Techniki nakłucia szpiku kostnego i biopsji u-naczelnych: skupienie się na zastosowaniu igły do ​​biopsji

Naczelne inne niż ludzie (NHP) to podstawowe zwierzęta doświadczalne wykorzystywane w przedklinicznych badaniach hematologicznych, opracowywaniu leków na komórkach macierzystych, badaniu mechanizmów odpornościowych i badaniach medycyny translacyjnej. Wysoka-jakość, niskie-zanieczyszczenie i kompletne próbki szpiku kostnego stanowią przesłankę i podstawę wiarygodnych danych eksperymentalnych. Nakłucie szpiku kostnego i biopsja rdzenia to najbardziej popularne techniki pobierania szpiku kostnego in vivo od-naczelnych. W odróżnieniu od zwykłego pobierania krwi żylnej, technologia ta opiera się na profesjonalnych, twardych, wydrążonych igłach do biopsji, które penetrują kość korową kości długich i płaskich oraz pobierają odpowiedni płyn ze szpiku kostnego i nienaruszone tkanki rdzenia szpiku kostnego z jamy szpikowej. Cała operacja w dużym stopniu zależy od specyfikacji wydajności, dopasowania modelu i standaryzowanego zastosowania igieł do biopsji szpiku kostnego. W połączeniu z protokołami eksperymentów na dojrzałych zwierzętach i doświadczeniem literaturowym w tym artykule systematycznie opracowano pełne-specyfikacje operacji procesu nakłucia i biopsji szpiku kostnego NHP, koncentrując się na charakterystyce selekcji, zaletach stosowania i standaryzowanych podstawach działania dedykowanych igieł do biopsji, aby zapewnić badaczom eksperymentalnym ujednolicone wskazówki techniczne.

Podstawowa zasada techniczna nakłucia i biopsji szpiku kostnego u-naczelnych innych niż ludzie jest zgodna z klasycznym systemem pobierania próbek szpiku kostnego u psów (Crow i in., 2009). Podstawową logiką jest użycie sztywnych, pustych igieł biopsyjnych w celu przebicia twardej bariery korowej kości, dokładnego zlokalizowania jamy szpikowej i uzyskania płynu szpiku kostnego oraz próbek stałego rdzenia poprzez aspirację podciśnieniową i osadzanie cięcia obrotowego. Zgodnie z cechami anatomicznymi NHP, typowe miejsca pobierania próbek dzieli się na obszary kończyn przednich i tylnych. Priorytetowe miejsca pobierania próbek z kończyn tylnych obejmują grzebień biodrowy i dół krętarzowy kości udowej (Wolf & White, 2012), które są odpowiednie dla większości modeli naczelnych-średnich i dużych; alternatywnym miejscem kończyny przedniej jest guzek większy kości ramiennej, o płytkim położeniu anatomicznym i wygodnej obsłudze, odpowiednim do prób uzupełniających i eksperymentów z powtarzanym pobieraniem próbek. Różne miejsca pobierania próbek różnią się grubością kości, średnicą jamy szpikowej i pokryciem tkanek miękkich, co należy dopasować do odpowiednich specyfikacji igieł do biopsji szpiku kostnego, aby zapewnić skuteczność pobierania próbek i jakość próbki.

Jako inwazyjna operacja kości, nakłucie szpiku kostnego NHP i biopsja powodują wyraźną stymulację tkanki i reakcję bólową. Aby zapewnić dobrostan zwierząt i stabilne funkcjonowanie doświadczenia, wszystkie czynności związane z pobieraniem próbek muszą być wykonywane w standardowym znieczuleniu. Badacze mogą wybrać znieczulenie ogólne lub miejscowe znieczulenie celowane w zależności od cyklu eksperymentalnego, częstotliwości pobierania próbek i indywidualnego stanu zwierzęcia, aby uzyskać wystarczającą analgezję śródoperacyjną i pooperacyjną. Ponadto cały proces musi ściśle przestrzegać sterylnych specyfikacji eksperymentalnych, obejmujących przedoperacyjne golenie i przygotowanie skóry obszaru pobierania próbek, wielo-standardową dezynfekcję za pomocą powidonu-jodu i alkoholu, układanie sterylnych ręczników oraz noszenie sterylnych rękawiczek i narzędzi chirurgicznych, aby skutecznie uniknąć miejscowego zakażenia, zapalenia ran i innych powikłań pooperacyjnych, które wpływają na kolejne powtarzane eksperymenty.

