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Biology

इमेजिंग में स्टेंट restenosis: एक सस्ती, विश्वसनीय, और रैपिड Preclinical मॉडल

doi: 10.3791/1346 Published: September 14, 2009

Summary

इस वीडियो यह दर्शाता है कि कैसे एक preclinical सस्ती और विश्वसनीय मॉडल का उपयोग करने के लिए में स्टेंट restenosis विकास के pathobiological और pathophysiological प्रक्रियाओं का अध्ययन. Vivo में निगरानी में अक्टूबर (ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी) और अक्टूबर छवियों के विश्लेषण का उपयोग कर अनुदैर्ध्य भी प्रदर्शन कर रहे हैं.

Abstract

Restenosis के preclinical मॉडल pathophysiological प्रक्रियाओं में स्टेंट restenosis के लिए नेतृत्व और अनुकूलन मौजूदा और भविष्य की दवा eluting stents को जानने के लिए आवश्यक हैं.

चूहों में एंटीबॉडी और ट्रांसजेनिक और पीटा उपभेदों की एक किस्म उपलब्ध हैं. नतीजतन, चूहे में में स्टेंट restenosis के लिए एक मॉडल pathobiological और pathophysiological अध्ययन के लिए सुविधाजनक होगा.

इस वीडियो में, हम पूरी प्रक्रिया मौजूद है और एक चूहे स्टेंट उच्च throughput स्टेंट अनुसंधान के लिए उपयुक्त मॉडल के गड्ढे - गिर जाता है. हम स्टेंट तैनाती की शल्य प्रक्रिया है, और अक्टूबर के सबसे सुरुचिपूर्ण तकनीक (ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी) का उपयोग में स्टेंट restenosis के आकलन दिखाएगा. इस तकनीक पट्टिका CSAS का आकलन करने में उच्च सटीकता प्रदान करता है (क्रॉस सेक्शन क्षेत्रों) और histological वर्गों, जो विशेष और समय लेने एम्बेडिंग और सेक्शनिंग तकनीक की आवश्यकता है के साथ अच्छी तरह से संबद्ध है. अक्टूबर इमेजिंग आगे वही जानवर के भीतर एक बार फोटो ऊतक विज्ञान का उपयोग की तुलना में स्टेंट restenosis के विकास के अनुदैर्ध्य निगरानी की अनुमति देता है.

Protocol

महाधमनी स्टेंट तैनाती

  1. पुरुष Sprague-Dawley 550-600 ग्राम वजन चूहों Harlan (इंडियानापोलिस, में, संयुक्त राज्य अमरीका) से खरीदे जाते हैं. शर्तों के तहत पारंपरिक हाउस चूहों खिलाया मानक चूहे चाउ और पानी विज्ञापन libitum.
  2. साथ चूहे anesthetize isoflurane (2%) और ketamine (25 मिलीग्राम / किग्रा). सूक्ष्म दृश्य के तहत, एक ऊपरी मिनी laparotomy औसत infrarenal महाधमनी बेनकाब करते हैं.
  3. आसपास के ऊतकों से पेट महाधमनी के गुर्दे धमनियों के स्तर से नीचे विभाजन, टुकड़े करना. चेतावनी: नहीं IVC से महाधमनी काटना की जरूरत है.
  4. Microclamps महाधमनी रक्त के प्रवाह को रोकने का प्रयोग करें. समीपस्थ पहली दबाना, बाहर का दबाना द्वारा पीछा रखें.
  5. एक छोटे अनुप्रस्थ चीरा के साथ महाधमनी खोलें और हेपरिन (200 इकाइयों) के साथ महाधमनी फ्लश.
  6. महाधमनी endothelium एक 2 फ्रेंच Fogarty धमनी embolectomy कैथेटर (बैक्सटर हेल्थकेयर, Deerfield, IL, संयुक्त राज्य अमेरिका) के पारित होने के द्वारा denuded है.
  7. किसी भी मानव के बीच 8mm और 12mm लंबाई में स्टेंट आकार, और 2.5mm-3mm व्यास में प्रयोग करें. चेतावनी: स्टेंट का व्यास 10 से अधिक% द्वारा पोत व्यास के पूर्व और बाद स्टेंट एक प्रकार का रोग से बचने के अधिक नहीं होनी चाहिए. चेतावनी: एक ही अध्ययन के भीतर स्टेंट लंबाई स्विच नहीं करो.
  8. उपयुक्त गुब्बारा दबाव का उपयोग करने के लिए वांछित व्यास प्राप्त करने के स्टेंट तैनात.
  9. छोटे महाधमनी चीरा 9-0 Prolene sutures (Ethicon, Norderstedt, जर्मनी) के साथ बंद कर दिया है.
  10. 4-0 Vicryl चल sutures (Ethicon, Norderstedt, जर्मनी) के साथ परतों में पेट चीरा को बंद करें.
    त्वचा sutures के अभी भी जब भी Viacryl प्रयोग किया जाता है 7-14 दिनों के भीतर हटा दिया जाना चाहिए.
  11. पशु पीने के पानी में 7 दिनों के लिए (6mg/KG) intraoperatively Carprofen, और Metamizol प्राप्त किया.

ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी इमेजिंग (अक्टूबर)

अक्टूबर छवियों M2 अक्टूबर इमेजिंग प्रणाली (LightLab इमेजिंग, Inc, Westford, MA, संयुक्त राज्य अमरीका) के साथ प्राप्त कर रहे हैं. ImageWire एक इमेजिंग जांच के ऊतकों को प्रकाश देने और संकेत इकट्ठा है. ImageWire 0.006 के होते हैं "(0.15 मिमी) कोर फाइबर ऑप्टिक, .019 की एक अधिकतम आयुध डिपो के साथ एक म्यान के अंदर" (0.48 मिमी).

  1. साथ चूहे anesthetize isoflurane (2%) और ketamine (25 मिलीग्राम / किग्रा). सूक्ष्म दृश्य के तहत, एक औसत पुनः करने के लिए laparotomy infrarenal महाधमनी बेनकाब करते हैं.
  2. समीपस्थ महाधमनी और दोनों श्रोणिफलक धमनी दबाना.
  3. महाधमनी के बाहर अंत में एक अनुप्रस्थ arteriotomy प्रदर्शन करने के लिए, 1ml पीबीएस एक 28G कैथेटर का उपयोग कर के साथ फ्लश और अक्टूबर कैथेटर डालने और यह महाधमनी में आगे.
  4. Motorized pullback के अक्टूबर इमेजिंग प्रति सेकंड 1.0 मिमी की एक pullback दर पर किया जाता है.
  5. प्रति सेकंड 15 तख्ते पर छवियों का मोल, छवियों एक रंग देखो तालिका के साथ प्रदर्शित कर रहे हैं और डिजिटल संग्रहीत.
  6. Arteriotomy बंद.
  7. पेट और 4-0 Vicryl चल sutures (Ethicon, Norderstedt, जर्मनी) के साथ चीरों बंद करें.
    त्वचा sutures के अभी भी जब भी Viacryl प्रयोग किया जाता है 7-14 दिनों के भीतर हटा दिया जाना चाहिए.
  8. अधिकतम neointima गठन स्टेंट आरोपण के बाद 6 सप्ताह के भीतर का विकास होगा.

अक्टूबर छवियों का विश्लेषण

अक्टूबर माप एक चूहा आधारित इंटरफ़ेस के साथ LightLab अक्टूबर इमेजिंग मालिकाना सॉफ्टवेयर का उपयोग कर प्रदर्शन कर रहे हैं.

  1. अक्टूबर इमेजिंग तार है, जो इस प्रणाली के लिए मानक अंशांकन तकनीक है का प्रतिबिंब प्रणाली जांचना.
  2. ट्रेस लुमेन और स्टेंट क्रॉस अनुभागीय (सीएसए) मैन्युअल रूप से प्रत्येक 1.0 मिमी अंतराल पर क्षेत्रों.
  3. स्टेंट लुमेन सीएसए से घटाया सीएसए के रूप में पट्टिका क्रॉस अनुभागीय क्षेत्र की गणना. प्रतिशत पट्टिका स्टेंट सीएसए (%) द्वारा विभाजित सीएसए के रूप में पट्टिका क्षेत्र की गणना. औसत प्रतिशत पट्टिका क्षेत्रों की गणना.

अक्टूबर तकनीक के मान्यकरण

अक्टूबर परिणाम ऊतकविकृतिविज्ञानी (चित्रा 1) के साथ अच्छी तरह से सहसंबंधी. Histologic पट्टिका CSAS ऊपर वर्णित के रूप में की गणना कर रहे हैं. प्रोटोकॉल धुरी आकार कोशिकाओं की उच्च घनत्व और केवल कुछ mononuclear सूजन कोशिकाओं के साथ intimal hyperplasia पता चलता है. 6 सप्ताह के बाद, stents neointimal दानेदार ऊतक के साथ पूरी तरह कवर कर रहे हैं और पट्टिका सीएसए 1.3 उपाय ± 2.5mm स्टेंट में 0.4 मिमी 2.


चित्रा 1: अक्टूबर (ए) और histological (बी, 16x बढ़ाई) तैनाती के बाद स्टेंट 6 सप्ताह की छवियों. फलक सीएसए अक्टूबर छवियों से प्राप्त परिणामों ऊतकविकृतिविज्ञानी के साथ अच्छी तरह से सहसंबंधी. कृपया यहाँ क्लिक करें संख्या 1 के एक बड़ा संस्करण देख.

