Name: a training and testing system for performing vascular reconstruction in vitro
Uploaded: 2019-10-26T13:00:00
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Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni del Ministero dell'Istruzione Innovation Team Development Program of China (N. . IRT1279).

Il protocollo è stato effettuato in conformità con le Linee guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio ed è stato approvato dal Comitato per l'etica degli esperimenti sugli animali dell'Università Xi'an Jiaotong, Xi'an, Provincia di Shaanxi, Cina.
1. Preparazione prima della formazione
NOTA: La macchina di addestramento alla ricostruzione vascolare è illustrata nella Figura 1. È costituito da un pannello di controllo e d...

<ol>
	<li>Obora, Y., Tamaki, N., Matsumoto, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonsuture+microvascular+anastomosis+using+magnet+rings:+preliminary+report.">Nonsuture microvascular anastomosis using magnet rings: preliminary report.</a> Surgical Neurology. 9 (2), 117-120 (1978).</li><li>Holt, G. P., Lewis, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+technique+for+end-to-end+anastomosis+of+small+arteries.">A new technique for end-to-end anastomosis of small arteries.</a> Surgical Forum. 11, 242-243 (1960).</li><li>Enzmann, F. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trans-Iliac+Bypass+Grafting+for+Vascular+Groin+Complications.">Trans-Iliac Bypass Grafting for Vascular Groin Complications.</a> European Journal of Vascular and Endovascular. , 1-6 (2019).</li><li>Bala, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+mesenteric+ischemia:+Guidelines+of+the+World+Society+of+Emergency+Surgery.">Acute mesenteric ischemia: Guidelines of the World Society of Emergency Surgery.</a> World Journal of Emergency Surgery. 12 (1), 1-11 (2017).</li><li>Makowka, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+Technique+of+Orthotopic+Liver+Transplantation.">Surgical Technique of Orthotopic Liver Transplantation.</a> Gastroenterology Clinics of North America. 17 (1), 33-51 (1998).</li><li>Tang, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+elimination+of+anastomosis+in+open+trauma+vascular+reconstruction:+A+novel+technique+using+an+animal+model.">The elimination of anastomosis in open trauma vascular reconstruction: A novel technique using an animal model.</a> Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 79 (6), 937-942 (2015).</li><li>Rivas, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+Surgery:+Results+from+First+Prospective+Clinical+Trial+in+50+Patients.">Magnetic Surgery: Results from First Prospective Clinical Trial in 50 Patients.</a> Annals of Surgery. 267 (1), 88-93 (2018).</li><li>Arain, N. 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B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transvaginal+endoscopic+cholecystectomy+using+a+simple+magnetic+traction+system.">Transvaginal endoscopic cholecystectomy using a simple magnetic traction system.</a> Minimally Invasive Therapy and Allied Technologies. 20 (3), 174-178 (2011).</li><li>Dong, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Miniature+magnetically+anchored+and+controlled+camera+system+for+trocar-less+laparoscopy.">Miniature magnetically anchored and controlled camera system for trocar-less laparoscopy.</a> World Journal of Gastroenterology. 23 (12), 2168-2174 (2017).</li><li>Shimizu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Moist-condition+training+for+cerebrovascular+anastomosis:+A+practical+step+after+mastering+basic+manipulations.">Moist-condition training for cerebrovascular anastomosis: A practical step after mastering basic manipulations.</a> Neurologia Medico-Chirurgica. 55 (8), 689-692 (2015).</li><li>Maluf, M. A., Massarico, A., Nova, T. V., Lupp, A., Cardoso, C., Gomes, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+Surgery+Residency+Program:+Training+Coronary+Anastomosis+Using+the+Arroyo+Simulator+and+UNIFESP+Models.">Cardiovascular Surgery Residency Program: Training Coronary Anastomosis Using the Arroyo Simulator and UNIFESP Models.</a> Revista Brasileira de Cirurgia Cardiovascular. 30 (5), 562-570 (2015).</li><li>Bismuth, J., Duran, C., Donovan, M., Davies, M. G., Lumsden, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Cardiovascular+Fellows+Bootcamp.">The Cardiovascular Fellows Bootcamp.</a> Journal of vascular surgery. 56 (4), 1155-1161 (2012).</li><li>Starzl, T. E., Iwatsuki, S., Shaw, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Growth+Factor+in+Fine+Vascular+Anastomoses.">A Growth Factor in Fine Vascular Anastomoses.</a> Surgery Gynecology And Obstetrics. 159 (2), 164-165 (1984).</li></ol>

