Summary
Neointimahyperplasi er den primære årsag til stenose i arterialized årer. Vi foreslår en ny protokol, hvor den højre eksterne halsvene er podet med manchetten teknik i den fælles carotidarterie i Sprague Dawley-rotter. Var overlevelsen 100% på det tidspunkt for aflivning.
Abstract
Neointimahyperplasi er en af de primære årsager til stenose i arterialized blodårer, der er af stor betydning i arterielt koronar bypassoperation i perifer arteriel bypass kirurgi samt i arteriovenøse fistler. 1-5 Forsøgsmetoden af venegraft indskydning i den fælles halspulsåre ved hjælp af manchet-teknik er blevet anvendt i flere forskningsprojekter at undersøge ætiologi neointimahyperplasi og terapeutiske muligheder for at løse det. 6-8 Manchetten forhindrer fartøj anastomotisk remodellering og inducerer turbulens i transplantatet og dermed for udviklingen af neointimahyperplasi.
Ved hjælp af den overlegne Caval venegraft er en etableret lille dyremodel for venøs arterialization eksperiment. 9-11 Dette nuværende protokol betegner en etableret halsvene graft indskydning teknik først blev beskrevet af Zou et al. 9 samt andre. 12-14
For at forenkle proceduren og at minimere antallet af forsøgsdyr er nødvendige dyr, er en detaljeret operation protokol ved video træning præsenteret. Denne video skal hjælpe den uerfarne kirurg for at lære både manchet-teknik og venegraft indskydning. Herved blev den højre eksterne halsvene podet i manchet-teknikken i den fælles carotidarterie på 21 Sprague Dawley-rotter kategoriseret i tre lige store grupper, som blev aflivet på dag 21, 42 og 84, henholdsvis. Især blev der ikke Donordyrene nødvendig, fordi auto-transplantationer blev udført. Var overlevelsen 100% på det tidspunkt for aflivning. Desuden var den podede åbenhed rate 60% for de første 10 opererede dyr og 82% for de resterende 11 dyr. Blodgennemstrømningen på tidspunktet for aflivning var 8 ± 3 ml / min. Som konklusion, denne kirurgiske protokol forenkler, optimerer og standardiserer denne complicated procedure. Det giver nybegyndere kirurger let, trin-for-trin instruktion, der forklarer mulige faldgruber og dermed hjælpe dem til at få ekspertise hurtigt og undgår unødvendigt offer af forsøgsdyr.
Protocol
1. Forsoegsdyr
- Anskaf en lokal etiske komité godkendelse for alle eksperimenter, der skal udføres, i overensstemmelse med de dyrevelfærdsorganisationer FELASA retningslinjer.
- Brug Sprague-Dawley-rotter kan købes fra en kommerciel avler (f.eks Charles River Wiga GmbH, Sulzfeld, Tyskland). Vi anvendte 21 dyr opdelt i tre grupper med 7 dyr i hver, der blev aflivet efter 3, 6 og 12 uger postoperativt. På tidspunktet for købet, skal dyrene være 12 uger gamle og vejer 250-300 g.
- Holde dyrene i klima-kontrollerede rum med en omgivende temperatur på 21 ° C, 60% relativ fugtighed og en 12-timers lys-mørke-cyklus med fri adgang til mad og vand.
2. Anæstesi og operative Forberedelse
- Inducere generel anæstesi ved hjælp af en plexiglas boks tilsluttet til anæstesiapparat, indstillet til et oxygen strømningshastighed på 1 l / minut, og en isofluoran vaporizer wi'te 5% bedøvende gas.
- Vedligehold anæstesi med den isofluoran vaporizer på 1,5%, så snart de dybe sensoriske reflekser af dyrene er undertrykt.
- Fix rotterne i rygleje på et legeme varmepladen.
- Forberede driften region af hvert dyr ved at fjerne dens pels med hårfjerning creme, fra kæben vinkel ned til 2 cm under manubrium sterni.
- Der fremstilles en steril kirurgisk felt ved at være opmærksom på det kirurgiske område, området fremstillet på dyret, og den forreste del af kirurgen:
- Rengør benchtop med et desinfektionsmiddel.
