Tehnike punkcije koštane srži i biopsije kod primata koji nisu ljudi: fokus na primjenu igle za biopsiju

Ne-primati (NHP) su ključne eksperimentalne životinje za pretklinička hematološka istraživanja, razvoj lijekova za matične ćelije, istraživanje imunoloških mehanizama i studije translacijske medicine. Visok-kvalitet, niska-kontaminacija i kompletni uzorci koštane srži su premisa i osnova pouzdanih eksperimentalnih podataka. Punkcija koštane srži i biopsija jezgra su najčešće in vivo tehnike uzimanja uzoraka koštane srži za primate koji nisu ljudi. Za razliku od običnog prikupljanja venske krvi, ova tehnologija se oslanja na profesionalne tvrde šuplje igle za biopsiju kako bi prodrle u kortikalne kosti dugih kostiju i ravnih kostiju i dobile kvalifikovanu tekućinu koštane srži i netaknuta jezgra koštane srži iz medularne šupljine. Cijela operacija u velikoj mjeri ovisi o specifikacijama performansi, podudaranju modela i standardiziranoj primjeni igala za biopsiju koštane srži. U kombinaciji s protokolima eksperimenata na zrelim životinjama i iskustvom iz literature, ovaj članak sistematski razrađuje potpune-operativne specifikacije procesa NHP punkcije koštane srži i biopsije, fokusirajući se na karakteristike odabira, prednosti primjene i standardizirane osnove rada namjenskih igala za biopsiju, kako bi se pružile standardizirane tehničke smjernice za eksperimentalne istraživače.

Osnovni tehnički princip punkcije koštane srži i biopsije kod primata koji nisu ljudi u skladu je sa klasičnim sistemom uzorkovanja koštane srži pasa (Crow et al., 2009.). Osnovna logika je upotreba krutih šupljih igala za biopsiju da se probije tvrda kortikalna koštana barijera, precizno locira medularna šupljina i dobiju tečnost koštane srži i čvrsti uzorci jezgra aspiracijom pod negativnim pritiskom i ugradnjom rotacionog rezanja. Prema anatomskim karakteristikama NHP, uobičajena mjesta uzorkovanja dijele se na područja prednjih i stražnjih udova. Prioritetna mjesta uzorkovanja stražnjih udova uključuju ilijačni greben i femoralnu trohanteričnu jamu (Wolf & White, 2012), koji su pogodni za većinu srednjih i velikih modela primata-; alternativno mjesto prednjeg ekstremiteta je veći tuberkul nadlaktice, sa plitkim anatomskim položajem i pogodnim radom, pogodan za dodatno uzimanje uzoraka i ponovljene eksperimente uzorkovanja. Različita mjesta uzorkovanja imaju razlike u debljini kosti, promjeru medularne šupljine i pokrivenosti mekog tkiva, koje treba uskladiti s odgovarajućim specifikacijama igala za biopsiju koštane srži kako bi se osigurala efikasnost uzorkovanja i kvalitet uzorka.

Kao invazivna operacija kosti, NHP punkcija koštane srži i biopsija će uzrokovati definitivnu stimulaciju tkiva i odgovor na bol. Kako bi se osigurala dobrobit životinja i stabilan eksperimentalni rad, sve operacije uzorkovanja moraju se izvoditi pod standardiziranom anestezijom. Istraživači mogu odabrati opću anesteziju ili lokalnu ciljanu anesteziju prema eksperimentalnom ciklusu, učestalosti uzorkovanja i individualnom stanju životinje, kako bi se postigla dovoljna intraoperativna i postoperativna analgezija. Osim toga, cijeli proces mora se striktno pridržavati sterilnih eksperimentalnih specifikacija, uključujući preoperativno brijanje i pripremu kože područja za uzorkovanje, multi-standardnu ​​dezinfekciju povidon-jodom i alkoholom, sterilno polaganje ručnika i nošenje sterilnih rukavica i hirurških instrumenata, kako bi se efikasno izbjegla lokalna infekcija, ponovljena infekcija rana i drugi postoperativni eksperimenti koji utiču na naknadnu infekciju.

Klasifikacija, izbor i prednosti rada specijalnih igala za biopsiju koštane srži

Igla za biopsiju koštane srži je ključni precizni instrument NHP uzorkovanja koštane srži, koji određuje stopu uspješnosti jednokratne-ubode, integritet uzorka i stepen kontaminacije periferne krvi. Trenutno postoji više zrelih komercijalnih modela specijalnih igala za uzorkovanje koštane srži za eksperimentalne životinje, uključujući Rosenthal, Klima, Illinois sternalnu/ilijačnu iglu i Jamshidi iglu. Svaki model ima diferenciran dizajn u dužini igle, prečniku merača, unutrašnjoj strukturi jezgra i rukohvatu, prilagođavajući se različitim tipovima tela životinja, anatomskim karakteristikama kostiju i svrhama eksperimentalnog uzorkovanja.

