Minimaal Invasieve Transversale Aorta Vernauwing in Muizen

Samenvatting

Minimaal invasieve dwarse aorta vernauwing (MTAC) behoudt de essentie van de reguliere dwarse aorta vernauwing (TAC), terwijl het elimineren van het gebruik van een ventilator met tracheale intubatie. Het blijkt een zeer wenselijke werkwijze voor high-throughput studies linker ventrikel overbelasting, met name translationele studies.

Samenvatting

Minimaal invasieve dwarse aorta vernauwing (MTAC) is een meer gewenste methode voor de vernauwing van de dwarse aorta in muizen dan standaard open-borstkas dwarse aorta vernauwing (TAC). Hoewel dwarse aorta vernauwing is een functionele werkwijze voor de inductie van hoge druk in de linker ventrikel, is een moeilijkere en langere procedure door gebruik van kunstmatige beademing met tracheale intubatie. TAC is vaak ook minder survivable, zoals de nieuwere methode, MTAC, noch vereist het snijden van de ribben en de intercostale spieren, noch tracheale intubatie met een ventilatie-installatie. In MTAC, in tegenstelling tot een thoracotomie om toegang naar de borstholte, de aortaboog wordt bereikt door een incisie in de voorste nek. De schildklier wordt getrokken terug naar het borstbeen inkeping te onthullen. Het borstbeen wordt vervolgens bezuinigen op de tweede rib niveau, en de aortaboog wordt eenvoudig bereikt door het scheiden van het bindweefsel en de thymus. VanEr kan een hechting worden gewikkeld rond de boog en gebonden met een spacer, en vervolgens het knippen en sternale huid kan worden afgesloten. MTAC een veel snellere en minder invasieve manier linksventriculaire hypertensie induceren en kan de mogelijkheid voor high-throughput studies. Het succes van de vernauwing kan worden gecontroleerd hoogfrequent trans- thoracale echocardiografie, met name kleur Doppler en pulsed-wave Doppler, de stroomsnelheden van de aortaboog te bepalen en linker en rechter halsslagaders, de afmeting van de bloedvaten, en de linker ventriculaire functie en morfologie. Een succesvolle vernauwing activeren ook significante histopathologische veranderingen zoals hartspiercel hypertrofie met interstitiële en perivasculaire fibrose. Hier, is de procedure van MTAC beschreven, laten zien hoe de resulterende stroom veranderingen in de halsslagaders worden onderzocht echocardiografie, grove morfologie en histopathologische veranderingen in het hart.

Inleiding

Het algemene doel van dit artikel is om aan te tonen hoe dwarse aorta vernauwing (TAC) in muizen kan worden gewijzigd om een ​​eenvoudiger en doelmatiger chirurgie te produceren. TAC werd eerst geïntroduceerd in 1991 ¹ en geactiveerd moleculaire biologen om de cellulaire en moleculaire mechanismen die leiden tot hypertrofie van de linker hartkamer en hartfalen, met name kleine dieren met gemanipuleerde genomen ^{2, 3, 4, 5, 6} bestuderen. Ondanks de effectiviteit van het gewenste drukoverbelasting, is de techniek uiteindelijk beperkt door de moeilijkheden bij het uitvoeren van de procedure, waarvan het lage overlevingskans. Een chirurg uitvoeren TAC moet kunnen endotracheale intubatie thoracotomie uitgevoerd en nog kunstmatige ventilatie om longcollaps ¹ voorkomen.

content "> Vaak wordt een eenvoudige en minder invasieve methode gewenst. Bijgevolg minimaal invasieve dwarse aorta vernauwing (MTAC) werd ontwikkeld ^3. Hoewel de uitkomst (specifiek, linker ventriculaire hypertrofie) hetzelfde is, de procedure resulteert in significant minder inrichtingen en minder schade aan het dier. MTAC blijkt een gewenste methode die een grotere overlevingskans heeft, boven 90%, en heeft een bedrijfstijd van slechts 15 tot 25 min. de zeldzame gevallen van sterfte na succesvolle operatie kan te wijten zijn aan te -tight vernauwing van de aortaboog, wat resulteert in een enorme linker ventrikel overbelasting en fatale vermindering van de bloedtoevoer naar essentiële organen zoals de nieren.

Nadat de procedure is voltooid, kan echocardiografie worden gebruikt om het succes van lijmen en de cardiale morfologie en functie geëvalueerd. Hoogfrequent ultrageluid kan worden gebruikt om de diameter te meten en de stroom veranderingen in de linker en rechterhalsslagaders, de aorta vernauwing van maximale luchtsnelheidsmetingen visualiseren, en de linker ventrikel wanddikte en functionele parameters ^{7, 8} bepalen. Na euthanasie, kunnen de organen ook verzameld voor histopathologisch onderzoek met hematoxyline en eosine kleuring en Picrosirius collageen kleuring, welke laatste bijzonder nuttig voor de waarneming van fibrose.