Klasyfikacja, wybór i zalety użytkowe specjalnych igieł do biopsji szpiku kostnego

Igła do biopsji szpiku kostnego to podstawowe precyzyjne narzędzie do pobierania próbek szpiku kostnego NHP, które określa skuteczność jednorazowego nakłucia-, integralność próbki i stopień skażenia krwi obwodowej. Obecnie dostępnych jest wiele dojrzałych modeli komercyjnych specjalnych igieł do pobierania próbek szpiku kostnego dla zwierząt doświadczalnych, w tym igły Rosenthal, Klima, igły mostkowe/biodrowe Illinois i igły Jamshidi. Każdy model ma zróżnicowaną konstrukcję pod względem długości igły, średnicy miernika, wewnętrznej struktury rdzenia i uchwytu ręcznego, dostosowując się do różnych typów budowy ciała zwierząt, cech anatomicznych kości i celów eksperymentalnego pobierania próbek.

Spośród wszystkich typów igieł,Igła do biopsji szpiku kostnego 14G Jamshidito złoty standard biopsji rdzeniowej szpiku kostnego NHP, która jest najbardziej zalecaną specyfikacją w przypadku operacji eksperymentalnych. Ten typ igły do ​​biopsji ma zoptymalizowaną sztywną, pustą strukturę z dopasowanym centralnym stałym mandrynem. Korpus igły ma umiarkowaną twardość i wytrzymałość, co może skutecznie penetrować kość korową naczelnych bez zginania i poślizgu. Spiralna krawędź tnąca na końcu igły może stabilnie osadzać i przechwytywać całe tkanki rdzenia szpiku kostnego, unikając fragmentacji próbki i uszkodzenia tkanki spowodowanego przez nieprofesjonalny typ igieł. W porównaniu z cienkimi-igłami aspiracyjnymi, igła biopsyjna 14G Jamshidi ma większą średnicę wewnętrzną, co pozwala uzyskać-próbki rdzeniowe o wystarczającej objętości, zapewniając jednocześnie bezpieczeństwo, spełniając wymagania w zakresie wykrywania morfologicznego, dzielenia tkanek i analizy wskaźnika eksperymentalnego biopsji rdzeniowej. W porównaniu z grubymi igłami o dużych rozmiarach, może skutecznie zmniejszyć nadmierne urazy kości i krwawienie śródoperacyjne, równoważąc jakość próbki i powtarzalne wykorzystanie zwierząt.

Wszystkie specjalne igły do ​​biopsji szpiku kostnego są zaprojektowane z dopasowanym centralnym mandrynem, który jest kluczową cechą konstrukcyjną różniącą się od zwykłych igieł do wstrzykiwań. Mandryn może całkowicie zablokować pustą wnękę korpusu igły podczas nakłucia, zapobiec przedostawaniu się tkanek miękkich skóry i resztek kostnych do wnęki igły w celu zablokowania rurociągu oraz zapewnić płynny przebieg późniejszej aspiracji podciśnieniowej i cięcia tkanki rdzeniowej. W eksperymentach z powtarzanym pobieraniem próbek badacze muszą wybierać specyfikacje igieł zgodnie z masą ciała zwierzęcia i rozmiarem kości: krótkie-igły biopsyjne dla małych naczelnych (masa ciała poniżej 5 kg) oraz konwencjonalne igły Jamshidi 14G średniej-długości dla średnich i dużych osobników, co umożliwia precyzyjne dopasowanie sprzętu i obiektów doświadczalnych.