Među svim vrstama igala,14G Jamshidi igla za biopsiju koštane sržije zlatni standard za NHP biopsiju jezgre koštane srži, što je najpreporučljivija specifikacija za eksperimentalne operacije. Ova vrsta igle za biopsiju ima optimizovanu krutu šuplju strukturu, sa usklađenim centralnim čvrstim stajletom. Tijelo igle ima umjerenu tvrdoću i žilavost, što može efikasno prodrijeti u kortikalne kosti primata bez savijanja ili klizanja. Spiralni rezni rub na vrhu igle može stabilno ugraditi i presresti kompletna tkiva koštane srži, izbjegavajući fragmentaciju uzorka i oštećenje ekstruzije tkiva uzrokovano neprofesionalnim tipovima igala. U poređenju sa aspiracionim iglama tankog{4}}promjera, igla za biopsiju 14G Jamshidi ima veći unutrašnji prečnik šupljine, čime se može dobiti dovoljan -uzorak zapremine jezgre, istovremeno osiguravajući sigurnost, zadovoljavajući potrebe morfološke detekcije, sekcije tkiva i eksperimentalne analize indeksa biopsije jezgre. U poređenju sa prevelikim debelim iglama, može efikasno smanjiti prekomernu traumu kostiju i intraoperativno krvarenje, uravnotežujući kvalitet uzorka i ponovljivu upotrebu životinja.

Sve specijalne igle za biopsiju koštane srži dizajnirane su sa odgovarajućim centralnim stajletom, što je ključna strukturna karakteristika koja se razlikuje od običnih igala za injekciju. Stajlet može u potpunosti blokirati šupljinu tijela igle tokom punkcije, spriječiti ulazak mekog tkiva kože i ostataka kostiju u šupljinu igle kako bi blokirao cjevovod i osigurao nesmetan napredak naknadne aspiracije pod negativnim pritiskom i rezanja jezgra tkiva. U ponovljenim eksperimentima uzorkovanja, istraživači moraju odabrati specifikacije igle prema tjelesnoj težini životinje i veličini kostiju: kratke i fine-igle za biopsiju za male primate (tjelesna težina manja od 5 kg) i konvencionalne 14G srednje-igle Jamshidi za srednje i velike pojedince, ostvarujući precizno podudaranje predmeta opreme i eksperimentalno

Ključne preoperativne mjere opreza za uzimanje uzoraka igle za biopsiju

Kako bi se izbjegla koagulacija uzorka, hemoliza i kontaminacija, te poboljšala kvalificirana stopa eksperimentalnih uzoraka, standardizirane specifikacije prethodnog tretmana i operacije za igle za biopsiju moraju se implementirati prije uzorkovanja. prvo,heparinski antikoagulantni predtretman igala i špricevaje obavezno. Prije upotrebe, ekstrahirajte malu količinu otopine heparina kako biste isprali unutrašnji zid igle za biopsiju i odgovarajuće šprice i potpuno ispraznite zaostalu tečnost, formirajući jednoličnu heparinsku antikoagulansnu oblogu na unutrašnjem zidu šupljine igle. Ova operacija može efikasno spriječiti brzu koagulaciju tekućine iz koštane srži nakon uzorkovanja, izbjeći neuspjeh pripreme razmaza i detekcije ćelija uzrokovanih koagulacijom uzorka, i predstavlja ključni korak prije tretmana za visoko-prikupljanje tečnosti iz koštane srži.

Drugo, za dugotrajne-ponovljene eksperimente na životinjama,rotacijski odabir mjesta ubodatreba usvojiti kako bi se izbjegla ponovljena punkcija na jednom mjestu, što može dovesti do hiperplazije kortikalne kosti, lokalne adhezije tkiva i povećane otpornosti na ubod, što rezultira neuspjehom uzorkovanja i povećanom traumom životinja. Što se tiče sheme analgezije, lokalna injekcija analgetika u kožu i duboko meko tkivo mjesta uboda je bolja od jednostavne opće anestezije, koja može učinkovito ublažiti postoperativnu bol i nelagodu u rani, smanjiti odgovor na stres životinje i olakšati postoperativni oporavak i naknadne ponovljene eksperimente.

