Procedimentos de biópsia de músculo esquelético humano, utilizando a técnica Bergström Modificado

Resumo

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

Resumo

A técnica de biópsia percutânea permite aos pesquisadores e clínicos para coletar amostras de tecido muscular esquelético. A técnica é segura e altamente eficaz. Este vídeo descreve a técnica de biópsia percutânea com agulha de Bergström modificado para obter amostras de tecido muscular esquelético do vasto lateral de seres humanos. A agulha Bergström consiste de uma cânula exterior com uma pequena abertura ("janela") para o lado da ponta e um trocarte interior com uma lâmina de corte na extremidade distal. Sob condições assépticas, a anestesia e locais, a agulha avança para dentro do músculo esquelético através de uma incisão na pele, o tecido subcutâneo e fáscia. Em seguida, a aspiração é aplicada ao interior do trocarte, o trocarte exterior é puxado para trás, o tecido do músculo esquelético é puxado para dentro da janela exterior da cânula pela sucção, e o trocarte interior é rapidamente fechada, corte ou recorte da amostra de tecido do músculo esquelético, assim . A agulha é girada em 90 °60, e outro corte é feito. Este processo pode ser repetido mais três vezes. Esta técnica de corte múltiplo normalmente produz uma amostra de 100-200 mg ou mais em indivíduos saudáveis ​​e pode ser feito imediatamente antes, durante e depois de uma sessão de exercício ou outra intervenção. Após vestir pós-biópsia do local da incisão, os indivíduos normalmente retomar suas atividades de vida diária de imediato e podem participar plenamente na atividade física vigorosa dentro de 48-72 horas. Os indivíduos devem evitar exercícios pesados ​​de resistência por 48 horas para reduzir o risco de herniação do músculo através da incisão na fáscia.

Introdução

A técnica de biópsia percutânea ou "semi-aberto" é utilizado para obter amostras de tecido do músculo esquelético de pacientes humanos e sujeitos da pesquisa. Duchenne (1806-1875) é creditado como o primeiro a construir uma agulha com um trocarte para obter músculo esquelético de indivíduos que vivem por meio de biópsia percutânea ^1. Na década de 1960, Bergström introduziu uma agulha de biópsia percutânea semelhante à descrita por Duchenne ^2-4. Vinte anos mais tarde, Evans et al. ⁵ modificada da técnica de aplicação de sucção através do trocarte de corte da agulha Bergström. Esta modificação pode aumentar o rendimento do tecido 3 a 5 vezes e ^6,7 é empregue em ambientes de pesquisa e clínicos biomédicos. Esta técnica tem e continuará a promover o diagnóstico de miopatias e nossa compreensão da estrutura e função do músculo esquelético.

A técnica de biópsia muscular percutânea é straightforward. Quando feito corretamente, com observância rigorosa técnica asséptica, os riscos associados são mínimas. O procedimento de biópsia muscular é considerada como uma ferramenta de investigação para projectos de investigação. Algumas instituições acadêmicas permitem treinados pesquisadores docentes com doutorado, com supervisão médica direta, para obter biópsias musculares e outros exigem um médico credenciado para realizar a técnica. A equipe de biópsia ASU realizou com sucesso mais de 1.600 biópsias musculares durante os últimos 13 anos ^8-15. O objetivo deste vídeo é descrever a agulha Bergström modificado muscular percutânea técnica de biópsia ⁵ para obter amostras de tecido muscular esquelético do vasto lateral de seres humanos.

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Protocolo

O procedimento de músculo esquelético, como descrito a seguir as orientações do Conselho de Revisão Institucional Appalachian State University.

NOTA: A equipe é composta por um operador (Ph.D. ou MD treinados na técnica de biópsia), e pelo menos um, mas o ideal é, três ou mais técnicos. O operador é responsável por conduzir e supervisionar todos os aspectos do procedimento de biópsia do músculo esquelético. Um técnico (técnico de # 1) é imediatamente responsável por auxiliar o operador com todos os aspectos da extração muscular. Isto inclui sendo as "mãos não estéreis" e a aplicação de sucção com uma seringa estéril. Um segundo técnico (técnico de # 2) se envolve em uma conversa com o assunto e massagens perna oposta do sujeito durante o procedimento para minimizar a ansiedade do sujeito. O terceiro técnico (técnico de # 3) é responsável pela manipulação e processamento da amostra do músculo esquelético. Medidas analíticas jusante ditar quantos additional técnicos forem requeridos para processamento / amostra preparar o músculo esquelético.

