Microscopic Structure of Intestinal Anastomoses and the Use of Animal Models in Experimental Intestinal Surgery

Abstract

Despite extensive research and the implementation of modern surgical methods, the incidence of anastomotic leaks remains high. The exact pathophysiological mechanisms responsible for these leaks are still unknown, making prevention a challenge. The use of animal models is extensive in the research of intestinal anastomotic leakage. The literature review of this thesis, therefore, presents a brief history of the usage of experimental animals as well as major differences in terms of anatomy and histology between humans and the experimental mammals utilized in intestinal healing studies. The thesis is based on four studies describing the possibilities of using quantitative histological methods in different applications, animal models, and experimental surgical techniques in the research of intestinal anastomotic healing. The conclusions of these four studies can be summarized as follows: Conclusion 1: TeIGen software is readily accessible to scientists researching fibrous and porous materials using micro-CT analysis. This software aids in producing virtual image sets with defined morphometric attributes, and it can also help with fine-tuning of quantification tools required to examine micro-CT scans. The software also enables the identification of material morphological properties and image...

Navzdory rozsáhlému výzkumu a zavádění moderních chirurgických metod je výskyt anastomotické insuficience stále vysoký. Přesné patofyziologické mechanismy zodpovědné za anastomotické netěsnosti stále nejsou přesně známy, což značně ztěžuje možnosti jejich prevence. Při výzkumu střevních anastomotických netěsností se hojně využívají zvířecí modely. Literární přehled této práce proto představuje stručnou historii používání experimentálních zvířat a také hlavní rozdíly z hlediska anatomie a histologie mezi člověkem a experimentálními savci využívanými ve studiích střevního hojení. Práce je založena na čtyřech studiích popisujících možnosti využití kvantitativních histologických metod v různých aplikacích, zvířecích modelech a experimentálních chirurgických technikách při výzkumu hojení střevních anastomóz. Závěry těchto čtyř studií lze shrnout následovně: Závěr 1: Software TeIGen je snadno dostupný vědcům, kteří zkoumají vláknité a porézní materiály pomocí mikro-CT analýzy. Tento software pomáhá při vytváření virtuálních obrazových souborů s definovanými morfometrickými atributy a může také pomoci s doladěním kvantifikačních nástrojů potřebných ke zkoumání mikro-CT skenů. Software rovněž umožňuje identifikovat morfologické vlastnosti materiálu a obrazové charakteristiky ve skenech mikro-CT, které...