U smislu kontrole zapremine uzorkovanja, ograničene kapacitetom šupljine igle igle za biopsiju i fiziološkom zapreminom krvi eksperimentalnih životinja, zapremina uzorka sa jednog mesta uboda ne sme biti veća od 2 mL. Prekomjerna ekstrakcija će dovesti do ozbiljnog razrjeđivanja periferne krvi, smanjiti udio ćelija s jezgrom i aktivnog tkiva koštane srži u uzorku, ometati rezultate eksperimentalne detekcije i utjecati na točnost analize hematološkog indeksa i morfološkog promatranja tkiva.

Standardna operativna procedura za punkciju ilijačnog grebena (operacija igle za biopsiju jezgre)

Ilijačni greben je najkonvencionalnije i najpoželjnije mjesto za uzimanje uzoraka za biopsiju koštane srži ne-primata, sa debelom kortikalnom kosti, bogatim hematopoetskim tkivom medularne šupljine i nekoliko susjednih važnih organa, sa visokom sigurnošću i velikom stopom uspješnosti uzorkovanja. Nakon što je životinja potpuno anestezirana, stavite je u ležeći položaj, savijte oba donja udova ispod abdomena kako biste podigli kost kuka i potpuno otkrili područje uzorkovanja grebena ilijaka. Većina ne-primata ima rijetku dlaku u području ilijačne grebene, kojoj je potrebno samo jednostavno brijanje i priprema kože. Koža se naizmjenično dezinficira povidon-jodom i alkoholom, a polaže se sterilni ručnik da se izoluje hirurško područje i osigura sterilnost operacije.

Nakon što palpacijom potvrdite granicu grebena ilijaka, napravite mali rez na koži sterilnom hirurškom oštricom na prednjoj strani ilijačne grebe kako biste smanjili otpor trenja igle za biopsiju tokom penetracije. Poravnajte 14G Jamshidi iglu za biopsiju sa rezom, polako napredujte do prednje dorzalne ivice ilijačne ivice, držite telo igle sve vreme okomito na ravninu ilijačne grebene i primenite kontinuiran i stabilan pritisak nadole dok rotirate telo igle u smeru kazaljke na satu. Vertikalni položaj uvođenja igle je ključ uspješne biopsije, koji može osigurati da vrh igle precizno uđe u medularnu šupljinu, izbjeći koso prodiranje koje dovodi do cijepanja kortikalne kosti i oštećenja susjednog tkiva, te maksimizira učinak rezanja i uzorkovanja vrha igle za biopsiju.

Kada tijelo igle prodre u kortikalnu kost, operater će očito osjetiti naglo smanjenje otpora na penetraciju, a igla za biopsiju može se stabilno fiksirati u koštano tkivo bez potresanja, što ukazuje da je vrh igle uspješno ušao u medularnu šupljinu. U ovom trenutku potpuno izvucite centralni stajlet, povežite sterilni špric od 10 ml na rep igle za biopsiju i primijenite stabilan negativni pritisak povlačenjem klipa. Svježa koštana srž primata je tamnocrvena i pjenasta, sa većim viskozitetom od periferne krvi, i sadrži sićušno svijetlo-obojano trabekularno koštano tkivo, što je kvalifikovani uzorak koštane srži.

Ako se tečnost iz koštane srži ne ekstrahuje, ne izvlačite telo igle na slepo. Rotirajte iglu za biopsiju za 90 stepeni –180 stepeni da biste podesili opseg rezanja i uzorkovanja vrha igle; ako je i dalje neispravan, ponovo umetnite stajlet, lagano podesite dubinu tela igle unapred ili unazad i ponovo primenite negativni pritisak. Za dijagnostičke eksperimentalne uzorke, volumen uzorkovanja na jednom mjestu kontrolira se unutar 1 mL kako bi se osigurala čistoća uzorka; ako je za eksperimente potrebna velika količina uzoraka koštane srži, za uzorkovanje će se odabrati više mjesta punkcije umjesto prekomjerne ekstrakcije na jednom mjestu. Nakon uzimanja uzorka, brzo izvucite iglu za biopsiju, primijenite direktnu kompresijsku hemostazu na mjesto uboda na duže vrijeme i zašijte kožu jednostrukim šavom ako dođe do upornog krvarenja.

Operacija punkcije i biopsije femoralne trohanterične jame i proksimalnog kraja humerusa

Femoralna trohanterična jama je idealno mjesto za dopunsko uzimanje uzoraka za male primate koji nisu -(tjelesna težina<5kg). The local bone structure is shallow, and the medullary cavity is concentrated, which is convenient for the positioning and penetration of fine-gauge biopsy needles. However, the proximal thigh muscle layer of large primates is thick, resulting in large puncture resistance and difficult operation. The core operation principle is consistent with iliac crest biopsy: place the animal in lateral position, hold the proximal thigh with the palm, locate the trochanteric fossa at the inner and distal side of the femoral greater trochanter by thumb palpation, insert the biopsy needle toward the femoral shaft to penetrate into the medullary cavity, and complete negative pressure aspiration and specimen collection according to the standard needle operation procedure.

