Tekniske aspekter af Mouse Aortocaval Fistula

Summary

Målet er at frembringe en arteriovenøs fistel, der er enkel og reproducerbar. Denne metode bruger ikke suturer eller Lim. Derfor prøver kan anvendes med den mindste mængde fremmede stoffer til analyse.

Abstract

Tekniske aspekter af at oprette en arteriovenøs fistel i musen diskuteres. Under generel anæstesi, er en abdominal snit og aorta og vena cava inferior (IVC) udsættes. Den proksimale infrarenal aorta og den distale aorta dissekeres til klemme placering og kanyle, hhv. Særlig opmærksomhed på at undgå dissektion mellem aorta og IVC. Efter fastspænding aorta, er en 25 G nål, der anvendes til at punktere begge vægge af aorta i IVC. Det omgivende bindevæv anvendes til hæmostatisk kompression. Vellykket oprettelsen af ​​AVF vil vise pulserende arterielle blodgennemstrømning i IVC. Yderligere bekræftelse på vellykket AV.F kan opnås ved postoperativ Doppler ultralyd.

Introduction

Den mest almindelige løsning er valgt til nyreerstatningsbehandling hos patienter med nyresygdom i slutstadiet er hæmodialyse. Adgang til hæmodialyse udføres af arteriovenøs fistel (AVF), arteriovenøs graft eller midlertidig kateter placering. Selvom AVF er den foretrukne form for adgang, AV.F er stadig langt fra perfekt. Et-årige primære AV.F åbentstående kar kun 60-65%, med mange fejl, der skyldes neointimahyperplasi. Den molekylære biologi og fysiologi normal AVF dannelse og utilpasset dannelse forbliver dårligt karakteriseret. Som sådan er meget at vinde i at forbedre AV.F resultater med den medfølgende gevinst i forståelsen af reguleringen af fisteldannelse. ^1-3

Eksponering af en blodåre til arteriel flow er almindeligt undersøgt i forbindelse med venetransplantater der er direkte modeller for kirurgisk bypass. ^{4, 5} Selv venetransplantater og AV.F ligeledes udsætte en blodåre til en arteriel miljø, er der flere kritiske differences mellem dem. Først, modstanden af ​​det distale afstrømning sengen er meget lavere i AVF som AV.F afløb til højre atrium mens venegraft afløb til de ofte syge distale små arterier, hvilket resulterer i øget blodgennemstrømning og forskydningsspænding i AVF. For det andet, kan blodet i venesiden af ​​AVF være en blanding af venøs og arteriel blod fører til lavere iltning i forhold til den rent arterielt indhold i venegraft. For det tredje er venen i AVF ikke fjernet fra sin seng, hvilket fører til bevarelsen af ​​dets vaso venorum og nervøse innervationer sammenlignet med fuldstændig gennemførelse af venegraft i arterielle seng. Endelig er antallet af anastomoser er sædvanligvis to i venetransplantater hvorimod en AV.F typisk kun har én. I denne undersøgelse, introducere vi en musemodel af aortocaval fistel, der kan anvendes til studiet af AVF.

Protocol

1.. Anæstesi-og Pre-operative procedurer

1. Induktion af generel anæstesi
   Godkendelse af den relevante Institutional Animal Care og brug Udvalg er opnået. Mandlige C57/black mus, alderen 10 uger er bedøvet. Lever 4% isofluran med 0,8 L / min ilt til en plexiglas kasse via en isofluran fordamper og placere musen indeni. Alternativt, hvis det foretrækkes af kirurgen, kan intraperitoneal anæstesi anvendes.
2. Bevarelse anæstesi
   Efter bekræftelse af anæstesi ved manglende reaktion på tå knivspids, er musen sat på operationsbordet i rygleje med en silikone maske. Isofluran faldt til 2% for at opretholde passende anæstesi niveau.
3. Hårfjerning
   Ventrale hår fjernes fra halsen til underlivet ved hjælp af et hår remover. Hårfjerner foretrækkes, fordi de hår, der er tilbage ved hjælp af en barbermaskine kan interferere med Doppler ultralyd.

2.. Præoperativ Ultrasound

1. Målsætninger for ultralyd
   Doppler ultralydsundersøgelse udføres før AVF operation, således at indspille basisniveauet resultater, der kan sammenlignes med post-operative fund at se anatomiske og fysiologiske ændringer.
2. Points of observation
   Halsvenen, supra-og infra-renal inferior vena cava (IVC), og abdominale aorta er undersøgt ved hjælp af både puls Doppler og B-mode.
3. Målinger
   Brug af B-mode, diameteren af ​​hver vaskulaturen måles. Desuden er maksimal hastighed (peak systolisk hastighed i arterierne) og bølgeformer registreret i hver af de målepunkter beskrevet ovenfor.

