摘要

背景与目的:研究食管置换的新可能性仍然是消化外科的一个挑战。在目前的研究中，结合人工和生物成分的假体被提议用于食道修复，并通过成像技术进行了测试。

方法:对30只食道重建手术存活的大鼠进行实验。一种由可降解的壳聚糖管状支架和局部生长的胎儿食管-胃植入物或局部肌肉的血管化皮瓣制成的生物假体被用来桥接颈食道的椭圆形或圆形缺损。在主要重建手术前，超声评估胎儿种植体的生长情况及其对假体加固的适用性。重建的成功是通过功能和形态学的调查来评估的。一方面，x线成像用于评估假体的存在和降解延迟，另一方面，通过重建节段的消化剂运输。然后对动物实施安乐死，并对重建后的食管进行组织学检查。术后1周至13个月对动物进行调查。

结果:结果令人鼓舞:壳聚糖已经显示出足够的性能作为椭圆形和圆形缺陷桥接的支架。在调整手术技术和随访方法后，手术可以认为是成功的，有令人满意的存活率，动物一般情况完全恢复，没有渗漏或明显狭窄。在体内获得的图像与重建食管壁的组织学发现相一致。

结论:x线和超声成像(静态和连续图像)是可能的和充分的评估生长胎儿食管囊肿的存在，为食道缺损修复所必需的，以验证假体的演变和食道重建手术后的完整性或损伤。

关键字

生物修复;壳聚糖支架;结合假肢;食管缺损修复;小动物的伦琴和超声成像

缩写

BW-Body重量

介绍

如今医学上的影像学已经达到了不可思议的水平，当分子过程被可视化时[1-5]然而，为了检测不同消化器官在病理情况下或缺陷矫正后的功能，特别是转运功能，仍然需要并提供宏观影像学，不仅在人类，也在实验室的小动物身上。事实上，还不可能避免必要的动物实验步骤，特别是在重建手术[6]。食道修复仍然是此类手术的一个重要课题。事实上，几十年来食管大手术的方法和结果都停滞不前[7-14]，需要新的可能性是巨大的。在20^th50-60年代，人们尝试使用刚性防水、不可降解的管状假体，但都失败了:假体向胃部滑动，或出现糜烂和溃疡，随后出现脓肿或狭窄[15-17]。正如上世纪60-70年代[16]所预测的那样，成功的关键可能是将防水但可降解的支架与生物血管加固物结合起来作为组织修复的基础。但是这样的管材还没有得到。近年来，在组织工程的基础上提出了空心器官重建的新方法。气管重建取得了一些成功，但到目前为止，食管重建的类似尝试仍处于实验阶段[18-25]。在我们的研究[20,22]中，我们提出了壳聚糖，一种来自蘑菇甲壳素的可降解聚合物[26-27]，作为管状支架来支持修复的食管段。其中一个关键时刻是假体降解和器官功能和形态重建的随访。我们尝试采用经典的伦琴和超声波调查的旧方法来达到我们的目的。

材料和方法

实验在30只Wistar和Fischer品系大鼠上进行，雄性和雌性，体重200-400克。

其中包括5只完整的动物作为对照，5只将壳聚糖管植入靠近食管的颈部肌肉之间，5只将壳聚糖管固定在完整食管内，15只成功修复颈部食管椭圆形（5）和圆形（10）缺损的动物。（表1）对5只大鼠进行了壳聚糖生物相容性和体内再吸收的研究：在颈前皮肤纵向切开后，将用于食管支架置入的导管（直径2 mm，长度15 mm）置于颈部肌肉之间。切口通过单独的缝合线（Vicryl®4°）缝合.在2个月内每周进行一次X线对照。在5只大鼠中，通过插管技术将壳聚糖管引入颈部食管并固定在食管内后，对壳聚糖管降解进行研究。在插入壳聚糖管1周后进行X线对照。为了观察壳聚糖管内外的情况他使用了一台数字化的桌上伦琴（通用电气的“Prestige”NH，美国），然后对动物实施安乐死（过量麻醉剂），并进行尸检以验证成像结果。