1. Assunto Preparação

1. Reunir, preparar e organizar os materiais especificados para o procedimento de biópsia muscular (Tabela 1). Descontaminar e esterilizar a agulha Bergström (cânula exterior e trocar interior) eo êmbolo de acordo com a prática padrão ^16.
2. Reveja o formulário de consentimento com o assunto. A parte de biópsia de músculo esquelético do consentimento para participar formulário utilizado na Universidade Estadual Appalachian é fornecido no suplemento on-line 1.
   1. Fale com o tema sobre os aspectos gerais do procedimento de biópsia muscular com foco em possíveis riscos do procedimento, a preparação da pele, a aplicação do anestésico, sensações típicas. Instrua o assunto, leia atentamente o consentimento para participar formulário e assiná-lo para confirmar que o projeto e os procedimentos de estudo são compreendidos.
3. Confirme se as sem prejuízo não é alérgico a "___ caine" medicações -tipo (por exemplo, lidocaína).
4. Instrua o sujeito em decúbito dorsal sobre uma mesa acolchoada com a coxa exposta. Coloque dois underpads absorventes descartáveis ​​com suporte plástico embaixo da perna do sujeito. Posicione a perna de uma forma descontraída, com um pequeno rolo de toalha sob o calcanhar, de modo que o joelho está completamente estendido (elevada ~ 1 cm), colocando, assim, vasto lateral em posição encurtada.
5. Ter o operador de instruir o sujeito momentaneamente contrair o músculo da coxa exposta de modo que o local da biópsia pode ser visualizado. Nota: O vasto lateral local da biópsia é apenas anterior à fáscia lata (banda illiotibial), aproximadamente um terço da distância entre a parte superior da patela e do trocânter maior ^7.
6. Tem a marca do operador logo abaixo (~ 0,5 centímetros) no local da incisão com um marcador permanente ponta fina.
7. Já o operador a determinar a espessura da prega aproximado por pinching a prega cutânea.
8. Ter o operador e técnicos lavar as mãos com sabão e água morna e vestir luvas descartáveis.
9. Já que o operador remova o cabelo a partir de uma região de ~ 15 centímetros x 15 cm em torno do local da biópsia (via tosquiar). Nota: recorte o cabelo do local da biópsia impede que o cabelo fique dentro da incisão durante o procedimento e no fechamento, e depilação permite uma melhor contato entre o fechamento de fita e da pele (ver 3.4).
10. Ter o operador de esterilizar a área com compressas de pré-embebido com um anti-séptico tópico, (como iodopovidona ou gluconato de clorexidina para indivíduos alérgicos ao iodo / marisco). Comece no centro e trabalhar em círculos concêntricos em direcção ao bordo exterior da área recortada. No mínimo, repetir mais duas vezes com um novo cotonete umedecido em cada tempo.

