Reestenose imagem In-Stent: Um Barato, modelo confiável, rápida e pré-clínicos

Summary

Este vídeo demonstra como usar um modelo pré-clínicos de baixo custo e confiável para o estudo de processos Pathobiological e fisiopatológicos da intra-stent desenvolvimento de reestenose. Longitudinal monitorização in vivo utilizando OCT (Optical Coherence Tomography) e análise de imagens de outubro também são demonstrados.

Abstract

Modelos pré-clínicos de reestenose são essenciais para desvendar os processos fisiopatológicos que levam a reestenose intra-stent e otimizar existentes e futuras stents farmacológicos.

Uma variedade de anticorpos e cepas de transgênicos e knockout estão disponíveis em ratos. Conseqüentemente, um modelo de reestenose no rato seria conveniente para estudos Pathobiological ea fisiopatológicos.

Neste vídeo, apresentamos o procedimento completo e pit-quedas de um modelo de rato stent adequados para a investigação de alto rendimento stent. Nós vamos mostrar o procedimento cirúrgico de implantação do stent, ea avaliação da reestenose intra-stent utilizando a técnica mais elegante de outubro (Tomografia de Coerência Óptica). Esta técnica proporciona alta precisão na avaliação CSAs placa (áreas de seção transversal) e se correlaciona bem com cortes histológicos, que exigem técnicas especiais e tempo consumindo incorporação e de corte. Outubro de imagem ainda permite o monitoramento longitudinal do desenvolvimento da reestenose intra-stent dentro do mesmo animal em comparação com um tempo de instantâneos utilizando histologia.

Protocol

Implantação de stent de aorta

1. Masculino Sprague-Dawley pesando 550-600 g forem comprados de Harlan (Indianapolis, IN, EUA). Ratos casa em condições convencionais, alimentados padrão ração e água ad libitum.
2. Anestesiar ratos com isoflurano (2%) e ketamina (25 mg / kg). Sob visão microscópica, realizar uma mini-laparotomia mediana superior para expor a aorta infra-renal.
3. Dissecar a aorta abdominal do tecido circundante, desde o nível das artérias renais até a bifurcação. ATENÇÃO: Não há necessidade de dissecar a aorta do IVC.
4. Use microclamps para parar o fluxo sanguíneo na aorta. Coloque a braçadeira proximal primeiro lugar, seguido pela fixação distal.
5. Abra a aorta com uma pequena incisão transversal e lave a aorta com heparina (200 unidades).
6. O endotélio da aorta é desnudada pela passagem de um 2-francês cateter Fogarty embolectomia arterial (Baxter Healthcare, Deerfield, IL, EUA).
7. Use qualquer tamanho humano stent entre 8mm e 12mm de comprimento, e 2,5 mm-3mm de diâmetro. ATENÇÃO: O diâmetro do stent não deve exceder o diâmetro do vaso em mais de 10% para evitar estenose pré e pós-stent. ATENÇÃO: Não ligue extensão do stent dentro do mesmo estudo.
8. Implantar o stent com o balão de pressão adequadas para atingir o diâmetro desejado.
9. A incisão aórtica pequena é fechada com suturas 9-0 Prolene (Ethicon, Norderstedt, Alemanha).
10. Fechar a incisão abdominal em camadas com Vicryl 4-0 sutura (Ethicon, Norderstedt, Alemanha).
    As suturas de pele ainda deve ser removido dentro de 7-14 dias, mesmo quando Viacryl é usado.
11. Animais receberam carprofeno (6mg/kg) no intra-operatório, e metamizol por mais 7 dias na água de beber.

Tomografia de Coerência Óptica (OCT) Imaging

Imagens outubro são obtidos com o sistema de outubro M2 imagem (LightLab Imaging, Inc., Westford, MA, EUA). ImageWire é uma sonda de imagem para fornecer a luz para o tecido e recolher os sinais. O ImageWire consiste de 0,006 "(0,15 mm) de fibra ótica do núcleo, dentro de uma bainha com um OD máximo de 0,019" (0,48 mm).

