-039-690	case of 50
Sterile gloves; sz 6.5	Moore Medical	68128	box of 50 pairs
Sterile gloves; sz 7.0	Moore Medical	68129	box of 50 pairs
Sterile gloves; sz 8.5	Moore Medical	68132	box of 50 pairs
Fenestrated towel drape	Moore Medical	92712	case of 50
Lidocaine (1% HCl, w/o Epi)	Dealmed	427902	30 cc vial
Ethyl chloride spray	Dealmed	386020	3.5 fl. Oz. bottle
5 ml syringe w/ 21 G needle	Fisher	14-827-48	case of 100
25 G 5/8" needle	Fisher	14-826AA	case of 100
25 G 1 1/2" needle	Fisher	14-826-49	case of 100
Single-use scalpels w/ #11 blade	Fisher	0-8927-5B	box of 20
60 ml Syringe	Fisher	13-689-8	case of 40
~30 inch extension tubing	Fisher	14-169-7A	roll of 50 ft
Metal stopcock	Fisher	01-290-38	each
Polypropylene tubing connector w/ tapered ends, 3.2 to 5.5 mm	Fisher	15-315-28A	case of 100
Yellow pipette tips (1-200 µl)	Fisher	02-681-2	cut off ~15-18 mm of the tip
Topical surgical adhesive	Medline	MSC091076	case of 36 tubes
Topical surgical adhesive	Medline	MSC091076Z	box of 6 tubes
Butterfly stitches (adhesive strips) 1/2" x 4" (6 per pack)	Moore Medical	93050	box/300
Bandadge, Strip, 3/4 x 3 in.	Fisher	19-027-202	pack of 100
Adhesive bandage (5 m rolls)	Fisher	19-027-768	case of 36
1" paper surgical tape	Fisher	19-027-761	case of 12
Sutures (4-0 reverse cutting, FS2)	Moore Medical	82926	box of 36
4 x 4 Sterile gauze pads	Moore Medical	66949	pkg/50
2 x 2 Non-sterile gauze pads	Moore Medical	37336	pkg/200
3 x 4 Non-adherent pads	Moore Medical	74389	bx/100
Autoclave bags 3.5 x 9	Moore Medical	40390	box of 200
Autoclave bags 5.25 x 10	Moore Medical	40391	box of 200
Autoclave indicator tape	Moore Medical	31608	box of 250
Lab coats—small	Fisher	23-900-520A	10/pk
Lab coats—medium	Fisher	23-900-520B	10/pk
Lab coats—large	Fisher	23-900-520C	10/pk
Germicidal Disposable Cloth Wipes	Moore Medical	62879	Can/160