Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Preklinische evaluatie van stents van de kransslagader

1.3K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/64038

⸱

25 augustus 2022

 , 

In dit artikel

Samenvatting

Nieuwe ontwerpen en materialen van kransslagaderstents moeten vóór klinisch gebruik worden getest in relevante preklinische modellen. Hier beschrijven we een atherosclerotisch konijnenaortamodel en een varkenskransslagadermodel voor stentonderzoek met in vivo en histologische analyses.

Samenvatting

Coronaire hartziekte levert wereldwijd een belangrijke bijdrage aan morbiditeit en mortaliteit. Hoewel veranderingen in levensstijl en medicatie de hoekstenen van de behandeling zijn, worden angioplastiek en stenting van de kransslagaderballon routinematig uitgevoerd bij patiënten met acute coronaire syndromen en chronische coronaire hartziekte die symptomatisch blijven bij optische medische behandeling. In de afgelopen decennia zijn er verschillende generaties coronaire stents ontwikkeld. Ballonangioplastiek en stenting worden ondersteund door het gebruik van farmaceutische middelen die op ballonnen en het stentoppervlak worden aangebracht, hetzij om de genezende eigenschappen van de slagader na de interventie te bevorderen, hetzij om de vorming van restenose te voorkomen. Nieuwe apparaten moeten grondig worden getest op veiligheid en werkzaamheid voordat ze in de klinische praktijk worden geaccepteerd; Er is dus een voortdurende behoefte aan betrouwbare en reproduceerbare preklinische methoden voor stentevaluatie. We beschrijven hier een varken kransslagadermodel en een atherosclerotisch konijnenmodel voor coronaire stentonderzoek en beschrijven de basisstappen in intravasculaire beeldvorming en stenthistologie.

Inleiding

Atherosclerotische coronaire hartziekte vormt een aanzienlijke belasting voor de gezondheidszorgstelsels van landen over de hele wereld1. Angioplastiek en stenting van de kransslagaderballon worden routinematig uitgevoerd bij patiënten die lijden aan acute coronaire syndromen en bij symptomatische patiënten met stabiele coronaire hartziekte2. Ballonangioplastiek was een revolutionaire uitvinding om vernauwde of zelfs afgesloten kransslagaders te revasculariseren. Coronaire stents verbeterden de resultaten van percutane coronaire interventies (PCI's) verder door acute terugslag van de slagader na ballonangioplastiek te voorkomen3. De resultaten van PCI's werden verder verbeterd met de introductie van medicijnafgevende stents (DES's) of stents bedekt met antiproliferatieve medicatie om in-stent restenose (ISR) te bestrijden - het opnieuw vernauwen van een eerder ingezette stent. DES'en zijn verder ontwikkeld om dunnere maar duurzamere stentsteunen en biologisch afbreekbare polymeren voor medicijnafgifte te hebben. Conceptueel gezien is het stijve platform van de stent slechts enkele weken tot maanden nodig om terugslag van de slagader te voorkomen. Dit heeft geleid tot een nieuwe generatie steigers die volledig biologisch afbreekbaar zijn. Vroege biologisch afbreekbare stents en steigers hebben enkele tegenslagen gekend, aangezien studies een verhoogde incidentie van stenttrombose 4 hebbengemeld. Als gevolg hiervan worden biologisch afbreekbare stents niet veel gebruikt.

Alleen al in de Verenigde Staten worden jaarlijks bijna een miljoen PCI's uitgevoerd. De ontwikkeling van nieuwe stentmaterialen en -ontwerpen zal worden voortgezet naarmate meer en meer patiënten intravasculair worden behandeld. De evaluatie van nieuwe hulpmiddelen vereist tests in een biologisch relevante omgeving, wat het gebruik van een geschikt diermodel vereist. Preklinische diermodellen zijn nog belangrijker bij het bestuderen van biologisch afbreekbare apparaten, omdat de degradatie-eigenschappen van deze apparaten onvoorspelbaar kunnen zijn. Evaluatie moet worden uitgevoerd in grote diermodellen, waarin apparaten die groot genoeg zijn om bedoeld te zijn voor gebruik door patiënten, kunnen worden bestudeerd.

