Name: a training and testing system for performing vascular reconstruction in vitro
Uploaded: 2019-10-26T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Training and Testing System for Performing Vascular Reconstruction In Vitro at JoVE.com

Este trabalho foi apoiado por doações do Ministério da Educação Inovação Team Development Program of China (No. IRT1279).

O protocolo foi realizado de acordo com as Diretrizes para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório e foi aprovado pelo Comitê de Ética das Experiências Animais da Universidade Xi'an Jiaotong, Xi'an, província de Shaanxi, China.
1. Preparação antes do treinamento
NOTA: A máquina de treinamento de reconstrução vascular é mostrada na Figura 1. É composto por um painel de controle e um piso operacional.
<ol><li>Clique no bot...

<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. 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A., 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=Magnetically+Anchored+Cautery+Dissector+Improves+Triangulation,+Depth+Perception,+and+Workload+During+Single-Site+Laparoscopic+Cholecystectomy.">Magnetically Anchored Cautery Dissector Improves Triangulation, Depth Perception, and Workload During Single-Site Laparoscopic Cholecystectomy.</a> Journal of Gastrointestinal Surgery. 16 (9), 1807-1813 (2012).</li><li>Mortagy, 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=Magnetic+anchor+guidance+for+endoscopic+submucosal+dissection+and+other+endoscopic+procedures.">Magnetic anchor guidance for endoscopic submucosal dissection and other endoscopic procedures.</a> World Journal of Gastroenterology. 23 (16), 2883-2890 (2017).</li><li>Cho, Y. 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>

Com a ajuda de tratores magnéticos e um puxador de sutura magnética, um estagiário pode completar a anastomose venosa individual mente e com precisão. Os tratores magnéticos puxam o tecido que obstrui o campo da anastomose e fornecem a força apropriada para esticar as veias em um sentido vertical, assim conseguindo a exposição desobstruída para a anastomose da veia. Na anastomose manual tradicional, pelo menos um assistente é necessário para exposição cirúrgica. O uso de tratores magnéticos poderia consegu...

A reconstrução vascular é uma habilidade básica necessária para os cirurgiões. Embora Obora1 e Holt2 inventaram vários métodos de reconstrução mecânica para simplificar a reconstrução de pequenos vasos (diâmetros <10 mm), esses métodos não são comumente aplicados em anastomose macrovascular. A anastomose vascular manual ainda é realizada em muitas operações, incluindo cirurgia vascular3,cirurgia de emergência4e transplante de órgãos sólidos5. Assim, é essencial que os cirurgiões pratiquem anastomose vascular manual. No entanto, um sistema de treinamento ideal para a reconstrução vascular in vitro é incomum, e cirurgiões inexperientes devem passar por um treinamento considerável in vivo em animais de grande porte6 antes que eles possam dominar a técnica. Porque a falha é inevitável durante o treinamento inicial, muitos animais são prováveis morrer das complicações vasculares, que está concernindo a respeito do bem-estar animal. Além disso, durante o procedimento de reconstrução vascular de ponta a ponta, para evitar erros em posições de ponto ou suturas soltas, o cirurgião precisa de pelo menos um assistente para expor a parede vascular posterior e puxar a sutura. Assim, a reconstrução vascular geralmente não pode ser realizada pelo cirurgião individualmente, e a eficiência da preparação é geralmente limitada pela proficiência do assistente.
A cirurgia de ancoragem magnética tornou-se um tema de interesse nos últimos anos7,8,9,10,11. O ensaio clínico de Rivas et al.7 mostrou que com seu instrumento cirúrgico magnético e seguindo o princípio da ancoragem magnética, os cirurgiões podem realizar cholecystectomia laparoscópica reduzida. O uso deste instrumento também permite um papel reduzido para o assistente durante a cirurgia aberta. Através do campo magnético, o dispositivo magnético é adsorbed em um ponto de ancoragem. Este dispositivo de ancoragem magnética pode atuar como um braço mecânico, agarrando e retraindo o tecido ou órgão, expondo o campo cirúrgico e simplificando a operação. Com base nessa lógica, inventamos tratores magnéticos para retrair a parede vascular e a sutura, e um puxador de sutura magnética para puxar as suturas de polipropileno.
O uso de uma máquina de treinamento de reconstrução vascular foi outro marco neste estudo. É composto por um piso de operação e um painel de controle: a vasculatura é fixada no piso de operação, e o estagiário pode praticar nele. Após a anastomose, o estagiário pode definir os parâmetros de perfusão no painel de controle, a fim de testar a qualidade da anastomose. Em comparação com os sistemas de treinamento vascular de anastomoseanteriores 6,12,13,14,o uso deste sistema fornece duas vantagens principais: Primeiro, os dispositivos magnéticos podem ser usados para expor o campo cirúrgico, para que os estagiários possam praticar nele individualmente. Em segundo lugar, o estagiário pode verificar o efeito da anastomose usando um teste de perfusão.
No presente estudo, introduzimos um sistema de treinamento e teste onde o estagiário pode completar a reconstrução vascular manual in vitro individualmente usando uma técnica de ancoragem magnética e a qualidade da reconstrução também pode ser testada. Limitado pelo projeto e tamanho da entrada de água e da tomada de água no assoalho de funcionamento, o sistema de treinamento pode somente executar a reconstrução de ponta a ponta nas embarcações com um diâmetro >5 do 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