2. Biópsia Procedimento

1. Ter o operador remover luvas descartáveis, lavar as mãos com sabão e água quente, e don gl cirúrgico estériloves utilizando técnica asséptica.
2. Tenha técnico # 1 presente a cortina fenestrado estéril para o operador. Ter o operador, utilizando uma técnica asséptica, coloque o pano sobre o local da biópsia para manter um campo esterilizado.
3. Já técnico # 1 presente ao operador uma seringa de 5 ml, equipado com uma agulha G 21, enquanto se mantém uma técnica asséptica. Limpe o topo do frasco de lidocaína com um algodão embebido em álcool.
   1. Ter o operador retirar imediatamente 5 ml de lidocaína. Retire a agulha G 21 da seringa e descarte a agulha em um recipiente apropriado.
   2. Tenha técnico # 1 presente o operador com uma agulha G-1 ½ polegada 25, mantendo uma técnica asséptica. Ter o lugar operador da polegada de 1 ½ agulha na seringa e evacuar as bolhas de ar da seringa.
4. Tenha spray de cloreto técnico # 1 acetato no local da incisão (~ 0,5 centímetros acima da marca de tinta indelével na pele) até que a pele parece "branquear".
   1. Have o operador inserir a agulha aproximadamente horizontal para a pele para a derme, aspirar a agulha, e, em seguida, se infiltrar com ~ 100 mL de lidocaína a produzir uma "bolha" de 2-4 mm de diâmetro.
      1. Já o operador aspirado na agulha (ligeiramente retirar o êmbolo da seringa) para confirmar que a agulha não foi colocada num vaso de sangue. Se aparecer sangue na seringa, retirar a agulha, descarte em um recipiente apropriado, e começar de novo em 2.3.
      2. Já o operador avanço da agulha para dentro do tecido subcutâneo, aspirar a agulha, e, em seguida, se infiltrar o tecido com ~ 1 ml de lidocaína, para formar uma vesícula. Uma vez que a bolha tenha diminuído, inserir a agulha de 1 ½ polegada na seringa carregada pela lidocaína verticalmente no local da incisão, parando superficial à fáscia. Nota: O sujeito pode sentir uma ligeira sensação de ardor momentâneo após a injeção inicial de lidocaína (semelhante a uma picada de abelha).
   2. Verifique se o operatou não penetra o músculo com lidocoine porque é miotóxico ^17-19.
   3. Ter aspirado operador a agulha e, em seguida, injetar lentamente os restantes 4 ml de lidocaína ao retirar a agulha da coxa. Coloque gaze estéril sobre o local da injecção e que o motivo para relaxar enquanto o anestésico local tem efeito.
5. Depois de 2-3 min, tem técnico # 1 presente o operador de um bisturi, mantendo uma técnica asséptica.
   1. Já o operador levemente sondar o local da biópsia com a ponta do bisturi, para confirmar que a área é anestesiada. Se necessário, injetar mais 3-4 ml de lidocaína no local da incisão, ver 2.4.1.2.
6. Ter o operador fazer uma linha reta de 1 cm incisão através da pele e tecidos subcutâneos (~ 2-3 mm acima da marca de tinta) paralela ao fêmur.
   1. Ter o operador inserir o bisturi mais profundo para fazer uma incisão através da fáscia no músculo. Faça isso uma vez em cada direção . Nota: O sujeito pode sentir uma pontada ou pressão com o mais profundo corte se os cortes de lâmina de bisturi no músculo.
   2. Tenha técnico # 2 engajar o assunto na conversa e massagear a perna oposta.
7. Ter o lugar operador uma quantidade generosa de gaze estéril sobre o local da incisão e biópsia e aplicar pressão direta para a incisão para reduzir o sangramento.
   1. Já técnico # 1 ligar o metal torneira de 3 vias para a seringa descartável de 60 mL e o tubo de extensão 30 centímetros (Figura 1).
   2. Já técnico # 1 conectar uma extremidade do tubo de plástico conector cónica para dentro da extremidade livre do tubo de extensão e firmemente inserir a outra extremidade do tubo de plástico afunilada conector na extremidade mais larga de uma pipeta de ponta de 200 ul com ~ 15-18 mm de a ponta cortada.

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Figura 1 A agulha Bergström. (A) A agulha Bergström (5 mm), é composto por (a) a cânula exterior e (b) do trocarte interior, os componentes associados incluem (c) do êmbolo, (d) da ponta da pipeta de 200 uL com ~ 15-18 mm cortado , (e) afunilada conector de plástico, (f) 3-forma de metal torneira, (g) 30 centímetros tubo de extensão, e (h) de 60 ml descartável seringa. (B) A agulha Bergström (5 mm) e os componentes associados montados. ( C) O trocarte interior da agulha Bergström (5 mm), retirados de aproximadamente um centímetro abre a janela exterior da cânula.