Con l'aiuto di trattori magnetici e un tiratore di sutura magnetica, un tirocinante può completare l'anastomosi vena individualmente e precisamente. I trattori magnetici tirano il tessuto che blocca il campo dell'anastomosi e forniscono una forza adeguata per allungare le vene in direzione verticale, ottenendo così una chiara esposizione per l'anastomosi venosa. Nell'anastomosi manuale tradizionale, è necessario almeno un assistente per l'esposizione chirurgica. L'uso di trattori magnetici potrebbe ottenere l'esposizi...

La ricostruzione vascolare è un'abilità di base necessaria per i chirurghi. Sebbene Obora1 e Holt2 abbiano inventato diversi metodi di ricostruzione meccanica per semplificare la ricostruzione di piccoli vasi (diametri <10 mm), questi metodi non sono comunemente applicati negli anastomosi macrovascolari. L'anastomosi vascolare manuale viene ancora eseguita in molte operazioni, tra cui la chirurgia vascolare3, la chirurgia d'urgenza4e il trapianto di organi solidi5. Pertanto, è essenziale per i chirurghi praticare l'anastomosi vascolare manuale. Tuttavia, un sistema di allenamento ottimale per la ricostruzione vascolare in vitro è raro e chirurghi inesperti devono sottoporsi a un notevole addestramento in vivo su animali di grandi dimensioni6 prima di poter padroneggiare la tecnica. Poiché il fallimento è inevitabile durante l'addestramento iniziale, molti animali rischiano di morire di complicazioni vascolari, che è preoccupante per quanto riguarda il benessere degli animali. Inoltre, durante la procedura di ricostruzione vascolare end-to-end, per evitare errori nelle posizioni dei punti o nelle suture sciolte, il chirurgo ha bisogno di almeno un assistente per esporre la parete vascolare posteriore e tirare la sutura. Pertanto, la ricostruzione vascolare di solito non può essere eseguita dal chirurgo individualmente e l'efficienza della preparazione è di solito limitata dalla competenza dell'assistente.
Chirurgia di ancoraggio magnetico è diventato un argomento di interesse negli ultimi anni7,8,9,10,11. Lo studio clinico di Rivas et al.7 ha dimostrato che con il suo strumento magnetico chirurgico e seguendo il principio dell'ancoraggio magnetico, i chirurghi possono eseguire la colecistectomia laparoscopica a porta ridotta. L'uso di questo strumento consente anche un ruolo ridotto per l'assistente durante l'intervento chirurgico aperto. Attraverso il campo magnetico, il dispositivo magnetico viene assorbito su un punto di ancoraggio. Questo dispositivo di ancoraggio magnetico può agire come un braccio meccanico, afferrando e ritraendo il tessuto o l'organo, esponendo il campo chirurgico e semplificando l'operazione. Sulla base di questa logica, abbiamo inventato trattori magnetici per ritrarre la parete vascolare e la sutura, e un tiratore di sutura magnetica per tirare le suture di polipropilene.
L'uso di una macchina per l'addestramento alla ricostruzione vascolare è stata un'altra pietra miliare in questo studio. È costituito da un piano operativo e da un pannello di controllo: la vascolatura è fissata sul piano operativo e il tirocinante può esercitarsi su di esso. Dopo l'anastomosi, il tirocinante può impostare i parametri di perfusione sul pannello di controllo al fine di testare la qualità dell'anastomosi. Rispetto ai precedenti sistemi di allenamento vascolaredianastomosi 6,12,13,14, l'uso di questo sistema fornisce due vantaggi principali: In primo luogo, i dispositivi magnetici possono essere utilizzati per esporre il campo chirurgico, in modo che i tirocinanti possano esercitarsi individualmente su di esso. In secondo luogo, il tirocinante può verificare l'effetto dell'anastomosi utilizzando un test di perfusione.
Nel presente studio, introduciamo un sistema di formazione e test in cui il tirocinante può completare la ricostruzione vascolare manuale in vitro individualmente utilizzando una tecnica di ancoraggio magnetico e la qualità della ricostruzione può anche essere testata. Limitato dalla progettazione e dalle dimensioni dell'uscita dell'acqua e della presa d'acqua sul piano operativo, il sistema di allenamento può eseguire solo la ricostruzione end-to-end su navi con un diametro >5 mm.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1140px;" width="1140">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Circular permanent magnet</td>
			<td style="width:244px;">Hangzhou Permanent Magnet Group Co.LTD</td>
			<td style="width:161px;">20*1mm</td>
			<td style="width:519px;">Magnetic tractor</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Magnetic balls</td>
			<td style="width:244px;">Hangzhou Permanent Magnet Group Co.LTD</td>
			<td style="width:161px;">5mm</td>
			<td style="width:519px;">Magnetic suture puller</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Magnetic cylinders</td>
			<td style="width:244px;">Hangzhou Permanent Magnet Group Co.LTD</td>
			<td style="width:161px;">5*5mm</td>
			<td style="width:519px;">Magnetic suture puller</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Polypropylene suture</td>
			<td style="width:244px;">Johnson and Johnson</td>
			<td style="width:161px;">PROLENE 4-0</td>
			<td style="width:519px;">Used for anastomosis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Silk suture</td>
			<td style="width:244px;">SILK</td>
			<td style="width:161px;">2-0&#65292;3-0</td>
			<td style="width:519px;">Used for fixing vascular and ligation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Surgical insturments</td>
			<td style="width:244px;">Jinzhong Shanghai</td>
			<td style="width:161px;">JZ-2018</td>
			<td style="width:519px;">Suture scissors, tissue scissors&#65292; forceps, needle and needle holder</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Universal testing machine</td>
			<td style="width:244px;">Zwick GmbH&#38;Co</td>
			<td style="width:161px;">Z010</td>
			<td style="width:519px;">Used for testing the association between the length of traction wire and the traction force</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a training and testing system for performing vascular reconstruction in vitro

