Summary
Neointimal hyperplasi er den primære årsaken til stenose i arterialized årer. Vi foreslår en ny protokoll hvorved høyre eksterne halsvene er podet ved hjelp av mansjetten teknikken i arteria carotis communis i Sprague Dawley rotter. Overlevelsen var 100% på tidspunktet for offer.
Abstract
Neointimal hyperplasi er en av de viktigste årsakene til stenose i arterialized årer som er av stor betydning i arteriell koronar bypass kirurgi, i perifer arteriell bypass kirurgi, samt i arteriovenøse fistler. 1-5 Den eksperimentelle prosedyre for vene graft interposition i felles carotisar ved hjelp av mansjetten-teknikken har vært brukt i flere forskningsprosjekter for å undersøke etiologien av neointimal hyperplasi og terapeutiske alternativer for å løse det. 6-8 Mansjetten hindrer fartøy anastomotisk ombygging og induserer turbulens i pode og dermed utviklingen av neointimal hyperplasia.
Bruke overlegne Caval venen pode er en etablert liten dyremodell for venøs arterialization eksperimentet. 9-11 Denne gjeldende protokollen refererer til en etablert halsvene pode interposition teknikken først beskrevet av Zou et al. 9 samt andre. 12-14
For å forenkle prosedyren og å minimere antall forsøksdyr trengs, er en detaljert operasjon protokollen ved video trening presentert. Denne videoen skal hjelpe nybegynnere kirurgen å lære både mansjetten-teknikk og venen pode interposition. Herved ble den høyre eksterne halsvene innpodede mansjetten-teknikk i arteria carotis communis av 21 Sprague Dawley rotter kategorisert i tre like grupper som ble ofret på 21 dag 42 og 84, henholdsvis. Spesielt ble det ikke donordyr nødvendig, fordi auto-transplantasjoner ble utført. Overlevelsen var 100% på tidspunktet for offer. I tillegg var den podede patency sats 60% for de første 10 opererte dyr og 82% for de resterende 11 dyrene. Blodstrømmen ved offer var 8 ± 3 ml / min. I konklusjonen, dette kirurgiske protokollen betraktelig forenkler, optimaliserer og standardiserer denne complicated prosedyre. Det gir nybegynnere kirurger enkel, steg-for-steg instruksjoner, forklarer mulige fallgruver, og dermed hjelpe dem til å få kompetanse raskt og unngå unyttig offer av forsøksdyr.
Protocol
1. Forsøksdyr
- Skaff en lokal komité godkjenning for alle eksperimenter som skal utføres i samsvar med dyrevern FELASA retningslinjer.
- Bruk kvinnelige Sprague-Dawley rotter er tilgjengelig for kjøp fra noe kommersielt oppdretter (f.eks Charles River Wiga GmbH, Sulzfeld, Tyskland). Vi brukte 21 dyr delt i tre grupper på 7 dyr hver som ble avlivet ved 3, 6 og 12 uker etter operasjonen. På tidspunktet for kjøpet, bør dyrene være 12 uker gammel og veier 250-300 g.
- Holde dyrene i klima-kontrollerte rom har en omgivelsestemperatur på 21 ° C, 60% relativ luftfuktighet og 12-timers lys-mørke-syklusen med fri tilgang til mat og vann.
2. Anestesi og Operativ Forberedelse
- Induser narkose ved å bruke en pleksiglass boks koblet til anestesi maskin, satt til et oksygen strømningshastighet på 1 l / min, og en isofluorane vaporizer wed 5% bedøvelse gass.
- Oppretthold anestesi med isofluorane vaporizer på 1,5% så snart som de dype sensoriske reflekser av dyrene blir undertrykt.
- Fest rotter i ryggleie på en kropp varmeplaten.
- Forbered driften regionen til hvert dyr ved å fjerne pelsen med depilation krem, fra kjeven vinkel ned til 2 cm under manubrium Sterni.
- Forbered et sterilt kirurgiske feltet ved å huske det kirurgiske området, området fremstilt på dyret og fronten av kirurgen:
- Rengjør Borstemmaskin med et desinfeksjonsmiddel.
