Summary
Neointimale hyperplasie is de primaire oorzaak van vernauwing in aderen arterialized. Wij stellen een nieuw protocol waarbij de juiste externe halsader is geënt met behulp van de manchet techniek in de gemeenschappelijke halsslagader van Sprague Dawley ratten. De overleving was 100% op het tijdstip van het offer.
Abstract
Neointima hyperplasie is een van de voornaamste oorzaken van stenose in arterialized aders die van groot belang in arteriële coronaire bypass chirurgie in perifere arteriële bypass chirurgie evenals in arterioveneuze fistels. 1-5 De experimentele procedure van bypass tussenkomst in de halsslagader door de manchet-techniek toegepast in diverse onderzoeksprojecten de etiologie van neointima hyperplasie en therapeutische mogelijkheden aan te pakken onderzoeken. 6-8 De manchet voorkomt vat anastomose remodeling en induceert turbulentie in de graft en daarmee de ontwikkeling van neointimale hyperplasie.
Met de vena cava superior graft is een gevestigde kleine diermodel voor veneuze arterialization experiment. 9-11 Deze stroom protocol heeft betrekking op een vastgestelde halsader graft tussenplaatsing techniek eerst beschreven door Zou et al.. 9 en anderen. 12-14
De procedure te vereenvoudigen en het benodigde aantal proefdieren te minimaliseren, is een gedetailleerde werking protocol van video Vorming. Deze video zou moeten helpen de beginnende chirurg zowel de manchet-techniek en de bypass tussenkomst te leren. Hierdoor werd het recht externe halsader geënt manchet-techniek in de halsslagader van 21 vrouwelijke Sprague Dawley ratten ingedeeld in drie gelijke groepen die werden geofferd op dag 21, 42 en 84. Met name werden geen donordieren nodig omdat auto-transplantaties uitgevoerd. De overleving was 100% op het tijdstip van het offer. Bovendien is de graft patency bedroeg 60% gedurende de eerste 10 geopereerde dieren en 82% voor de overige 11 dieren. De bloedstroom op het moment van opoffering werd 8 ± 3 ml / min. Tot slot, deze chirurgische protocol aanzienlijk vereenvoudigt, optimaliseert en standaardiseert dit hetlicated procedure. Het geeft beginnende chirurgen eenvoudige, stap-voor-stap instructies, uitleg mogelijke valkuilen, zodat die hen helpt om snel te krijgen expertise en nutteloze opoffering van proefdieren te vermijden.
Protocol
1. Proefdieren
- Aanschaffen lokale ethische commissie goedkeuring voor alle experimenten die worden uitgevoerd in overeenstemming met de dierenbescherming FELASA richtlijnen.
- Gebruik vrouwelijke Sprague-Dawley ratten worden aangeschaft bij commerciële fokker (bijv. Charles River Wiga GmbH, Sulzfeld, Duitsland). We gebruikten 21 dieren verdeeld in drie groepen van 7 dieren elk die zijn opgeofferd postoperatief na 3, 6 en 12 weken. Op het moment van aankoop mogen de dieren 12 weken oud en wegen 250-300 g.
- Houd de dieren in klimaatkamers met een omgevingstemperatuur van 21 ° C, 60% relatieve vochtigheid en een 12-uurs licht-donker cyclus met vrije toegang tot voedsel en water.
2. Anesthesie en operatieve voorbereiding
- Laten algemene verdoving met behulp van een plexiglas box aangesloten op de anesthesieapparaat, vastgesteld op een zuurstof debiet van 1 l / min, en een isofluorane vaporizer wet 5% narcosegas.
- Handhaaf de anesthesie met de verdamper isofluorane 1,5% als de diepe sensorische reflexen van de dieren worden onderdrukt.
- Bevestig de ratten in rugligging op een lichaam warmhoudplaat.
- Bereid de werking gebied van elk dier door het verwijderen van de vacht met een ontharen room, de kaak hoek tot 2 cm onder de manubrium sterni.
- Bereid een steriele chirurgische gebied door te letten op het chirurgische gebied, het gebied opgesteld op het dier en de voorkant van de chirurg:
- Reinig de benchtop met een desinfecterend middel.
- Bereid de incisie met meerdere toepassingen van chirurgische scrub oplossing (bijvoorbeeld chloorhexidine en 70% isopropyl alcohol). Eerst het Chloorhexidine, de alcohol tweede en ten slotte de oplossing scrub.
