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방법 논문

마우스의 이소성 자궁 심장 이식

11.7K 조회수

DOI:

10.3791/52907

2015년 8월 25일

이 논문에서

요약

커프 기술은 기술적으로 어려운 작은 혈관의 봉합 문합을 피함으로써 마우스의 이소성 경추 심장 이식 모델을 단축하고 용이하게 합니다. 이 비디오 백서에 표시된 기술적 세부 사항을 통해 연구자는 실험실에서 이 모델을 설정할 수 있습니다.

초록

생쥐의 이소성 경추 심장 이식은 이식 및 심혈관 연구에서 유용한 도구입니다. 커프 기술은 작은 혈관의 까다로운 봉합 문합을 피함으로써 이 모델을 크게 단순화하여 따뜻한 허혈 시간을 줄입니다. 복부 이식편과 비교했을 때, 경추 모델은 덜 침습적이며 이식된 이식편은 추가 후속 검사를 위해 쉽게 접근할 수 있습니다. 문합은 이식편의 상행 대동맥을 수혜자의 총경동맥이 있는 커프 위로 당기고, 외부 경정맥이 있는 커프 위로 주 폐동맥을 당기는 방식으로 수행됩니다. 적절한 커프 크기를 선택하고 혈관을 완전히 가동하는 것은 성공적인 혈관 재생에 중요합니다. 허혈-재관류(I/R) 손상은 이식편에 심정지 용액을 관류하고 저체온증을 통해 최소화할 수 있습니다. 이 기사에서는 단순화되고 개선된 커프 기술에 대한 기술적 세부 정보를 제공하여 기본적인 미세 수술 기술을 갖춘 외과의가 높은 성공률로 절차를 수행할 수 있도록 합니다.

서론

심장 이식 모델은 자주 I / R 상해, 동종 이식 거부 반응, 이식 후 혈관 및 면역 에이전트의 효율성을 조사하는 데 사용됩니다. 마우스 모델은 공지 된 면역 학적 및 유전 적 배경이 많은 근친 형질 전환 균주 및 상대적으로 낮은 비용의 실험 가용성과 같은 많은 이점을 결합한다.

1973 년 생쥐의 복부 심장 이식하는 기술이 먼저 코리 1에 의해 설명되었다. 이 모델에서 이식받는 사람의 복부 대동맥과 하대 정맥에 주 폐동맥의 상행 대동맥의 엔드 - 투 - 측 문합에 의해 revascularized된다. 1991 년 생쥐의 자궁 심장 이식 봉합 기술은 첸 등의 알 2에 의해 설명되었다. 이 모델에서 역행 관상 동맥의 관류는 GR의 상행 대동맥에받는 사람의 경동맥 동맥의 문합에 의해 설립선미. 정맥 혈액 우심방, 우심실에 관상 정맥동을 통해 배수 및받는 사람의 외부 경정맥 정맥 (그림 1)에 폐동맥을 통해 배출됩니다. 복부 이식 주입에 비해 자궁 모델은 덜 침습적이며, 이식의 표면 위치는 추가로 추적 검사 (예 촉진, 심장 초음파 검사, 생체 내에 형광 현미경) 3,4를위한 아주 쉽게 접근 할 수 있습니다.

기술 향상 5,6에도 불구하고,이 모델의보다 광범위한 사용은 문 합부 누출과 혈전증의 발생률이 높은과 작은 혈관의 봉합 문합을 수행하기 때문에 기술적 인 문제에 국한되고있다. 1991 년, 마츠우라 등. 혈관벽 크게 자궁 심장 이식 7의 모델을 용이하게 합성 실린더 위에 everted되는 커프 기술을 소개했다. 이 기술은 푸이었다rther 신장 (8), 췌장 (9), 사지 (10),11, 12, 13, 14 폐 및 혈관 이식 (15) 등 다양한 실험 이식 모델에 채택했다. 봉합 기술에 비해 필요한 문합을위한 시간과, 따라서, 온 허혈 손상 시간이 짧고에 커프 (16)의 기술을 이용하여 상당히 적은 혈관 합병증이있다. 또한, 높은 성공률로 동작을 수행하도록 미세 작은 외과 훈련 할 수있다. 커프 기술의 단점은 대뇌 재관류를 변경할 수 경동맥의 결찰 필수이다.