- Forbered snittet området ved hjelp av flere applikasjoner med kirurgisk skrubb løsning (f.eks Chlorhexidine og 70% isopropylalkohol). Påfør Chlorhexidine først, alkohol andre, og til slutt den scrub løsning.
- Bruk en engangs kirurgisk kappe og kirurgiske hansker, eller alternativt, eksamen hansker som tidligere har blitt vasket wed en kirurgisk desinfeksjonsmiddel.
- Bruk sterile mikrokirurgi instrumenter i drift prosedyren.
- Bruk en operasjon mikroskop (Wild Heerbrugg M650, Gais, Sveits) i 10-20-fold forstørrelse.
3. Anatomi
Figur 1 viser anatomien i rotte nakke:
1a) Situs før transeksjonen av retten sternokleidomastoideus.
1b) Situs etter transeksjonen av retten sternokleidomastoideus.
4. Cuff Forberedelse
Skjær mansjetter i en lengde på 3 mm for hånd fra et plastrør (portex, indre diameter 0,75 mm, ytre diameter 0,94 mm, Smiths Medical, UK). Disse mansjetter består av en rørformet mansjett kroppen, inkludert fullstendig volum plastrøret, og en mansjett håndtak bestående av halvdelen av mansjetten volumet. Både mansjetten og mansjetten håndtaket skal være like long. Mansjetten håndtaket er avgjørende for å manipulere mansjetten under den kirurgiske prosedyren. Etter at mansjetten er glidd over fartøyet, er en mini klypen plassert samtidig på mansjetten håndtaket og fartøyet, for å hindre fra blødning, holde mansjetten på plass og sikre stabilitet.
5. Cuff Technique
- Slip mansjetten over skipet.
- Umiddelbart etterpå, Evert fartøyet, trekk den over utsiden av mansjetten kropp og fikse det med en 7-0 silke ligatur. På denne måte blir hulrommet i mansjetten dekket med endotelet. Deretter, ta den venøse pode over mansjetten kropp og fikse det med en ny 7-0 silke ligatur. Å forhindre trombedannelse, er det viktig å feste venen pode slips svært nær til mansjetten margin for å unngå at blod fra kontakte båndet holder arterien på plass. Dette er avgjørende for den distale anastomose grunnet blodstrøm retning. Men ifølge forfatterne, er det ikke ansettavgjørende for den proksimale anastomose for samme grunn.
6. Kirurgisk prosedyre
6,1 Fremstilling av høyre eksterne halsvene
- Gjør en omtrent 2,5 cm lang median cervical snitt direkte over manubrium Sterni.
- Fullstendig atskilt en 1 cm lang segmentet av høyre eksterne halsvene fra omkringliggende vev
- Ligere de venøse sideelvene med 7-0 silke sutures.
6,2 Fremstilling av høyre arteria carotis communis
- Forbered sternocleidomastoideus muskelen og skjære den i midten.
- Forbered rett felles carotisar nøye og pass på ikke å komprimere arterien eller Vagusnerve. Mobilisere den fra carotis bifurkasjonen ned til brachiocephalic trunk.
- Deretter ligere den to ganger i midten med 7-0 silke sutures før transeksjonen.
- Sett en nylon mansjett consisting av et legeme og et håndtak (figur 2a) i den distale ende av den felles halsarterie, hvorved det er viktig å sikre at mansjetten håndtaket er bak fartøyet (figur 2b).
- Spenn fast håndjern enden av distal felles carotisar med en mini Bulldog klemme nøyaktig på mansjetten håndtaket for å sikre stabilitet (Figur 2c).
- Deretter kuttes arterien direkte bak ligaturen, hvorved den resulterende arterielle stubben bør være så lang som mansjetten kroppen.
- Skyll den arterielle lumen med heparin-saltoppløsning (20 IE heparin / ml 0,9% NaCl). Sette en ligation sløyfe til side i riktig posisjon for senere bruk.
- Trekk den arterielle stubbe opp og putt den som en hylse over mansjetten kroppen.
- Deretter trekker du ligation loop og knuten det tett.