L'allenamento manuale di ricostruzione vascolare è essenziale per un chirurgo principiante. Tuttavia, non è ancora stato sviluppato un sistema di allenamento ottimale per la ricostruzione vascolare in vitro. In questo studio, introduciamo un sistema di formazione e test in vitro utilizzando una tecnica di ancoraggio magnetico con cui un tirocinante può praticare la ricostruzione vascolare manuale individualmente. Inoltre, questo sistema può essere utilizzato anche per testare la qualità della ricostruzione. Il sistema descritto comprende una macchina di addestramento per la ricostruzione vascolare, trattori magnetici e un tiratore di sutura magnetica. In questo manoscritto, sintrichiamo una vena end-to-end anastomosis usando le vene iliache destra e sinistra del porcina. Per identificare i potenziali danni causati da un tirante di sutura magnetica sulla sutura, abbiamo creato tre gruppi con sei segmenti di sutura in polipropilene 4-0 ciascuno: un gruppo di controllo senza intervento sulla sutura in polipropilene, un gruppo in cui la sutura di polipropilene viene tirato manualmente con guanti sterili 20x, e un gruppo di tiratori magnetici in cui l'estrattore magnetico ha tirato la sutura di polipropilene 20x. Questi gruppi sono stati testati mediante microscopia leggera e test di resistenza alla rottura, ed è stato valutato l'effetto della ricostruzione. Nel test di microscopia leggera, il gruppo di controllo era meno probabile che fosse danneggiato (p < 0,05) e il numero di punti danneggiati del gruppo manuale e del gruppo di tiratori magnetici era simile (p > 0,05). I risultati del test di resistenza alla rottura sono stati confrontati tra i gruppi e non è stata osservata alcuna differenza significativa (p > 0,05). L'anastomosis end-to-end delle vene iliache dei suini è stata eseguita con successo utilizzando questo sistema di formazione, e le vene ricostruite potrebbero subire una pressione di perfusione di 2,0 kPa. Utilizzando questo sistema di formazione e test il tirocinante può praticare la ricostruzione vascolare manuale in vitro individualmente con l'aiuto di trattori magnetici e un tiratore di sutura magnetica, e la qualità della ricostruzione può essere testata.