Kluczowe środki ostrożności przedoperacyjne dotyczące pobierania próbek igłą do biopsji

Aby uniknąć koagulacji, hemolizy i zanieczyszczenia próbek oraz poprawić liczbę kwalifikowanych próbek doświadczalnych, przed pobraniem próbki należy wdrożyć ujednolicone specyfikacje dotyczące obróbki wstępnej i działania igieł do biopsji. Pierwszy,heparyna, wstępna obróbka igieł i strzykawekjest obowiązkowe. Przed użyciem należy pobrać niewielką ilość roztworu heparyny, aby przepłukać wewnętrzną ściankę igły biopsyjnej i dopasowanej strzykawki, a następnie całkowicie usunąć pozostały płyn, tworząc jednolitą powłokę antykoagulantu heparyny na wewnętrznej ścianie wnęki igły. Operacja ta może skutecznie zapobiec szybkiej koagulacji płynu szpiku kostnego po pobraniu próbki, uniknąć niepowodzeń w przygotowaniu rozmazu i wykryciu komórek spowodowanych koagulacją próbki, a także jest kluczowym etapem obróbki wstępnej w celu uzyskania-wysokiej jakości płynu szpiku kostnego.

Po drugie, w przypadku-długoterminowych eksperymentów na zwierzętach z powtarzanym pobieraniem próbekrotacyjny wybór miejsc nakłucianależy przyjąć, aby uniknąć wielokrotnego nakłuwania w tym samym miejscu, co może prowadzić do przerostu kości korowej, miejscowego zrostu tkanek i zwiększonej odporności na przekłucie, co może skutkować niepowodzeniem pobierania próbek i większym urazem zwierzęcia. Pod względem schematu działania przeciwbólowego, miejscowe wstrzyknięcie środka przeciwbólowego w skórę i głęboką tkankę miękką miejsca nakłucia jest lepsze niż proste znieczulenie ogólne, które może skutecznie złagodzić bolesność i dyskomfort rany pooperacyjnej, zmniejszyć reakcję stresową zwierzęcia oraz ułatwić powrót do zdrowia pooperacyjnego i późniejsze powtarzane eksperymenty.

Jeśli chodzi o kontrolę objętości pobierania próbek, ograniczoną pojemnością wnęki igły do ​​biopsji i fizjologiczną objętością krwi zwierząt doświadczalnych, objętość próbki z pojedynczego miejsca nakłucia nie może przekraczać 2 ml. Nadmierna ekstrakcja doprowadzi do poważnego rozcieńczenia krwi obwodowej, zmniejszy proporcję komórek jądrzastych i aktywnych tkanek szpiku kostnego w próbce, zakłóci wyniki eksperymentalnego wykrywania i wpłynie na dokładność analizy wskaźnika hematologicznego i obserwacji morfologicznej tkanki.

Standardowa procedura operacyjna nakłucia grzebienia biodrowego (operacja igłą do biopsji rdzeniowej)

Grzebień kości biodrowej to najbardziej konwencjonalne i preferowane miejsce pobierania próbek do biopsji szpiku kostnego naczelnych innych niż{{0}człowiek, charakteryzujące się grubą kością korową, bogatą tkanką krwiotwórczą jamy rdzeniowej i kilkoma sąsiadującymi ważnymi narządami, charakteryzujące się wysokim bezpieczeństwem i wysokim współczynnikiem powodzenia pobierania próbek. Po całkowitym znieczuleniu zwierzęcia należy je ułożyć na brzuchu, złożyć obie kończyny dolne pod brzuch w celu uniesienia kości biodrowej i pełnego odsłonięcia obszaru pobierania próbek z grzebienia biodrowego. Większość-naczelnych innych niż ludzie ma rzadkie włosy w okolicy grzebienia biodrowego, które wymagają jedynie prostego golenia i przygotowania skóry. Skórę dezynfekuje się na przemian powidonem-jodowym i alkoholem, po czym zakłada się sterylny ręcznik w celu odizolowania pola operacyjnego i zapewnienia sterylności zabiegu.

