Scheletrici Procedure biopsia muscolare dell'uomo con la tecnica Bergström Modificato

Riepilogo

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

Abstract

La tecnica di biopsia percutanea consente ai ricercatori e clinici per raccogliere campioni di tessuto muscolare scheletrico. La tecnica è sicura ed altamente efficace. Questo video descrive la tecnica di biopsia percutanea con un ago Bergström modificato per ottenere campioni di tessuto muscolare scheletrico dal vasto laterale di soggetti umani. L'ago Bergström costituito da una cannula esterna con una piccola apertura ('finestra') sul lato della punta e un trequarti interno con una lama di taglio all'estremità distale. In condizioni asettiche e anestesia locale, l'ago viene fatto avanzare nel muscolo scheletrico attraverso un'incisione nella pelle, tessuto sottocutaneo e fascia. Successivamente, l'aspirazione viene applicata alla trequarti interno, il trequarti esterno è tirato indietro, tessuto muscolare scheletrico viene aspirata nella finestra della cannula esterna con l'aspirazione, e il trequarti interno viene rapidamente chiuso, riducendo così o ritaglio campione di tessuto muscolare scheletrico . L'ago viene ruotato di 90 °60, e un altro taglio è fatta. Questo processo può essere ripetuto tre volte di più. Questa tecnica di taglio multiplo produce tipicamente un campione di 100-200 mg o più in soggetti sani e può essere fatto immediatamente prima, durante e dopo un attacco di esercizio o di altri interventi. A seguito di medicazione post-biopsia del sito di incisione, i soggetti tipicamente riprendere le loro attività quotidiane subito e possano partecipare pienamente vigorosa attività fisica entro 48-72 ore. I soggetti dovrebbero evitare l'esercizio di resistenza pesante per 48 ore per ridurre il rischio di ernia del muscolo attraverso l'incisione della fascia.

Introduzione

La tecnica di biopsia percutanea o 'semi-aperto' viene utilizzato per ottenere campioni di tessuto muscolare scheletrico di pazienti umani e soggetti di ricerca. Duchenne (1806-1875) è accreditato come il primo a costruire un ago con un trocar per ottenere muscolo scheletrico di soggetti viventi tramite biopsia percutanea ^1. Nel 1960, Bergström ha introdotto un ago da biopsia percutanea simile a quella descritta da Duchenne ^2-4. Venti anni più tardi, Evans et al. ⁵ modificato la tecnica applicando aspirazione attraverso il trocar taglio dell'ago Bergström. Questa modifica può migliorare il rendimento del tessuto da 3 a 5 volte ^6,7 e viene impiegato in contesti di ricerca clinica e biomedica. Questa tecnica ha e continuerà a promuovere la diagnosi di miopatie e la nostra comprensione della struttura e funzione del muscolo scheletrico.

La tecnica di biopsia muscolare percutanea è straightforward. Se fatto correttamente, con la stretta aderenza alle tecniche asettiche, i rischi associati sono minimi. La procedura di biopsia muscolare è considerato come uno strumento di sperimentazione per progetti di ricerca. Alcune istituzioni accademiche permettono addestrati ricercatori docenti con un dottorato di ricerca, con la supervisione diretta del medico, per ottenere biopsie muscolari e altri richiedono un medico di bordo certificata per eseguire la tecnica. Il team biopsia ASU ha eseguito con successo oltre 1.600 biopsie muscolari nel corso degli ultimi 13 anni ^8-15. Lo scopo di questo video è quello di descrivere l'ago Bergström modificato muscolo tecnica di biopsia percutanea ⁵ per ottenere campioni di tessuto muscolare scheletrico dal vasto laterale di soggetti umani.

Protocollo

La procedura muscolo scheletrico come descritto segue le linee guida della Appalachian State University Institutional Review Board.