- Forbered incisionssted ved hjælp af flere anvendelser af kirurgisk krat løsning (f.eks Chlorhexidin og 70% isopropylalkohol). Anvende chlorhexidin først alkoholen andet og endelig krat opløsning.
- Bære en engangs kirurgisk kappe og kirurgiske handsker, eller alternativt eksamen handsker, der tidligere er vasket wed en kirurgisk desinfektionsmiddel.
- Brug sterile instrumenter til mikrokirurgi i operationen procedure.
- Anvende en operation mikroskop (Wild Heerbrugg M650, Gais, Schweiz) i 10 til 20 gange forstørrelse.
3. Anatomi
Figur 1 viser anatomien af rottens hals:
1a) Situs før transektion af højre musculus sternocleidomastoideus.
1b) Situs efter transektion af højre musculus sternocleidomastoideus.
4. Cuff Forberedelse
Skær kanter i en længde på 3 mm i hånden fra et plastrør (Portex, indre diameter 0,75 mm, ydre diameter 0,94 mm, Smiths Medical, UK). Disse manchetter består af en rørformet manchet krop, herunder det komplette volumen af plastrør, og en manchet håndtag består af halvdelen af manchetten volumen. Både manchets kropssted, og manchetten håndtaget skal være lige long.. Manchetten håndtag er afgørende for manipulering af manchetten under den kirurgiske procedure. Efter at manchetten er trukket over beholderen, en mini Bulldog klemme anbringes samtidigt på manchetten håndtaget og beholderen, for at forhindre blødning, holde manchetten i position og sikre stabilitet.
5. Cuff Teknik
- Sæt manchetten over fartøjet.
- Umiddelbart bagefter, krænge skibet, træk den over ydersiden af manchetten krop og fastgør den med en 7-0 silke ligatur. På denne måde er hulrummet i manchetten dækket med endotel. Derefter sættes de venøse graft over manchetten krop og fastgør den med en ny 7-0 silke ligatur. At forhindre thrombedannelse er det vigtigt at fastgøre venegraft binde meget tæt på manchetten margin for at hindre blodet i at berøre bindingen holder arterie på plads. Det er afgørende for den distale anastomose på grund af blodgennemstrømningen retning. Men ifølge forfatterne, betragtes det ikke somafgørende for den proximale anastomose af samme grund.
6. Kirurgisk procedure
6.1 Forberedelse af den højre eksterne halsvene
- Foretage en omtrentlig 2,5 cm lange median cervikal incision direkte over manubrium sterni.
- Fuldstændigt adskille en 1 cm lang segment af den højre eksterne halsvene fra de omgivende væv
- Ligere venøse bifloder med 7-0 silkesuturer.
6,2 Fremstillinq af den højre a. carotis communis
- Forbered musculus sternocleidomastoideus og transektere det i midten.
- Forberede det højre a. carotis communis omhyggeligt, ikke at komprimere arterie eller vagusnerven. Mobilisere den fra den carotide bifurkation ned til brachiocephalic trunk.
- Efterfølgende ligere to gange i midten med 7-0 silkesuturer før overskæring.
- Sæt en nylon manchet consisting af et legeme og et håndgreb (figur 2a) over den distale ende af den fælles carotidarterie, hvorved det er vigtigt at sikre, at manchetten håndtaget er bag skibet (figur 2b).
- Monteringen af håndjern ende af den distale arteria carotis communis med en mini Bulldog klemme nøjagtigt på manchetten håndtag for at sikre stabilitet (figur 2c).
- Derefter skæres arterien direkte bag ligatur, hvorved det resulterende arteriel stump bør være så længe manchetten organ.
- Skyl det arterielle lumen med heparin-saltopløsning (20 IU heparin / ml 0,9% NaCI). Indstil en ligation løkke til side i den korrekte position til senere brug.
- Træk den arterielle stump op og slip det som en ærmet over manchetten krop.
- Efterfølgende træk ligation løkken og knude det stramt.