1. Anestesiar ratos com isoflurano (2%) e ketamina (25 mg / kg). Sob visão microscópica, realizar uma laparotomia mediana refazer para expor a aorta infra-renal.
2. Pinça da aorta proximal e ambos artéria ilíaca.
3. Realizar uma arteriotomia transversa na extremidade distal da aorta, lave com 1ml de PBS com cateter 28G e insira o cateter outubro e enviá-lo para a aorta.
4. Pullback motorizado outubro de imagem é realizada a uma taxa de retração de 1,0 mm por segundo.
5. Adquirir imagens a 15 frames por segundo, as imagens são exibidas com uma cor tabela look-up e digitalmente arquivados.
6. Feche a arteriotomia.
7. Fechar o abdominal e incisões com Vicryl 4-0 sutura (Ethicon, Norderstedt, Alemanha).
   As suturas de pele ainda deve ser removido dentro de 7-14 dias, mesmo quando Viacryl é usado.
8. A formação da neoíntima máximo irá desenvolver dentro de 6 semanas após o implante de stent.

Análise de imagens outubro

Medições de outubro são realizadas utilizando o software de imagem LightLab outubro de propriedade com uma interface baseada em ratos.

1. Calibrar o sistema para o reflexo da imagem fio outubro, que é a técnica de calibração padrão para este sistema.
2. Traço lúmen e stent áreas das secções transversais (CSA) manualmente em cada intervalos de 1,0 mm.
3. Calcular a área de placa transversal como CSA stent subtraído do CSA lúmen. Calcular a área por cento da placa, placa CSA, dividido pelo CSA stent (%). Calcular áreas de placa médio por cento.

Validação da técnica outubro

Resultados outubro correlaciona bem com a histopatologia (Figura 1). CSAs placa histológicos são calculados como descrito acima. Histologia revela hiperplasia intimal com alta densidade de células fusiformes e apenas poucas células mononucleares da inflamação. Após 6 semanas, os stents são completamente cobertas com tecido de granulação neointimal eo CSA placa medidas 1,3 ± 0,4 mm ² em um stent de 2,5 mm.

Figura 1: OCT (A) e histológico (B; ampliação de 16x) imagens do stent seis semanas após a implantação. Resultados obtidos a partir de placas CSA imagens outubro correlaciona bem com histopatologia. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada da figura 1.

Discussion

Embora a artéria ilíaca coelho eo porco modelos da artéria coronária são os mais freqüentemente utilizados para a colocação de stent ^1, uma combinação de equipamentos radiológicos e cirúrgico é necessário, a capacidade de alojamento dos animais é limitada, e os custos de aquisição são elevados. Limitações do modelo de ratos stent é necessário o uso de stents projetado especificamente para ratos, a relação de metal para artéria, resultando em lesão vascular mais ^dois, ea incidência de trombose artificialmente elevado ^3.

O modelo de implante de stent rato é um modelo de ⁴ simples, barata, rápida e precisa pré-clínicos. Após o relatório inicial de implante direto do stent da aorta de ratos por Lowe et al. ⁵ de viabilidade e adequação deste modelo para a avaliação da fisiopatologia da reestenose intra-stent foi exaustivamente demonstrado ^5,6. O diâmetro da aorta de ratos é adequada para permitir a expansão de stents comercialmente disponíveis, sem interrupção da arquitetura navio fisiológico. Tem sido demonstrado que os mecanismos fisiopatológicos, tais como a formação de trombos, inflamação e proliferação SMC, desenvolver nestes modelos de ratos como o fazem no coelho e porco. Portanto, esses modelos são representações bem do próprio processo de reestenose.

A outubro de alta resolução tecnologia de imagem é útil para avaliar a hiperplasia intimal. A profundidade de penetração é apenas 1,5-2 milímetros, mas sua resolução é uma ordem de magnitude maior do que a ultra-sonografia intravascular (IVUS) ^7,8. Vários estudos comparando com outubro IVUS concluir que outubro é atualmente a técnica preferida para avaliar hiperplasia neointimal após implante de stent ^80-10. Especialmente em animais de pequeno porte, com diâmetros de pequenos vasos, a alta resolução de outubro torna a modalidade melhor imagem para a avaliação de reestenose.

Em resumo, este vídeo mostra que (1) implante de stent de aorta de ratos é facilmente viável, (2) de ratos stent aorta abdominal é adequado para testes stents comercialmente fabricados e (3) outubro de imagens é uma técnica precisa e elegante para acompanhamento longitudinal de intra-stent reestenose.