系列	动物的数量	观测延迟	讲话
对照1:正常大鼠	5.	-	独特的调查
对照组2:颈皮下植入壳聚糖管	5.	最长2个月	重复调查
对照3:完好食管内置入壳聚糖管	5.	最长2个月	重复调查
椭圆形食管缺损修复	5.	最长10个月	重复调查
圆形食管缺损的修复	10	最多13个月	重复调查
总计	30.	2到13个月

表1:系列和动物编号

超声检查(Siemens with a 17 MHx probe, Germany)用于识别和测量囊肿，在植入一个约5 × 5 × 2 mm的胎儿食管胃段后发生^3.在皮肤下，颈部肌肉之间离食道不远。本研究证实了应用种植体的皮瓣修复食道病变的可能性。提供了三种类型的手术来创造和修复食管椭圆形或圆形缺损。它们的模式如图1所示。

图1：颈椎食管缺损修复的手术技术方案
A.椭圆形缺损，B.带壳聚糖支架的圆形缺损，C.带壳聚糖管和带血管蒂皮瓣强化的圆形缺损。
1.气管
2.食道
3.壳聚糖管
4.血管化皮瓣(来自生长的胎儿食道植入物或颈部肌肉)。

经Nembutal®麻醉(0.075 mg/kg BW)，皮下注射1%-2ml硫酸阿托品后，暴露食管颈部，每口插入几丁糖管，经1-2丝针(6°)将其远端与食管固定。在管周围切除一部分器官，用4针(6°°)固定其边缘。卵圆形缺损表面约为8mm²，切除段长度在4mm ~ 6mm之间，约为食管颈段长度的1/3。在一半的病例中，从生长的胎儿食道植入物中获得带血管蒂的囊肿瓣，用4针(6°)将其固定在食道缺损的两侧。伤口用Vicryl®4°缝合(另见[22])。手术后的观察延迟长达13个月。对术后2、4、6、13个月存活的15只动物进行了食道修复的研究。为了研究动物食道的吞咽和转运功能，给予了戊巴比妥^®维持[28]弹性争用，以保持吞咽能力。一个固定在10ml注射器上的16号导管被引入口腔，在颌和脸颊之间和胃grafin^®温和地注射溶液，直到胃开始填满。对动物安乐死后(麻醉过量)尸检材料进行组织学对照检查，采用12%福尔马林固定，石蜡包埋，切片4 mcm，苏木精伊红藏红花染色。包括成像在内的所有手术都是在“氟烷”麻醉下进行的^©4%1分钟/100克体重，戊巴比妥^©0.075 mg/100g BW和Temgesic^©腹膜内0.2 ml，皮下注射硫酸阿托品1% 0.2 ml。

动物管理是根据赫尔辛基规则进行的，并得到了当地动物伦理委员会的批准(50N议定书)。

结果

对组织间植入壳聚糖管（pH值约为7.0-7.4）的动物颈部进行的X线检查表明，即使在手术后2个月内，这些管也可能可见（图2）。它们没有引起植入部位的任何明显反应。放置在食管腔（pH<6）中的壳聚糖支架在2-4天内不再可见。如果食道内容物碱化（pH值为7.1-7.4的供水），壳聚糖降解延迟增加至9-12天（图3）。通过对胎儿食管肿瘤植入部位的超声波调查，可以对生长中的类器官进行成像和测量，并确定其用于食管缺损加固的适当时机，即其尺寸不小于1.5×1.3cm（图4）。在食道缺损修复的情况下，第7a天，壳聚糖支架周围已经形成的薄防水纤维膜可以确保器官壁的连续性，尽管支架降解。组织学检查证实了这一点（图5）。在第4、6、10和13个月，修复后的食管通透性得到证实，吞咽和器官蠕动正常（图6）。在一些动物身上，发现了一个小的直径减少——大约10-15%。在其他一些情况下，可以观察到直径略有增加（约10%）。这与这些刚刚检查过的动物颈段食管圆形缺损完全修复，壁结构真正恢复的宏观和微观结果一致（图7）。

