Summary
Het doel is om een arterioveneuze fistel die is eenvoudig en reproduceerbaar te produceren. Deze methode maakt geen gebruik van hechtingen of lijm lijm. Derhalve kunnen de monsters worden met de minste hoeveelheid vreemde materialen voor analyse.
Abstract
Technische aspecten van het creëren van een arterioveneuze fistel in de muis worden besproken. Onder algehele anesthesie, wordt een abdominale incisie gemaakt en de aorta en inferior vena cava (IVC) blootgesteld. De proximale infrarenale aorta en de distale aorta worden ontleed voor klem plaatsing en naald punctie, respectievelijk. Speciale aandacht wordt besteed aan dissectie tussen de aorta en de IVC te voorkomen. Na het klemmen van de aorta, is een 25 G naald gebruikt voor het doorprikken beide wanden van de aorta in de IVC. De omringende bindweefsel wordt gebruikt voor hemostatische compressie. Succes bij de oprichting van de AVF zal pulserende arteriële bloedstroom in de IVC tonen. Verdere bevestiging van succesvolle AVF kan door postoperatieve Doppler ultrasound.
Introduction
De meest voorkomende optie gekozen voor nierfunctievervangende therapie bij patiënten met eindstadium nierziekte is hemodialyse. Toegang voor hemodialyse wordt uitgevoerd door arterioveneuze fistel (AVF), arterioveneuze graft, of tijdelijke plaatsing van de katheter. Hoewel AVF zijn de gewenste wijze van toegang, AVF zijn nog verre van perfect. Eenjarige primaire AVF doorgankelijkheid zijn slechts 60-65%, met veel mislukkingen te wijten aan neointimale hyperplasie. De moleculaire biologie en fysiologie van de normale AVF vorming en onaangepaste vorming blijft slecht gekarakteriseerd. Als zodanig, veel is te winnen in het verbeteren van AVF resultaten met de bijbehorende winst in begrip van de regulatie van fistelvorming. 1-3
Blootstelling van een ader arteriële stroming wordt vaak bestudeerd in de context van vaatprothesen die direct modellen van chirurgische bypass. 4, 5 Hoewel vaatprothesen en AVF eveneens een ader bloot aan een arteriële omgeving, zijn er een aantal kritische differences daartussen. Ten eerste, de weerstand van het distale afvoer bed veel geringer in AVF, zoals de AVF afgevoerd naar het rechter atrium terwijl de bypass waterafvoeren vaak zieke distale kleine slagaders, resulterend in verhoogde bloedstroom en schuifspanning in de AVF. Ten tweede kan het bloed in de veneuze tak van de AVF een mengsel van veneus en arterieel bloed leidt tot lagere oxygenatie vergeleken met de zuiver arteriële in de bypass zijn. Ten derde wordt de ader in de AVF niet uit het bed, wat leidt tot behoud van het vaso venorum en nerveus innervatie, vergeleken met de volledige omzetting van de bypass in de slagaderlijke bed. Tenslotte het aantal anastomosen gewoonlijk twee in vaatprothesen terwijl een AVF heeft gewoonlijk slechts een. In deze studie introduceren we een muismodel van aortocaval fistel die kan worden gebruikt voor de studie van AVF.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Anesthesie en Pre-operatieve procedures
- Inductie van algemene anesthesie
Goedkeuring door de juiste Institutional Animal Care en gebruik Comite wordt verkregen. Man C57/black muizen, 10 weken oud, zijn verdoofd. Leveren 4% isofluraan met 0,8 L / min zuurstof aan een plexiglas doos via een isofluraan vaporizer en plaats de muis binnen. Alternatief, indien gewenst door de chirurg, intraperitoneale anesthesie worden gebruikt. - Behoud van anesthesie
Na bevestiging van de anesthesie door een gebrek aan reactie op teen knijpen, wordt de muis op de operatie tafel in een liggende positie met een siliconen masker. Isofluraan wordt verlaagd tot 2% passende anesthesie te handhaven. - Ontharen
Ventrale haren wordt verwijderd uit de hals naar onderbuik behulp van een haar remover. Haarvlekkenmiddel de voorkeur omdat het haar dat overblijft met een scheerapparaat kan interfereren met de Doppler ultrageluid.
2. Preoperatieve Ultrasound
- Doelstellingen van de ultrasone
Doppler ultrasound onderzoek wordt uitgevoerd voorafgaand aan AVF operatie teneinde het niveau bevindingen basis die kan worden vergeleken met postoperatieve bevindingen anatomische en fysiologische veranderingen zien opnemen. - Punten van observatie
De halsader, supra-en infra-renale vena cava inferior (IVC), en abdominale aorta worden onderzocht met behulp van zowel puls Doppler-en B-modus. - Metingen
Gebruik van de B-modus diameter van elke vasculatuur gemeten. Daarnaast zijn maximale snelheid (piek systolische snelheid in slagaders) en golfvormen die in elk van de meetpunten hierboven beschreven.
