يتم تطوير الولادة اللتيتيكية بمساعدة Histotripsy أو lysotripsy لعلاج تجلط الأوردة العميقة. يتم تقديم إجراء في المختبر هنا لتقييم فعالية هذا العلاج المركب. وتناقش البروتوكولات الرئيسية لنموذج الجلطة، والتوجيه الصورة، وتقييم فعالية العلاج.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يتم تطوير الولادة اللتيتيكية بمساعدة Histotripsy أو lysotripsy لعلاج تجلط الأوردة العميقة. يتم تقديم إجراء في المختبر هنا لتقييم فعالية هذا العلاج المركب. وتناقش البروتوكولات الرئيسية لنموذج الجلطة، والتوجيه الصورة، وتقييم فعالية العلاج.
تجلط الأوردة العميقة (DVT) هو مصدر قلق صحي عالمي. النهج الأساسي لتحقيق إعادة اركان الأوعية للانسدادات الحرجة هو الجلاطات الموجهة بالقسطرة (CDT). للتخفيف من الآثار الجانبية الكاوية ووقت العلاج الطويل المرتبط ب CDT ، يتم تطوير نهج بديلة ومواكبة. أحد هذه النهج هو histotripsy ، وهو علاج بالموجات فوق الصوتية مركزة ل ablate الأنسجة عبر نواة سحابة فقاعة. وقد أظهرت الدراسات ما قبل السريرية التآزر القوي بين الهستوتريبس والجلطات لتدهور الجلطة. يحدد هذا التقرير طريقة على سطح المقعد لتقييم فعالية العلاج بالجلطات بمساعدة الهستوتريبوسي، أو الlysotripsy.
تم إدخال الجلطات المصنعة من الدم الوريدي البشري الطازج إلى قناة تدفق تحاكي أبعادها وخصائصها الميكانيكية الوريدية. تم تغلغل القناة مع البلازما ومنشط البلازمينوجين من نوع الأنسجة المتشنجة اللتيكية. تم توليد غيوم فقاعة في الجلطة مع مصدر الموجات فوق الصوتية مركزة مصممة لعلاج الجلطات الوريدية الفخذية. واستخدمت المواقع الآلية لترجمة التركيز المصدر على طول الجلطة. في كل موقع إنساق، تم تسجيل الانبعاثات الصوتية من سحابة الفقاعة بشكل سلبي، وتم تشكيلها لتوليد صور التجويف السلبية. وشملت مقاييس لقياس فعالية العلاج فقدان كتلة الجلطة (فعالية العلاج الشاملة)، وتركيزات د-ديمر (انحلال الفيبرينو) والهيموغلوبين (انحلال الدم) في اليرفوسات. هناك قيود على هذا التصميم في المختبر، بما في ذلك عدم وجود وسائل لتقييم الآثار الجانبية في الجسم الحي أو التغيرات الديناميكية في معدل التدفق كما يس جلطة. بشكل عام ، يوفر الإعداد طريقة فعالة لتقييم فعالية الاستراتيجيات القائمة على الهستوتريبس لعلاج DVT.
تجلط الدم هو حالة تكوين الجلطة في وعاء دموي صحي يعيق الدورة الدموية1،2. الجلطات الوريدية لديها تكلفة الرعاية الصحية السنوية من 7-10 مليار دولار، مع 375،000-425،000 حالة في الولايات المتحدة3. الانسداد الرئوي هو انسداد الشريان الرئوي وهو أخطر نتيجة للجلطات الوريدية. المصدر الرئيسي للانسداد الرئوي هو خثرة الأوردة العميقة ، في المقام الأول من الأجزاء الوريدية iliofemoral4،5،6. تجلط الأوردة العميقة (DVT) له تتمة متأصلة إلى جانب انسداد الرئة ، مع مضاعفات طويلة الأجل تؤدي إلى الألم والتورم وتقرحات الساق وبتر الأطراف7و8و9. بالنسبة للعقبات الحرجة ، تعد الجلاطات الموجهة للقسطرة (CDT) هي نهج الخط الأمامي لإعادة تهيئةالأوعية 10. تعتمد نتيجة CDT على عدد من العوامل ، بما في ذلك عمر الجلطة ، والموقع ، والحجم ، والتركيب ، والمسببات ، وفئة خطر المريض11. وعلاوة على ذلك، يرتبط CDT مع تلف الأوعية الدموية، والالتهابات، ومضاعفات النزيف، والعلاج لفترة طويلة10. تهدف أجهزة الجيل التالي إلى الجمع بين استئصال الجلطات الميكانيكية والجلطات (أي استئصال الجلطات الدوائية)12و13. استخدام هذه الأجهزة خفض الجرعة الليكية مما يؤدي إلى انخفاض مضاعفات النزيف, وتقصير وقت العلاج12,13,14 بالمقارنة مع CDT. هذه الأجهزة لا تزال تحتفظ بقضايا الآثار الجانبية النزفية وإزالة غير مكتملة من thrombi المزمن15. وبالتالي هناك حاجة إلى استراتيجية المساعد التي يمكن إزالة الجلطة تماما مع مضاعفات النزيف أقل.
