Anastomotický leak je v kolorektální chirurgii závažnou komplikací. Problematikou poruch hojení střevní anastomózy se zabývá řada experimentálních prací zejména ve smyslu aplikovaného výzkumu. Design zvířecích modelů je přitom různorodý a výsledky jednotlivých prací jsou těžko porovnatelné. Tato práce pojednává souhrnně o hlavních bodech problematiky plánování zvířecích modelů střevních anastomóz, které jsou jednotlivě rozebrány. Hlavní částí textu je popis modelu defektní střevní anastomózy prasete. Anastomóza je v modelu konstruována s lokalizovanou protruzí sliznice. Zvířata jsou pooperačně sledována 3 týdny, monitorovány jsou jak klinický stav, tak změny vitálních hodnot, laboratorních parametrů, je prováděno v definovaných bodech CT vyšetření. Na konci observačního období jsou odebrány vzorky, hodnocen makroskopický nález v dutině břišní, skórování adhezí, známky leaku či poruch pasáže. Histologicky jsou preparáty hodnoceny jak standardními metodami analyzujícími vaskularitu, zánětlivou infiltraci a podíl kolagenu, tak metodami vyvinutými de novo pro potřeby experimentu, jako je analýza integrity střevní stěny v místě slizniční protruze. Experimentálního modelu si ceníme pro možnost systematické a podrobné analýzy stavu zhojení anastomózy v kombinaci s podrobným observačním protokolem, jež vytvářejí klinicky relevantní výsledky.
Anastomotic leak is a serious complication in colorectal surgery. The problem of intestinal anastomosis healing disorders is dealt with by a number of experimental studies, especially in applied research. The design of animal models is diverse and the results of individual studies are difficult to compare. This paper summarizes the main issues of planning animal models of intestinal anastomoses, which are discussed individually. The main part of the text is a description of the defective intestinal anastomosis model of the pig. The anastomosis is constructed in the model with a localized mucosal protrusion. The animals are monitored for 3 weeks postoperatively, the clinical condition and changes in vital values and laboratory parameters are monitored, and CT examinations are performed at defined points. At the end of the observation period, samples are taken, macroscopic findings in the abdominal cavity are evaluated, adhesions are scored, and signs of leakage or passage disorders are assessed. The preparations are evaluated histologically both by standard methods analyzing vascularity, inflammatory infiltration and the proportion of collagen, and by methods developed de novo for the needs of the experiment, such as the analysis of the integrity of the intestinal wall at the site of the mucosal protrusion. We value the experimental model for the possibility of a systematic and detailed analysis of the healing state of the anastomosis in combination with a detailed observation protocol, which produces clinically relevant results.
BACKGROUND: Gastrointestinal anastomoses are performed in many patients every year. The pathogenesis of aberrant anastomotic healing and the causes of intestinal leakage are not fully understood. The present study gathered and critically evaluated histological quantitative data to deepen current knowledge of anastomotic healing in the small and large intestine and its complications and outline the options for further experimental in vivo research in large porcine animal models. METHODS: Three groups of porcine intestinal anastomoses were compared: small intestine without defect (SI; n = 7), small intestine with an additional defect (SID; n = 8), and large intestine (LI; n = 7). Multilevel sampling (2112 micrographs) and stereological methods were used for histological quantification of proliferation (Ki-67 immunohistochemistry), neutrophil infiltration (myeloperoxidase staining), vascularity (von Willebrand factor) and type I and type III collagen formation (picrosirius red in polarized light) within the region of anastomosis compared to the region outside of anastomosis. RESULTS: Quantitative histological evaluation revealed the following results. i) Proliferation, vascularity, and collagen, but not neutrophils, were more highly expressed within the anastomosis than outside of the anastomosis region. ii) Porcine large and small intestine were not interchangeable based on histological evaluation of surgical experiments. The presence or absence of an additional experimental defect strongly affected healing, but the healing seemed complete after 21 days. iii) The microscopic structure of small intestine segments was more affected by their proximity to the anastomosis than the structure of large intestine segments. CONCLUSIONS: Histological quantification was more laborious than the previously used semiquantitative scoring system evaluating the healing rate of intestinal anastomoses, but it provided detailed maps of biological processes within individual intestine layers. The primary data collected in the study are open and available for power sample analyses to calculate the minimum numbers of samples justified in future experiments on porcine intestines. The porcine intestine is a promising animal model with translational potential for human surgery.