3.. Operative procedurer

1. Mus Forberedelse
   Forbered incisionssted med et aktuelt antiseptisk og fortsætte ordentlig aseptisk teknik under operationen, herunder ved hjælp af en operationsafdækningsstykke, sterile handsker og instrumenter mv
2. Laparotomi
   Midterlinjen abdominal incision from nederste kant af leveren til lige over skambenet.
3. Eksponering af aorta og IVC.
   En retraktor er indsat og alle af tarmene trækkes ud af bughulen til den højre side og holdt indpakket i gaze gennemvædet med saltopløsning. Dissekere membran, der forbinder retroperitoneum og nedre tyktarm for at få fuld visning af aorta og IVC. Lægge pres på blæren, hvis det er forstørrede og får på vejen.
4. Eksponering af punkturstedet
   Punktering site vil være mellem en halv til tre fjerdedele af afstanden fra venstre nyrevenen til aortaforgreningen. (Figur 1) Dissekere venstre margen af aorta, således at den kan blive punkteret. Husk, at aorta er placeret omkring 45 grader bag IVC og det skal dissekeret posteriort i tillæg til venstre. (Figur 2) Det vigtigste punkt af denne operation er ikke at dissekere mellem aorta og IVC. Holdes langt væk fra dem.
5. Eksponering af klemmen stedet for AORta
   Dissekere infrarenale aorta fra omgivende væv. Vær omhyggelig med ikke at skade IVC på venstre og venstre nyre vener med dens bifloder til højre.
6. Fastspænding af aorta
   Klem den proksimale aorta ved at anvende mikrokirurgi klip.
7. Rotation af aorta
   Ved at gribe bindevævet omkring aorta, dreje aorta således at punktere kan fremstilles fra let dorsale side af aorta (figur 2).
8. Punktur af aorta gennem til IVC
   Holde aorta i en roteret stilling, punktere aorta igennem til IVC anvendelse af en 25 G nål. (Figur 2) Hvis det lykkes, kan nålen ses gennem den tynde IVC væg.
9. Hæmostase
   Ved at trække de retroperitoneale væv, herunder muskler, pak punkturstedet af aorta. Må ikke komprimere aorta mod IVC, da det kan størkne AVF (figur 3).
10. De-fastspænding aorta
    Efter bekræftelseaf den primære hæmostase,-de klemme aorta. Yderligere blødning kan forekomme, men det kan stoppes med yderligere komprimering beskrevet ovenfor. Ved de-fastspænding, kan arterieblod ses flyder ind IVC stedet for mørk venøs blodgennemstrømning.
11. Lukning af maven
    Retur tarme i sin naturlige stilling, og luk maven.

4.. Post-operative procedurer

1. Postoperativ pleje
   Efter lukningen af ​​maven, er isofluran stoppet. Postoperativ pleje, herunder analgesi og sårpleje anvendes i overensstemmelse med anvisningerne anbefales af Institutional Animal Care og brug Udvalg. For analgesi bruger vi buprenorphin ved 0,1 mg / kg intrasmuscularly hver 12. time i 24 timer efter kirurgiske procedurer.
2. Postoperativ ultralyd
   På den første dag efter operationen, er Doppler ultralyd udføres for at bekræfte AVF. Derudover er andre variabler målt for at kontrollere ændringer fra præoperativværdier.

Representative Results

Efter praksis, er overlevelse på den første postoperative dag typisk over 95%, ved postoperativ dag 7, var overlevelse 91,3% Figurerne 1 og 2 viser den ideelle punkturstedet i koronale og tværsnit synspunkter. Placering af punktering site er afgørende for at opnå gode overlevelse uden overdreven blødning. Intra-operative dødsfald og tidlige postoperative dødsfald er typisk skyldes blødning. Denne tendens til at forekomme med overdreven dissektion mellem aorta og IVC, eller fra utilstrækkelig hæmostatisk tryk. Figur 3 viser en skematisk gengivelse af betydningen af indpakning punkturstedet med bindevæv før påføring af tryk til hæmostase, der sikrer en god hæmostase uden sammenpresning af AVF. Det er vores erfaring, kan alle teknisk vellykket AVF blive bekræftet med ultralyd ved den tredje dag, når AVF bekræftes på duplex at være til stede, vil AVF normalt være stabil i det mindste indtil dag 28 Figur 4..viser typiske Doppler ultralyd fund i en vellykket AVF formation. Ændringer i kurver blev observeret på niveauet for den AV.F i IVC og mod hjertet. Den samlede AVF bekræftelse renten på postoperativ dag 3 var 71,4%.

Figur 1. Diagram der viser punkturstedet. Den ideelle indstikssted er mellem halvdelen og tre fjerdedele af afstanden mellem den venstre nyre vene og hoftearterieforgrening. IVC: inferior vena cava.

Figur 2. Tværsnit diagram af AVF dannelse site. Den sorte pil angiver stedet og DIRECTIpå dissektion for at blotlægge aorta. Den blå pil angiver punkteringsindretningen stedet og retning.

Figur 3. Diagram der viser metoden til hæmostase Øverste række:. Indpakning aorta med bindevæv og muskler. Nederste række: anvende direkte pres. Chancerne for AVF lukning er høje med direkte komprimering.

