מאמר שיטה

דגם סגור-החזה לזירוז רוחבי. התרחבות אבי העורקים בעכברים

19K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/57397

⸱

5 באפריל 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Anaesthesiology, University Hospital Bonn, 2Department of Cardiac Surgery, University Hospital Bonn, 3Institute of Physiology 2, University of Bonn, 4Department of Medicine - Cardiology, University Hospital Bonn

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

כאן, אנו מציגים פרוטוקול של אבי העורקים רוחבי הכיווץ (טק) באמצעות ניקור לרוחב. טכניקה זו היא הליך ניתוחי החזה פולשנית, סגור במטרה לדמות עומס ואי ספיקת לב בעכברים ניצול ההגדרות הרגילות של מעבדה טק.

תקציר

מחקר על היפרטרופיה ואי ספיקת לב מבוססת לעתים קרובות על הלחץ עומס העכבר מודלים שנגזרות טק. הנוהל הסטנדרטי הוא לבצע ניקור חלקית כדי להמחיש את קשת אבי העורקים רוחבי. עם זאת, כירורגי הטראומה הנגרמת על ידי ניקור חזה במודלים פתוח-החזה משתנה על פיזיולוגיה של מערכת הנשימה תוך הצלעות גזור, עזב כעיגולים בצבע אחרי סגירת החזה. כדי למנוע זאת, הקמנו בגישה פולשנית, סגור את החזה באמצעות ניקור חזה לרוחב. בזאת אנו ניגשים את קשת אבי העורקים באמצעות לחלל הבין-צלעי 2nd מבלי להזין חללים החזה, עוזב את העכבר עם פציעה פחות טראומטי להתאושש. אנו לבצע פעולה זו באמצעות הגדרות מעבדה סטנדרטיים להליכי החזה עיגול עם שיעורי ההישרדות שווה. מלבד שמירה על דפוסי הנשימה פיזיולוגיים עקב הגישה החזה סגור, העכברים כנראה תועלת מציג התאוששות מהירה, כפי השיטה פחות פולשני מופיע כדי להקל על תהליך ריפוי מהיר וכדי להקטין את התגובה החיסונית אחרי טראומה.

מבוא

העכבר מודלים משמשים לעתים קרובות כדי לחקות מחלות אנושיות1. התרחבות אבי העורקים רוחבי (טק) משמש כדי לגרום עומס, שמאלה חדרית יתר2. המודל טק, החזה פתוח בעכברים אומתה על ידי יובל בנאי-ג'וליה. et al. 3 והליך כירורגי מתואר בפירוט על ידי. DeAlmeida et al. 4. Banding של אבי העורקים רוחבי היא חיובית יותר בהשוואה לתעוקה אב-עורקית של הבטן כי חלק גדול יותר של מחזור הדם יכול לפצות את ההשפעות השליליות של זה האחרון נוהל2.

רצועות של אבי העורקים רוחבי מוביל ללחץ עורקי מוגבר העורקים, העורק brachiocephalic עולה אבל משאיר זלוף מספיקות של האיברים באמצעות כלי דיסטלי (כלומר השמאלי עורק תרדמני, עצם הבריח השמאלית עורק, אבי העורקים). זה מוביל afterload הלב מוגבר והלחץ של קיר לב מוגברות. הלחץ קיר כתוצאה מכך יורדת עקב סיבים עיבוי5. שינוי ספיקת הדם לב כרונית התוצאה maladaptation הרחבה של החדר השמאלי. בדרך זו עיגול יוצר מודל לשחזור של היפרטרופיה המוביל בסופו של דבר אי ספיקת לב.

הליך רגיל עבור טק כפי שתואר על ידי. DeAlmeide et al. 4 גישות של קשת אבי העורקים באמצעות ניקור העליון חלקית באמצעות ניתוח הצלעות לעצם החזה, או להזין את. החיץ הקרומי, כמו גם את חלל הצדר. דבר זה מאפשר תצפית טובה על הקשת אבי העורקים ואת סניפיה בצד. למרבה הצער, והטרף הצלעות לא ניתן לחבר אותן, מה שמשאיר אותם צפים בחופשיות, ובכך לשנות את הדינמיקה נשימה.

לכן, הקמנו בגישה פולשנית סגור-החזה קשת אבי העורקים באמצעות בגישה כירורגית לרוחב דרך המרחב הבין-צלעי 2nd . היתרון הגדול ביותר של מודל זה הוא היכולת לבצע טק בלי אפילו לחתוך לצלעות. הטראומה כירורגי מוגבל החתך של העור, את הקרע של השרירים הבין-צלעי. הליך זה ממזער את הטראומה עצמו ומסייע לשמור על יציבות החזה נאותה.