3. Operatieve procedures
- Muis Voorbereiding
Bereid de incisie site met een actueel antiseptische en blijven goede aseptische techniek tijdens de operatie, waaronder het gebruik van een chirurgische doek, steriele handschoenen en instrumenten, etc. - Laparotomie
Middellijn incisie in de buik wordt gemaakt from onderrand van de lever tot net boven de pubis. - Blootstelling van de aorta en IVC.
Een retractor is geplaatst en alle darmen getrokken uit de buikholte naar rechts en hield verpakt in gaas doordrenkt met zoutoplossing. Ontleden het membraan dat de retroperitoneum en onderste dikke darm wordt aangesloten op het volle zicht van de aorta en IVC krijgen. Breng druk op de blaas als het verwijde en komt in de weg. - Blootstelling van de prikplaats
Prikplaats zal worden tussen de helft tot driekwart van de afstand van de linker nier-ader aan aortabifurcatie. (Figuur 1) Prepareer de linkermarge van de aorta, zodat het kan worden doorboord. Houd in gedachten dat de aorta is gepositioneerd ongeveer 45 graden achter de IVC en het moet posteriorly worden ontleed in aanvulling op de linkerkant. (Figuur 2) Het belangrijkste punt van deze operatie is niet te ontleden tussen de aorta en IVC. Ver weg van hen te houden. - Blootstelling van de klem site van de aorta
Ontleden de infrarenale aorta uit de omliggende weefsels. Wees voorzichtig de IVC niet te verwonden aan de linker en rechter nieraders met haar zijrivieren aan de rechterkant. - Klemmen van de aorta
Klem de proximale aorta door het toepassen van microchirurgie clips. - Rotatie van de aorta
Grijpen door het bindweefsel van de aorta, draai de aorta, zodat de punctie kan worden gemaakt van enigszins dorsale zijde van de aorta (figuur 2). - Punctie van de aorta tot IVC
Het houden van de aorta in een gedraaide positie, doorboren de aorta door naar IVC met een 25 G naald. (Figuur 2) Als dat lukt, kan de naald worden gezien door de dunne IVC muur. - Hemostase
Door aan de retroperitoneale weefsels, waaronder de spieren, wikkel de prikplaats van de aorta. Niet comprimeren de aorta tegen de IVC, als het kan stollen de AVF (figuur 3). - De-klemmen van de aorta
Na bevestigingvan de primaire hemostase, de-klem de aorta. Aanvullende bloedingen kan veroorzaken, maar het kan worden gestopt met verdere compressie hierboven beschreven. Bij de-klemmen, kan arteriële bloed te zien stromen in het IVC in plaats van donkere veneuze bloedstroom. - Sluiting van de buik
Terug de darmen in zijn natuurlijke positie en sluit de buik.
4. Post-operatieve procedures
- Postoperatieve zorg
Na sluiting van het abdomen wordt isofluraan gestopt. Postoperatieve zorg, waaronder analgesie en wondverzorging wordt toegepast in overeenstemming met de instructies aanbevolen door de Institutional Animal Care en gebruik Comite. Analgesie gebruiken we buprenorfine bij 0,1 mg / kg intrasmuscularly elke 12 uur gedurende 24 uur na de chirurgische procedures. - Post-operatieve echografie
Op de eerste dag na de operatie, is Doppler-echografie uitgevoerd om de AVF bevestigen. Daarnaast worden andere gemeten variabelen de veranderingen van pre-operatieve checkwaarden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Na praktijk overleven op de eerste dag na de operatie is normaal meer dan 95%, bij post-operatieve dagen 7, overleving was 91.3% Figuren 1 en 2 tonen het ideale punctieplaats in coronale en dwarsdoorsneden,. Plaatsing van de punctie site is van cruciaal belang voor het verkrijgen van goede overlevingskansen zonder overmatige bloeding. Intra-operatieve sterfte en vroege post-operatieve sterfgevallen zijn meestal te wijten aan bloeding. Dit neigt te ontstaan met overmatige dissectie tussen de aorta en de IVC, of onvoldoende hemostatische druk. Figuur 3 toont een schema van het belang van de verpakking punctieplaats met bindweefsel voor het uitoefenen van druk voor hemostase, waarmee een goede hemostase zonder compressie van de AVF. In onze ervaring, kunnen alle technisch succesvol AVF worden bevestigd met echografie van de derde dag, nadat de AVF wordt bevestigd op duplex aanwezig te zijn, zal de AVF meestal stabiel te zijn ten minste tot en met dag 28 Figuur 4.toont typische Doppler-echografie bevindingen in succesvolle AVF formatie. Veranderingen in golfvormen werden waargenomen op het niveau van de AVF in IVC en naar het hart. De totale AVF bevestiging tarief op postoperatieve dag 3 was 71,4%.