- At forhindre arterie glider ud af sin muffe, kan implementere en trick: forstå både arterievæggen og suturen med højre hånd simultaneously og med venstre hånd pincet (fig. 2d) gøre knuden (Figur 2e).
- Gentag den samme procedure for den proksimale arterielle stump (figur 2f).
6,3 Venøs graft positionering
- Fjerner et 1 cm lange segment af den fastspændte ydre halsvene
- Da de to håndjern arterier er alt for langt fra hinanden for venøse indskydning, omtrentlig den korrekte afstand til denne procedure ved hjælp af en 3-0 Vicryl-sutur, som du bør løkke omkring hver mini Bulldog klemme.
- På kryds og tværs både suturer.
- Derefter trækkes suturerne i modsatte retninger, således at korrekt positionering af de cuff arterielle stubbe (fig. 2g)
- Skyl venesegmentet med heparin-saltopløsning.
- Slip den ene ende af det tidligere vendt venesegmentet over håndjern distale carotidarterie og fastgør den i den korrekte positiontion med en silke 7-0 ligatur.
- Det er vigtigt at bemærke her, at periferien af venen skal være fuldstændig og ensartet gribes.
- Skyl venesegmentet med heparin-saltopløsning-opløsning, og glider den anden ende af venesegmentet over den proximale carotis stumpen.
- Gennemfør ligering (fig. 2h);
- Fjerne mini Bulldog klemmerne efter hinanden, først på den distale carotidarterie stub og derefter på den proximale, hvorved uhindret blodgennemstrømning og arterialization af venøs graft (fig. 2i). Operationen anses for succes, hvis blodgennemstrømning og pulsering der observeres inden i transplantatet og den fælles carotidarterie (vurderet visuelt).
6.4. Sårlukning
For det subkutane kører sutur, bruge 4-0 Vicryl. For en kutan kører sutur, anvendes 3-0 Vicryl.
7. Recovery og Postoperativ Management </ P>
- Lad dyrene komme sig fra bedøvelsen på en flad papir strøelse under en infrarød opvarmning lampe. Må ikke returnere de opererede dyr til dyr bedrift området indtil alle dyr synes normal.
- Postoperativt administrere Buprenorphin (Temgesic) i koncentrationen af 0,03-0,05 mg / kg legemsvægt sc hver 8-12 timer i 2 dage. Buprenorphin kan indgives lige før isofluoran induktion.
- Overvåge dyrene postoperativt for deres generelle tilstand og tegn på sygdom eller infektioner.
8. Blood Flow Measurement
Den postoperative åbenheden af transplantatet blev bevist ved blodgennemstrømning måling, ved hjælp af en forskning Transonic blodgennemstrømning målesystemet (Model: TS420, Transonic Systems Europe BV, Maastricht, Holland) med en perivaskulær flowprobe (3 mm, MA3PSB). Systemet er baseret på Doppler-princippet.
9. Repræsentative resultater
Af faithfully holde vejledningen ovennævnte er den gennemsnitlige varighed af de kirurgiske operationer var omkring 65 min. Dyrene præsenterede en fremragende fysiske tilstand og tog på i vægt som forventet hele eksperiment: ved udgangspunktet drift dyrene vejes 312 ± 20,39 gram. På det offer tidspunkt på 3 uger postoperativt dyrene vejet 325,2 ± 28,7 g, 6 uger 333 ± 39,9 g og 12 uger 362,22 ± 29 g.
Ingen infektioner blev observeret ved operationsstedet og ingen udviklede sår. De operationssår helet fuldstændigt på det forventede tidspunkt. Den neurologiske kontrol viste ingen tegn på hjerne-infarkt eller motorisk mangel. Den senere var et vigtigt punkt, da dyrene blev drevet i carotidarterien og en af de to ydre halsvener blev fjernet og anvendt som auto-transplantation. Ingen allergiske reaktioner på postoperative smerter lindring terapi blev observeret.
> Alle dyr blev vagt og social gennem hele eksperimentet. Deres vaner vedrørende modtage mad og vand forblev uændret gennem hele tiden.