כאן נתאר הליך מפורט שלב אחר שלב כדי לבצע ניתוח טק בעכברים מבלי לבצע את הסכום או את ניקור חזה עליון. דופלר בתדירות גבוהה שימש כדי להבטיח שההצלחה של טק שתואר קודם לכן כמו 6,7.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

פרוטוקול זה אושרה על ידי ועדת האתיקה של חיה ניסויים LANUV אסן (#84-02.04.2016.A374). בדרך כלל, הליך זה מבוצע על עכברים בוגרים > בגיל 10 שבועות. עם זאת, ניתן לבצע את הניתוח הזה על חיים צעירים גם כן. כלי ניתוח חייבים לעקר לפני השימוש, כל הצעדים שיש לבצע בתנאים אספטי.

1. אינדוקציה של צנרור והרדמה

  1. להזריק הבופרנורפין 0.1 µg/גרם משקל intraperitoneally להקלה בכאבים. חזור על זריקות בקרום הבטן של 0.1 מ"ג/ק"ג. הבופרנורפין כל 8 שעות עבור שלושה ימים לאחר הניתוח.
  2. על אינדוקציה, מקם את העכבר לתוך תיבת אינדוקציה של הרדמה אשר מחובר את מכשיר אידוי מוגדר כ- 3.0% Vol איזופלוריין עם זרימת החמצן 1 ליטר/דקה.
  3. להבטיח הרדמה עמוקה על ידי גרימת גירוי חוש המישוש.
    הערה: % עלייה Vol איזופלוריין עד 5%, אם נכשלת אינדוקציה הרדמה או הרדמה אינו עמוק מספיק.
  4. לצבוט את הזנב של העכבר כדי להבטיח היעדרות רפלקס. במקרה של היעדרות מוחלטת של רפלקסים, שוקל את העכבר להתקנה ההנשמה אופטימלית (ראה 1.12).
  5. להזיז את העכבר על שולחן הניתוחים טמפרטורה מבוקרת כדי לשמור על טמפרטורת גוף של 37 מעלות צלזיוס לאורך כל ההליך.
  6. מקם את האף של העכבר קונוס פלסטיק אשר מחובר אל תיבת אינדוקציה הרדמה כדי לשמור על הרדמה.
  7. לתקן את החותכות העליונות של העכבר בתפר ניילון. שמלמדות הגפיים עם דבק.
  8. הפעילו לחץ על הכפה האחוריות עם קצה המלקחיים כדי להבטיח הרדמה נאותה שוב. בהיעדרו של רפלקס הנסיגה להמשיך לשלבים הבאים.
    הערה: להגביר את אמצעי האחסון % של איזופלוריין אם נכשלת אינדוקציה הרדמה או הרדמה אינה מספיק עמוק ולחכות העדר רפלקס הנסיגה.
  9. המקום סטרילי סיכה אופטלמולוגיות על הקרנית כדי למנוע לייבוש תחת הרדמה.
  10. לשמן את בדיקה רקטלית כדי למנוע טראומה רקטלית. הוספת בדיקה טמפרטורה רקטלית כדי להבטיח לטמפרטורה הליבה של 37 מעלות צלזיוס.
  11. Depilate הגרון, החזה העליון עם קרם depilatory על פי הוראות היצרן. . תנגב את הקרם לאחר 1 דקות. אם יש צורך, חזור על שלב זה עד להצלחה.
    הערה: השתמש שקצהו כותנה מטליות במקרה של דימום.
  12. לנקות את האזור depilated עם 70% אתנול. לאחר מכן להחיל povidone יוד לחיטוי העור המקומי 3 פעמים, לפחות 3 דקות.
  13. לכוונן הגדרות ההנשמה כדי פיסיולוגיים. הגדר את קצב הנשימה 150/min ואמצעי אחסון ענק עד 8-10 µL/גרם משקל (BW).
  14. לשים על זוג חדש של כפפות סטריליות. הנח את העכבר תחת מיקרוסקופ כירורגי, הצב תלוי fenestrated סטרילי על העכבר.
  15. פצעים וחתכים בעור בקו האמצע כ 3 מ מ תחת הלסת אל הצלע 2nd . לזהות את קו האמצע ואת רקמות החיבור של בלוטת נקראות. ואז להשתמש מלקחיים intracapsular בזווית כדי לחלק את בלוטת בקו האמצע בפשטות עם מלקחיים שני ולחקור את השריר והכו אותי בעדינות.
  16. הכינו את קנה הנשימה בעדינות על ידי משיכת השרירים פארא-הנשימה בנפרד בפשטות עם מלקחיים intracapsular.
  17. משוך את הלשון עם מלקחיים כדי ליישר את הגרון תנאים צנרור קל יותר ולהוסיף בעדינות בצינורית צנרור (OD 1.2 מ מ) בתוך קנה הנשימה. לאשר את צנרור מאת פריט חזותי ישיר של הצינור בתוך קנה הנשימה ועל -ידי בדיקת לתנועה נכונה לחזה.
  18. התאם את הריכוז איזופלוריין לאחר צנרור לאיזופלוריין 2% עם זרם של 1.0 L/min ו- 100% O2.
    הערה: אם תנועות נשימה לא מפסיקים או עכברים מתחילים לנוע, תחילה להגביר את קצב הנשימה עד 180/min. במידת הצורך, להגדיל ריכוז איזופלוריין עד 3.5% בגיחות עד העכבר מפסיק לנשום בכוחות עצמו. הערך leakages או מילוי לקוי של מאדה כמו הבעיות הנפוצות ביותר.
  19. לחלופין, לבצע צנרור כפי שהוצע ב sub בשלבים הבאים.
    1. מיקום העכבר על שולחן בזווית של 60°.
    2. שמלמדות הגפיים של העכבר עם דבק, ובעליה בראש.
    3. במקום מקור אור קר ישירות על העור מעל הגרון.
    4. משוך את הלשון בעדינות עם מלקחיים להמחיש את מיתרי הקול.
    5. הכנס צינור פלסטיק של IV-בצינורית (24 גרם) דרך מיתרי וחבר את צינור פלסטיק בהגדרות ההנשמה.
    6. להתחבר ההנשמה הצינורית כדי לאשר צנרור על ידי תנועות החזה synchrone.
      הערה: אם תנועות נשימה לא מפסיקים או עכברים מתחילים לנוע, תחילה להגביר את קצב הנשימה עד 180 לכל מין. במידת הצורך, להגדיל באופן משני הריכוז איזופלוריין עד 3.5% עד העכבר מפסיק לנשום בכוחות עצמו. הערך leakages או מילוי לקוי של מאדה הבעיות הכי סביר.