- Å hindre arterien sklir ut av ermet, kan du gjennomføre et triks: Ta tak både arterieveggen og sutur med høyre hånd simultaneously og med venstre hånd tang (Figur 2d) gjør knuten (2e).
- Gjenta samme prosedyre for den proksimale arteriell stubben (figur 2f).
6,3 Venøs pode posisjonering
- Avgiftsdirektoratet en 1 cm lang segment av fastklemt eksterne halsvene
- Siden de to håndjern arteriene er for langt fra hverandre for den venøse interposition, omtrentlig riktig avstand for denne prosedyren med en 3-0 Vicryl-sutur som du bør sløyfe rundt hver mini klypen.
- Kryss og tvers både sting.
- Deretter trekker suturene i motsatte retninger, slik at riktig plassering av de cuffed arterielle stubber (Figur 2g)
- Skyll venen segmentet med heparin-saltvannsoppløsning.
- Sett den ene enden av tidligere reversert vene segment over håndjern distale carotisar og fest den i riktig posisjonsjon med en silke 7-0 ligatur.
- Det er viktig å merke seg her at omkretsen av venen må være helt og jevnt grep.
- Skyll venen segmentet med heparin-saltløsning-løsning, og slip den andre enden av venen segmentet over proksimale carotis stubben.
- Fullføre ligation (figur 2H);
- Fjern mini Bulldog klemmer den ene etter den andre, først på distale carotisar stubben og deretter på den proksimale en, og dermed lar uhindret blodstrømmen og arterialization av venøse pode (Figur 2i). Operasjonen regnes vellykket hvis blodstrøm og pulsering er observert i pode og felles carotisar (vurdert visuelt).
6.4. Lukking av sår
For subkutan kjører sutur, bruk 4-0 Vicryl. For en cutaneous kjører sutur, bruk 3-0 Vicryl.
7. Recovery og Postoperativ Management </ P>
- La dyrene gjenopprette fra anestesi på en flat papir sengetøy under en infrarød oppvarming lampe. Ikke returnerer opererte dyr til dyr holder området inntil alle dyr vises normalt.
- Postoperativt administrere Buprenorfin (Temgesic) i konsentrasjonen av 0.03 til 0.05 mg / kg kroppsvekt sc hver 8-12 timer i 2 dager. Buprenorfin kan administreres rett før isofluorane induksjon.
- Overvåke dyr postoperativt for deres generelle tilstand og tegn på sykdom eller infeksjoner.
8. Blood Flow Measurement
Den postoperative patency av pode ble bevist av blodstrøm måling, ved hjelp av et forsknings Transonic blodstrøm målesystem (Modell: TS420, Transonic Systems Europe BV, Maastricht, Nederland) med en perivaskulær flowprobe (3 mm, MA3PSB). Systemet er basert på Doppler-prinsippet.
9. Representant Resultater
Ved faithfully holde instruksjonene nevnte, var gjennomsnittlig varighet av kirurgiske operasjoner ca 65 min. Dyrene presenterte en utmerket fysisk tilstand og gått opp i vekt som forventet gjennom hele eksperimentet: ved startpunktet av drift dyrene veide 312 ± 20,39 gram. På bekostning tidspunkt på 3 uker postoperativt dyrene veide 325,2 ± 28,7 g, ved 6 uker 333 ± 39,9 g og 12 uker 362,22 ± 29 g.
Ingen infeksjoner ble observert ved operasjon området og ingen sår utviklet. Operasjonen sårene leget helt forventet tid. Nevrologiske kontroll viste ingen tegn til hjerneinfarkt eller motorisk mangel. Senere var et viktig poeng siden dyrene ble operert i karotidarterien og en av de to eksterne jugulare årer ble fjernet og brukt som auto-transplantasjon. Ingen allergiske reaksjoner på den postoperative smertelindring terapi ble observert.
> Alle dyrene ble årvåken og sosial gjennom hele eksperimentet. Sine vaner om å motta mat og vann forble uendret gjennom hele tiden.