이 비디오 논문에서는 생쥐의 자궁 심장 이식을위한 개선 및 단순화 된 커프 기술을 제시한다.

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프로토콜

모든 실험은 독일 심장 센터 뮌헨과 바이에른, 독일 (GZ. 55.2-1-54-2532.3-17-13)의 정부에 의해 승인되었다. 동물은 특정 병원체 무료 시설에 보관하고 의학 연구를위한 국가 사회와 국립 아카데미에서 제공하는 "실험 동물의 관리 및 사용을위한 가이드"에 의해 공식화 "실험 동물 관리의 원칙"을 준수하여 인간의 치료를받은 과학 및 국립 보건원 (NIH 출판 NO. 86-23가 1985 년 개정)에 의해 출판.
참고 : 두 개의 곡선 집게 및 선박 dilatators 포함 멸균 미세 수술 장비의 완전한 세트는, 절차 (그림 2a) 필요합니다. 수술 전후 예방 적 항생제는 일상적으로 필요한 것은 아니지만 면역 동물에 표시 될 수있다. 동물 단말기 이소 플루 란 흡입을 이용하여 희생되었다.

기증자 준비 및 이식 수확

  1. 복강 내 (IP)에 의해 동물의 주사 미다 졸람 (5.0 ㎎ / ㎏), 메데 토미 (0.5 ㎎ / ㎏) 및 펜타닐 (0.05 ㎎ / ㎏ 체중)를 마취. 수술 분야에 부정사 위치에 마우스를 놓고 페달 철수 반사에 의해 수술 내성을 확인합니다.
  2. 클로르헥시딘으로 피부를 세 번 소독하고 중간 선 복부 절개를 수행합니다. 하대 정맥을 노출 왼쪽에 젖은 거즈로 장을 후퇴.
  3. 항 응고에 대한 하대 정맥을 통해 0.4 mL의 생리 식염수에 희석 헤파린의 50 IU를 주사. 헤파린 후 용기를 1 분 절개.
  4. 다이어프램을 열고 심장을 노출하는 양자 개흉술을 수행합니다. 앞쪽에 가슴 벽 우량 반영 클램프와 장소에서 개최됩니다.
  5. 흉선을 제거하고 퉁명스럽게 대동맥과 폐동맥 사이의 결합 조직을 해부하다. 우측 상대 정맥을 절개.
  6. 의 수준에서 동원 상행 대동맥에 구멍30 G 바늘 팔 머리 트렁크는 5 ML의 주사기에 장착 천천히 4 ℃ 저온 심정지 용액 3 ㎖에 과도한 압력없이 retrogradually 마음을 관류. 관상 동맥에 공기의 유입을 피하십시오. 추가로 심정지를 향상 그래프트 상 빙냉 식염수 놓는다.
  7. 팔 머리 트렁크의 기원에 근위 대동맥을 가로로 쪼개다.
  8. 8-0 실크 심장에 가까운 열등 우수한 venae 모두 cavae을 결찰과 합자로 원심을 가로로 쪼개다.
  9. 같은 말단 가능한 폐 트렁크를 무료 해부하다. 8-0 실크 분기에 가까운 폐 동맥을 결찰하고 원심을 가로로 쪼개다.
  10. 단일 8-0 실크 봉합사로 모두 함께 폐 혈관을 결찰하고 그들을 가로로 쪼개다.
  11. 기증자로부터 심장을 제거하고 이식까지 얼음처럼 차가운 심정지 용액에 보관하십시오.