La macchina per l'addestramento alla ricostruzione vascolare è illustrata nella Figura 1 e comprende due parti principali: il piano operativo e il pannello di controllo. Il piano operativo è costituito da una presa d'acqua, una presa d'acqua e un bacino di stoccaggio dell'acqua. Le due estremità della vascolatura sono legate all'inserito dell'acqua e alla presa d'acqua per testare l'effetto dell'anastomosi. La lunghezza della presa d'acqua è regolabile e abbiamo impostato i parametri (ad...

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A Training and Testing System for Performing Vascular Reconstruction In Vitro

Qui presentiamo un sistema di formazione e test in cui un tirocinante può completare la ricostruzione vascolare manuale in vitro individualmente utilizzando una tecnica di ancoraggio magnetico. Il sistema può essere utilizzato anche per testare la qualità della ricostruzione.

Un sistema di formazione e test per l'esecuzione della ricostruzione vascolare in vitro

Manual vascular reconstruction training is essential for a beginner surgeon. However, an optimal training system for vascular reconstruction in vitro has ...

In questo video, introduciamo un nuovo sistema di allenamento e test in cui il tirocinante può completare la ricostruzione vascolare manuale in vitro individualmente. L'addestramento manuale alla ricostruzione vascolare è essenziale per i giovani chirurghi. In questo studio, introduciamo una nuova formazione e un sistema di test in cui il tirocinante può completare la ricostruzione vascolare manuale in vitro individualmente utilizzando la tecnica di ancoraggio magnetico e la qualità della ricostruzione può essere testata su di esso.Questa è una macchina di addestramento per la ricostruzione vascolare composta da due parti, pannello di controllo e piano operativo, a 0,9 percentuali di soluzione salina nella macchina prima di iniziare l'allenamento. Queste sono vene iliache destra e sinistra raccolte dai maiali birmani. Usa le forbici tissutali per tagliare le estremità delle vene e cancellare i tessuti in eccesso sulla parete delle vene per rendere le vene lisce.Si tratta di frattura vascolare magnetica, frattura della sutura magnetica e estrattore di sutura magnetica. Legare le due vene sull'ingresso dell'acqua e l'uscita dell'acqua della macchina da allenamento con due delle suture di seta. In questo video, adottiamo il metodo dell'anastamosi vascolare a due punti.Regolare la lente d'acqua delineata della macchina di allenamento e garantire una tensione libera delle estremità delle due vene in direzione parallela. String nelle vene e posa due suture di trazione 4-0 a ore sei e 12. Inserire l'ago di aspirazione dall'esterno della vena e quindi inserire dall'interno della vena esterna.Pulire il guanto e la sutura per evitare di danneggiare la sutura. Legare delicatamente almeno cinque nodi per evitare di strappare la parete delle vene. Utilizzare due morsetti in acciaio inossidabile del trattore a sutura magnetica per afferrare le suture di trazione e attirare i magneti circolari dei trattori a sutura magnetica sul pavimento operativo in acciaio inossidabile ferromagnetico.Regola la posizione dell'attrazione magnetica e assicura che le estremità di due vene siano allungate in direzione verticale. Utilizzare due morsetti vascolari del trattore vascolare magnetico per bloccare la parete interna delle vene e il trattore, i magneti circolari, dei trattori vascolari magnetici sul piano operatorio. Regolare la posizione di attrazione e assicurarsi che le pareti interne delle