NOTA: Il gruppo è costituito da un operatore (dottorato o MD addestrato nella tecnica biopsia), e almeno uno, ma idealmente, tre o più tecnici. L'operatore è responsabile della conduzione e supervisione di tutti gli aspetti della procedura di biopsia muscolare scheletrico. Un tecnico (tecnico # 1) è immediatamente incaricato di assistere l'operatore, con tutti gli aspetti di estrazione muscolare. Questo include l'essere "mani non sterili" e l'applicazione di aspirazione con una siringa sterile. Un secondo tecnico (tecnico # 2) si impegna in una conversazione con il soggetto e massaggi gamba opposta del soggetto durante la procedura per ridurre al minimo l'ansia del soggetto. Il terzo tecnico (tecnico 3 #) è responsabile per la gestione e l'elaborazione del campione di muscolo scheletrico. Misure analitiche a valle dettare quanti Additionale tecnici sono necessari per la lavorazione / preparazione del campione di muscolo scheletrico.

1 Oggetto Preparazione

1. Raccogliere, preparare e organizzare i materiali specificati per la procedura di biopsia muscolare (Tabella 1). Decontaminare e sterilizzare l'ago Bergström (cannula esterna e trequarti interno) e lo stantuffo secondo la pratica standard ^16.
2. Esaminare il modulo di consenso con il soggetto. La biopsia muscolare scheletrico parte del consenso a partecipare forma usata alla Appalachian State University è fornito in supplemento linea 1.
   1. Parlate con il soggetto sugli aspetti generali della procedura di biopsia muscolare con un focus sui possibili rischi della procedura, preparazione della cute, l'applicazione dell'anestetico, sensazioni tipiche. Chiedere al soggetto di leggere attentamente il consenso a partecipare forma e firmare per confermare che la progettazione e le procedure di studio sono comprese.
3. Verificare che le salve non è allergico a "___ Caine" farmaci di tipo (ad esempio, lidocaina).
4. Istruire il soggetto a giacere supino su un tavolo imbottito con la coscia esposta. Posizionare due traverse assorbenti usa e getta in plastica con supporto sotto la gamba del soggetto. Posizionare la gamba in modo rilassato con un piccolo rullo asciugamano sotto il tallone, in modo che il ginocchio è completamente estesa (elevata ~ 1 cm), ponendo così vasto laterale in posizione accorciata.
5. Avere l'operatore istruire il soggetto di contrarre momentaneamente il muscolo della coscia esposta in modo che il sito biopsia può essere visualizzato. Nota: Il vasto laterale sito biopsia è solo anteriore alla fascia lata (banda illiotibial), circa un terzo della distanza tra la parte superiore della rotula e il grande trocantere ^7.
6. Hanno il marchio operatore appena sotto (~ 0.5 cm) il sito di incisione con una punta sottile pennarello indelebile.
7. Hanno l'operatore determinare lo spessore delle pliche cutanee approssimativa pinching la plica.
8. Avere l'operatore ei tecnici lavarsi le mani con acqua calda e sapone e indossare guanti monouso.
9. Avere l'operatore rimuovere i capelli da una regione ~ 15 centimetri x 15 cm intorno al sito biopsia (via Clippers). Nota: ritaglio i capelli dal sito biopsia impedisce i capelli di entrare nella incisione durante la procedura e in chiusura, e la rimozione dei capelli permette un migliore contatto tra le chiusure nastro e la pelle (vedi 3.4).
10. Avere l'operatore sterilizzare la zona con tamponi pre-imbevuto con un antisettico topico, (come il povidone-iodio o clorexidina gluconato per i soggetti allergici allo iodio / frutti di mare). Iniziare al centro e lavorare in cerchi concentrici verso il bordo esterno dell'area ritagliata. Come minimo, ripetere due volte di più con un nuovo tampone pre-bagnato ogni volta.