We beschrijven hier een varken kransslagadermodel en een atherosclerotisch konijnenaortamodel voor preklinische stentevaluatie 5,6. Beide modellen zijn geschikt voor apparaten en apparatuur die zijn ontworpen voor klinisch gebruik. We presenteren in vivo beeldvormingsmodaliteiten voor de beoordeling van de prestaties van de stent, stenttrombose en ISR. Daarnaast tonen we methoden voor histologische analyses van plastisch ingebedde weefsels, waaronder immunohistologie7.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Alle dierproeven zijn goedgekeurd door de Raad voor Dierproeven in Finland. Volwassen 3,0-4,0 kg Nieuw-Zeelandse witte (NZW) konijnen werden gebruikt voor het atherosclerotische konijnenmodel. Voor de coronaire studie bij varkens wogen de dieren aan het begin van het experiment 30-40 kg. Het protocol voor het atherosclerotische model van konijnen en het coronaire arteriemodel van varkens wordt afzonderlijk beschreven, gevolgd door een beschrijving van hoe histologie kan worden uitgevoerd voor niet-afbreekbare coronaire stents, ongeacht het gebruikte in vivo model.

1. Atherosclerotisch model van konijnen

OPMERKING: Om snelle atherosclerotische veranderingen in de aorta te induceren, krijgen de dieren een cholesterolrijk dieet en ondergaan de aorta's de-endothelialisatie voordat de stent wordt geïmplanteerd. Stenting en beeldvorming worden uitgevoerd via de halsslagaders en de stents worden verwerkt voor histologie zoals hieronder beschreven. Intravasculaire echografie (IVUS) is geschikter dan optische coherentietomografie (OCT) voor de aorta van konijnen, omdat er geen arterieel spoelen nodig is.