2. לפני הניתוח דופלר מדידה

  1. להכין שני בעורקים איזה תיאור על פרופיל לקנה הנשימה על ידי משיכה עדינה רקמת החיבור ביניהם עם מלקחיים.
  2. המקום קצה המכשיר דופלר MHz 20 עם קצת ג'ל אולטרסאונד סטרילי (מימין) את העורק השמאלי ב זווית פחות 45°.
  3. לאט לאט לסובב את המכשיר כדי להזיז אותו לרוחב ו המדיאלי למצוא אות דופלר, להטות את המכשיר כדי למטב את האות.
  4. השתמש תוכנה דופלר כדי להציג וכדי לאחסן מהירויות זרימה ימינה ושמאלה נפוצות עורק במחשב.

3. ניקור חזה

  1. להשתמש בערכה של כפפות סטריליות עבור כל עכבר בודדות כדי למנוע זיהומים באתר כירורגית.
  2. להרחיב את החתך בעור אל החלל הבין-צלעי 2nd עם מספריים.
  3. לזהות את 2nd לחלל הבין-צלעי ויזואלית על ידי ספירת הצלעות ולחדור אז בלשון בוטה החלל הזה עם מלקחיים intracapsular.
    הערה: הצלעst 1 ממוקם מתחת לעצם הבריח ולכן לא נראה לעין כי לחלל הבין-צלעי 2nd נמצא בין הצלעות גלוי הראשון (כלומר 2nd צלעות) הצלע 3rd .
  4. לפתוח את 2nd לחלל הבין-צלעי בעזרת מלקחיים טיפים והכנס את רטרקטורים.
  5. התאם את רטרקטורים עם גומייה מחובר לשולחן הניתוחים יש תצוגה ברורה של בלוטת התימוס.
  6. במקרה של דימום להשתמש כותנה-עצה ולחץ על כלי שטחית למשך 2 דקות.