2 Biopsia Procedura

1. Avere l'operatore togliere guanti, lavarsi le mani con acqua calda e sapone, e don sterile gl chirurgicaOves utilizzando una tecnica asettica.
2. Avere tecnico # 1 presente il telo fenestrato sterile per l'operatore. Avere l'operatore, utilizzando una tecnica asettica, inserire il drappo sopra il sito biopsia per mantenere un campo sterile.
3. Avere tecnico # 1 presente all'operatore una siringa da 5 ml munito di un ago 21 G, pur mantenendo una tecnica asettica. Pulire la parte superiore del flaconcino lidocaina con un batuffolo imbevuto di alcool.
   1. Avere l'operatore di ritirare immediatamente 5 ml di lidocaina. Rimuovere il G 21 ago dalla siringa e gettare l'ago in un apposito contenitore.
   2. Avere tecnico # 1 presente l'operatore con un ago G-1 ½ pollice 25, pur mantenendo una tecnica asettica. Avere il posto operatore il pollice ago-1 ½ sulla siringa ed evacuare le bolle d'aria dalla siringa.
4. Avere tecnico 1 # spruzzo cloruro di etile sul sito di incisione (~ 0.5 cm sopra il segno di inchiostro indelebile sulla pelle) fino a visualizzare la pelle a "sbiancare".
   1. Ahve inserire l'operatore l'ago di circa orizzontale per la pelle nel derma, aspirare l'ago, e poi infiltrarsi con ~ 100 ml di lidocaina per produrre una "bozza" 2-4 mm di diametro.
      1. Avere l'operatore l'ago aspirato (leggermente ritirare lo stantuffo della siringa) per confermare che l'ago non è stato inserito in un vaso sanguigno. Se il sangue compare nella siringa, togliere l'ago, gettare in un apposito contenitore, e ricominciare a 2.3.
      2. Avere l'anticipo all'operatore l'ago nel tessuto sottocutaneo, aspirare l'ago, e poi infiltrare il tessuto con ~ 1 ml di lidocaina per formare una bozza. Una volta che la bozza è placata, inserire l'ago da 1 ½ pollice sulla siringa lidocaina-caricati verticalmente nel sito di incisione, fermandosi superficiale alla fascia. Nota: Il soggetto può avvertire una leggera sensazione di bruciore momentaneo sulla prima iniezione di lidocaina (simile a una puntura d'ape).
   2. Assicurarsi che la operato non infiltrare il muscolo con lidocoine perché è miotossico ^17-19.
   3. Avere l'operatore l'ago aspirato e poi iniettare lentamente i restanti 4 ml di lidocaina mentre si ritira l'ago dalla coscia. Posizionare una garza sterile su sito di iniezione e consentire al soggetto di rilassarsi mentre l'anestetico locale ha effetto.
5. Dopo 2-3 minuti, disporre tecnico # 1 presente all'operatore un bisturi pur mantenendo una tecnica asettica.
   1. Avere l'operatore leggermente sondare il sito biopsia con la punta del bisturi per confermare che l'area è anestetizzato. Se necessario, iniettare altri 3-4 ml di lidocaina al sito di incisione, vedi 2.4.1.2.
6. Avere l'operatore fa un rettilineo di 1 cm di incisione attraverso la pelle ed i tessuti sottocutanei (~ 2-3 mm sopra il segno di inchiostro) parallelamente al femore.
   1. Avere inserire l'operatore il bisturi più profondo di fare un'incisione attraverso la fascia nel muscolo. Fate questo una volta in ogni direzione . Nota: Il soggetto può sentire una fitta di pressione o con il taglio più profondo se la lama del bisturi nel muscolo.
   2. Avere tecnico 2 # impegnare il soggetto in una conversazione e massaggiare la gamba opposta.
7. Avere il posto operatore una quantità generosa di garza sterile sul sito di incisione e la biopsia e applicare pressione diretta per l'incisione per ridurre il sanguinamento.
   1. Avere tecnico # 1 collegare il metallo rubinetto a 3 vie per la siringa monouso da 60 ml e il tubo di prolunga 30 cm (Figura 1).
   2. Avere tecnico # 1 Collegare un'estremità del tubo di plastica connettore conico nella estremità libera del tubo di estensione e saldamente inserire l'altra estremità del tubo di plastica connettore conico nella grande finale di una punta di pipetta 200 microlitri con ~ 15-18 mm di la punta tagliata.