Discussion

हालांकि खरगोश श्रोणिफलक धमनी और सुअर कोरोनरी धमनी मॉडल सबसे अक्सर एक स्टेंट प्लेसमेंट, रेडियोलॉजिकल और शल्य चिकित्सा उपकरणों की आवश्यकता है का एक संयोजन के लिए इस्तेमाल किया जाता है, पशुओं के आवास क्षमता सीमित है, और खरीद की उच्च लागत रहे हैं. चूहे स्टेंट मॉडल की सीमाएं विशेष रूप से डिजाइन stents की चूहों के लिए आवश्यक का उपयोग करें, धातु - धमनी अनुपात अधिक 2 संवहनी चोट में जिसके परिणामस्वरूप, और 3 घनास्त्रता के कृत्रिम उच्च घटना है .

चूहे stenting मॉडल एक सरल, सस्ता, तेजी से और सटीक preclinical मॉडल 4 है. लोव एट अल द्वारा चूहे महाधमनी के प्रत्यक्ष stenting का प्रारंभिक रिपोर्ट के बाद. 5, में स्टेंट restenosis के pathophysiology के मूल्यांकन के लिए इस मॉडल की व्यवहार्यता और उपयुक्तता को अच्छी तरह किया गया है 5,6 दिखाया. चूहे महाधमनी के व्यास पर्याप्त शारीरिक पोत वास्तुकला के व्यवधान के बिना व्यावसायिक रूप से उपलब्ध stents के विस्तार की अनुमति है. यह दिखाया गया है कि जैसे thrombus गठन, सूजन, और एसएमसी प्रसार pathophysiological तंत्र, इन चूहे मॉडल में विकास के रूप में वे खरगोश और सुअर में. इसलिए, इन मॉडलों restenosis की वास्तविक प्रक्रिया का अच्छा प्रतिनिधित्व कर रहे हैं.

अक्टूबर उच्च संकल्प इमेजिंग तकनीक intimal hyperplasia का मूल्यांकन करने के लिए उपयोगी है. प्रवेश गहराई केवल 1.5-2 मिमी है, लेकिन अपने संकल्प intravascular (IVUS) अल्ट्रासाउंड 7,8 के अधिक से अधिक परिमाण के एक आदेश है. एकाधिक IVUS के साथ अक्टूबर की तुलना अध्ययन का निष्कर्ष है कि अक्टूबर वर्तमान पसंदीदा स्टेंट आरोपण 8-10 के बाद neointimal hyperplasia का मूल्यांकन तकनीक है. छोटे पोत diameters के साथ छोटे जानवरों में विशेष रूप से, अक्टूबर के उच्च संकल्प restenosis के मूल्यांकन के लिए सबसे अच्छा साधन इमेजिंग renders.

संक्षेप में, इस वीडियो से पता चलता है कि (1) चूहे महाधमनी stenting आसानी से संभव है, (2) चूहा उदर महाधमनी stenting वाणिज्यिक निर्मित stents के परीक्षण के लिए उपयुक्त है और (3) अक्टूबर इमेजिंग में स्टेंट के अनुदैर्ध्य निगरानी के लिए एक सटीक और सुरुचिपूर्ण तकनीक है restenosis.

Disclosures

सभी चूहों पशु देखभाल की सुविधा में स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी मेडिकल (स्टैनफोर्ड, CA) मानक तापमान, नमी, और प्रकाश व्यवस्था की स्थिति के तहत, केंद्र में रखे जाते थे, थे और चूहे चाउ और पानी विज्ञापन libitum प्रदान की. जांच देखभाल और प्रयोगशाला पशु का प्रयोग अमेरिकी राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (एनआईएच प्रकाशन सं 85-23, 1996 संशोधित) द्वारा प्रकाशित के लिए गाइड को conformed . अध्ययन प्रोटोकॉल प्रयोगशाला पशु देखभाल पर प्रशासनिक पैनल, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय द्वारा अनुमोदित किया गया था.

Acknowledgments

अनुदान
वर्तमान अध्ययन मेडिसिन के स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के स्कूल, स्टैनफोर्ड, CA, संयुक्त राज्य अमेरिका में Falk कार्डियोथोरेसिक सर्जरी विभाग के लिए रिसर्च फंड द्वारा समर्थित किया गया था. टोबीस Deuse जर्मन कार्डिएक सोसायटी के एक शोध अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया था. सोनिया Schrepfer ड्यूश Forschungsgemeinschaft (DFG) (SCHR992/2-1) से एक शोध अनुदान प्राप्त हुआ है.

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इमेजिंग में स्टेंट restenosis: एक सस्ती, विश्वसनीय, और रैपिड Preclinical मॉडल
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Deuse, T., Ikeno, F., Robbins, R. C., Schrepfer, S. Imaging In-Stent Restenosis: An Inexpensive, Reliable, and Rapid Preclinical Model. J. Vis. Exp. (31), e1346, doi:10.3791/1346 (2009).More

Deuse, T., Ikeno, F., Robbins, R. C., Schrepfer, S. Imaging In-Stent Restenosis: An Inexpensive, Reliable, and Rapid Preclinical Model. J. Vis. Exp. (31), e1346, doi:10.3791/1346 (2009).

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