Figuur 1. Schematische weergave van de prikplaats. De ideale prikplaats is tussen de helft tot driekwart van de afstand tussen de linker nier-ader en iliacale bifurcatie. IVC: Inferieure vena cava.
Figuur 2. Doorsnede diagram van de AVF site vorming. De zwarte pijl geeft de site en directiop dissectie van de aorta bloot te leggen. De blauwe pijl geeft de prikken plaats en richting.
Figuur 3. Schematische weergave van de methode voor hemostase Bovenste rij:. Verpakken van de aorta met bindweefsel en spieren. Onderste rij: het toepassen van directe druk. De kansen van AVF sluiting zijn hoog met directe compressie.
Figuur 4. Echografie bevindingen na AVF operatie. De AVF werd onderzocht met een hoge-resolutie echografie postoperatief. Golfvormen onder de AVF waren typische golfvormen veneuze, terwijl op en boven de AVF de golfvormen toonde superpositie van arteriële flow die niet aanwezig is onder de AVF was. <a href = "http://www.jove.com/files/ftp_upload/50449/50449fig4large.jpg" target = "_blank"> Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Er zijn verschillende rapporten die AVF zijn beschreven in ratten, zoals femorale AVF, 6, 7 halsslagader te AVF 8 en aorto-caval AVF halsader. 9, 10 De rat is vele malen groter dan de muis, wat een eenvoudigere chirurgie in de rat vergeleken de muis. Niettemin, om te profiteren van de muis genetische stammen en varianten neemt de procedure moet worden uitgebreid naar muismodellen omvatten. Verschillende eerder gepubliceerde rapporten leidt de AVF model in muizen, maar deze rapporten waren in het algemeen in het kader van de ontwikkeling van een model voor rechts hartfalen, met grotere maat naalden 11-13 Guzman een soortgelijke techniek om ons gerapporteerd,. Maar in dat het verslag van de auteurs gebruikten hechtingen aan de arteriotomie sluiten. 13 We hebben geen hechtingen te gebruiken om mogelijke interferentie met de daaropvolgende extractie van eiwitten en RNA voorkomen voor moleculaire analyse. Bovendien sluiten de arteriotomie met hechtingen is een risico van het uitoefenen van excessievespanning op de fistel die kan leiden tot acute of late bloeding. In andere rapporten zijn AVF ontstaan tussen de hals-en jugulaire aders met de manchet methode. 14 In deze studie beschrijven we een eenvoudige, reproduceerbare werkwijze die kan worden gebruikt in de studies van AVF zelf die niet afhankelijk zijn van een peri-anastomose cuff .
Wij creëren een AVF door aanprikken van de muis infra-renale aorta met een 25 G naald en verlenging van de punctie via de aorta zijwand in de infra-renale vena cava. Tijdens de ontwikkeling van onze huidige methodiek, hebben we gemerkt dat sommige cruciale technische punten aan de technische succes en de consistentie van de procedure te verbeteren:
- De punctieplaats van de aorta is bovenaan distale abdominale aorta. Zoals getoond in figuur 1, is het proximale gedeelte van de infrarenale aorta niet naast elkaar met de IVC, en er is meer bindweefsel tussen beide vaartuigen die de stabilisatie van de AVF remt,wat leidt tot bloedingen en lage doorgankelijkheid.
- Geen klemmen nodig distaal voorbij de punctie punt op de aorta. Proximale klemmen voldoende is om de bloeddruk tijdens de procedure te minimaliseren. Bovendien zou distale klemmen verstoren aanprikken van de aorta.
- Zoals getoond in figuur 2, de meest efficiënte en fysiologische richting punctie door de IVC is van de linker ventrale naar rechts. Niet om dit te doen kan leiden tot kleinere fistel omvang die leidt tot een tragere rijping of vroege occlusie. Daarom geven wij de voorkeur aan de buitenste achterste deel van de aorta ontleden en de aorta iets naar rechts te draaien om zo direct uitzicht op de prikplaats te verkrijgen.