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Figura 1 L'ago Bergström. (A) L'ago Bergström (5 mm) è composto dal (a) cannula esterna e (b) trocar interno, i componenti associati sono (c) pistone, (d) 200 microlitri punta della pipetta con ~ 15-18 mm tagliato , (e) conico connettore di plastica, (f) 3-way rubinetto in metallo, (g) tubo di prolunga 30 centimetri, e (h) monouso siringa da 60 ml. (B) L'ago Bergström (5 mm) e relativi componenti assemblati. ( C) Il trequarti interno dell'ago Bergström (5 mm) ritirato 1 cm circa apre la finestra della cannula esterna.

9. Dopo che l'emorragia si è placata, avere tecnico # 1 aprire il sacchetto sterilizzato in autoclave e presentare l'ago biopsia 5 mm e trequarti interno (Figura 1) per l'operatore, pur mantenendo una tecnica asettica.
   1. Hanno l'operatore montare l'ago (cannula esterna e interna trocar), controllare l'allineamento e la scorrevolezza.
   2. Avere l'operatore tenere saldamente il gruppo ago (cannula esterna e trequarti interno) con entrambe le mani per evitare che il trocar interiore rotazione. Avete tecnico # 1 inserire con fermezza la punta della pipetta taglio nella parte superiore della porzione trocar interna della biopsia con un leggero movimento rotatorio verso il basso. Assicurarsi che tecnico # 1 non tocca l'operatore o l'ago biopsia, solo la punta della pipetta.
   3. Avere l'operatore introduce l'ago biopsia nel tessuto attraverso l'incisione. Individuare l'incisione nella fascia (un "feel" acquisita) con la punta di un ago da biopsia. Avanzare l'ago appena passato l'angolo di fascia e quindi l'ago verso il basso verso il pavimento come l'ago viene fatto avanzare nel muscolo. Nota: I soggetti possono avvertire qualche lieve disagio (ad esempio, "pressione profonda", o lieve sensazione di crampi), come l'incisione attraverso la fascia si trova con la punta dell'ago biopsia e l'ago viene fatto avanzare nel muscolo.
      1. Avere tecnico # 2 istruire il soggetto a restare "rilassato" e di non contrarre i muscoli della coscia mentre l'operatore sta avanzando l'ago nel muscolo.
   4. Una volta che l'ago biopsia è in posizione, avere il segnale operatore tecnico # 1 per aprire la siringa monouso da 60 ml.
      1. Avere tecnico # 1 rapidamente tirare la siringa monouso da 60 ml aperto al marchio 40-50 cc per creare l'aspirazione all'interno l'ago biopsia.
      2. Avere l'operatore tira il trequarti interno su circa 1 cm a aprire la finestra della cannula esterna mantenendo la posizione del trequarti esterno all'interno del muscolo. Avere l'operatore rapidamente chiudere il trocar interiore per tagliare (clip) e raccogliere il campione di muscolo. Avere il segnale di operatore tecnico # 1 per rilasciare aspirazione.
      3. Avere tecnico # 1 aprire il rubinetto per la stanza per rilasciare l'aspirazione.
      4. Avere l'operatore ruotare l'ago biopsia di 90 ° e ripetere il processo. Se necessario, l'operatore ha ripett la procedura di rotazione fino a 3 volte (per un totale di 4 clips).
   5. Avere l'operatore applicare contro-pressione diretta al sito di incisione con garza sterile, mentre rimuovere l'ago biopsia dalla coscia, facendo attenzione a non prendere fascia o pelle. Se si avverte resistenza significativa, ri-tagliare durante l'applicazione di un movimento rotatorio al trocar interiore.
   6. Alla rimozione dell'ago bioptico dalla coscia, ha l'operatore tira il trequarti interna posteriore 1 cm a ispezionare visivamente il lume della cannula esterna per stimare se una adeguata quantità di tessuto è stata raccolta.
      1. Avere la mano dell'operatore l'ago biopsia al tecnico 1 #. Per mantenere la tecnica asettica garantire che tecnico # 1 tocca solo l'ago, non l'operatore. Avere tecnico # 1 mano l'ago biopsia al tecnico 3 #.
   7. Avere tecnico # 3 rimuovere il tessuto dal agobiopsia.
      1. Avere tecnico 3 # uso il pistone (figura 1) e un paio di pinze a punta fineper assicurare che tutto il tessuto muscolare viene rimosso dalla trequarti interno e cannula esterna.
      2. Avere tecnico # 3 pesare rapidamente il campione per confermare che un'adeguata quantità di tessuto muscolare è stato raccolto e posizionare i campioni su un blocco di dissezione ghiacciata.
   8. Avere tecnico # 3 sezionare con cura il tessuto connettivo e il grasso visibile dai campioni muscolari. Hanno tecnico # 3 preparare i campioni di muscolo per l'archiviazione in base alle analisi a valle. Ad esempio, subito mettere i campioni in una provetta e il scatto congelamento in azoto liquido, montare e congelare per istologia, o posto in una provetta Microbank ™ con inibitore della RNasi, ecc
   9. Se necessario, ripetere la procedura con un secondo ago biopsia sterilizzato, pur mantenendo una tecnica asettica.