  1. Dieet met een hoog cholesterolgehalte (Figuur 1)
    1. Zet het gewone konijnenvoer om in cholesterolrijk voer door cholesterol toe te voegen. Meng cholesterol in een deel ethanol en een deel diethylether (250 g cholesterol op 2 L 96% EtOH en 2 L diethylether) op een magnetische roerder in een groot bekerglas.
    2. Als het cholesterol is opgelost, giet je het mengsel over 25 kg konijnenvoer in een grote bak in een kap. Meng het voer meerdere keren per dag gedurende 3-4 dagen tot het mengsel is opgedroogd.
    3. Dit levert een 1% cholesterolvoer op. Om 0,025% cholesterolvoer te maken, wordt het 1% cholesterolvoer in een verhouding van 1:40 gemengd met gewoon konijnenvoer.
  2. Ballondenudatie van de aorta van konijnen
    1. Meng aspirine in het drinkwater van het konijn, beginnend 3 dagen voorafgaand aan denudatieschade en ga door tot het einde van het experiment (100 mg aspirine op 1 L drinkwater). Water wordt ad libitum aangeboden.
    2. Verdoof de konijnen met 0,3 mg/kg medetomidine en 20 mg/kg ketamine subcutaan (s.c.). Verwijder de vacht van de liesstreek en de binnenkant van de dijen van het rechterachterbeen met een trimschaar en steriliseer de huid met een ontsmettingsmiddel op basis van ethanol.
    3. Dien een perioperatief profylactisch antibioticum toe (125 mg cefuroxim s.c.).
    4. Breng een plaatselijke verdoving aan voorafgaand aan de incisies in de huid met 10 mg/ml lidocaïne s.c. langs de binnenkant van de dij langs de groef, die de belangrijkste bloedvaten en zenuwen in het dijbeengebied vasthoudt.
    5. Maak een incisie in de huid en beweeg voorzichtig door het onderhuidse weefsel en de beenspieren met een operatieschaar en een dissectieschaar.
    6. Leg de dijbeenslagader bloot en scheid deze van de omliggende weefsels en de ader en zenuw.
    7. Passeer een 5-0 niet-resorbeerbare chirurgische hechting twee keer onder de slagader in de proximale dijbeenslagader. Breng de slagader voorzichtig omhoog met de hechtlijn (er wordt geen ligatuur gemaakt, maar de chirurgische hechting wordt vastgehouden met een paar naaldschroevendraaiers of een muggentang). Deze lijn wordt gebruikt om de bloedtoevoer naar de dijbeenslagader tijdelijk te stoppen.
    8. Steek een 5-0 niet-resorbeerbare hechtlijn twee keer onder het distale deel van de dijbeenslagader en bind een ligatuur stevig vast om de distale dijbeenslagader af te sluiten (bijvoorbeeld met een molenaarsknoop).
    9. Maak een kleine incisie van 1-2 mm of arteriotomie in de slagader met een microchirurgische schaar of een fijn scalpel terwijl de slagader door een assistent wordt ondersteund en op zijn plaats wordt gehouden vanaf de proximale en distale chirurgische lijnen.
    10. Breng een Fogarty 3F embolectomie-ballonkatheter in de slagader in de richting van de darmbeenslagader. Bereid de embolectomiekatheter voor voordat deze wordt ingebracht voor door deze aan te sluiten op een spuit van 1 ml gevuld met 0,6 ml lucht (zoutoplossing kan ook worden gebruikt, maar een met lucht gevulde ballon is meer compliant). De proximale chirurgische lijn wordt neergelaten om de doorgang van de embolectomiekatheter mogelijk te maken.
      OPMERKING: Voor de procedure wordt een Fogarty-embolectomiekatheter zonder voerdraadlumen gebruikt.
    11. Steek de embolectomiekatheter 30 cm in de slagader (zoals beoordeeld aan de hand van de markeringen op de katheterschacht). Blaas op met de spuit en trek aan de opgeblazen katheter totdat deze ten minste de darmbeenvertakking bereikt, waarna weerstand op de katheter wordt gevoeld.
    12. Laat de embolectomiekatheter leeglopen en breng deze opnieuw in de aorta. Herhaal de pull-back in totaal drie keer.
    13. Nadat de denudatie is voltooid, trekt u de embolectomiekatheter terug en sluit u de dijbeenslagader af met de proximale hechtlijn. De dijbeenslagader wordt dus na de ingreep afgesloten. Vanwege de goede collaterale circulatie in de achterpoot van het konijn zijn er echter zelden gezondheidsproblemen in verband met ischemie.
    14. Ligate de spier die de dijbeenslagader bedekt met 4-0 resorbeerbare hechtingen en de huid met een intracutane hechting met een 4-0 resorbeerbare hechtlijn.
    15. De dieren worden in de gaten gehouden totdat ze wakker en alert zijn en drinken of eten. Vergemakkelijk het herstel van konijnen met het gebruik van een verwarmde kamer met toegang tot water en hooi.