4. רצועות של אבי העורקים רוחבי

  1. התאם את רמת ההגדלה ל- 200% כדי לזהות קו האמצע ואת רקמות החיבור. לאחר מכן להשתמש מלקחיים בזווית לחלק בעדינות את בלוטת התימוס. הסרת רקמות שומן עד לקשת אבי העורקים ניתן לראות בבירור.
  2. להכין מנהרה עם זווית קשירת מלקחיים תחת העורקים רוחבי בין brachiocephalic העורק השמאלי עורק תרדמני (ראה איור 1). חכי לסוף התפר 6.0 בעזרת מלקחיים בסדר ולהעביר את החוט מתחת לקשת אבי העורקים.
  3. קח את החוט עם המלקחיים השני מהצד השני של הקשת.
  4. חתך אורך קטע ארוך של 3 מ מ G 27 להשתמש המחט כמו מרווח עבור טק-מצדו עבור עכברים במשקל בין 19-25 גרם משקל מחט 26 גרם כמו כרווח עבור עכברים > 25 גרם BW.
  5. בזהירות המקום את מרווח במקביל העורקים רוחבי.
  6. להכין קשר כפול רופף על מרווח ולהבטיח מיקום אופטימאלי של מרווח במקביל אבי העורקים. ואז לקשור את הזריקה הראשונה ולבצע במהירות זריקה להפך השני. הסר את מרווח באופן מיידי.
  7. כדי לבצע עכברים מזויפים עבור פקד, בצע באותו פרוטוקול השמטת את מצדו של אבי העורקים.
  8. סגור את 2nd לחלל הבין-צלעי בתפר פוליפרופילן 6.0. שים לב מיוחד כלי subclavian כאשר נבדק.
  9. תפר העור באמצעות בתפר פוליפרופילן 6.0 בדפוס בתפר רצוף.

5. אישור על מצדו מוצלחת של אבי העורקים רוחבי

  1. המקום בדיקה דופלר MHz 20 משני צידי הצוואר בזווית של 45 מעלות כמו סעיף 2.
  2. מסמך בין המהירויות זרימה בכל צד.
    הערה: טק מצליחים הניתנים לאימות על ידי מהירות זרימת דופלר כמוצג באיור2. יחס מהירות הזרימה של 4-10 בין ימינה ושמאלה העורק הראשי בדרך כלל מבטיחה טק נאותה (ראה איור 2).

6. לב קציר

  1. לגרום הרדמה על פי שלבים 1.2. 1.3.
  2. הנח את העכבר בתא המתת חסד ולהתאים את קצב הזרימה של פחמן דו-חמצני לעקור 10-30% נפח/הדקה.
  3. שמלמדות את העכבר על שולחן הניתוח. פתח את הבטן עם מספריים ו הקציר הדם הכלילי התחתון עם בצינורית לצורך ניתוח נוסף.
  4. חותכים את הסרעפת ואת בחיתוך של העצם במספריים חזקים ולהסיר את הלב.
  5. הסר כל העורקים ורקמות לפני במשקל של הלב.
  6. להפריד בין החדר הימני, מחצה מן החדר השמאלי ולשקול שתי דגימות.
  7. להקפיא בשתי דגימות רקמה של חנקן נוזלי.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

טק מוצלחת ערבויות של אינדוקציה של עומס ושל גדילת. אימות אד הוק של לחץ יתר יכולה להיות מושגת באמצעות מדידת מהירות דופלר כמוצג באיור2. בעוד מהירות זרימת הדם לפני הניתוח הוא שווה בשני עורק, טק גורם של מהירות דם מוגבר בעורק התרדמה הימני בלחץ גבוה בין החדר השמאלי לאבי העורקים תוך גרימת מהירות זרימת הדם הקלוש פוסט-stenotic ב העורק השמאלי הראשי.

היעילות של טק ואת יתר וכתוצאה מכך שלה אומתה על ידי חישוב של ה...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

תחילתה מהירה של יתר לחץ דם עקב טק שונה היפרטרופיה הרלוונטית קלינית נגרמת על ידי באבי העורקים או יתר לחץ דם. ובכל זאת, השימוש במודלים קטנים כדי לגרום אי ספיקת לב יש יתרונות רבים, הוא, לכן, נבחר על ידי חוקרים רבים11. החזה-מודל סגור זה משפר את הדגמים כבר קיימת טכניקה כירורגית לזירוז רוחבי כיווץ העורקים עכברים4.