2.받는 사람 준비

  1. 준비11 호 메스 또는 현미경 가위로 폴리이 미드 튜브를 절단하여 문합을위한 커프스. 커프는 원통형 몸체 및 혈관 클램프의 배치를위한 확장 (원주의 1 / 3의), 1mm (도 2b)의 길이가 각각 이루어져있다.
  2. 동물을 마취하고 전술 한 바와 같이 수술 내성을 확인. 유체 교체 0.25 ml의 따뜻한 식염수의 피하 (SC)를 주입한다.
  3. 전기 면도기를 사용하여 오른쪽 자궁 지역의 머리를 제거하고 따뜻한 패드 앙와위에서 동물을 배치합니다. 호흡을 손상시킬 수있는이 같은 전면 사지를 overstretching 피하면서 테이프의 가닥 다리를 고정합니다. 건조 함을 방지하기 위해 안과 용 연고를 사용하여 눈을 커버. 수술 부위를 클로르헥시딘으로 3 회 소독한다.
  4. 경정맥 노치에 오른쪽 하악 각도에서 가로 피부 절개를합니다.
  5. 퉁명스럽게 내선 동원ernal 경정맥. 바이폴라 집게와 곁가지를 소작하고 그들을 가로로 쪼개다.
  6. 턱밑 샘에서 정맥과 합류의 수준에서 합자 사이의 외부 경정맥을 나눈다.
  7. 커프를 통해 외부 경정맥을 당겨 커프의 확장에 혈관 클램프를 배치하여 근위 혈관을 폐색. 합자를 제거 1:10 헤파린 식염수로 혈관 내강을 관개.
  8. 커프를 통해 혈관 벽을 에버트와 사전 원주 8-0 실크 봉합사로 고정합니다.
  9. 흉쇄 근육의 피상적 인 부분을 제거합니다.
  10. 오른쪽 경동맥을 동원 경동맥 분기 아래 합자 사이의 혈관을 가로로 쪼개다.
  11. 커프를 통해 경동맥을 당겨 커프의 확장에 Yasargil 클램프를 배치하여 근위 혈관을 폐색. 합자를 제거 1:10 헤파린 식염수로 혈관 내강을 관개.
  12. 부드럽게 dilat전자 혈관 dilatator와 동맥 내강은 커프를 통해 혈관 벽을 에버트와 사전 원주 8-0 실크 봉합사로 고정합니다.
  13. 이식 주입을위한 충분한 공간을 확보하기 위해, 턱밑 샘의 오른쪽 엽을 제거합니다.
  14. 이식까지 촉촉한 수술 필드를 유지합니다.

3. 이식 주입

  1. 거꾸로 내측 지향 대동맥과 측면 폐동맥과받는 사람 자궁 경부 지역에서 이식을 놓습니다.
  2. 경동맥과 팔목에 걸쳐 이식의 대동맥을 당겨 원주 8-0 실크 봉합사로 문합을 확보.
  3. 그 앞쪽 측면에 폐 트렁크를 절개와 외부 경정맥과 팔목에 그것을 잡아 당깁니다. 또 원주 8-0 실크 봉합사로 문합을 확보.
  4. 경동맥의 언 클램프에 의해 다음, 외부 경정맥에 클램프를 제거합니다. 마음은 혈액 즉시 채 웁니다. R을 향상시키기eperfusion는 이식 상에 37 ° C 따뜻한 식염수를 놓습니다. 일반적으로 심장은 1 분 내에 동 율동을 개발하고 있습니다. 정맥 사이트에서 커프 확장을 제거합니다.
  5. 올바른 이식 위치를 확인, 문합은 비틀림없이 긴장이없는 선박이어야합니다. 이 이후 피부의 소작 혈관은 상처 치유를 손상시킬 수는 없습니다. 일반적으로 출혈 자발적으로 중지합니다. 단일 8-0 연속 봉합으로 피부를 닫습니다.

4. 수술 후 케어

  1. 유체 교체 0.25 ml의 따뜻한 식염수 사우스 캐롤라이나를 주입한다.
  2. 마취제는 날록손 (1.2 ㎎ / ㎏), 플루 마제 닐 (0.5 ㎎ / ㎏)과는 흉골 드러 누움을 유지하기에 충분한 의식을 회복 할 때까지 따뜻한 패드 위에 동물 왼쪽 SC atipamezol (2.5mg / 체중 kg)을 주사 길항. 비정상적인 행동을 등록하는 적어도 하나의 추가 시간 동안 동물을 관찰한다. 완전히 recove 때까지 다른 동물의 회사에 수술을 한 동물을 반환하지 않습니다빨간색.
  3. 부 프레 노르 핀과 선제 진통제를 제공 (0.05 ㎎ / ㎏ SC 세 하루에 번) 또는 시술 후 72 시간의 최소 기간 동안 지역 기관 프로토콜에 따라 다른 진통제.
  4. 외과 의사와 수의사는 동물을 정기적으로 볼 수 있습니다. 체중 감소> 15 %, 무관심, 부종 또는 외과 측 감염 동물의 경우 단말기 이소 플루 란 흡입을 사용하여 안락사된다.