- Draag een disposable chirurgische toga en chirurgische handschoenen, of als alternatief, examen handschoenen die eerder zijn gewassen wet een chirurgische ontsmettingsmiddel.
- Gebruik steriele instrumenten voor microchirurgie in de operatie procedure.
- Gebruik een operatiemicroscoop (Wild Heerbrugg M650, Gais, Zwitserland) in 10-20-voudige vergroting.
3. Anatomie
Figuur 1 toont de anatomie van de nek van de rat:
1a) Situs voor doorsnijding van het recht sternocleidomastoideus spier.
1b) Situs na doorsnijding van het recht sternocleidomastoideus spier.
4. Manchet Voorbereiding
Snijd de manchetten in een lengte van 3 mm handmatig uit een plastic buis (Portex, inwendige diameter 0,75 mm, 0,94 mm buitendiameter, Smiths Medical, UK). Deze manchetten bestaan uit een buisvormig manchet lichaam inclusief het volledige volume van de kunststof buis en een manchet handvat bestaat uit de helft van het volume manchet. Zowel de manchet lichaam en de handgreep manchet gelijkelijk worden long. De manchet handgreep is essentieel voor het manipuleren van de manchet tijdens de chirurgische procedure. Nadat de manchet wordt over het vat wordt een mini Bulldog klem gelijktijdig op de manchet handvat en het vaartuig, om bloeding te voorkomen, de manchet in stand blijft en stabiliteit.
5. Manchet Techniek
- Schuif de manchet over het schip.
- Onmiddellijk daarna, Evert van het schip, trek hem over de buitenkant van de manchet lichaam en zet het vast met een 7-0 zijden ligatuur. Op deze wijze is het lumen van de manchet bedekt met endothelium. Daarna zet de veneuze graft over de manchet lichaam en zet het vast met een nieuwe 7-0 zijden ligatuur. Om trombusvorming voorkomen, is het essentieel om de bypass band vlakbij de manchet marge vast om het bloed voorkomen van contact met de band die de slagader in plaats. Dit is cruciaal voor de distale anastomose als gevolg van de bloedstroom richting. Volgens de auteurs wordt het nietessentieel voor de proximale anastomose om dezelfde reden.
6. Chirurgische Procedure
6.1 Voorbereiding van het recht externe halsader
- Maak een ongeveer 2,5 cm lange mediane cervicale incisie direct boven de manubrium sterni.
- Volledig scheiden van 1 cm lang segment van de juiste externe halsader van de omliggende weefsels
- Ligeren van het veneuze zijrivieren met 7-0 zijde hechtingen.
6.2 Voorbereiding van het recht gemeenschappelijke halsslagader
- Bereid de m. sternocleidomastoideus en doorsnijden het in het midden.
- Zorgvuldig voor te bereiden de juiste gemeenschappelijke halsslagader, en zorg ervoor dat u de slagader of de nervus vagus te comprimeren. Mobiliseren uit de halsslagader bifurcatie tot de brachycefale stam.
- Vervolgens tweemaal ligeren in het midden met 7-0 zijden hechtdraden voor transsectie.
- Schuif een nylon manchet consisting van een lichaam en een handgreep (figuur 2a) over het distale uiteinde van de gemeenschappelijke halsslagader, waarbij het belangrijk dat de manchet handgreep achter het vaartuig (figuur 2b).
- Klem de manchet einde van de distale halsslagader met een mini Bulldog klem precies op de manchet handgreep stabiliteit (Figuur 2c) te waarborgen.
- Vervolgens direct snijden de slagader achter de ligatuur, waarbij de resulterende arteriële stomp moet zolang het manchet lichaam.
- Spoel de arteriële lumen met heparine-zoutoplossing (20 IU heparine / ml 0,9% NaCl). Opzij Stel een ligatie lus in de juiste positie voor later gebruik.
- Trek de arteriële stomp en slip het als een huls over de manchet lichaam.
- Vervolgens trekt u de ligatie lus en knoop stevig vast.
- Om de slagader niet wegglijdt uit zijn mouw, kan u de uitvoering van een truc: pak zowel de vaatwand en de hechting met de rechterhand simultaneously en de linker forceps (figuur 2d) maken de knoop (figuur 2e).