Overlevelsesraten for alle forsøg var 100% på tidspunktet for aflivning. Graft patency var på 60% for de første 10 opererede dyr og følgelig 82% for de resterende 11 dyr. Den samlede graft patency var 71%. Blodgennemstrømningen i de arterialized venøse transplantaterne blev målt ved tidspunktet for aflivning og var 8 ± 3 ml / min uden nogen statistisk signifikante forskelle mellem de tre offer tidspunkter.
Fig. 1. Anatomi af rottens hals. 1a) Situs før transektion af højre musculus sternocleidomastoideus. 1b) Situs efter transektion af højre musculus sternocleidomastoideus.
. Figur 2 intraoperativ mikroskopiske billeder: a) manchet bestående af manchet-organ og manchet-håndtag b) manchet trukket over den distale ende af den fælles carotidarterie c) fastklemning af cuff distale fælles carotidarterie stub d) udkrængning af Den fælles carotidarterie stub over manchetten, e) fastgørelse af udkrængede fælles carotidarterie stump med en ligatur f) situs efter udkrængning af både cuff distale og proksimale fælles carotidarterie stubbe g) på kryds og tværs teknik til tilnærmelse af de to håndjern fælles carotidarterie stubbe h) situs efter venøs indskydning i) situs efter reperfusion af venøs indskydning graft.
Figur 3. Skematisk visning af situsefter reperfusion af venøse indskydning graft. Klik her for at se større figur .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Indskyde en ydre halsvene transplantat i den fælles carotidarterie er en sofistikeret mikrokirurgi teknik. Denne video hjælper novice kirurg mestre denne teknik i minimum tid med et lavere spild af forsøgsdyr.
Inhalativ anæstesi er den bedste løsning for denne operation, da man derved undgår en alt for dyb anæstesi tidspunkt kan velkontrolleret og tillader kirurgen tilstrækkelig tid til at betjene. Endvidere rotten er et forsøgsdyr, der har en passende størrelse til at praktisere sådanne komplekse kirurgiske teknikker meget lettere, i sammenligning med mus.
Fordelen ved anvendelse af manchet-teknikken er, at fartøjer med forskellige luminale diametre kan anastomoseres. Det er vigtigt at ligere den komplette omkreds cuff og udkrængede fartøjer at undgå blødning efter reperfusion. Denne model er meget velegnet til at simulere hæmodynamik forhøjet hastighed og lav forskydningsspænding og at studeremekanismer, som påvirker udviklingen af neointimal hyperplasi. Manchetten forhindrer beholderen anastomotisk remodellering og inducerer turbulens inden i transplantatet og dermed udviklingen af neointimal hyperplasi.
At forhindre dannelse af thrombi, er det vigtigt at placere venegraft tie 2 i en passende stilling for at forhindre associeringen af blod med tie en holder arterie på plads (fig. 3). Ni binde venegraft i den anbefalede måde begrænser thrombotisk arrangementer til 12-13% og okklusion af karret til endnu lavere andel. 15 Som det kan ses i operationen video, er det ikke nemt at placere bindingen nøjagtigt i den foreslåede position. Forfatterne anser det for at være afgørende for den distale anastomose, især på grund af blodgennemstrømningen retning. Derimod anses dette ikke for absolut vigtigt for den proximale anastomose af samme grund.
I modsætning til den procedure, der ved hjælp af Caval vein som et transplantat, denne autotransplantation hjælp af den eksterne halsvene som transplantatet reducerer det nødvendige antal forsøgsdyr til det halve. Sidste ende indskyde en ydre halsvene transplantat i den fælles carotidarterie er en sofistikeret mikrokirurgi teknik. Denne video hjælper novice kirurg mestre denne teknik i minimum tid med et lavere spild af forsøgsdyr. Denne model er et fremragende middel for nybegyndere kirurger at øve manchet-teknik, der i øjeblikket anvendes i organtransplantation hos små dyr.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Ingen interessekonflikter erklæret.