    16. Dien carprofen toe na chirurgische ingrepen gedurende 1-3 dagen of langer indien nodig (2 mg/kg s.c., eenmaal daags) voor analgesie.
  3. Stenting van de konijnenaorta
    1. Begin met clopidogrel op de dag van de stenting met een oplaaddosis van 30 mg en ga door met 15 mg per dag tot het einde van het experiment. Maal clopidogrel tabletten in een vijzel, meng ze met leidingwater (5 ml water voor een tablet clopidogrel van 75 mg; de oplaaddosis is 2 ml gevolgd door 1 ml per dag) en dien toe via een maagsonde.
      OPMERKING: Clopidogrel lost niet volledig op in leidingwater; Maak dagelijks een verse dosis voordat u de konijnen medicatie geeft. Zorg er nu voor dat de konijnen dagelijks aspirine krijgen toegediend na de denudatieschade.
    2. Verdoof de konijnen met 0,3 mg/kg medetomidine en 20 mg/kg ketamine s.c.
    3. Dien een perioperatief profylactisch antibioticum toe (125 mg cefuroxim s.c.).
    4. Verwijder het haar van de voorste kant van de nek met een scheertondeuse en steriliseer de huid met een ontsmettingsmiddel op basis van ethanol.
    5. Breng lidocaïne aan als plaatselijk verdovingsmiddel langs de middellijn van de hals (3-5 ml) en maak een longitudinale snede van 4-5 cm door de huid.
    6. Open de platysma door met een dissectieschaar in de lengterichting te knippen. Coaguleer kleine bloedende arteriolen door te knijpen met een chirurgisch pincet of te coaguleren met een unipolair of bipolair stollingsapparaat.
    7. In de spieren van de nek wordt een natuurlijke groef geïdentificeerd, waartussen de halsslagader samen met de nervus vagus zich bevindt (tussen de sternomastoïde en sternohyoïde spieren) (Figuur 2A). Ontleed de slagader zorgvuldig en scheid deze van andere weefsels. De rechter halsslagader heeft de voorkeur omdat deze een directere toegangslijn tot de dalende aorta biedt.
    8. Steek een 5-0 niet-resorbeerbare hechtlijn twee keer onder het distale deel van de halsslagader en lig de slagader stevig vast. Houd de chirurgische lijn omhoog om het distale deel van de halsslagader omhoog te brengen.
    9. Passeer een 5-0 niet-resorbeerbare chirurgische lijn twee keer onder het proximale deel van de halsslagader. Gebruik zonder een ligatuur te maken de proximale operatielijn om de halsslagader op te tillen om de bloedtoevoer naar de halsslagader in het operatiegebied tijdelijk te blokkeren.
    10. Maak met een microchirurgische schaar een kleine arteriotomie van 1-2 mm in de halsslagader tussen de chirurgische lijnen.
    11. Steek een volledig voorbereide 5F- of 6F-inbrenghuls in de proximale richting.
      1. Spoel de huls met zoutoplossing, breng de dilatator in de huls en spoel door voordat de huls in de slagader wordt ingebracht. Om het voortbewegen van de huls te vergemakkelijken, steekt u bovendien een korte voerdraad door de dilatator om een taps toelopende punt voor de huls te maken.
      2. Zodra de punt van de huls (of beter gezegd de dilatator) zich in de halsslagader bevindt, laat u de proximale operatielijn zakken om de schede in de slagader te laten passeren.
    12. Schuif de schede 2-3 cm in de halsslagader.
    13. Verwijder de obturator en de draad uit de inbrenghuls.
    14. Bevestig de plaatsing van de huls in de slagader door de hulsklep te openen en een kleine hoeveelheid (1-2 ml) bloed uit de huls te laten lopen.
    15. Spoel de schede met gehepariniseerde zoutoplossing (5000 IE per 1000 ml, 0,9% NaCl) en hecht deze vast in de chirurgische lakens of de huid van het konijn. Hepariniseer het konijn door niet-gefractioneerde heparine via de schede toe te dienen (150 IE/kg).
    16. Verplaats het dier naar de katheterisatietafel als de operatie niet op de tafel van het katheterisatielaboratorium is uitgevoerd.
    17. Schuif een dunne coronaire voerdraad (0.014 inch) door de inbrenghuls en leid deze onder fluoroscopie in de dalende aorta. Schuif een 5F-geleidekatheter over de voerdraad.
      OPMERKING: Een geleidekathheter met een bocht kan worden gebruikt als men moeite heeft met navigeren van de halsslagader naar de dalende aorta.
    18. Als een geleidekathheter met een schuine punt is gebruikt om toegang te krijgen tot de dalende aorta, vervang deze dan door een rechte geleidekatheter over de voerdraad om stents of beeldkatheters aan te brengen.