O treinamento manual da reconstrução vascular é essencial para um cirurgião do novato. No entanto, um sistema de treinamento ideal para a reconstrução vascular in vitro ainda não foi desenvolvido. Neste estudo, introduzimos um sistema de treinamento e teste in vitro usando uma técnica de ancoragem magnética com a qual um estagiário pode praticar a reconstrução vascular manual individualmente. Além disso, este sistema também pode ser usado para testar a qualidade da reconstrução. O sistema descrito inclui uma máquina de treinamento de reconstrução vascular, tratores magnéticos e um puxador de sutura magnética. Neste manuscrito, detalhamos uma anastomose de veia de ponta a ponta usando veias ilíacas suínas direitas e esquerdas. Para identificar os danos potenciais causados por um puxador de sutura magnética na sutura, criamos três grupos com seis segmentos de suturas de polipropileno 4-0 cada: um grupo controle sem intervenção na sutura de polipropileno, um grupo em que a sutura de polipropileno é puxado manualmente com luvas estéreis 20x, e um grupo de puxador magnético em que o puxador magnético puxou a sutura de polipropileno 20x. Esses grupos foram testados por microscopia leve e testes de força de quebra, e o efeito da reconstrução foi avaliado. No teste de microscopia de luz, o grupo controle foi menos provável de ser danificado (p < 0,05) e o número de pontos danificados do grupo manual e do grupo de puxador magnético foi semelhante (p > 0,05). Os resultados do teste de força de quebra foram comparados entre grupos e nenhuma diferença significativa foi observada (p > 0,05). A anastomose de ponta a ponta das veias ilíacas suínas foi realizada com sucesso usando este sistema de treinamento, e as veias reconstruídas poderiam sofrer pressão de perfusão de 2,0 kPa. Usando este sistema de treinamento e teste, o estagiário pode praticar a reconstrução vascular manual in vitro individualmente com o auxílio de tratores magnéticos e um puxador de sutura magnética, e a qualidade da reconstrução pode ser testada.

A máquina de treinamento de reconstrução vascular é mostrada na Figura 1 e inclui duas partes principais: o piso operacional e o painel de controle. O piso de operação consiste em uma inseto de água, uma saída de água e uma bacia de armazenamento de água. As duas extremidades da vasculatura estão ligadas à inseto de água e saída de água para testar o efeito da anastomose. O comprimento da saída de água é ajustável, e definimos os parâmetros (por exemplo, a pressão de per...

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A Training and Testing System for Performing Vascular Reconstruction In Vitro

Aqui apresentamos um sistema de treinamento e teste onde um estagiário pode completar a reconstrução vascular manual in vitro individualmente usando uma técnica de ancoragem magnética. O sistema também pode ser usado para testar a qualidade da reconstrução.

Um sistema de treinamento e teste para a realização de reconstrução vascular in vitro