Po potwierdzeniu palpacyjnym granicy grzebienia biodrowego, należy wykonać maleńkie nacięcie skóry sterylnym ostrzem chirurgicznym po przedniej stronie grzebienia biodrowego, aby zmniejszyć opór tarcia igły biopsyjnej podczas penetracji. Wyrównaj igłę biopsyjną 14G Jamshidi z nacięciem, powoli przesuwaj ją do przedniej grzbietowej krawędzi grzebienia biodrowego, trzymaj korpus igły przez cały czas prostopadle do płaszczyzny grzebienia biodrowego i wywieraj ciągły i stabilny nacisk w dół, obracając korpus igły w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Pionowa pozycja wprowadzenia igły jest kluczem do udanej biopsji, która może zapewnić dokładne wprowadzenie końcówki igły do ​​jamy szpikowej, uniknąć ukośnej penetracji prowadzącej do rozszczepienia kości korowej i uszkodzenia sąsiadujących tkanek, a także zmaksymalizować wydajność cięcia i pobierania próbek końcówki igły biopsyjnej.

Kiedy korpus igły penetruje kość korową, operator wyraźnie odczuje nagłe zmniejszenie oporu penetracji, a igłę biopsyjną można stabilnie zamocować w tkance kostnej bez drgań, co oznacza, że ​​końcówka igły pomyślnie weszła do jamy szpikowej. W tym momencie należy całkowicie wyciągnąć środkowy mandryn, podłączyć sterylną strzykawkę o pojemności 10 ml do końcówki igły biopsyjnej i wytworzyć stabilne podciśnienie poprzez pociągnięcie tłoka. Świeży szpik kostny naczelnych jest ciemnoczerwony i pienisty, ma większą lepkość niż krew obwodowa i zawiera drobną, jasno-kolorową tkankę kostną beleczkowatą, która jest kwalifikowaną próbką szpiku kostnego.

Jeżeli nie pobrano płynu ze szpiku kostnego, nie należy wyciągać na ślepo korpusu igły. Obróć igłę biopsyjną o 90–180 stopni, aby wyregulować zakres cięcia i pobierania próbek końcówki igły; jeśli nadal jest nieważny, włóż mandryn ponownie, delikatnie przesuń głębokość korpusu igły do ​​przodu lub do tyłu i ponownie zastosuj podciśnienie. W przypadku diagnostycznych próbek eksperymentalnych objętość próbki z jednego miejsca jest kontrolowana w granicach 1 ml, aby zapewnić czystość próbki; jeżeli do doświadczeń wymagana jest duża objętość próbek szpiku kostnego, do pobierania próbek wybiera się wiele miejsc nakłucia zamiast nadmiernej ekstrakcji w jednym miejscu. Po pobraniu należy szybko wyciągnąć igłę biopsyjną, na miejscu nakłucia przez dłuższy czas zastosować hemostazę bezpośrednio uciskową, a w przypadku utrzymującego się krwawienia zszyć skórę szwem jednożyłowym.

Nakłucie i biopsja dołu krętarzowego kości udowej i bliższego końca kości ramiennej

Dół krętarzowy kości udowej jest idealnym miejscem dodatkowego pobierania próbek w przypadku małych-naczelnych innych niż ludzie (masa ciała<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.

Proksymalna część kości ramiennej jest kolejnym skutecznym alternatywnym miejscem pobierania próbek. Średnica kości długiej kości ramiennej jest większa, a jama szpikowa szersza i płytsza, co sprawia, że ​​pozycjonowanie igły biopsyjnej jest dokładniejsze, a operacja prostsza. Ułożyć zwierzę w pozycji bocznej, przytrzymać proksymalną kończynę przednią, obmacać bruzdę międzyguzkową pomiędzy guzkiem większym i mniejszym kości ramiennej, wprowadzić igłę biopsyjną w stronę trzonu kości ramiennej, aby wejść do jamy szpikowej. To miejsce ma niskie wymagania dotyczące precyzji korpusu igły, niskiego wskaźnika awaryjności przekłuć i jest odpowiednie do szybkiego pobierania próbek i okresowych doświadczeń na zwierzętach.