    19. Verkrijg een angiografisch beeld van de abdominale aorta door contrastinjectie via de geleidekerase met een contrastmiddel op basis van jodium (250-350 mgI/ml).
    20. Selecteer een geschikt gedeelte tussen de lumbale slagaders in de infrarenale aorta voor het plaatsen van een stent. Plaats de stent in een verhouding van 1,1:1 (de stent is iets te groot ten opzichte van de slagader om te voorkomen dat de stent beweegt wanneer de ballonkatheter wordt teruggetrokken) in de aorta met behulp van een indeflator volgens de instructies van de fabrikant van de stent (voor alle stents die op ballonkatheters zijn gemonteerd, wordt een maattabel meegeleverd met de stent). Laat de ballon leeglopen en trek de stentkatheter terug (Figuur 2B).
    21. Voer een herhaalde angiografie uit met het contrastmiddel om de plaatsing van de stent te bevestigen.
    22. Verwijder de inbrenghuls na het plaatsen van een stent en beeldvorming. Sluit de slagader af met de proximale hechtlijn in de halsslagader. Hierdoor wordt de halsslagader volledig afgesloten.
    23. Sluit de spierlagen van de nek (meestal twee lagen hechtingen) met 4-0 resorbeerbare hechtingen en de huid met resorbeerbare 4-0 intracutane hechtingen.
    24. Bewaak het herstel van het dier en dien pijnstillers toe zoals beschreven in de onthullingsoperatie van de ballon (stappen 1.2.15-1.2.16).
  4. Beeldvorming van de aorta van konijnen met IVUS
    1. Verkrijg vasculaire toegang en plaats een rechte geleidingskatheter in de dalende aorta zoals beschreven voor de stentoperatie voor de konijnenaorta.
      OPMERKING: Beeldvorming wordt uitgevoerd op het moment van stenting via dezelfde vasculaire toegang. Een tweede beeldvormingstijdstip kan worden gecreëerd door gebruik te maken van de linker halsslagader.
    2. Beweeg de beeldvormingskatheter over een voerdraad in de distale aorta voorbij het stentsegment (of waar de stent zal worden geplaatst als er pre-stentbeeldvorming wordt uitgevoerd).
    3. Voer een pullback uit, handmatig terwijl de IVUS-gegevens worden geregistreerd, of start de automatische pullback (zie instructies voor het IVUS-systeem). Tijdens de pullback beweegt de beeldvormingseenheid automatisch over het doelgebied als dit is ingeschakeld door het beeldvormingssysteem of handmatig door de beeldvormingskatheter over het interessegebied (de stent) te trekken tijdens het registreren van de beeldvormingsgegevens.
    4. Sla de beeldvormingsgegevens op en verwijder de beeldkatheter, de voerdraad en de geleidekatheter.
    5. Verwijder de huls en sluit de operatiewond zoals beschreven voor de stentprocedure (stap 1.3).
    6. Bewaak het herstel van het dier zoals eerder beschreven. Dien pijnstillers toe zoals eerder beschreven (stappen 1.2.15-1.2.16).
  5. Weefselperfusie en -fixatie (konijnenmodel)
    1. Offer de dieren onder ketamine-medetomidine anesthesie met een intraveneuze (i.v.) injectie van 20-30 ml verzadigd magnesiumsulfaat (MgSO4).
    2. Bevochtigen met zoutoplossing, of als u alleen monsters verzamelt voor histologie met een mengsel van 1% paraformaldehyde, met behulp van een speciale pomp.
    3. Doordrenk de konijnenaorta door het perfusiesysteem via een naald of canule rechtstreeks in de dalende aorta boven het niveau van de nierslagader in te brengen of door de naald door de linker hartkamer en in de aorta te steken (die het hele dier zal doordringen).
    4. Breng een klem aan over de aorta waar de punt van de naald of canule is om deze tijdens de perfusieprocedure in de aorta vast te zetten.
    5. Perfuseer met 1000 ml (uit de dalende aorta) of 1500 ml (uit de stijgende aorta door de linker hartkamer) zoutoplossing of 1% PFA.
    6. Verzamel het stented segment van de aorta door voorzichtig de omliggende weefsels te ontleden.
      OPMERKING: Overweeg om proximale en distale segmenten van de aorta te verzamelen voor histologie. Verzamel ook alle benodigde veiligheidstissues.
    7. Breng de voor histologische analyse aangewezen verzamelde weefsels gedurende 4 uur bij kamertemperatuur (RT) of een nacht bij 4 °C in 4% paraformaldehyde.
    8. Voor verdere opslag overbrengen naar 50% EtOH bij 4 °C gedurende 24 uur en vervolgens 70% EtOH bij 4 °C tot het klaar is voor histologie.