9. Depois que o sangramento tenha diminuído, tem técnico # 1 abra a bolsa esterilizados em autoclave e apresentar a agulha de biópsia de 5 mm e trocar interna (Figura 1) para o operador, mantendo uma técnica asséptica.
   1. Já o operador montar a agulha (cânula exterior e trocar interior), verificar o alinhamento e ação de deslizamento.
   2. Ter o operador segure firmemente o conjunto da agulha (cânula exterior e trocar interior) com ambas as mãos para evitar a trocar interior de girar. Alguma técnico # 1 inserir firmemente a ponta da pipeta na corte a parte superior da porção do trocarte interior da agulha de biopsia com um ligeiro movimento de rotação para baixo. Certifique-se de que técnico # 1 não toca o operador ou a agulha de biópsia, apenas a ponta da pipeta.
   3. Já o operador introduzir a agulha de biópsia para o tecido através da incisão. Localizar a incisão na fáscia (uma "sensação" adquirida) com a ponta da agulha de biopsia. Avance a agulha apenas após o ângulo fascia e depois a agulha para baixo em direção ao chão, como a agulha é avançada no músculo. Nota: Os indivíduos podem experimentar algum desconforto leve (por exemplo, "pressão profunda", ou sensação leve cólica) como a incisão através da faseia é localizado com a ponta da agulha de biópsia e a agulha avança para dentro do músculo.
      1. Have técnico # 2 instruir o assunto para ficar "relaxado" e não contrair os músculos da coxa, enquanto o operador está a avançar a agulha no músculo.
   4. Uma vez que a agulha de biópsia está numa posição, que o sinal do operador técnico # 1 para abrir o descartável de 60 ml de uma seringa.
      1. Tenha técnico # 1, puxe rapidamente o descartável 60 ml seringa aberta para a marca de 40-50 cc para criar sucção dentro da agulha de biópsia.
      2. Já que o operador puxe para fora do trocarte interior de aproximadamente 1 cm a abrir a janela exterior da cânula, mantendo a posição do trocarte exterior dentro do músculo. Ter o operador fechar rapidamente a trocar interior para cortar (clip) e recolher a amostra do músculo. Ter o sinal de operador técnico # 1 para liberar sucção.
      3. Tenha técnico # 1 abra a torneira para o quarto para liberar a sucção.
      4. Ter o operador girar a agulha de biópsia de 90 ° e repita o processo. Se necessário, tem o operador REPEAt o procedimento de rotação até 3x (para um total de quatro grampos).
   5. Ter o operador aplicar contra-pressão direta sobre o local da incisão com gaze estéril durante a remoção da agulha de biópsia da coxa, tomando cuidado para não pegar fascia ou pele. Se a resistência significativa é sentida, voltar a cortar ao aplicar um movimento de torção para o trocar interior.
   6. Após a remoção da agulha de biópsia a partir da coxa, têm o operador puxa o trocarte interior traseira 1 cm a inspeccionar visualmente o lúmen da cânula exterior para estimar se uma quantidade adequada de tecido foi recolhido.
      1. Tem a mão do operador, a agulha de biópsia para técnico de # 1. Para manter uma técnica asséptica assegurar que técnico # 1 só toca a agulha, o operador não. Tenha técnico # 1 mão a agulha de biópsia para técnico de # 3.
   7. Tenha técnico # 3 Remova o tecido da agulha de biópsia.
      1. Tenha técnico # 3 utilização do êmbolo (Figura 1) e um par de pinças de ponta finapara assegurar que todo o tecido muscular é removido do trocarte interior e exterior de uma cânula.
      2. Já técnico # 3 pesar rapidamente a amostra para confirmar que uma quantidade adequada de tecido muscular foi recolhido e colocar as amostras em um bloco de dissecção gelado.
   8. Tenha técnico # 3 dissecar cuidadosamente tecido conjuntivo e gordura visível das amostras musculares. Já técnico # 3 preparar as amostras de músculo para o armazenamento de acordo com análises a jusante. Por exemplo, colocar imediatamente as amostras em um cryovial e encaixe congelamento em nitrogênio líquido, montar e congelar para histologia, ou coloque em uma cryovial com inibidor de RNase, etc
   9. Se necessário, repita o procedimento com uma segunda agulha de biópsia esterilizado, mantendo uma técnica asséptica.

   3 Encerramento

   1. Ter o operador aplicar pressão direta do local da biópsia com gaze estéril e um bloco de gelo por 10-15 min.
   2. Uma vez que a hemostasia é alcançada, tem o operador de uso de álcool pralmofadas ep para remover sangue seco da área ao redor da incisão.
   3. Tenha técnico # 1 presente um tubo de cola cirúrgica tópica e aplicador para o operador. Ter o operador montar o tubo de cola cirúrgica e aplicador sem tocar a ponta do aplicador ou a parte superior do tubo.
   4. Já que o operador puxa a incisão foi fechada com uma mão enquanto se aplica uma única camada de adesivo cirúrgico sobre a parte superior da incisão seco com a outra mão. Após o adesivo cura (~ 90 segundos), aplique a fita closuresperpendicular à incisão. Alternativamente, fechar a incisão com dois estéreis 4-0.
   5. Ter o operador aplicar pressão direta, colocando fevereiro 03-4 "x 2" compressas de gaze não estéreis no local da incisão e segura com filme adesivo auto-aderente.
   6. Ter o operador fornecer o tema verbal e instruções escritas sobre tratamento de feridas adequada, as reações normais e anormais, e diretrizes de atividade para os seguintes 1-4 dias (ver on-line supplement 2).

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Resultados

O procedimento de biópsia muscular, como descrito acima permite ao pesquisador forma rápida e consistente coletar amostras de tecido muscular esquelético. O rendimento típico, temas esportivos saudáveis ​​é de 200 mg ou mais em uma única passagem com 3-4 clips. O procedimento leva de 15-20 min, mais do que é gasto na preparação para a incisão. Em estudos baseados em exercício, amostras do músculo são muitas vezes tomadas antes e depois do exercício, com uma ou duas amostras coletadas durante a recuper...

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Discussão

Este vídeo apresenta um resumo passo-a-passo do procedimento de biópsia do músculo esquelético utilizado no Laboratório de Performance Humana ASU. Este procedimento, com pequenas modificações, foi usado para coletar cerca de 1.600 biópsias musculares durante os últimos 13 anos. As amostras de biópsia muscular forneceram dados importantes em investigações baseadas nutrição esportiva, levando a descobertas importantes da pesquisa.

Há muitas técnicas críticos a ter em conta qua...

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Materiais

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