图2：植入后2个月植入颈部组织的壳聚糖管(箭头)的x线照片

图3:壳聚糖管在完整食管中的降解。
a.第9天试管的伦琴图(箭头)。
b.尸检当天肉眼观察(箭头-壳聚糖管)。
c.第9天完整食管的组织学，有3层正常食管和降解的壳聚糖管(箭头)。(苏木精伊红藏红花染色，G × 2.5)。

图4:生长的胎儿食道植入物。
A.在植入后2个月内超声检测和测量食道-胃移植物(框架)生长的有机物。
B.类器官壁组织学。箭头所指:囊腔内有食管上皮，周围为粘膜下层和肌肉层。苏木精伊红藏红花染色。G x 2.5)。)

图5:食道中壳聚糖管的降解。食管修复后第7天:薄纤维囊被生长的上皮覆盖(箭头)，开始形成肌肉层。没有壳聚糖管的残余。(苏木精伊红番红花;G x 20)。

图6:圆形缺损修复后10个月内对比剂通过食道的视频图片。箭头:手术切除的限度。在节段蠕动收缩时，注意到直径轻微减小(小于10%)。

图7:
(A)宏观和微观
(B)圆形缺损修复后10个月内颈椎食管照片。
答:从宏观上区分器官新形成的部分有困难。
一。整个器官,
b.longitudinally开放食管
箭头:新形成的段和的假定极限。与周围组织连接;
(C)修复段正常食管壁三层镜下连续性。苏木精伊红藏红花染色;G: x 20)

讨论

这项工作中使用的成像技术可能看起来很原始，但它们似乎足以解决所提出的问题，即小实验动物（大鼠）颈部食管在手术修复后不同时刻的形态和功能特征。获得的关于壳聚糖管降解延迟的数据因培养基pH值的不同而不同：生物体组织中的pH值为7.0-7.4，食道管腔中的pH值为6。这可能与记录壳聚糖的微环境和乙酰化程度对其降解性影响的最新文献数据相对应[27]。通过成像获得的信息有助于详细说明手术视频对比度的具体后续情况，并对胃格拉芬®丸的吞咽和转运进行系列成像，从而对手术的功能和形态学结果进行必要的评估。事实上，这些信息是由d确切地说，尸检材料的宏观测量和微观发现证实了它们的可靠性。事实上，电影研究可能更有趣，但更难实现。关于大鼠外科修复或再生治疗后食道功能研究的文献资料很少；它们更确切地说，在人工支架上的猪食管重建模型[ 29 ]。无论如何，由于所描述的成像控制，我们应该考虑我们的方法作为一个有价值的步骤，在食管缺陷外科修复新的解决方案。

结论

1. 利用临床仪器进行伦琴和超声检查，可用于小实验动物消化器官形态和功能的检查。
2. x线影像对比和系列影像检查对食道严重缺损手术修复后的功能和形态进行了有价值的定性和定量评价。
3. 获得的体内成像数据也使精细的正确操作和跟踪方法在小动物食管联合假体修复作为可能的人类临床应用的必要步骤

承认

作者表达了他们的感谢:L.Divano和M. canie分别是CHU Brugmann医学影像部的前任和现任主管，R Foutrel和E Marbaix女士(同一部门)对N.Damry博士(CHU Brugmann医学影像部)，Leroy M女士(IPG, Gosselies)，M. A.Bekkouri (ULB转化医学实验室)和M. Kempeneers JL的支持和后勤帮助。

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条信息

文章类型:病例报告

引用:Najar ES, Vandaele S, Delrée P, De Prez C, Coulic V(2018)大鼠食管椭圆形和圆形缺损重建成像。临床病例3(2):dx.doi.org/10.16966/2471-4925.166

版权:©2018©2018 Coulic V等。这是一篇开放获取的文章，在知识共享署名许可协议的条款下发布，该协议允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制，前提是注明原作者和来源。

出版的历史:

收到日期:2018年1月18日

接受日期:2018年3月06

发表日期:2018年3月12