2. Model van de varkens kransslagader

OPMERKING: Het varkenshart lijkt anatomisch en fysiologisch op het menselijk hart. De kransslagaders zijn ook vergelijkbaar: ze lopen epicardiaal en vormen drie belangrijke kransslagaders (de rechter kransslagader (RCA) en de linker kransslagader (LCA), die zich verder verdeelt in de linker stijgende kransslagader (LAD) en de linker circumflexe slagader (LCX)). Hier is een model met stenting uitgevoerd op de kransslagaders van inheemse varkens en intravasculaire beeldvorming uitgevoerd met OCT. Varkens worden 's nachts nuchter voorafgaand aan de anesthesie.

  1. Anesthesie en vasculaire toegang voor coronaire stenting en beeldvorming bij varkens
    1. Smeer de dieren met azaperon (8 mg/kg intramusculair (i.m.)) en atropine (0,05 mg/kg i.m.), en induceer en vervolg de anesthesie met intraveneus propofol (15 mg/kg/uur) en fentanyl (10 μg/kg/uur). Intubeer de dieren en houd ze tijdens de procedures aan de beademing.
    2. Vasculaire toegang wordt verkregen via de rechter dijbeenslagader. Lokaliseer de dijbeenslagader met behulp van een ultrasone transducer (de slagader kan van de ader worden onderscheiden door de arteriële pulsatie en door compressie met de transducer).
    3. Steek onder echografische begeleiding een angiografische naald in de dijbeenslagader.
    4. Eenmaal in de slagader komt er een sterk pulserende bloedstroom door de naald. Steek een voerdraad in de slagader en verwijder de naald.
    5. Schuif een geassembleerde en doorgespoelde introducer van de juiste grootte (meestal 5F of 6F) over de draad in de slagader.
      OPMERKING: Zorg ervoor dat de draad te allen tijde zichtbaar blijft, zodat deze niet verloren gaat in de slagader.
    6. Verwijder de dilatator en de draad uit de inbrenghuls.
    7. Spoel de schede met gehepariniseerde zoutoplossing (5 IE/ml).
    8. Dien 1 mg/kg enoxaparine i.v. toe zodra de vasculaire toegang is bereikt.
    9. Dien een profylactisch antibioticum toe voor elke invasieve procedure (500 mg cefuroxim i.m.).
  2. Angiografie en stenting van de kransslagader bij varkens
    1. Start antitrombotische medicatie op de dag van de stenting met een oplaaddosis van 300 mg aspirine per os (po) en een oplaaddosis van 600 mg clopidogrel po. Ga door met aspirine (100 mg per dag) en clopidogrel (75 mg per dag) tot het einde van het experiment.
    2. Schuif een voerdraad met J-punt onder fluoroscopie naar de aorta ascendens.
    3. Schuif een geleidekatheter met een geschikte hoek over de J-draad en span de rechter en linker kransslagader aan (meestal AR1 voor de rechter kransslagader en AR2 voor de linker kransslagader).
      OPMERKING: De geleidekatheter is aangesloten op een Y-adapter en een spruitstuk met een lijn voor ten minste het contrastmiddel om het risico te minimaliseren dat lucht het beeldvormingssysteem binnendringt.
    4. Voer coronaire angiografie uit door een contrastmiddel in de kransslagader te injecteren.
      OPMERKING: Beeldvorming moet worden uitgevoerd vanuit ten minste twee verschillende hoeken voor elke kransslagader. Dien ook intracoronair nitraat toe voorafgaand aan de beeldvorming (50-300 μL).
    5. Leid een coronaire voerdraad (0.014 inch) in het juiste coronaire segment. Plaats de stent in de RCA en de LCX of de stompe marginale slagader die afkomstig is van de LCX.
      OPMERKING: De LAD is vaak taps toelopend van vorm en een stent kan gemakkelijk worden achtergelaten, ofwel te veel uitgerekt aan het distale deel of te weinig uitgerekt aan de proximale rand. Er moet zorgvuldig worden nagedacht over welke kransslagaders worden gebruikt. Gebruik de stenoseanalysesoftware van de röntgeneenheid of intravasculaire beeldvorming om te helpen bij het kiezen van een goed arterieel segment en de grootte van de stent.
    6. Schuif de stent over de voerdraad en zet deze met een indeflator uit volgens de instructies van de fabrikant tot een verhouding van 1,1:1 tussen stent en slagader, waarbij de stent iets te groot wordt gemaakt in vergelijking met de referentiediameter van de slagader.
    7. Voer indien nodig herhaalde angiografie en intravasculaire beeldvorming uit.
    8. Verwijder de katheterisatieapparatuur.
    9. Verwijder de inbrenghuls en oefen druk uit op de prikplaats, handmatig of met behulp van een femurcompressieapparaat.
      OPMERKING: Vasculaire sluitingsapparaten werken over het algemeen niet goed bij varkens vanwege verschillen in de anatomie van de achterpoot van het varken in vergelijking met de mens en de relatief kleine omvang van de dijbeenslagader.
  3. OCT-beeldvorming van kransslagaders
    1. Voer OCT-beeldvorming uit voor en na het plaatsen van de stent en tijdens de follow-up. Om OCT-beeldvorming te starten, verkrijgt u vasculaire toegang, activeert u de doelkransslagader met een geleidekathaster en schuift u een kransslagader distaal in de doelslagader op.
    2. Sluit de OCT-beeldvormingskatheter aan op het dock van het beeldvormingssysteem.
      OPMERKING: Volg de instructies van het beeldvormingssysteem, aangezien deze verschillen tussen fabrikanten en tussen verschillende generaties beeldvormingskatheters.
    3. Maak een nieuwe patiënt aan voor de opname met een ID-code naar keuze.
    4. Spoel het lumen van de beeldkatheter door met een contrastmiddel.
      OPMERKING: Beeldvorming kan worden uitgevoerd met spoeling met zoutoplossing, maar het kan nodig zijn de beeldinstellingen van het systeem te wijzigen voor nauwkeurige resultaten.
    5. Steek het monorailsysteem van de beeldkatheter over de voerdraad en beweeg de beeldvormingsmarkeringen van de katheter naar de gewenste beeldvormingslocatie.
      NOTITIE: Zorg er altijd voor dat de voerdraad ver genoeg in de slagader komt; Laat katheters (beeldvorming, ballon, stent) niet verder gaan dan de punt van de voerdraad.
    6. Beeldvorming uitvoeren. Neem de hele stent en de distale en proximale referentievaten op in de pullback.
      1. Spoel het lumen van de beeldkatheter door met een contrastmiddel.
      2. Start de automatische pullback-reeks.
      3. Spoel de kransslagader door met een grote bolus contrastmiddel door de geleidekatheter (250-350 mgI/ml).
  4. Weefselperfusie en -fixatie (varkensmodel)
    1. Onder narcose wordt het varken geofferd met een 50-100 ml i.v. bolus verzadigd kaliumchloride (KCl).
    2. Bevochtigen met zoutoplossing, of als u alleen monsters verzamelt voor histologie met een mengsel van 1% paraformaldehyde, met behulp van een speciale pomp.
    3. Doordrenk het hele varkenshart door een canule of naald die aan de perfusiepomp is bevestigd losjes in de aorta ascendens te plaatsen.
    4. Plaats een klem buiten de aorta om de aorta rond de naald/canule te sluiten.
      OPMERKING: Zorg ervoor dat de knobbels van de aortaklep open zijn zodat perfusievloeistof in de kransslagaders kan stromen.
    5. Perfuseer met 750-1000 ml gekozen perfusievloeistof.
    6. Verzamel de stentsegmenten van de kransslagader door ze zorgvuldig te ontleden van de omliggende weefsels.
      OPMERKING: Overweeg om proximale en distale segmenten van de kransslagader te verzamelen voor histologie. Verzamel daarnaast alle benodigde veiligheidstissues.
    7. Breng de voor histologische analyse aangewezen verzamelde weefsels gedurende 4 uur bij RT of een nacht bij 4 °C in 4% paraformaldehyde.
    8. Voor verdere opslag overbrengen naar 50% EtOH bij 4 °C gedurende 24 uur en vervolgens 70% EtOH bij 4 °C tot het klaar is voor histologie.