- Voor hemostase, wordt de aorta ingang gat gerepareerd alleen met compressie met behulp van de omliggende weefsels, en hechtdraad reparatie van de arteriotomie of lijmen niet nodig. Het hechten kan de aorta weg te trekken van de IVC, wat kan leiden tot occlusie van de AVF. Lijm kangeef versterking voor hemostase, maar het kan ook interfereren tijdens Doppler-echografie evenals het maken van postoperatieve weefsel extractie moeilijk. Zoals voor compressie, doen we geen directe druk op de prikplaats naar het IVC want het kan ook comprimeren de fistel ook. Zoals hierboven beschreven en getoond in figuur 3, leggen we de aorta met de omringende bindweefsel en spieren.
Een mogelijke beperking van deze studie is dat dit model wordt gemaakt tussen aorta en IVC, grote vaten in de kleine muis. Het is niet duidelijk of dit model bootst de AVF zoals gebruikt in de klinische zorg van menselijke patiënten, namelijk AVF in kleine perifere arteriën. Bovendien moet het besturingselement voor proefnemingen zorgvuldig uitgevoerd, en afhankelijk van de experimentele protocol. Wij gebruiken meestal de sham operaties voor controles, waarin we voeren laparotomie en onmiddellijke sluiting onder algemene verdoving, zonder enige puncture helemaal.
We beschrijven een kort protocol waarbij de operator kan uitvoeren AVF bij muizen, binnen 15-20 minuten. We verwachten dat dit model bruikbaar voor studies van de fistel aanpassing die nuttig kan zijn voor menselijke patiënten met eindstadium nierziekte, vooral wanneer gebruikt in combinatie met muismodellen van de ziekte zal zijn.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Geen.
Acknowledgments
Dit werk werd mede ondersteund door het National Institute of Health subsidie R01-HL095498, alsook met de middelen en het gebruik van de faciliteiten van de VA Connecticut Healthcare System, West Haven, CT.
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 |
References
- Allon, M. Current management of vascular access. Clinical Journal of the American Society of Nephrology. 2 (4), 786-800 (2007).
- Dixon, B. S. Why don't fistulas mature? Kidney International. 70 (8), 1413-1422 (2006).
- Roy-Chaudhury, P., Spergel, L. M., Besarab, A., Asif, A., Ravani, P. Biology of arteriovenous fistula failure. Journal of Nephrology. 20 (2), 150-163 (2007).
- Kudo, F. A., Muto, A., et al. Venous identity is lost but arterial identity is not gained during vein graft adaptation. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 27 (7), 1562-1571 (2007).
- Muto, A., Yi, T., et al. Eph-B4 prevents venous adaptive remodeling in the adult arterial environment. The Journal of Experimental Medicine. 208 (3), 561-575 (2011).
- Croatt, A. J., Grande, J. P., et al. Characterization of a model of an arteriovenous fistula in the rat: the effect of L-NAME. The American Journal of Pathology. 176 (5), 2530-2541 (2010).
- Misra, S., Fu, A. A., et al. The rat femoral arteriovenous fistula model: increased expression of matrix metalloproteinase-2 and -9 at the venous stenosis. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 19 (4), 587-594 (2008).
- Kojima, T., Miyachi, S., et al. The relationship between venous hypertension and expression of vascular endothelial growth factor: hemodynamic and immunohistochemical examinations in a rat venous hypertension model. Surgical Neurology. 68 (3), 277-284 (2007).
- Caplice, N. M., Wang, S., et al. Neoangiogenesis and the presence of progenitor cells in the venous limb of an arteriovenous fistula in the rat. American Journal of Physiology Renal Physiology. 293 (2), F470-F475 (2007).
- Nath, K. A., Kanakiriya, S. K., Grande, J. P., Croatt, A. J., Katusic, Z. S. Increased venous proinflammatory gene expression and intimal hyperplasia in an aorto-caval fistula model in the rat. The American Journal of Pathology. 162 (6), 2079-2090 (2003).
- Karram, T., Hoffman, A., et al. Induction of cardiac hypertrophy by a controlled reproducible sutureless aortocaval shunt in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 18 (6), 325-334 (2005).
- Perry, G. J., Mori, T., et al. Genetic variation in angiotensin-converting enzyme does not prevent development of cardiac hypertrophy or upregulation of angiotensin II in response to aortocaval fistula. Circulation. 103 (7), 1012-1016 (2001).
- Guzman, R. J., Krystkowiak, A., Zarins, C. K. Early and sustained medial cell activation after aortocaval fistula creation in mice. The Journal of Surgical Research. 108 (1), 112-121 (2002).
- Castier, Y., Lehoux, S., et al. Characterization of neointima lesions associated with arteriovenous fistulas in a mouse model. Kidney International. 70 (2), 315-320 (2006).