Protocol

Het protocol volgt de richtlijnen van de Commissie voor het gebruik van levende dieren in Onderwijs en Onderzoek (CULATR) aan de Universiteit van Hong Kong.

1. Operation Site Voorbereiding

1. Ontsmet de operatie site met 75% isopropylalcohol. Stel het verwarmingselement temperatuur tot 37 ° C op veranderingen in hart en ademhalingssnelheid van het doeldier te voorkomen.
2. Gebruik chirurgische instrumenten gesteriliseerd Zwaartekrachtverplaatsing sterilisatie bij 121 ° C gedurende 30 minuten of door andere geschikte werkwijzen.
3. Neem 2-4 30-gauge naalden en kromme ze met een naaldhouder, zoals gezien in figuur 1, een instrument voor ligatie en weefsel scheiding en voor gebruik als een oprolmechanisme maken. Monteer de nu gebogen naald op een katoenen applicator voor gebruik in de chirurgie.
4. Stomp een 27-gauge naald en curve deze 90º met de naald houder. Strijk de tip door wrijven een hard oppervlak om een ​​0,4-mm spacer in ligatie stap te maken.

2. Toebereiding van dieren

1. Verdoven a 2 maanden oud, man, 22-25 g C57BL / 6N muis met een geschikte ketamine en xylazine mengsel in relatie tot het lichaamsgewicht: 100 mg / kg + 10 mg / kg ip Bevestig de verdoving met de negatieve staart knijpen reflex .
2. Verwijder de haren op de voorste nek en borst met een 2- tot 3-min toepassing van ontharingscrème. Verwijder de crème met warm water en een katoenen applicator.
3. Toepassen oftalmische zalf of gel aan de ogen van het dier om het uitdrogen van de cornea te voorkomen.
4. Leg het dier op een verwarmingselement in rugligging en gedrag intra-operatieve monitoring, en zorg ervoor dat de juiste documentatie bij elke 15-min interval te houden.
5. Gebruik chirurgische ponsband de ledematen het verwarmingselement veilig om het dier in de juiste positie te houden tijdens de operatie.
6. Ontsmet de huid afwisselend met alcohol en povidonjood-oplossing drie keer.
7. Gebruik een steriele draap met een blootgestelde operatieveld om besmetting te voorkomen. Gebruik nieuwe, steriele handschoenen voor elke muis en als dat nodig is.

3. Ligatie Procedure

1. Open de huid van de muis bij de middellijn positie van de hals en de borst met een scalpel.
2. Trek aan de schildklier in de richting van het hoofd door het voorzichtig scheiden bindweefsel met stompe schaar.
3. Scheid de spierlaag van de luchtpijp van de middellijn naar beide zijden van de gebogen naalden.
4. Met behulp van de botte schaar, knipte het borstbeen naar de tweede rib (ongeveer 5 mm). Open de cut met een oprolmechanisme of gebogen pincet.
5. Scheid de thymus lobben van elkaar en de onderste borstwand door het scheiden van het bindweefsel met de gebogen naald; de dwarse aortaboog en twee halsslagaders worden duidelijk zichtbaar op dit punt.
6. Plaats de gekromde naald onder de boog en perforeer tussen de vaatwand en bindweefsel anderzijds door pushing de gebogen hoofd naar buiten.
7. Met behulp van de gekromde naald, trek de 6-0 monofilament hechtdraad onder de aortaboog.
8. Plaats de afstandhouder in de lus en bevestig de hechtdraad op zijn plaats met een double-knoop. Verwijder de spacer voorzichtig.
9. Bevestig een succesvolle vernauwing met de knoop positie en snijd de uiteinden van de hechtdraad.
10. Sluit de borstwand met behulp van 6/0 zijden hechtdraad met een eenvoudige onderbroken hechtdraad patroon. Sluit de huid met een 6/0 monofilament hechtmateriaal in een continue hechting patroon.

4. postoperatieve zorg

1. Toepassen povidon-joodoplossing de hechting plaats en plaats het dier in een voorverwarmde kooi voor terugwinning en postoperatieve monitoring.
2. Injecteren buprenorfine (0,05-0,1 mg / kg sc elke 12 uur) na het dier weer bij bewustzijn is om pijn te verlichten en bieden de muis met geschikte zacht voedsel.
3. Breng het dier naar een 12-uur licht / donker-cyclus kamer na volledig herstel.