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

Neste vídeo, introduzimos um novo sistema de treinamento e teste onde o estagiário pode concluir a reconstrução vascular manual in vitro individualmente. O treinamento manual de reconstrução vascular é essencial para jovens cirurgiões. Neste estudo, introduzimos um novo treinamento e um sistema de testes onde o estagiário pode concluir a reconstrução vascular manual in vitro individualmente usando técnica de ancoragem magnética e a qualidade da reconstrução pode ser testada nele.Esta é uma máquina de treinamento de reconstrução vascular composta por duas partes, painel de controle e o piso operacional, a 0,9% salina em máquina antes de começarmos a treinar. São veias ilícíacas direitas e esquerdas colhidas de porcos birmaneses. Use tesouras de tecido para aparar as extremidades das veias e limpar o excesso de tecidos na parede das veias para deixar as veias lisas.São fraturas vasculares magnéticas, fratura de sutura magnética e puxador de sutura magnética. Amarre as duas veias na entrada de água e a saída de água da máquina de treinamento com duas das suturas de seda. Neste vídeo, adotamos o método de anastamose vascular de dois pontos.Ajuste a lente de água delineada da máquina de treinamento e garanta a livre tensão das extremidades das duas veias em uma direção paralela. String nas veias e coloque duas suturas de tração 4-0 nas seis horas e 12 horas. Insira a agulha das suturas de tração de fora da veia e, em seguida, insira do interior da veia externa.Limpe a luva e a sutura para evitar danificar a sutura. Amarre suavemente pelo menos cinco nós para evitar rasgar a parede das veias. Use dois grampos de aço inoxidável do trator de sutura magnética para agarrar as suturas de tração e atrair os ímãs circulares de tratores de sutura magnética no piso operacional de aço inoxidável ferromagnético.Ajuste a posição da atração magnética e garante que as extremidades de duas veias sejam esticadas em uma direção vertical. Utilize dois grampos vasculares do trator vascular magnético para fixar a parede interna das veias e o trator, os ímãs circulares, de tratores vasculares magnéticos no piso operacional. Ajuste a posição de atração e certifique-se de que as paredes internas das veias sejam retraídas e as paredes posteriores das veias estejam claramente expostas.Atrair o puxador de sutura magnética no piso operacional. Deixe o segmento de cauda da sutura de polipropileno na posição das 12 horas para a sutura de tração e use o segmento com a agulha para sutura contínua. Certifique-se do contato entre intima e intima de duas veias.Insira a primeira sutura do lado de fora da veia para o interior. Nas suturas subsequentes, insira a agulha do interior da veia e, em seguida, insira do lado de fora da outra veia. Verifique se a sutura não está solta.Após uma sutura, certifique-se de que a sutura de polipropileno esteja pendurada no puxador de sutura magnética e puxe o polipropileno suavemente até que a bola magnética pressione o polipropileno. Extrair a extremidade com a agulha da sutura com uma força de cerca de 0,3 newton cuja direção é posteriormente paralela com a bola do puxador de sutura magnética e, em seguida, continuar no próximo ponto. Usando o puxador de sutura magnética, a cauda da sutura de polipropileno será suficientemente amarrada.À medida que a sutura continua, a sutura de polipropileno ficará mais curta. De acordo com o comprimento da sutura, selecione a mais adequada das três bolas magnéticas e, em seguida, pressione a sutura sob a esfera magnética. Insira a sutura esquerda do interior da veia para o exterior para garantir o contato entre intima e intima de duas veias.Para evitar estenose após a anastamose, certifique-se de que a mesma margem de sutura e o espaçamento da agulha sejam mantidos cerca de um milímetro. Amarre cinco milímetros da parede da veia para evitar a estenose da sutura. Isso também é conhecido como fator de crescimento.É um espaço reservado longe da parede do vaso ao amarrar o primeiro nó após a anastamose, para que as naves possam expandir-se em vez de estenose. O método de amarrar nós era o mesmo de antes. Após anastamose das paredes posteriores, remova o trator vascular magnético e deixe a cauda como a sutura do trator e use o segmento com a agulha na posição das seis horas para a anastamose das paredes anteriores.Insira a agulha de fora da veia e, em seguida, insira de dentro da outra veia. Outros métodos foram consistentes com o método de anastamose das paredes posteriores. O método para garantir o contato entre intima e intimação de duas veias, a sutura não está solta e não a estenose após a anastamose foram consistentes com o método de anastamose no posterior.Após anastamose das paredes anteriores, corte duas suturas de tração. Defina a pressão máxima de perfusão em dois quilopascal por cinco segundos em 25 graus centígrados com o desvio de 0,1 quilopascal no painel de controle. Se a veia não vazar, então a anastomose tem sucesso.A pressão de profusão subiu à pressão do pique e manteve-se por cinco segundos. O comprimento da tração estava em 30 centímetros e a faixa de tração para o trator magnético poderia fornecer é de zero a 1,8 newton. Os resultados do teste de força de ruptura mostram que o puxador de sutura magnética não danifica a sutura de polipropileno.Os resultados do teste de microscópio ao vivo mostram que não há diferença significativa entre o grupo manual e o grupo de puxador magnético. Em resumo, com o auxílio de tratores magnéticos e do puxador de sutura magnética, o estagiário pode realizar extração vascular manual individualmente.

Research

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