3. Histologie van de stent

OPMERKING: Histologie van stents van niet-afbreekbare metalen stents vereist het gebruik van een plastic inbeddingssysteem en monstersecties met een gespecialiseerde microtoom. Het inbeddingssysteem is in de handel verkrijgbaar, maar om immunohistologie op basis van antilichamen mogelijk te maken, moeten er enkele wijzigingen in het protocol worden aangebracht. Het inbeddingsprotocol is hetzelfde voor alle monsters, ongeacht het gebruikte diermodel. Gebruik een plastic inbeddingssysteem voor het inbeddingsproces. Werk in een kap voor alle inbeddings- en histologieprocedures.

  1. Dehydrateer de monsters van EtOH-oplossing tot xyleen.
  2. Volg het protocol voor het inbeddingssysteem, met uitzondering van het gebruik van gedestabiliseerde basisoplossing vanaf de tweede pre-infiltratiestap.
    OPMERKING: De basisoplossing wordt gedestabiliseerd door aftappen door ammoniumoxide.
  3. Combineer de polymerisatievloeistoffen in plastic monsterpotjes met de gestande segmenten.
    OPMERKING: De slagaders met een tent kunnen op hun plaats worden gefixeerd door een kleine naald door de buitenkant van de container te steken.
  4. Vacuüm op de monsters gedurende 10-15 minuten en laat polymeriseren bij 4 °C gedurende ten minste 48 uur.
  5. Zaag de randen van het plastic blok af (vooral als u een cilindrische mal gebruikt) om rechte oppervlakken te maken. Dit zorgt voor een veilige bevestiging aan de microtoom.
  6. Snijd met een speciale microtoom in secties van 5-7 μm.
  7. Laat de vers gesneden secties 5-10 minuten in 50% EtOH staan.
  8. Verzamel de secties van de EtOH op standaard microscopieglaasjes (twee of drie secties per objectglaasje).
  9. Bedek met twee of drie druppels Haupt's oplossing en dek af met een plastic film. Leg een laag papier op de plastic folie en plaats een lege glazen preparaatdia op het papier.
  10. Oefen gedurende ten minste 24 uur bij 42 °C druk uit op de objectglaasjes door de objectglaasjes in een kleine bankschroef te plaatsen terwijl ze zijn opgevuld met lagen papier.
  11. Bewaar de dia's bij RT.
  12. Verwijder vóór de histologische kleuring de hars op basis van plastic door de objectglaasjes 24-48 uur in methylmethacrylaat te incuberen.
  13. Helder in xyleen (2 x 10 min incubatie) vóór de standaard histologische of immunohistologische procedure 7,8.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Succesvolle stentexpansie moet worden bevestigd met angiografie en idealiter met intravasculaire beeldvorming (Figuur 3A,B). Het coronaire slagadermodel van varkens maakt meerdere beeldvormingssessies mogelijk en OCT kan worden gebruikt om vervolggegevens te creëren met frequente beeldvorming. ISR- en stentexpansie en mogelijke stutfracturen kunnen eenvoudig worden geëvalueerd aan de hand van angiografische en OCT-beeldvorming. Intravasculai...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Hoewel de huidige generatie medicijnafgevende coronaire stents hun verdiensten hebben bewezen, worden er nieuwe apparaten ontwikkeld om beter aan de behoeften van patiënten en beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg te voldoen. De eerste ronde van volledig biologisch afbreekbare coronaire steigers voldeed aan verschillende uitdagingen, wat het belang van het testen van nieuwe apparaten in biologisch relevante modellen verder onderstreept9. De hier gepresenteerde ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben geen onthullingen.