vene siano retratti e le pareti posteriori delle vene siano chiaramente esposte.Attirare l'estrattore di sutura magnetica sul pavimento operativo. Lasciare il segmento di coda della sutura in polipropilene a ore 12 per l'aspirazione di trazione e utilizzare il segmento con l'ago per la sutura continua. Assicurarsi il contatto tra intima e intima di due vene.Inserire la prima sutura dall'esterno della vena all'interno. Nelle suture successive, inserire l'ago dall'interno della vena e quindi inserire dall'esterno dell'altra vena. Verificare che la sutura non sia sciolta.Dopo una sutura, assicurarsi che la sutura di polipropilene sia appesa al estrattore di sutura magnetica e tirare delicatamente il polipropilene fino a quando la palla magnetica preme il polipropilene. Estrarre l'estremità con l'ago della sutura con una forza di circa 0,3 newton la cui direzione è successivamente in parallelo con la palla del estrattore di sutura magnetica e quindi, continuare sul punto successivo. Utilizzando l'estrattore di sutura magnetica, la coda della sutura in polipropilene sarà sufficientemente legata.Man mano che la sutura continua, la sutura di polipropilene diventerà più corta. In base alla lunghezza della sutura, selezionare quella più adatta di tre sfere magnetiche e quindi premere la sutura sotto la palla magnetica. Inserire la sutura sinistra dall'interno della vena verso l'esterno per garantire il contatto tra intima e intima di due vene.Per evitare la stenosi dopo l'anastamosi, assicurarsi che lo stesso margine di sutura e la spaziatura dell'ago siano mantenuti di circa un millimetro. Legare a cinque millimetri di distanza dalla parete della vena per evitare la stenosi della sutura. Questo è anche noto come fattore di crescita.È uno spazio riservato lontano dalla parete del vaso quando si lega il primo nodo dopo l'anastamosi, in modo che i vasi possano espandersi piuttosto che la stenosi. Il metodo di legare i nodi era lo stesso di prima. Dopo l'anastamosi delle pareti posteriori, rimuovere il trattore vascolare magnetico e lasciare la coda come sutura del trattore e utilizzare il segmento con l'ago in posizione a ore sei per l'anastamosi delle pareti anteriori.Inserire l'ago dall'esterno della vena e quindi inserire dall'interno dell'altra vena. Altri metodi erano coerenti con il metodo dell'anastamosi delle pareti posteriori. Il metodo per garantire il contatto tra intima e intima di due vene, la sutura non è sciolta e non la stenosi dopo l'anastamosi era coerente con il metodo dell'anastamosi posteriore.Dopo l'anastamosi delle pareti anteriori, tagliare due suture di trazione. Impostare la pressione di perfusione di picco a due kilopascal per cinque secondi in 25 gradi centigradi con la deviazione di 0,1 kilopascal sul pannello di controllo. Se la vena non perde, l'anastomosi ha successo.La pressione di profusione salì alla pressione del pique e mantenne per cinque secondi. La lunghezza della trazione era di 30 centimetri e la gamma di trazione per il trattore magnetico poteva fornire è da zero a 1,8 newton. I risultati della prova di resistenza alla rottura mostrano che l'estrattore di sutura magnetica non danneggia la sutura di polipropilene.I risultati del test al microscopio vivo mostrano che non vi è alcuna differenza significativa tra il gruppo manuale e il gruppo di estrattori magnetici. In sintesi, con l'aiuto di trattori magnetici e l'estrattore di sutura magnetica, il tirocinante può eseguire l'estrazione vascolare manuale individualmente.

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