Figur 4.. Ultralyd fund efter AVF kirurgi. Den AVF blev undersøgt med høj opløsning ultralyd postoperativt. Bølgeformer under AVF var typiske venøs kurveformer, der henviser til, og over AVF waveforms viste sammenlægning af arteriel flow, der ikke var til stede under AVF. <a href = "http://www.jove.com/files/ftp_upload/50449/50449fig4large.jpg" target = "_blank"> Klik her for at se større figur.

Discussion

Der er flere rapporter, som har beskrevet AV.F hos rotter, herunder femorale AVF ^{6, 7} carotis at halsvene AVF ⁸ og aorta-Caval AVF. ^{9., 10.} rotte er flere gange større end mus, giver lettere operation i rotter i forhold til musen. Men for at drage fordel af mus genetiske stammer og varianter af proceduren skal udvides til også at omfatte musemodeller. Adskillige tidligere offentliggjorte rapporter introducerede AVF model i mus, men disse rapporter har generelt været i forbindelse med at udvikle en model for højresidig hjertesvigt, ved hjælp af større størrelse nåle ^11-13 Guzman har rapporteret en lignende teknik til vores;. Men i denne rapport forfatterne brugte suturer at lukke arteriotomien. ^13. Vi bruger ikke suturer at undgå potentielle forstyrrelser med efterfølgende udvinding af protein og RNA til molekylær analyse. Desuden lukker arteriotomien med suturer indebærer en risiko for at anvende overdrevenspænding på fistel, der kan føre til akut eller forsinket blødning. I andre rapporter har AV.F blevet skabt mellem carotis og halsvener hjælp manchetten metode. ^14. I denne undersøgelse har vi beskrive en enkel og reproducerbar metode, der kan anvendes i undersøgelser af AVF sig, ikke er afhængige af et peri-anastomotisk manchet .

Vi skaber en AVF ved at punktere musen infra-renal aorta med en 25 G nål og udvide punktere gennem aorta sidevæg i infra-renal vena cava. Under udviklingen af ​​vores nuværende metode har vi bemærket nogle afgørende tekniske punkter at forbedre den tekniske succes og konsekvens i fremgangsmåden:

1. Punkturstedet af aorta er placeret på distal abdominal aorta. Som vist i figur 1, er den proximale del af den infrarenale aorta ikke placeret side om side med IVC, og der er mere bindevæv mellem disse to fartøjer, der hæmmer stabilisering af AVFfører til blødning og lav åbenhed.
2. Ingen klemmer er behov distalt ud over det punktere punkt på aorta. Proksimale fastspænding er tilstrækkelig til at reducere blodtrykket under proceduren. Desuden ville distale klemmer interferere med punktering aorta.
3. Som vist i figur 2, er den mest effektive og fysiologisk retning at punktere gennem til IVC er fra den bageste venstre til højre ventrale. Hvis du ikke gør det kan føre til mindre fistel størrelse, der fører til langsommere modning eller tidlig okklusion. Derfor foretrækker vi at dissekere den ydre bageste del af aorta og at rotere aorta lidt til højre for at opnå direkte visning af stiksstedet.
4. Til hæmostase er aorta indgangshullet kun repareres med komprimering med det omgivende væv, og kræver ikke sutur reparation af arteriotomien eller lim. Suturering kan trække aorta væk fra IVC, hvilket kan føre til okklusion af AVF. Glue majgiver forstærkning til hæmostase, men det kan også forstyrre under Doppler ultralydsundersøgelse samt gøre postoperativ væv udvinding vanskelig. Som for kompression, vi ikke anvender direkte pres på punkturstedet mod IVC, fordi den også kan komprimere fistel så godt. Som beskrevet ovenfor og vist i figur 3, vi wrap aorta med omgivende bindevæv og muskler.

En potentiel begrænsning af denne undersøgelse er, at denne model er lavet mellem aorta og IVC, store skibe i den lille mus. Det er ikke klart, om denne model efterligner AVF, som anvendes i klinisk pleje af menneskelige patienter, gjorde nemlig AVF i små perifere arterier. Desuden skal kontroldyrene til forsøg udføres omhyggeligt og afhænger af forsøgsprotokollen. Vi bruger typisk humbug operationer for kontroller, hvor vi udfører laparotomi og øjeblikkelig lukning under fuld narkose, uden puncture overhovedet.

Vi beskriver en kort protokol, hvor operatøren kan udføre AVF i mus, inden 15-20 min. Vi forventer, at denne model vil være nyttig for studier af fistel tilpasning, som kan være nyttige for menneskelige patienter med terminal nyresygdom, især hvis de anvendes i forbindelse med musemodeller af sygdom.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Vevo 770 ultrasound machine	Visualsonics	20-60 Mhz scan head; RMV-704
Vascular clamp	Roboz Surgical Instrument Co.	RS-5424
Clamp applying forceps	Roboz Surgical Instrument Co.	RS-5410
25 Gauge Needle	Becton Dickinson	BD PrecisionGlide Needle 25G x 7/8 #305124