Metoda perfuzji kości długich i dogłębne zastosowanie igły do ​​biopsji rdzeniowej.-

W odróżnieniu od konwencjonalnego nakłucia pojedynczą-igłą, metoda perfuzji kości długich (Kushida i in., 2000) to technologia pobierania szpiku kostnego o wysokiej-czystości, odpowiednia do-precyzyjnych eksperymentów, która wymaga wspólnego użycia dwóch igieł do biopsji szpiku kostnego. Podczas operacji należy wprowadzić dopasowane igły biopsyjne do jamy szpikowej, odpowiednio na obu końcach trzonu kości długiej, powoli wstrzyknąć sterylną sól fizjologiczną przez jedną igłę biopsyjną i pobrać szpik kostny-zawierający perfuzat do sterylnego zamkniętego pojemnika przez rurkę przedłużającą połączoną z drugą igłą. Ten tryb wspólnego pobierania próbek z podwójną-igłami skutecznie zapobiega zanieczyszczeniu krwi obwodowej podczas konwencjonalnego nakłucia, a uzyskane próbki szpiku kostnego mają wyższą czystość, co jest odpowiednie do separacji komórek macierzystych, hodowli in vitro i-precyzyjnych eksperymentów z wykrywaniem omicznym.

Zróżnicowana operacja aspiracji szpiku kostnego i biopsji rdzeniowej w oparciu o igły biopsyjne

Aspiracja szpiku kostnego i biopsja rdzeniowa korzystają z tego samego miejsca pobierania próbek i korzystają z tego samego sprzętu igłowego do biopsji, ale logika operacji igłą pooperacyjną jest zupełnie inna, co determinuje dwa rodzaje próbek doświadczalnych: płynny płyn szpiku kostnego i stałą tkankę rdzeniową szpiku kostnego. Waspiracja szpiku kostnego, po umocowaniu igły biopsyjnej w jamie szpikowej należy wyciągnąć mandryn i podłączyć strzykawkę w celu wytworzenia podciśnienia w celu pobrania płynnego płynu szpiku kostnego, który służy do liczenia komórek, morfologii rozmazu i wykrywania cytometrii przepływowej.

Wbiopsja rdzeniowa szpiku kostnegoskupiając się na wycinkach tkanek, po wyciągnięciu mandrynu igłę biopsyjną Jamshidi wprowadza się dalej na głębokość 1–2 cm do jamy szpikowej, utrzymując stabilny nacisk i powolną rotację. Spiralna krawędź tnąca na końcu igły może całkowicie owinąć tkankę rdzenia szpiku kostnego. Następnie poluzować korpus igły, obracając go i kołysząc, lekko wycofać i wprowadzić ponownie, aby oddzielić dolną część tkanki rdzenia od beleczki kostnej. Po potwierdzeniu, że tkanka została całkowicie oddzielona, ​​należy całkowicie wyciągnąć igłę biopsyjną poprzez pociągnięcie obrotowe. Na koniec wypchnij nienaruszony lity fragment rdzenia szpiku kostnego z jamy igły za pomocą popychacza liniowego i umocuj go 10% formaliną w celu wycięcia tkanki i analizy patologicznej.

Wniosek

Standaryzowane stosowanie igieł do biopsji szpiku kostnego jest kluczem do sukcesu-eksperymentów z nakłuciem i biopsją szpiku kostnego naczelnych innych niż ludzie. Igła biopsyjna 14G Jamshidi, dzięki zoptymalizowanej konstrukcji strukturalnej i stabilnej wydajności pobierania próbek, jest preferowanym sprzętem do biopsji rdzeniowej NHP. Naukowcy muszą wybrać specyfikację igieł zgodnie z typem ciała zwierzęcia i celami eksperymentalnymi, ściśle przestrzegać protokołów wstępnego leczenia heparyną, sterylnej operacji i rotacji miejsca, a także opanować zróżnicowane techniki operacyjne, takie jak biopsja aspiracyjna i grubopsyjna. Standaryzowany dobór i działanie igieł może skutecznie poprawić czystość i integralność próbki, zmniejszyć urazy zwierząt i błędy eksperymentalne, a także zapewnić solidne wsparcie techniczne dla przedklinicznych badań hematologicznych i medycyny translacyjnej w oparciu-modele naczelnych innych niż ludzie.