[Investigation of virtual vascular model in laparoscopic right hemicolectomy with complete mesocolic excision]

Bevezetés és célkitűzés: A komplett mesocolicus excisio (CME) és centrális érlekötés egyre elfogadottabb laparoszkópos jobb hemicolectomia esetén, azonban a mesenterialis erek variabilitása sebésztechnikai kihívást jelenthet, ezzel befolyásolva a sebészi beavatkozás sikerességét. Célunk CT–angiográfia alapján készített – arteria (a.) és vena (v.) mesenterica superior ágrendszert ábrázoló – virtuális 3D modell pre- és intraoperatív alkalmazhatóságának vizsgálata. Közleményünkben a 3D technológia alkalmazhatóságát mutatjuk be a konvencionális módszerekkel térben nehezen értelmezhető műtéti területen. Módszer: A kutatás felépítése prospektív, randomizált. A vizsgálatra 40, az AJCC szerinti I–III. stádiumú, jobb oldali vastagbéltumor miatt laparoszkópos CME-műtétre kerülő beteget választunk ki preoperatív 1 : 1 arányú randomizálással. A vizsgálati csoportnál (A) a. és v. mesenterica superior virtuális 3D modellt készítünk, a kontrollcsoportnál (B) ilyen nem készül. Regisztráljuk a demográfiai adatokat, a CME-műtét standard lépéseinek idejét, a vérvesztést, érsérülést, konverziót, a nyirokcsomószámot, a specimenminőséget, a posztoperatív szövődményeket és a kórházi tartózkodást. A modell hasznosságát a sebészek 0 és 10 között értékelik. Hosszú távú onkológiai eredményeket is vizsgálunk. Eredmények: A kézirat leadásakor 29 beteg került beválasztásra (A = 18, B = 11). A két csoport demográfiai mutatói megegyeznek. A műtéti vérveszteség (p = 0,40), a konverziók aránya (p = 0,75), a posztoperatív szövődmények előfordulása (p = 0,82) és a kórházi tartózkodás (p = 0,40) hasonló a két csoportban, a műtéti specimenek minősége és a nyirokcsomók száma (p = 0,76) szintén nem különbözik. A műtét egyes lépéseinek idejében eddig nincs szignifikáns különbség. A sebészek a modell hasznosságát 7,6/10-re értékelik átlagosan. A legmagasabb pontot a Henle-véna (8,3) és az ileocolicus erek (7,8) azonosításában, a legalacsonyabb pontot a gastroepiploicus blokkdissectio (5,2) esetében kapta a modell. A vizsgálatból beteg nem esett ki. Következtetés: A 3D modellek szubjektív értékelése nagyon jó, elsősorban az ileocolicus erek azonosításában és a Henle-véna anatómiájának intraoperatív azonosításában nyújt segítséget, az itt mért műtéti időkben a 3D modell esetében javuló trend látható. Az elemszámok növekedésével számítunk szignifikáns különbségre. Orv Hetil. 2023; 164(49): 1938–1946.

3D brain angiogenesis model to reconstitute functional human blood-brain barrier in vitro

The human central nervous system (CNS) vasculature expresses a distinctive barrier phenotype, the blood-brain barrier (BBB). As the BBB contributes to low efficiency in CNS pharmacotherapy by restricting drug transport, the development of an in vitro human BBB model has been in demand. Here, we present a microfluidic model of CNS angiogenesis having three-dimensional (3D) lumenized vasculature in concert with perivascular cells. We confirmed the necessity of the angiogenic tri-culture system (brain endothelium in direct interaction with pericytes and astrocytes) to attain essential phenotypes of BBB vasculature, such as minimized vessel diameter and maximized junction expression. In addition, lower vascular permeability is achieved in the tri-culture condition compared to the monoculture condition. Notably, we focussed on reconstituting the functional efflux transporter system, including p-glycoprotein (p-gp), which is highly responsible for restrictive drug transport. By conducting the calcein-AM efflux assay on our 3D perfusable vasculature after treatment of efflux transporter inhibitors, we confirmed the higher efflux property and prominent effect of inhibitors in the tri-culture model. Taken together, we designed a 3D human BBB model with functional barrier properties based on a developmentally inspired CNS angiogenesis protocol. We expect the model to contribute to a deeper understanding of pathological CNS angiogenesis and the development of effective CNS medications.

3D brain angiogenesis model to reconstitute functional human blood-brain barrier in vitro

The human central nervous system (CNS) vasculature expresses a distinctive barrier phenotype, the blood-brain barrier (BBB). As the BBB contributes to low efficiency in CNS pharmacotherapy by restricting drug transport, the development of an in vitro human BBB model has been in demand. Here, we present a microfluidic model of CNS angiogenesis having three-dimensional (3D) lumenized vasculature in concert with perivascular cells. We confirmed the necessity of the angiogenic tri-culture system (brain endothelium in direct interaction with pericytes and astrocytes) to attain essential phenotypes of BBB vasculature, such as minimized vessel diameter and maximized junction expression. In addition, lower vascular permeability is achieved in the tri-culture condition compared to the monoculture condition. Notably, we focussed on reconstituting the functional efflux transporter system, including p-glycoprotein (p-gp), which is highly responsible for restrictive drug transport. By conducting the calcein-AM efflux assay on our 3D perfusable vasculature after treatment of efflux transporter inhibitors, we confirmed the higher efflux property and prominent effect of inhibitors in the tri-culture model. Taken together, we designed a 3D human BBB model with functional barrier properties based on a developmentally inspired CNS angiogenesis protocol. We expect the model to contribute to a deeper understanding of pathological CNS angiogenesis and the development of effective CNS medications.