Dankbetuigingen

De auteurs erkennen de deskundige hulp van Heikki Karhunen, Minna Törrönen en Riikka Venäläinen van het National Laboratory Animal Center van de Universiteit van Oost-Finland. Deze studie werd ondersteund door de Finnish Academy Flagship-beurs.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Angiografische punctienaaldCordis12-004943
Aspirine Cardio 100 mgBayer
CholesterolSigma-AldrichC8667
PlavixSanofiClopidogrel
Coronaire stent (naakt metaal, medicijn eluerend, biologisch afbreekbaar)Stent moet worden geselecteerd volgens het onderzoeksplan. Stentlengte 18-25 mm en diameter 2,5-3,5 mm
DomitorOrionmedetomide
Dragonfly Optis OCT katheterAbbottC408646Gebruik katheter compatibel met beschikbaar beeldvormingssysteem
EnoxaparineSanofiClexane
EthanolSigma-Aldrich32221-M
FentanylBiocodex
Geleidraad, coronairCordis507114
Geleidraad, J tipCordis502717
Geleidingskatheter AR1Cordis670-110-00
Geleidingskatheter AR2Cordis670-112-00
Geleidingskatheter rechtCordis55626090
IndeflatorMedtronicAC3200Indeflator voor stentballoninflatie en deflatie
Introducer-schede 5FCordis504605P
Introducer-schede 6FCordis504606X
KetalarPfizerKetamine
Microchirurgische setMediqFBL-SETS&T, basislabset bijvoorbeeld
ParaformaldehydeVWRVWRRC28794.295Bereid 1% en 4% oplossingen
PropofolB. Braun
HechtdraadOneMedJOH8685H5-0, niet-resorbeerbaar
HechtdraadOneMedJOHFH1642H4-0 resorbeerbaar
Technovit 9100Kulzer
Ultrasone apparatuur met lineaire transducerPhilips
VacuumkamerSP Bel-ArtF42043-0000
X-Ray contrastmiddelIomeron
XyleenSigma-Aldrich534056

Referenties

  1. Townsend, N., et al. Cardiovascular disease in Europe: Epidemiological update 2016. European Heart Journal. 37 (42), 3232-3245 (2016).
  2. Sanchis-Gomar, F., Perez-Quilis, C., Leischik, R., Lucia, A. Epidemiology of coronary heart disease and acute coronary syndrome. Annals of Translational Medicine. 4 (13), 256(2016).
  3. Garg, S., Serruys, P. W. Coronary stents: Current status. Journal of the American College of Cardiology. 56 (10), 1-42 (2010).
  4. Hytönen, J., Taavitsainen, J., Tarvainen, S., Ylä-Herttuala, S. Biodegradable coronary scaffolds: their future and clinical and technological challenges. Cardiovascular Research. 114 (8), 1063-1072 (2018).
  5. Hytönen, J., et al. Activation of peroxisome proliferator-activated receptor-δ as novel therapeutic strategy to prevent in-stent restenosis and stent thrombosis. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (8), 1534-1548 (2016).
  6. Asano, T., et al. Serial optical coherence tomography at baseline, 7 days, and 1, 3, 6 and 12 months after bioresorbable scaffold implantation in a growing porcine model. Circulation Journal. 83 (3), 556-566 (2019).
  7. Hytönen, J. P., et al. Local adventitial anti-angiogenic gene therapy reduces growth of vasa-vasorum and in-stent restenosis in WHHL rabbits. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 121, 145-154 (2018).
  8. Ribichini, F., et al. Effects of oral prednisone after stenting in a rabbit model of established atherosclerosis. Journal of the American College of Cardiology. 50 (2), 176-185 (2007).
  9. Taavitsainen, J., et al. Evaluation of biodegradable stent graft coatings in pig and rabbit models. Journal of Vascular Research. 57 (2), 65-75 (2020).
  10. Azzi, N., Shatila, W. Update on coronary artery bioresorbable vascular scaffolds in percutaneous coronary revascularization. Reviews in Cardiovascular Medicine. 22 (1), 137-145 (2021).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Ballonangioplastiekcoronaire hartziekteintravasculaire beeldvormingstent-histologieatherosclerotisch konijnenmodelvarkenscoronairmodelpreventie van restenosedrug-eluting stents

Dit artikel is gepubliceerd

Video binnenkort beschikbaar