أحد النهج المحتملة هو العلاج الجلطات بمساعدة histotripsy، ويشار إليها باسم lysotripsy. Histotripsy هو طريقة العلاج غير الغازية التي تستخدم الموجات فوق الصوتية مركزة لنوى فقاعة الغيوم في الأنسجة16. يتم إنشاء نشاط فقاعة ليس عن طريق نواة خارجية، ولكن عن طريق تطبيق نبضات الموجات فوق الصوتية مع التوتر الكافي لتنشيط النوى الجوهرية للأنسجة، بما في ذلك جلطة17،18. التذبذب الميكانيكي للسحابة فقاعة يضفي سلالة على الجلطة، وتفكك الهيكل إلى حطام الخلية19. Histotripsy فقاعة النشاط يوفر تدهور فعال للجلطات الدموية تراجع وغير المسترجعة سواء في الجسم الحي وفي المختبر20,21,22. وقد أظهرت الدراسات السابقة23,24 أن الجمع بين الهستوتريبوسي والأنسجة المؤتلفة lytic من نوع المنشط البلازمينوجين (RT-PA) يزيد بشكل كبير من فعالية العلاج بالمقارنة مع الليك وحدها أو histotripsy وحدها. من المفترض أن آليتين أساسيتين مرتبطتين بنشاط فقاعة الهستوتريبسي مسؤولتان عن تحسين فعالية العلاج: 1) زيادة انحلال الألياف الليفية بسبب الولادة اللائية المعززة ، و 2) انحلال الدم لخلايا الدم الحمراء داخل الجلطة. يتكون الجزء الأكبر من كتلة الجلطة من خلايا الدم الحمراء24، وبالتالي ، فإن تتبع تدهور كريات الدم الحمراء هو بديل جيد لاجتثاث العينة. ومن المرجح أيضا أن تتفكك عناصر الجلطة المتشكلة الأخرى تحت نشاط فقاعة الهستوتريبس ولكن لا يتم النظر فيها في هذا البروتوكول.
هنا ، يتم تحديد نهج benchtop لعلاج DVT في المختبر مع lysotripsy. يصف البروتوكول معلمات التشغيل الحرجة لمصدر الهستوتريبس، وتقييم فعالية العلاج، وتوجيه الصورة. ويشمل البروتوكول تصميم قناة تدفق لمحاكاة شريحة وريدية iliofemoral وتصنيع جلطات الدم البشرية الكاملة. يحدد الإجراء التجريبي تحديد موقع مصدر الهستوتريبسي ومجموعة التصوير لتحقيق التعرض الهستوتريبسي على طول الجلطة الموضوعة في قناة التدفق. يتم تعريف معلمات التساين ذات الصلة لتحقيق اضطراب الجلطة وتقليل نشاط الفقاعة خارج الهدف. ويتضح استخدام التصوير بالموجات فوق الصوتية لتوجيه وتقييم نشاط فقاعة24. وترد مقاييس لقياس فعالية العلاج مثل فقدان كتلة الجلطة، د-ديمر (انحلال الفيبرينو)، والهيموغلوبين (انحلال الدم)23،24،25،26،27. بشكل عام ، توفر الدراسة وسيلة فعالة لتنفيذ وتقييم فعالية اليسوتريبس لعلاج DVT.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
للنتائج المعروضة هنا، تم سحب الدم البشري الوريدي لتشكيل الجلطات بعد موافقة مجلس المراجعة الداخلية المحلية (IRB # 19-1300) والموافقة المستنيرة الخطية المقدمة من المتبرعين المتطوعين24. يحدد هذا القسم بروتوكول تصميم لتقييم فعالية اليسوتريب. ويستند البروتوكول على عمل سابق لبولينوآخرون.
1. جلطة النمذجة
ملاحظة: إعداد الجلطات في غضون 2 أسابيع ولكن أكثر من 3 أيام قبل يوم التجربة لضمان الاستقرار جلطة وتحقيق أقصى قدر من التراجع28. إعداد الجلطة بعد موافقة مجلس المراجعة المؤسسية المحلية.