   3 Chiusura

   1. Avere l'operatore applica una pressione diretta al sito biopsia con garza sterile e un impacco di ghiaccio per 10-15 minuti.
   2. Una volta emostasi è raggiunto, l'operatore ha l'uso di alcol prpastiglie ep per rimuovere il sangue secco dalla zona intorno l'incisione.
   3. Avere tecnico # 1 presente un tubetto di colla chirurgica attualità e applicatore per l'operatore. Avere l'operatore assemblare il tubo di colla chirurgica e applicatore senza toccare la punta applicatore o la parte superiore del tubo.
   4. Avere l'operatore tira l'incisione chiusa con una mano mentre l'applicazione di un solo strato di adesivo chirurgico rispetto all'inizio della incisione a secco con l'altra mano. Dopo le cure adesivo (~ 90 sec), applicare del nastro closuresperpendicular per l'incisione. In alternativa, chiudere l'incisione con due sterili 4-0 punti di sutura.
   5. Avere l'operatore applicare pressione diretta mettendo Febbraio 03-04 "x 2" garze non sterili sul sito di incisione e fissare con della pellicola adesiva auto-aderente.
   6. Avere l'operatore fornisce il soggetto verbale e istruzioni scritte sulla cura delle ferite adeguata, reazioni normali e anormali, e le linee guida di attività per i seguenti da 1 a 4 giorni (vedi on line supplement 2).

Risultati

La procedura di biopsia muscolare come sopra descritto consente al ricercatore di raccogliere rapidamente e costantemente campioni di tessuto muscolare scheletrico. La resa tipica, soggetti atletici sani è di 200 mg o più in un unico passaggio con 3-4 clips. La procedura dura 15-20 minuti, la maggior parte dei quali viene speso in preparazione per l'incisione. Negli studi esercizio-based, i campioni muscolari sono spesso prese pre e post-esercizio, con uno o due campioni raccolti durante il recupero. Con questo pr...

Discussione

Questo video fornisce una sintesi step-by-step della procedura di biopsia muscolare scheletrico utilizzato alla Human Performance Laboratory ASU. Questa procedura, con piccole modifiche, è stato utilizzato per raccogliere circa 1.600 biopsie muscolari nel corso degli ultimi 13 anni. I campioni di biopsia muscolare hanno fornito dati importanti nelle indagini sulla base di nutrizione sportiva, portando a importanti scoperte della ricerca.

Ci sono molte tecniche fondamentali per essere a cono...

Materiali

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