- MeSH
- anastomóza chirurgická metody MeSH
- hojení ran * MeSH
- lidé MeSH
- prasata MeSH
- střeva MeSH
- tenké střevo * MeSH
- tlusté střevo MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Úvod: Při využití prasete jako experimentálního zvířete je často nezbytné zajištění permanentního žilního vstupu, který umožní nejen opakované krevní odběry. Cílem práce bylo vyhodnotit průchodnost a komplikace implantabilních intravenózních port katétrů u prasat zařazených do různých chirurgických experimentů. Metody: Port katétry byly implantovány cestou zevní jugulární žíly celkem 211 prasatům zařazeným do 7 různých experimentů. Retrospektivně byly hodnoceny všechny zaznamenané komplikace. Výsledky: U 157 zvířat (74,4 %) nebyly zaznamenány žádné komplikace. Nejméně závažnou komplikací byl otok (12 zvířat, 5,7 %) a serom v okolí portu (3 zvířata, 1,4 %). Přechodné potíže s aspirací krve byly zaznamenány u 13 zvířat (6,2 %). Nejzávažnější komplikace, kvůli kterým nemohl být port katétr využíván k aspiraci ani aplikaci, nastaly u 26 zvířat (12,3 %). Jednalo se o absces v okolí portu (12 zvířat), nekrózu kožního krytu (2 zvířata), částečnou dehiscenci rány (2 zvířata) a ztrátu funkce port katétru z nespecifikovaných důvodů (10 zvířat). U žádného ze zvířat nemusel být port katétr explantován a žádné zvíře nemuselo být z důvodů komplikací port katétru vyřazeno z experimentu. Cestou port katétru lze bezpečně aplikovat i jodovou kontrastní látku při CT vyšetření. Závěr: I přes zaznamenané komplikace je implantabilní port katétr vhodný k zajištění permanentního intravenózního vstupu u prasat v rámci chirurgických experimentů. Tato metodika umožňuje minimalizovat stres zvířat v pooperačním období a redukovat jejich počet.
Introduction: Permanent intravenous access is usually required in pigs used for surgical experiments, not only to enable repeated blood sample collections. The aim of this study was to evaluate the patency and complications of vascular access ports (VAP) implanted in pigs included in different surgical experiments. Methods: VAPs were implanted via the external jugular vein in a total of 211 pigs from 7 different experiments. All observed complications were retrospectively evaluated. Results: No complications were observed in 157 animals (74.4%). Complications of the least severity were edema or seroma around the port which were observed in 12 (5.7%) and 3 (1.4%) animals, respectively. Temporary problems with aspiration of blood via the port occurred in 13 animals (6.2%). The most severe complications which prevented the use of the VAP for aspiration and application were recorded in 26 animals (12.3%). These complications included: abscess formation around the port (12 animals), skin necrosis over the port (2 animals), partial wound dehiscence (2 animals) and loss of the VAP function due to an unspecified cause (10 animals). Removal of the VAP was not needed in any of the animals and none of the animals had to be excluded from the experiment due to the complications. The VAP can also be used for safe administration of iodine contrast agent during CT examination. Conclusion: Despite the observed complications the VAP is suitable as permanent intravenous access in pigs used for surgical experiments. This method helps to minimize the stress of the animals in the postoperative period and to reduce the number of experimental animals.
- MeSH
- modely u zvířat MeSH
- prasata MeSH
- zaváděcí katétry * MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
