Microvascularis anastomosisok morphologiai, biomechanikai és áramlástani változásai

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

Biopreparátumokon és ex vivo ereken három különböző éregyesítési módszer (egyszerű csomós, tovafutó és módosított ”Lauritzen”-féle technika) biomechanikai tulajdonságait vizsgálatuk meg. Valamint célul tűztük ki patkányban a művi ér-anastomosisok regenerációjára, komplex funkcionális és morphologiai vizsgálataira alkalmas arterio-venosus fistula (AVF) és hurok alakú véna interpozitum graft modell kidolgozását. A kialakított in vivo modellen össze kívántuk hasonlítani az AVF és a hurok alakú véna graftban fellépő áramlási profilt, a nyírófeszültség és nyomás, valamint más áramlási paraméterek eloszlási mintázatát speciális érfeltöltéssel készült korróziós készítményeken végzett 3D áramlási szimuláció segítségével, összevetve az érfalban létrejött szövettani elváltozásokkal. A biomechanikai vizsgálatokat csirkecomból kipreparált artéria femoralisokon ás patkány aorta abdominalisokon végeztük, az áramlási szimulációs vizsgálatokhoz a műtéteket hím Wistar patkányok femoralis artériáján végeztük el. Öt hetes követéses időszakot választottunk. A biomechanikai vizsgálatok során a ”sleeve” technika jelentősen nagyobb nyomás esést eredményezett a többi csoporthoz képes, valamint szignifikánsan gyorsabban és kevesebb öltéssel elkészíthető. A femoralis régióban létrehozott arterio-venosus fistula (AVF) és hurok alakú véna interpozitum graft jelentős morphologiai és szövettani változásokhoz vezetett az érintett érszakaszokon, távoli cardiovascularis eltéréseket azonban csak a fistula eredményezett. A fistula és a ”loop” jól elkülöníthető különböző nyomású és nyírófeszültségű régiókat hozott létre, mely területeken az áramlási komponensek és az érfal elváltozásai jól vizsgálhatóak szövettani vizsgálatok és 3D áramlási szimuláció segítségével. A nyomás és a nyírófeszültség fordított arányosságú változása esetén figyeltünk meg a tunica intima megvastagodását. A tunica media csak mindkét érték magas szintje esetén mutatott megvastagodást. A 3D szimuláció által mutatott egyenetlen áramlási mintázatok jól egybevágtak a szövettani metszetek során talált eltérésekkel. Ezzel is mutatva a technika pontosságát és esetleges prediktív képességeit. A haemorheologiai, haematologiai adatok tekintetében a legjelentősebb korai posztoperatív eltéréseket a „loop” csoportban találtunk. Ezek a paraméterek normalizálódtak, azonban a fistula szignifikáns késői eltéréseket eredményezett. A fistula közvetlenül „steal”-effektus révén, közvetve a haemorheologiai paraméterek változásai által csökkentette a mikrokeringési értékeket.


Using biopreparates and ex vivo vessel we aimed to examine the biomechanical properties of different anastomosis suturing techniques (simple interrupted, continuous and the modified “Lauritzen”-type sleeve technique) measuring the required time, the stitch count, pressure resistance and tensile-strength. We aimed to develop a suitable model for the examination of vessel graft regeneration and complex functional and morphological evaluation of the arterio-venous fistula (AVF) and a loop shaped venous graft interposit in the rat. In the in vivo model, we wished to compare the pattern of the present flow profile, wall shear-stress, and the pressure and other flow parameters, with the histological alteration arising in the vessel wall, using 3D flow simulations performed on special corrosion vessel moldings. For this we choose a five-week follow-up period. For the biomechanical measurement we used femoral arteries removed form chicken things and rat abdominal aortas, while the surgeries for the flow simulations were carried out on rat femoral arteries of male Wistar rats. We choose a five week long follow-up period. The created arteriovenous fistula and the loop shaped venous graft interposit caused significant morphological, histological alterations in the operated vessels in the femoral region, however distal circulatory changes only occurred in the fistula group. The fistula and the loop created distinct areas with different wall shear-stress and pressure ratios, which were easily measurable with the 3D flow simulation and easily comparable with the histological findings. Intima hyperplasia occurred where the wall shear-stress and the pressure were present in an inverse relationship. Although tunica median enlarged only when both parameters were present and showed highly elevated values. The uneven flow pattern shown by the 3D flow simulation highly correlated with the tissue alteration found on the histological slides. These shows the technique precision and predictive capabilities. In case of the hemorheological and hematological parameters, the most notable changes were found in the loop group. These changes normalized by the end of the 5th postoperative week, except in the fistula group where we experienced significant late alterations. The fistula, directly by the steal-mechanism and indirectly by the alterations of the hemorheological values, decreased the microcirculation.

Leírás
Kulcsszavak
Arterio-venózus fisztula, Mikrosebészet, Áramlási szimuláció, Arterio-venous fistula, Microsurgery, Flow simulation
Forrás