Overlevelsen av alle forsøkene var 100% på tidspunktet for offer. Graftet patency rate var 60% for de første 10 opererte dyr og følgelig 82% for de resterende 11 dyrene. Den totale pode patency var 71%. Blodstrømmen i arterialized venøse grafts ble målt ved tidspunktet for offer og var 8 ± 3 ml / min uten statistisk signifikante forskjeller mellom de tre offer tidspunkter.
Figur 1. Anatomy of the rat hals. 1a) Situs før transeksjonen av retten sternokleidomastoideus. 1b) Situs etter transeksjonen av retten sternokleidomastoideus.
. Figur 2 intraoperativ mikroskopiske bilder: a) mansjett bestående av mansjetten-kropp og mansjetten-håndtak, b) mansjett gled over den distale ende av den felles halsarterie, c) klemming av håndjern distale arteria carotis communis stubben, d) vrengingen av arteria carotis communis stubben over mansjetten, e) å feste everted arteria carotis communis stubbe med en ligatur, f) situs etter vrengingen av både cuffed distale og proksimale arteria carotis communis stubber, g) kryssende teknikk for tilnærming av de to håndjern felles carotis arterie stubber, h) Situs etter venøs interposition, i) situs etter transfusjonen av venøse interposition pode.
Figur 3. Skjematisk fremstilling av det situsetter transfusjonen av venøse interposition pode. Klikk her for å se større figur .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Interposing en ekstern halsvene pode i felles carotisar er en sofistikert mikrokirurgi teknikk. Denne videoen hjelper nybegynnere kirurgen mestre denne teknikken i minimum tid med lavere avfall av forsøksdyr.
Inhalativ anestesi er det beste alternativet for denne operasjonen, siden det unngår en overdrevet dyp anestesi stadium, kan være godt kontrollert og tillater kirurgen nok tid til å operere. Videre rotte er et forsøksdyr som tilbyr en passende størrelse til å praktisere slike komplekse kirurgiske teknikker mye enklere, i forhold til musen.
Fordelen med å bruke mansjetten-teknikk er at fartøy med forskjellige luminal diametre kan anastomoseres. Det er viktig å ligere den komplette omkrets håndjern og vrengte fartøyer å unngå blødning etter reperfusjon. Denne modellen er meget egnet til å simulere hemodynamikk på høyt blod hastighet og lav skjærspenning og å studeremekanismer som påvirker utviklingen av neointimal hyperplasi. Mansjetten forhindrer Fartøyet anastomotisk remodeling og induserer turbulens i transplantatet og derved utviklingen av neointimal hyperplasi.
For å forhindre dannelse av tromber, er det viktig å plassere venen pode tie 2 i en passende stilling for å hindre sammenslutning av blod med tie 1 holder arterien på plass (fig. 3). 9 Knytte venen pode i anbefalt måte begrenser trombotisk hendelser til 12-13% og okklusjon av fartøyet til enda lavere proporsjoner. 15 Som det kan ses i operasjonen video, er det ikke lett å plassere båndet nøyaktig i den foreslåtte posisjonen. Forfatterne anser det å være avgjørende for den distale anastomose, særlig på grunn av blodstrømmen retning. Derimot, er dette ikke ansett absolutt viktig for den proksimale anastomose for samme grunn.
I motsetning til prosedyren med Caval vEin som en pode, dette autotransplantasjon bruke den eksterne halsvene som pode reduserer det nødvendige antall forsøksdyr med halvparten. Til syvende og sist, interposing en ekstern halsvene pode i felles carotisar er en sofistikert mikrokirurgi teknikk. Denne videoen hjelper nybegynnere kirurgen mestre denne teknikken i minimum tid med lavere avfall av forsøksdyr. Denne modellen er et utmerket middel for nybegynnere kirurger å praktisere mansjetten-teknikk som i dag brukes i organtransplantasjon i små dyr.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Ingen interessekonflikter erklært.
Acknowledgments
Denne studien ble finansiert av forskningen opprykk programmet "START" av det medisinske fakultetet RWTH Aachen universitetet i Tyskland (Tittel: "Die Arterialisation venöser Gefäße" START 690753). Vi vil gjerne takke Mrs. Mary-Joan Blümich for hennes utmerket redigering hjelp.
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).