Acknowledgments
Denne undersøgelse blev finansieret af forskningsstøtte programmet "START" på det medicinske fakultet RWTH Aachen Universitet, Tyskland (Titel: "Die Arterialisation venöser Gefäße" START 690.753). Vi vil gerne takke fru Mary-Joan Blümich for hendes fremragende redigering assistance.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Braided Silk black 7-0 | Ethicon Products | 892100 | |
| Vicryl 3-0 | Ethicon Products | J285G | |
| Vicryl 4-0 | Ethicon Products | J284G | |
| Portex non sterile nylon tubing 0.75 mm, 0.94 mm Fine-Bore Polyethylene (Polythene) Tubing | Portex UK | 800/200/175/100 | |
| Isofluorane 5 % | Any genericon | ||
| Heparin | Any genericon | ||
| 0.9% saline | Any genericon | ||
| Buprenorphine | Any genericon |
References
- Motwani, J. G., Topol, E. J. Aortocoronary saphenous vein graft disease: Pathogenesis, Predisposition, and Prevention. Circulation. 97, 916-931 (1998).
- Bonatti, J., Oberhuber, A., Schachner, T., Zou, Y., Hammerer-Lercher, A., Mittermair, R., Laufer, G. Neointimal hyperplasia in coronary vein grafts: Pathophysiology and prevention of a significant clinical problem. The Heart Surg. , E72-E87 (2004).
- Roy-Chaudhury, P., Kelly, B. S., Zhang, J., Narayana, A., Desai, P., Melhem, M., Duncan, H., Heffelfinger, S. C. Hemodialysis Vascular Access Dysfunction: From Pathophysiology to Novel Therapies. Blood Purif. 21, 99-110 (2003).
- Dixon, B. S.
- Newby, A. C., Zaltsman, A. B.
- Schachner, T., Heiss, S., Zipponi, D., Tzankov, A. Perivascular treatment with azathioprine reduces neointimal hyperplasia in experimental vein grafts. Heart Surg. 9, E515-E517 (2006).
- Zhang, L., Sivashanmugam, P., Wu, J. H., Brian, L., Exum, S. T., Freedman, N. J., Peppel, K. Tumor necrosis factor receptor-2 signaling attenuates vein graft neointima formation by promoting endothelial recovery. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 28, 284-289 (2008).
- Tzankov, A., Mairinger, T., Laufer, G., Bonatti, J. O. Local application of rapamycin inhibits neointimal hyperplasia in experimental vein grafts. Ann. Thorac. Surg. 77, 1580-1585 (2004).
- Zou, Y., Dietrich, H., Hu, Y., Metzler, B., Wick, G., Xu, Q. Mouse Model of Venous bypass graft arteriosclerosis. A.J.P. 153, 1301-1310 (1998).
- Schachner, T., Oberhuber, A., Zou, Y., Tzankov, A., Ott, H., Laufer, G., Bonatti, J. Rapamycin treatment is associated with an increased apoptosis rate in experimental vein grafts. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 27, 302-306 (2005).
- Ali, Z., Bursill, C., Hu, Y., Choudhury, R. P., Xu, Q., Greaves, D. R., Channon, K. M. Gene transfer of a broad spectrum CC-chemokine inhibitor reduces vein graft atherosclerosis in apolipoprotein E-knockout mice. Circulation. 30, 1235-1241 (2005).
- Zou, J., Zhang, X., Yang, H., Zhu, Y., Ma, H., Wang, S. Rapamycin-loaded nanoparticles for inhibition of neointimal hyperplasia in experimental vein grafts. Ann. Vasc. Surg. 25, 538-546 (2011).
- Wang, J., Liu, K., Shen, L., Wu, H., Jing, H. Small interfering RNA to c-myc inhibits vein graft restenosis in a rat vein graft model. J. Surg. Res. 169, e85-e91 (2011).
- Schachner, T., Zou, Y., Oberhuber, A., Mairinger, T., Tzankov, A., Laufer, G., Ott, H., Bonatti, J. Perivascular application of C-type natriuretic peptide attenuates neointimal hyperplasia in experimental vein grafts. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 25, 585-590 (2004).
- Thomas, A. C., Newby, A. C. Effect of matrix metalloproteinase-9 knockout on vein graft remodelling in mice. J. Vasc. Res. 47, 299-308 (2010).