- Herhaal dezelfde procedure voor de proximale arteriële stomp (figuur 2f).
6,3 Veneuze graft plaatsing
- Accijnzen een 1 cm lange segment van de ingeklemde externe halsader
- Aangezien de twee slagaders manchet te ver uit elkaar om de veneuze tussenkomst, bij benadering de afstand van deze procedure met een 3-0 Vicryl-hechting waaruit je lus rond elke mini Bulldog klem.
- Kriskras beide hechtingen.
- Vervolgens trekt de hechtingen in tegengestelde richting, waardoor het juist plaatsen van de arteriële manchet stompen (figuur 2g)
- Spoel de adersegment met heparine-zoutoplossing.
- Schuif het ene uiteinde van de eerder omgekeerd ader segment over de geboeide distale halsslagader en zet deze in de juiste positietie met een zijden 7-0 ligatuur.
- Het is belangrijk op te merken dat de omtrek van de ader moet volledig en gelijkmatig begrepen zijn.
- Spoel de adersegment met heparine-zoutoplossing-oplossing en zet het andere uiteinde van de ader segment over het proximale stomp halsslagader.
- Vul het ligatie (Figuur 2 uur);
- Verwijder de mini Bulldog klemmen na elkaar, eerst op de distale stomp halsslagader en de proximale, waardoor vrij bloedstroom en het arterialization van de veneuze graft (figuur 2i). De operatie wordt als succesvol beschouwd als de bloedstroom en pulsatie in acht worden genomen in het transplantaat en de gemeenschappelijke halsslagader (visueel beoordeeld).
6.4. Wondsluiting
Voor de subcutane werking hechtdraad, gebruik 4-0 Vicryl. Voor een huid lopen hechtdraad, gebruiken 3-0 Vicryl.
7. Herstel en postoperatieve behandeling </ P>
- Laat de dieren uit narcose te herstellen op een vlak papier beddengoed onder een infrarode lamp opwarming. Niet de terugkeer van de geopereerde dieren om het dier wachtruimte totdat alle dieren lijken normaal.
- Postoperatief beheren Buprenorfine (Temgesic) in de concentratie van 0.03-0,05 mg / kg lichaamsgewicht sc om de 8-12 uur gedurende 2 dagen. Buprenorfine kan worden toegediend vlak voor isofluorane inductie.
- Postoperatief Monitor dieren voor hun algemene conditie en tekenen van ziekte of infecties.
8. Blood Flow Measurement
De postoperatieve doorgankelijkheid van het transplantaat werd bewezen door bloedstroommetingen, met een research Transonic bloedstroom meetsysteem (Model: TS420, Transonic Systems Europe BV, Maastricht, Nederland) met een perivasculaire flowprobe (3 mm, MA3PSB). Het systeem is gebaseerd op het Doppler-principe.
9. Representatieve resultaten
Door faithfully houden van de genoemde instructies de gemiddelde duur van de operaties was ongeveer 65 minuten. De dieren presenteerde een uitstekende fysieke conditie en gewicht toenam zoals verwacht gedurende het gehele experiment: aan het beginpunt van de werking van de dieren gewogen 312 ± 20,39 g. Ten koste tijdstip van 3 weken na de operatie de dieren gewogen 325,2 ± 28,7 g, 6 weken 333 ± 39,9 g en 12 weken 362,22 ± 29 g.
Geen infecties werden waargenomen bij het operatiegebied en ontwikkelde geen zweren. De operatie wonden genezen volledig op de verwachte tijd. De neurologische controle toonde geen tekenen van herseninfarct of motorische deficiëntie. De later was een belangrijk punt aangezien de dieren werden gebruikt in de halsslagader en een van de twee externe halsaders werd verwijderd en gebruikt als auto-transplantatie. Geen allergische reacties op de postoperatieve pijn verlichting therapie waargenomen.
> Alle dieren werden waakzaam en sociale gedurende het hele experiment. Hun gewoonten met betrekking tot het ontvangen van voedsel en water ongewijzigd gebleven gedurende de hele tijd.
De overlevingskans van alle experimenten was 100% op het tijdstip van het offer. Het transplantaat patency bedroeg 60% gedurende de eerste 10 geopereerde dieren en dus 82% voor de overige 11 dieren. De totale graft patency was 71%. De bloedstroom in de arterialized veneuze grafts werd gemeten op het tijdstip van opoffering en was 8 ± 3 ml / min zonder significante verschillen tussen de drie tijdstippen offeren.