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결과

우리 팀은 성공적으로 약 20 훈련 수술 후 설명 된 기술을 수행 할 수 있습니다. 가장 어려운 부분은 쉽게 다시 플립 여러 시도가 찢어 벽을 초래할 수 있기 때문에, 커프스 위에 경동맥 혈관 벽을 에버트한다. 훈련 기간 후에, 평균 총 수술 시간은 60 ± 8 분이었다. 약 20 분은 기증자 수확, 자궁 혈관 문합과 피부 폐쇄에 대한 15 분 준비를위한 25 분 필요합니다.

심근 I / R 상해의 조사를 위해 우리는 92 %의 수술 성공률 다양한 실험 설정에서 동계 C57BL / 6 마​​우스에 200 개 이상의 작업을 수행. 조기 사망은 문합을 수행하기에 어려움 (N = 3), 문 합부 누출 (N = 2)의 원인 및 심폐 실패 (N = 10)이었다. 하나의 동물에 의한 신경 손상을 복구 후 안락사되었다. 수술 생존자 중, 이식 생존에> 95 %였다칠일 (그림 4). 동계 이식받는 사람의 숫자는 3 개월 이상 계속 살아있다. 예방 적 항생...

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토론

우리는 다양한 실험 설정에서 90 % 이상의 성공률과 200 개 이상의 심장 이식을 완료했습니다. 여기에 설명 된 기술로, 전체 절차는 숙련 된 의사에 의해 60 분 내에 완료 될 수있다. 장기 조달 전에 자궁 혈관을 제조함으로써, 총 그래프트 허혈 시간을 20 분으로 제한 할 수있다. 주입 (온 허혈 시간) 대 시간 봉합술 (16)에 비해 커프 기술을 이용하여 현저하게 짧다.

대신 단순히 이전에 5,17 설명 된대로 심장을 절개, 우리는 임상 적으로 사용 심정지 솔루션과 저체온증에 의해 이식을 관류하여 심장 마비를 유도한다. 결정질 Custodiol HTK 용액 10 밀리몰 / ℓ 칼륨과 나트륨, 칼슘, 마그네슘의 낮은 농도를 포함하고 효과적으로 마음을 체포. 첨가제 히스티딘, 트립토판 - 케 토글 루타 레이트가 산증을 감소 ATP를 제공하고, 세포막 보호 뒤링 허혈. 이 오픈 심장 수술 동안 제어 심장 마비의 임상 적 상태와 유사한 ...

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공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

M.-A. Deutsch는 Dr. Rusche Forschungsprojekt (2014), Deutsche Stiftung für Herzforschung 및 Deutsche Gesellschaft für Thorax- Herz- und Gefäßchirurgie의 지원을 받습니다. M. Krane은 Deutsche Stiftung für Herzforschung (F/37/11), Deutsches Zentrum für Herz Kreislauf Forschung (DZHK B 13-050A; DZHK B 14-013SE) 및 Deutsche Forschungsgemeinschaft(KR3770/7-1; KR3770/9-1)

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
겸자 JFC-7.2S & TP-00036곡선 팁 0.20mm
용기 확장기 D-5aS& TS-00124
Adventita 가위S & TS-00102
혈관 클램프 B-1VS& TS-00396
Yasargil ClipPeter Lazic65,0973.5mm 길이
양극성 집게Micromed148-100-011팁 0.25mm
폴리이미드 튜브River Tech Medical19-24 게이지
8.0 실크 합자Catgut
Custodiol HTK 솔루션필수 제약

참고문헌

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