2. إعداد خزان المياه
3. إعداد البلازما وخليط RT-PA
4. إعداد مصدر histotripsy ومجموعة التصوير
5. إعداد جلطة
6. فتيلة قناة تدفق
7. إجراء التجربة
8. إجراء ما بعد التجربة
9. تحليل صورة التجويف السلبي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يسلط البروتوكول المبين في هذه الدراسة الضوء على تفاصيل نمذجة الجلطة الوريدية ، والlysotripsy لتعطيل الجلطة ، والتصوير بالموجات فوق الصوتية في إعداد المختبر ل DVT. يوضح الإجراء المعتمد الخطوات اللازمة لتقييم اضطراب الجلطة بسبب الآثار المشتركة لنشاط سحابة الفقاعة rt-PA والهستوتريب. تم تصميم إعداد سطح المقعد لمحاكاة خصائص الوريد الوريدي الوريدي. الشكل 1A يظهر سفينة نموذجية لها خصائص الصوتية والميكاميكاتية والهندسية للوريد iliofemoral. يتم وضع الجلطة داخل السفينة النموذجية لمحاكاة خثرة انسداد جز...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويقدم البروتوكول المقترح نموذجا لتحديد فعالية العلاج من اليسوتريبس. 10- وفي حين نوقشت التفاصيل الرئيسية، هناك جوانب حاسمة معينة ينبغي النظر فيها لنجاح هذا البروتوكول. النشاط الأنزيمي من RT-PA لديه الاعتماد على درجة حرارة أرهينيوس30. درجة الحرارة هي أيضا عامل مساهم في سرعة الصوت في الماء والأنسجة، والاختلافات في درجة الحرارة يمكن أن يسبب تغييرات طفيفة في هندسة المنطقة المحورية. وبالتالي، ينبغي تنظيم درجة حرارة المياه بعناية عند 37 درجة مئوية. جرعة RT-PA المستخدمة في البروتوكول (2.68 ميكروغرام / مل)...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.
تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة، غرانت R01HL13334. ويود المؤلفان أن يشكرا الدكتور كيفن هاوورث على مساعدته في فحص درابكين والدكتور فيكتور بولين على دعمه في تصميم البروتوكول. كما يشكر المؤلفون الدكتور آدم ماكسويل على توجيهاته بشأن تصميم المصدر الهستوتريبي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| صفائح امتصاص | الصوتيات الدقيقة | F28-SMALL-M | 300 مم × 300 مم × 10 مم |
| ماصات باستور البورسليكات | فيشر Scientific | 1367820A | طول 14.6 سم ، سعة 2 مل |
| أنابيب الطرد المركزي | Eppendorf | 22364111 | سعة 1.5 مل |
| مقايسة Drabkin | Sigma Aldrich | D5941-6VL | |
| حقنة | السحبCole-Parmer | EW-07945-43 | سعة 60 مل |
| أكياس الترشيح | McMaster-Carr | 5162K111 | إزالة حجم الجسيمات حتى 1 ميكرون |
| أنابيب قناة التدفق | McMaster-Carr | 5154K25 | أنابيب بلاستيكية EVA مبطنة بالبولي إيثيلين (القطر الخارجي: 3/8 بوصة ، القطر الداخلي: 1/4 بوصة |
| عناصر التسخين | قضبان | HT 300 Titanium | الموضوعة في قاع الخزان |
| مصفوفة التصوير | Verasonics | L11-5v | 128 عنصر بحساسية من -55 إلى -49 ديسيبل |
| التبلور الاغاروز | Millipore Sigma | A9414 | |
| سفينة نموذجية | McMaster-Carr | 5234K98 | بطول 6.6 سم ، قطر داخلي 0.6 سم ، سمك 1 مم |
| ماء نقي | نانو Barnstead | Nanopure Diamond | ASTM النوع الأول ، مقاومة 18 Mohm-cm |
| البلازما | Vitalant | 4PF000 | بلازما مجمدة في غضون 24 ساعة |
| قارئ الألواح | Biotek | Synergy Neo HST قارئ الألواح | لقياس الهيموجلوبين |
| كمي غطاء المسبار | Civco | 610-362 | |
| منصة البرمجة | MATLAB (Mathworks ، Natick ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية) | ||
| منشط البلازمينوجين المؤتلف من نوع الأنسجة (rt-PA) | Genentech | Activase | |
| خزان | Cole-Parmer | EW-07945-43 | بسعة 60 مل |
| Cole-Parmer | EW-74900-20 | متصلة بالمحقنة لسحب التدفق في قناة التدفق بمعدل مصير محدد مسبقا | |
| محول | طاقة داخلي مخصص | ثمانية عناصر ، مركز بيضاوي الشكل (محور رئيسي 9 سم ، محور ثانوي 7 سم وطول بؤري 6 سم) ، مدعوم من الفئة D المصممة والمبنية حسب الطلب مكبر للصوت ومطابقة الشبكة | |
| نظام المسح بالموجات فوق الصوتية | Verasonics | Vantage Research نظام الموجات فوق الصوتية | |
| خزان المياه | الأكريليك المتقدم | C133 | 14 × 14 × 12 ، 1/2 " |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.