Figuur 1. Anatomie van de hals van de rat. 1a) Situs voor doorsnijding van het recht sternocleidomastoideus spier. 1b) Situs na doorsnijding van het recht sternocleidomastoideus spier.
. Figuur 2 Intraoperative microscoopopnamen: a) manchet bestaande uit cuff-body en manchet-greep, b) cuff geschoven over het distale uiteinde van de gemeenschappelijke halsslagader; c) klemmen van de manchet distale stomp halsslagader; d) eversie van de gemeenschappelijke halsslagader stomp over de manchet, e) het veiligstellen van de omgeslagen gemeenschappelijke halsslagader stomp met een ligatuur, f) situs na eversie van zowel geboeid distale en proximale gemeenschappelijke halsslagader stronken; g) kris-kras techniek voor onderlinge aanpassing van de twee cuffed gemeenschappelijke halsslagader stronken; h) situs na veneuze interpositie; i) situs na reperfusie van de veneuze interpositie graft.
Figuur 3. Schematische weergave van de situsna reperfusie van de veneuze interpositie graft. Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Tussenplaatsing van een externe halsader graft in de gemeenschappelijke halsslagader is een geavanceerd microchirurgie techniek. Deze video helpt de beginnende chirurg deze techniek onder de knie in minimale tijd met een lagere verspilling van proefdieren.
Inhalatief anesthesie is de beste optie voor deze operatie, omdat het voorkomt dat een te diepe anesthesie stadium kan goed worden beheerst en kan de chirurg voldoende tijd te bedienen. Bovendien is de rat is een proefdier dat een geschikte maat om dergelijke complexe chirurgische technieken praktijk veel gemakkelijker, in vergelijking met de muis heeft.
Het voordeel van de manchet-techniek is dat vaartuigen met verschillende diameters luminale anastomose. Het is belangrijk om de volledige omtrek van de manchet en omgeslagen vaartuigen ligeren aan bloedingen te voorkomen na reperfusie. Dit model is zeer geschikt om de hemodynamiek van hoge bloeddruk snelheid en lage shear stress te simuleren en om te studerenmechanismen die de ontwikkeling van neointimale hyperplasie beïnvloeden. De manchet voorkomt vat anastomose remodeling en induceert turbulentie in de graft en daarmee de ontwikkeling van neointimale hyperplasie.
Om te voorkomen vorming van trombi, is het essentieel om de bypass tie 2 plaatsen op een geschikte plaats aan associatie van bloed te voorkomen met de band 1 die de slagader in plaats (figuur 3). 9 Binden de bypass in de aanbevolen methode beperkt trombotische evenementen 12-13% en occlusie van het vat tot nog lagere verhoudingen. 15 Zoals te zien in de video operatie, is het niet eenvoudig om de band nauwkeurig te plaatsen in de voorgestelde stand. De auteurs zien dat het cruciaal is voor de distale anastomose, in het bijzonder vanwege de bloedstroom richting. Daarentegen is dit niet als absoluut belangrijk voor de proximale anastomose om dezelfde reden.
In tegenstelling tot de procedure via de cavale vein als graft Deze autotransplantatie met de externe halsader de graft vermindert het benodigde aantal proefdieren te halveren. Uiteindelijk tussenkomst externe halsader graft in de halsslagader is een verfijnde microchirurgie techniek. Deze video helpt de beginnende chirurg deze techniek onder de knie in minimale tijd met een lagere verspilling van proefdieren. Dit model is een uitstekend middel voor beginnende chirurgen om de manchet-techniek die momenteel wordt gebruikt in vaste orgaantransplantatie in kleine dieren te oefenen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Geen belangenconflicten verklaard.
Acknowledgments
Deze studie werd gefinancierd door het onderzoeksprogramma programma ter bevordering van "START" van de medische faculteit van de RWTH Aachen University, Duitsland (Titel: "Die Arterialisation venöser Gefäße" START 690.753). We willen mevrouw Mary-Joan Blümich bedanken voor haar uitstekende bewerking hulp.
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. Why don't fistulas mature. Kidney Int. 70, 1413-1422 (2006).
- Newby, A. C., Zaltsman, A. B. Molecular mechanisms in intimal hyperplasia. J. Pathol. 190, 300-309 (2000).
- 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).