השלב הקריטי ביותר הוא המעבר מתחת לקשת אבי העורקים. בתפר חזק מדי סביב העורקים עלול לגרום ירידה קטלנית של זרימת דם לאיברים חשובים כגון הכליות....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

המחברים אין לחשוף.

תודות

אנו מודים סטילה Frede, סוזאן שולץ על הסיוע הטכני שלהם. מחקר זה קיבל מימון.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
קטטר נפח לחץMillar Instruments, ארה"בSPR-839
מאוורר עכברHarvard Apparatus GmbH, גרמניהMinivent - TYPE 845
מאוורר עכברHarvard Apparatus GmbH, גרמניהחיבור Y עם צינורית אינטובציה OD 1.2 מ"מ 73-2844
וופורייזרDrä ger Medical AG&CO. KG, גרמניה19.3 איזופלורן-וופורייזר (גרסה חדשה יותר זמינה תחת מספר קטלוגי  D-877-2010)
מיקרוסקופ Leica Microsystems, גרמניהMZ 7.5
מקור אור Schott AG, גרמניהKL 1500 LCD
6-0 ProleneEthicon, ארה"בתפר פוליפרופילן BV-1 9.3 מ"מ 3/8cתפר לניתוח
SeraflexSerag Wiessner, גרמניהUSP 5/0 schwarz;   IC108000 תפר להתכווצות
שולחנות ניתוח מבוקרים הומו-תרמייםמכשיר הרווארד GmbH, גרמניהTyp 872/3 HT עם מעמד חצובה ובקר הומו-תרמי מסוג 874; 73-4233
בדיקה רקטלית גמישהמכשיר הרווארד GmbH, גרמניה1.6 מ"מ OD; 55-7021
מכשיר הדמיית אותות דופלרמכשירי אינדוס, ארה"בתחנת עבודה לעיבוד אותות דופלר (DSWP) עם מודול דופלר פועם 20 מגה-הרץ
מלקחיים תוך-קפסולריים של ארוגהAltomed, בריטניהA5400
Doppler ProbeIndus Instruments, ארה"ב20MHz בדיקה
Jaffe מפרקר מכסהAltomed, בריטניהA3513
רכובה על צינורות

מקורות

  1. Tarnavski, O. Mouse surgical models in cardiovascular research. Methods Mol Biol Clifton NJ. 573, 115-137 (2009).
  2. Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies. Physiol Genomics. 16 (3), 349-360 (2004).
  3. Rockman, H. A., et al. Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy. Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).
  4. deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. T. Transverse Aortic Constriction in Mice. J Vis Exp JoVE. (38), (2010).
  5. Grossman, W., Jones, D., McLaurin, L. P. Wall stress and patterns of hypertrophy in the human left ventricle. J Clin Invest. 56 (1), 56-64 (1975).
  6. Hartley, C. J., Reddy, A. K., Madala, S., Michael, L. H., Entman, M. L., Taffet, G. E. Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy. Ultrasound Med Biol. 34 (6), 892-901 (2008).
  7. Reddy, A. K., et al. Pulsed Doppler signal processing for use in mice: applications. IEEE Trans Biomed Eng. 52 (10), 1771-1783 (2005).
  8. Shioura, K. M., Geenen, D. L., Goldspink, P. H. Assessment of cardiac function with the pressure-volume conductance system following myocardial infarction in mice. Am J Physiol - Heart Circ Physiol. 293 (5), H2870-H2877 (2007).
  9. Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect. JoVE J Vis Exp. (100), e52618(2015).
  10. Barrick, C. J., Rojas, M., Schoonhoven, R., Smyth, S. S., Threadgill, D. W. Cardiac response to pressure overload in 129S1/SvImJ and C57BL/6J mice: temporal- and background-dependent development of concentric left ventricular hypertrophy. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292 (5), H2119-H2130 (2007).
  11. Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present. Circ Heart Fail. 2 (2), 138-144 (2009).
  12. Zaw, A. M., Williams, C. M., Law, H. K. W., Chow, B. K. C. Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice. J Vis Exp JoVE. (121), (2017).
  13. Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N. Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy. J Vis Exp. (127), (2017).
  14. Kim, S. -C., Boehm, O., Meyer, R., Hoeft, A., Knüfermann, P., Baumgarten, G. A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion. J Vis Exp JoVE. (65), (2012).
  15. Veldhuizen, R. A., Slutsky, A. S., Joseph, M., McCaig, L. Effects of mechanical ventilation of isolated mouse lungs on surfactant and inflammatory cytokines. Eur Respir J. 17 (3), 488-494 (2001).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים