Tekniska aspekterna av mus Aortocaval Fistula

Summary

Målet är att producera en arteriovenös fistel som är enkel och reproducerbar. Denna metod använder inte suturer eller lim lim. Därför proverna kan användas med den minsta mängden av främmande material för analys.

Abstract

Tekniska aspekter på att skapa en arteriovenös fistel i musen diskuteras. Under narkos, är en buken snitt, och aorta och nedre hålvenen (IVC) exponeras. Den proximala infrarenala aorta och distala aorta dissekeras för klämma placering och nålstick, respektive. Särskild uppmärksamhet ägnas åt att undvika dissektion mellan kroppspulsådern och IVC. Efter uppspänning aortan, är en 25 G nål används för att punktera båda väggar aortan in i IVC. Den omgivande bindväven används för hemostatiskt komprimering. Framgångsrik skapandet av AVF kommer att visa pulserande arteriellt blodflöde i IVC. Ytterligare en bekräftelse på framgångsrik AVF kan uppnås genom postoperativ Doppler ultraljud.

Introduction

Det vanligaste alternativet väljs för njurersättningsterapi hos patienter med terminal njursjukdom är hemodialys. Tillträde för hemodialys utförs av arteriovenös fistel (AVF), arteriovenös graft, eller tillfällig kateter placering. Även AVF är det föredragna tillträde, är AVF fortfarande långt ifrån perfekt. Ettåriga primära AVF öppna kärl är endast 60-65%, med många misslyckanden på grund av neointimal hyperplasi. Molekylärbiologi och fysiologi normal AVF bildning och maladaptiv bildning fortfarande dåligt karaktäriseras. Som sådan, mycket att vinna på att förbättra AVF utfall med åtföljande förstärkningen i förståelse av regleringen av fistelbildning. ^1-3

Exponering av en ven för arteriella flödet vanligen studeras i samband med ventransplantat som är direkta modeller av kirurgiska bypass. ^{4, 5} Även ventransplantat och AVF liknande utsätta en ven till en arteriell miljö, det finns flera kritiska differences mellan dem. Först, är resistansen hos den distala avrinning sängen mycket lägre i AVF, eftersom AVF töms i det högra förmaket medan ventransplantat avlopp till de ofta diseased distala små artärer, vilket leder till ökat blodflöde och skjuvspänning i AVF. Andra kan blodet i den venösa delen av den AVF vara en blandning av venöst och arteriellt blod som leder till lägre syresättning jämfört med den rent arteriella halten i ventransplantat. Tredje är ven i AVF inte bort från sin säng, vilket leder till bevarande av dess Vaso venorum och nervösa innervations, jämfört med den fullständiga införlivandet av ventransplantat i den arteriella bädden. Slutligen är antalet anastomoser vanligtvis två i ventransplantat medan en AVF typiskt har bara en. I denna studie presenterar vi en musmodell av aortocaval fistel som kan användas för att studera AVF.

Protocol

Ett. Anestesi och Pre-operativa ingrepp

1. Allmän anestesi
   Godkännande av lämplig Institutional Animal Care och användning kommittén erhålls. Manliga C57/black möss, i åldern 10 veckor, är sövd. Leverera 4% isofluran med 0,8 L / min syre till en plexiglas låda via en isofluran Vaporizer och placera musen inuti. Alternativt, om så föredrages av kirurgen, kan intraperitoneal anestesi användas.
2. Bevara anestesi
   Efter bekräftelse av anestesi genom bristande reaktion på tå nypa, är musen sätta på operationsbordet i ryggläge med en silikon mask. Isoflurane minskas till 2% för att bibehålla lämplig anestesi nivå.
3. Hårborttagning
   Ventral hår avlägsnas från halsen till nedre delen av buken med hjälp av en hår remover. Hår remover är att föredra eftersom det hår som är kvar med hjälp av en rakapparat kan störa Doppler ultraljud.

2. Preoperativ Ultrasound

1. Mål för ultraljud
   Doppler ultraljudsundersökning utförs före AVF operation så att registrera resultaten basnivå som kan jämföras med postoperativa resultaten att se anatomiska och fysiologiska förändringar.
2. Platser av observation
   Halsvenen, supra-och infra-renala nedre hålvenen (IVC), och bukaorta undersöks med både puls Doppler och B-läge.
3. Mätningar
   Använda B-mode, diametern på varje kärl mäts. Dessutom är maximal hastighet (topp systoliska hastigheten i artärerna) och vågformer registreras i vardera av de mätpunkter som beskrivits ovan.

Tre. Operativa procedurer

1. Mus Framställning
   Förbered snittet platsen med en aktuell antiseptisk och fortsätt korrekt aseptisk teknik under kirurgi inklusive användning av en kirurgisk duk, sterila handskar och instrument, etc.
2. Laparotomi
   Midline buksnitt görs from nedre kanten av levern till strax ovanför pubis.
3. Exponering av aorta och IVC.
   Sårhake sätts in och alla de inre är dras ut ur bukhålan till höger sida och hålls insvept i gasväv indränkt med saltlösning. Dissekera membranet som förbinder retroperitoneum och nedre tjocktarmen för full vy av aortan och IVC. Sätt press på blåsan om den vidgade och får på vägen.
4. Exponering av stickstället
   Punktering webbplats kommer att vara mellan en halv till tre fjärdedelar av avståndet från vänster njurvenen till aortabifurkationen. (Figur 1) Dissekera vänstermarginalen av aorta så att den kan punkteras. Kom ihåg att aortan är placerad kring 45 grader bakom IVC och det måste dissekeras posteriort utöver vänster. (Figur 2) Den viktigaste punkten i denna operation är inte dissekera mellan aortan och IVC. Håll långt borta från dem.
5. Exponering av klämman platsen för aorTA
   Dissekera infrarenala aorta från omgivande vävnader. Var noga med att inte skada IVC till vänster och vänster njurvenerna med dess bifloder till höger.
6. Fastspänning av aorta
   Kläm proximala aorta genom att tillämpa mikrokirurgi clips.
7. Rotation av aorta
   Genom att ta tag i bindväv som omger aortan, rotera aortan så att punktering kan göras från något ryggsidan av aorta (fig 2).
8. Punktering av aorta genom att IVC
   Att hålla aorta i ett vridet läge, punktera aortan genom att IVC med en 25 G nål. (Figur 2) Om det lyckas, kan nålen ses genom den tunna IVC väggen.
9. Hemostas
   Genom att dra de retroperitoneal vävnad, inklusive muskler, linda stickstället av aorta. Komprimera inte aortan mot IVC, eftersom det kan täppa till AVF (Figur 3).
10. De-fastspänning aortan
    Efter bekräftelseav primär hemostas, de-klämma aortan. Ytterligare blödning kan uppstå, men det kan stoppas med ytterligare kompression beskrivits ovan. Vid de-fastspänning, kan artärblod ses som rinner ut i IVC istället för mörka venösa blodflödet.
11. Stängning av buken
    Återgå tarmarna till sin naturliga position och stänger buken.

4. Post-operativa ingrepp

1. Postoperativ vård
   Efter förslutning av buken, är isofluran stoppas. Postoperativ vård inklusive smärtlindring och sårvård tillämpas i enlighet med de anvisningar som rekommenderas av Institutional Animal Care och användning kommittén. För analgesi vi använder buprenorfin vid 0,1 mg / kg intrasmuscularly varje 12 h under 24 h efter det kirurgiska procedurer.
2. Postoperativ ultraljud
   På den första dagen efter operationen, är Doppler ultraljud utförs för att bekräfta AVF. Dessutom är andra variabler mäts för att kontrollera ändringarna från preoperativvärden.

Representative Results

Efter praktiken, är överlevnad på den första postoperativa dagen typiskt över 95%, vid postoperativ dag 7, var överlevnaden 91,3% Figurerna 1 och 2 visar den idealiska punktionsställe i frontala och tvärsnitt vyer,. Placering av punktering platsen är avgörande för att uppnå god överlevnad utan överdriven blödning. Intraoperativa dödsfall och tidiga postoperativa dödsfall är oftast på grund av blödning. Detta tenderar att uppstå med överdriven dissektion mellan aortan och IVC, eller från otillräcklig hemostatiska tryck. Figur 3 visar en schematisk av betydelsen av inslagning provtagningsstället med bindväv före anbringande av tryck för hemostas, vilket möjliggör god hemostas utan kompression av AVF. I vår erfarenhet, kan allt tekniskt framgångsrika AVF bekräftas med ultraljud vid den tredje dagen, när AVF bekräftas på duplex att vara närvarande, kommer AVF brukar vara stabil åtminstone fram till dag 28 Figur 4.visar typiska Doppler ultraljud fynd i framgångsrika AVF formation. Förändringar i vågformer observerades vid nivån för AVF i IVC och mot hjärtat. Den totala AVF bekräftelse räntan på postoperativ dag 3 var 71,4%.

Figur 1. Diagram som visar stickstället. Den ideala punktionsställe är mellan hälften och tre fjärdedelar av avståndet mellan den vänstra nedsatt ven och höftbifurkationen. IVC: Inferior vena cava.

Figur 2. Tvärsnitt diagram av AVF bildandet webbplatsen. Den svarta pilen markerar platsen och riktlinjekonformitetpå av dissekering för att exponera aorta. Den blå pilen betecknar punkteringsmönstret plats och riktning.

Figur 3. Diagram som visar metoden för hemostas Övre raden:. Inslagning aortan med bindväv och muskler. Nedre raden: applicera direkt tryck. Chanserna att AVF stängning är höga med direkt kompression.

Figur 4. Ultraljud fynd efter AVF kirurgi. The AVF undersöktes med högupplösande ultraljud postoperativt. Vågformer nedanför AVF var typiska venösa vågformer, medan vid och över AVF vågformer visade överlagring av arteriella flödet som inte var närvarande under AVF. <a href = "http://www.jove.com/files/ftp_upload/50449/50449fig4large.jpg" target = "_blank"> Klicka här för att visa en större bild.

Discussion

Det finns flera rapporter som har beskrivits AVF hos råttor, inklusive femorala AVF, ^{6, 7} halspulsådern att jugulära AVF ⁸ och aorto-caval AVF. ^{9, 10} Råttan är flera gånger större än musen, gör det lättare operation i råtta jämfört med musen. Men för att dra nytta av mus genetiska stammar och varianter proceduren måste utvidgas till att omfatta musmodeller. Flera tidigare publicerade rapporter introducerade AVF modellen i möss, men dessa rapporter har i allmänhet varit i samband med att utveckla en modell för högersidig hjärtsvikt, med större storlek nålar ^11-13 Guzman har rapporterat en liknande teknik för att våra,. Dock i att rapporten författarna använt suturer för att stänga arteriotomy. ¹³ Vi använder inte suturer för att undvika eventuella störningar på efterföljande extraktion av protein och RNA för molekylär analys. Dessutom stänger arteriotomy med suturer medför en risk för att använda överdrivetspänningen på fisteln som kan leda till akut eller sen blödning. I andra rapporter har AVF skapats mellan carotis och jugularis med manschetten metoden. ¹⁴ I denna studie beskriver vi en enkel och reproducerbar metod som kan användas i studier av AVF själv som inte är beroende av en peri-anastomotic manschetten .

Vi skapar en AVF genom att punktera musen infra-renala aorta med en 25 G nål och förlängning av punktering genom aorta sidoväggen i infra-renala hålvenen. Under utvecklingen av vår nuvarande metodik, har vi märkt några viktiga tekniska punkter för att förbättra de tekniska framgångarna och konsekvens av förfarande:

1. Stickstället av aorta placeras på distala bukaorta. Såsom visas i figur 1, är den proximala delen av den infrarenala aortan inte placerade sida vid sida med IVC, och det finns mer bindväv mellan dessa två fartyg som hämmar stabiliseringen av AVF,vilket leder till blödningar och låg tydlighet.
2. Inga klämmor behövs distalt bortom punktering pekar på stora kroppspulsådern. Proximal fastspänning är tillräcklig för att minimera blodtrycket under förfarandet. Dessutom skulle distala klämmor störa punktering av aorta.
3. Såsom visas i figur 2, är det mest effektiva och fysiologisk riktning att punktera igenom till IVC från den bakre vänster till ventrala höger. Om du inte gör detta kan leda till mindre fistel storlek som leder till långsammare mognad eller tidig ocklusion. Därför föredrar vi att dissekera den yttre bakre delen av aorta och att rotera aorta något till höger för att erhålla direkt utsikt över stickstället.
4. För hemostas, är den aorta ingångshålet repareras endast med kompression med användning av omgivande vävnader, och kräver inte sutur reparation av arteriotomin eller någon självhäftande lim. Suturering kan dra aortan bort från IVC, vilket kan leda till ocklusion av AVF. Lim kange förstärkning för hemostas, men det kan också störa under Doppler ultraljudsundersökning samt gör postoperativ vävnad extraktion svårt. Som för komprimering, gäller att vi inte direkt tryck på punktionsstället mot IVC eftersom det kan också komprimera fisteln också. Såsom beskrivits ovan och visas i Figur 3, vira vi aortan med de omgivande bindväv och muskler.

En potentiell begränsning av denna studie är att denna modell görs mellan kroppspulsådern och IVC, stora fartyg i den lilla musen. Det är inte klart huruvida denna modell härmar AVF som används i klinisk vård av mänskliga patienter, gjorde dvs AVF i små perifera artärer. Dessutom måste kontrollsystemen djur för försök utföras noggrant, och beror på den experimentella protokollet. Vi använder vanligtvis simulerade operationer för kontroll, där vi utför laparotomi och omedelbar stängning under narkos, utan puncture alls.

Vi beskriver ett kort protokoll i vilket operatören kan utföra AVF i möss, inom 15-20 minuter. Vi räknar med att denna modell kommer att vara användbar för studier av fistel anpassning som kan vara användbara för mänskliga patienter med terminal njursjukdom, särskilt om de används tillsammans med musmodeller av sjukdomen.

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