5.Echocardiografie: Bevestiging van succesvolle Ligation en Metingen

1. Na één week, verdoven de eerder gestreepte muis met 3-5% isofluraan voor inductie, en 1-1,5%, onderhoud, met 1 l / min zuurstofdebiet.
2. Verwijder het borsthaar met behulp van ontharingscrème. Grondig verwijder de crème met warm water en een katoenen applicator.
3. Bevestig de muis in rugligging de dieren handling platform, gehandhaafd op 37 ° C. Solliciteer elektrodengel aan de poten en plak ze op het pad met elektroden.
4. Solliciteer ultrasound gel om de muis borst. Met een 40-MHz MS550D probe en een hoogfrequent ultrageluidsysteem, voeren kleur Doppler en pulsed-wave Doppler scanning op de linker en rechter carotide slagaders, evenals de aortaboog.
5. Met behulp van B-modus, zoekt de linker hartkamer. Met behulp van M-Mode, kan de systolische en diastolische wanddikte worden gemeten. Gebruik Cine Store en Frame Store om gegevens en beelden op te slaan, zoals vereist.
6. Uzingen B-modus, zoekt de linker gemeenschappelijke halsslagader voor het vertakkingspunt. Gebruik pulsed-wave en kleur Doppler om de stroom te evalueren. Herhaal de rechter halsslagader bij iets soortgelijks. Sla de beelden in Cine Store en Frame Store modi om later te analyseren.
7. Kantel de dieren hanteren platform helemaal naar links, zodat de muis in de linker decubitus positie. Plaats de probe van de muis, 30 ° ten opzichte van een stand evenwijdig aan de kop van de parasternale positie en manipuleren X en Y de aortaboog vinden.
8. Zoek de vernauwing. Gebruik kleur Doppler modus om de plaats van de versmalling beter zichtbaar te maken, zoals bloed stromen door een smal kanaal tussen het punt waar de twee halsslagaders vertakken van de aortaboog.
9. Gebruik pulsed-wave en kleur Doppler aan de piek stroomsnelheid te meten. Gebruik Cine Store en Frame Store om gegevens en beelden op te slaan, zoals vereist.
10. Laat het dier te laten bekomen op een verwarmingselement in buikligging.Terugkeren het dier naar de oorspronkelijke kooi in een 12-uur licht / donkercyclus kamer nadat deze volledig is hersteld van anesthesie.

Resultaten

MTAC maakt de inductie van significante hypertensie bij de linker ventrikel tijdig.

Zoals blijkt uit figuur 1, de bereiding van de primaire instrumenten voor de procedure is eenvoudig en minimaal, waarvoor slechts 2-4 30-gauge naalden worden gebogen en plaats gehouden met een polyurethaanbuis. De chirurgische procedure zelf is minder ingewikkeld, in vergelijking met TAC, en kan gemakkelijk worden uitgevoerd. Z...

Discussie

Rockman en collega bedacht de eerste methode voor aorta verbinden als methode om drukoverbelasting bestuderen in het hart. Dit stelde onderzoek te beginnen met de cellulaire en moleculaire consequenties van hypertensie en hartfalen ¹ ontdekken. Een verbeterde werkwijze, minimaal invasieve dwarse aorta vernauwing (MTAC), biedt een vatbaar, tijdsafhankelijke werkwijze voor de inductie van drukoverbelasting linker en hartfalen, zonder de nadelen van de conventionele dwarse aorta vernauwing

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
1 inch 30 Gauge Needles	BD, Franklin Lakes, NJ 07417, VS.	305128	Gebogen zoals in de procedure en Figuur 1
27 Gauge Naald	BD, Franklin Lakes, NJ 07417, VS.	301629	Blunt en glad maken voor ruimtegever
6/0 Dafilon	B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Duitsland.	C0933066
6/0 Silkam	B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Duitsland.	C0762067
Steriele handschoenen	A.R. Medicom, Inc (Azië), Hongkong.
Wattenstaafje	Mannings, Quarry Bay, Hongkong.		Lokale winkelcentrum
Ontharingscreme	Veet (Hongkong), Kwun Tong, Kowloon, Hongkong		Lokale winkelcentrum
Lexer-Baby schaar	FST, British Columbia V7H 0A6, Canada.	14078-10
Gebogen Iristang	FST, British Columbia V7H 0A6, Canada.	11065-07
Micro Olsen-Hegar Naaldhouder	WPI, Sarasota, FL 34240, VS.	501989
Stereomicroscoop	WPI, Sarasota, FL 34240, VS.	PZMIII-BS
GenTeal Ooggel	Novartis, East Hanover, NJ 07936, VS.		Lokaal Apotheek
Verwarmingspad	Kent Scientific Corporation, Torrington, CT 06790, VS.	DCT-20
Chirurgisch tape	Laboratory Animal Unit
Ketamine en Xylazine	Laboratory Animal Unit
Betadine	Laboratory Animal Unit
Buprenorfine	Laboratory Animal Unit