Proksimalni humerus je još jedno efikasno alternativno mjesto za uzorkovanje. Promjer duge humeralne kosti je veći, a medularna šupljina je šira i plića, što čini pozicioniranje igle za biopsiju preciznijim, a operaciju jednostavnijom. Postavite životinju u bočni položaj, držite proksimalni prednji ekstremitet, palpirajte intertuberkularni sulkus između velikog i malog tuberkula humerusa, uvucite iglu za biopsiju prema osovini humerusa da uđe u medularnu šupljinu. Ova stranica ima niske zahtjeve za preciznost tijela igle, nisku stopu neuspjeha uboda i pogodna je za brzo uzorkovanje i eksperimente na životinjama serije.

Metoda perfuzije dugih kostiju i dubinska primjena igle za biopsiju jezgra

Za razliku od konvencionalne punkcije jednom{0}}iglom, metoda perfuzije duge kosti (Kushida et al., 2000) je tehnologija uzimanja uzoraka koštane srži visoke{3}}čistoće pogodna za visoko{4}}precizne eksperimente, koja zahtijeva zajedničku upotrebu dvije igle za biopsiju koštane srži. Operacija treba da se umetnu podudarne igle za biopsiju u medularnu šupljinu na oba kraja duge koštane osovine, polagano ubrizgavaju sterilni normalni fiziološki rastvor kroz jednu iglu za biopsiju i sakupe koštanu srž-koja sadrži perfuzat u sterilni zatvoreni kontejner kroz produžetak koji je povezan sa drugom iglom. Ovaj način zajedničkog uzorkovanja sa dvostrukom iglom efikasno izbjegava kontaminaciju periferne krvi u konvencionalnoj punkciji, a dobijeni uzorci koštane srži imaju veću čistoću, što je pogodno za odvajanje matičnih ćelija, in vitro kulturu i eksperimente visoke{9}}precizne detekcije omike.

Diferencirana operacija aspiracije koštane srži i biopsije jezgra zasnovana na iglama za biopsiju

Aspiracija koštane srži i biopsija jezgra dijele isto mjesto uzorkovanja i opremu za iglu za biopsiju, ali je logika postoperativne operacije igle potpuno drugačija, što određuje dvije vrste eksperimentalnih uzoraka: tekućina koštane srži i čvrsto tkivo jezgre koštane srži. Uaspiracija koštane srži, nakon što se igla za biopsiju fiksira u medularnu šupljinu, izvucite stajlet i povežite špric za primjenu negativnog tlaka za ekstrakciju tekuće tekućine koštane srži, koja se koristi za brojanje ćelija, morfologiju razmaza i detekciju protočne citometrije.

Ubiopsija jezgra koštane sržifokusirajući se na uzorke tkiva, nakon izvlačenja stajleta, igla za biopsiju Jamshidi se dalje napreduje 1–2 cm u medularnu šupljinu kroz stabilan pritisak i sporu rotaciju. Spiralni rezni rub na vrhu igle može u potpunosti obaviti jezgro koštane srži. Zatim olabavite tijelo igle rotirajući i zamahujući, lagano povucite i ponovo umetnite kako biste odvojili dno jezgrenog tkiva od koštane trabekule. Nakon što potvrdite da je tkivo potpuno odvojeno, izvucite iglu za biopsiju integralno kroz rotirajuću trakciju. Na kraju, linearnim potisnikom istisnite intaktni čvrsti uzorak jezgre koštane srži iz šupljine igle i fiksirajte ga sa 10% formalina za presek tkiva i patološku analizu.

Zaključak

Standardizirana primjena igala za biopsiju koštane srži je ključni ključ uspjeha eksperimenata punkcije koštane srži ne-primata i biopsije. 14G Jamshidi igla za biopsiju, sa svojim optimiziranim strukturnim dizajnom i stabilnim performansama uzorkovanja, poželjna je oprema za biopsiju NHP jezgra. Istraživači treba da odaberu specifikacije igle prema tipu tijela životinje i eksperimentalnim svrhama, striktno implementiraju predtretman heparinom, sterilne operacije i protokole rotacije mjesta, te ovladaju diferenciranim operativnim tehnikama aspiracije i biopsije jezgra. Standardizirani odabir iglica i rad mogu efikasno poboljšati čistoću i integritet uzorka, smanjiti traumu kod životinja i eksperimentalne greške i pružiti solidnu tehničku podršku za pretkliničku hematologiju i translaciona medicinska istraživanja zasnovana na ne-{5}}modelima primata.