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Bioengineering

티슈 엔지니어링 혈관 이식 및 이후의 이식을위한 수술 기법 Published: April 3, 2015 doi: 10.3791/52354

Summary

동물의 희생까지 생체 내에서 엔드 - 투 - 엔드 문합 및 실시간 디지털 평가를 사용하여 양의 경동맥에 조직 설계된 선박 (TEVs)의 상호 위치 배치를위한 단계별 프로토콜입니다.

Abstract

혈관 조직 엔지니어링 (TEVs)의 발전 능력에 의해 전진 큰 동물 모델로 일상적 효과적으로 임플란트 TEVs (직경 4-5 mm)의 것이다. TEV 및 기본 경동맥의 TEV 및 실시간 디지털 평가의 상호 위치 배치를위한 단계로 단계 프로토콜은 여기에 설명되어 있습니다. 생체 모니터링이 가능하게된다 흐름 프로브, 카테터 및 초음파 결정의 주입 (수로 수술시의 주입 TEVs 네이티브 경동맥) 직경의 동적 변화를 기록. 일단 연구자는 맥파 속도, 증가 지표, 맥압 컴플라이언스와 같은 파라미터를 산출 동맥 혈류 패턴, 침습적 혈압 및 동맥 직경을 계산할 수 주입. 데이터 수집 실험 기간에 걸쳐 분석을 위해 하나의 컴퓨터 프로그램을 이용하여 달성된다. 이러한 귀중한 데이터가 TEV 매트릭스 리모델링에 대한 통찰력을 제공하고, 그 resemblan기본 / 가짜 제어 및 생체 내에서 전체 TEV 성능 CE.

Introduction

TEVs의 개발을위한 주요 초점은자가 선박을 이용할 수없는 경우에자가 이식 교체에 대한 대체를 제공하기 위해 기증자 시력 이환율을 제한하고있다. 예를 들어 연간 관상 동맥 우회 수술의 수 USA 350,000을 초과하고, 적합한 이식 이상적인 소스는 관상 동맥과 정맥 절편 한 하행 동맥 좌측 내유동, 좌전 남아있다. 혈관 질환으로 고생 많은 개인이자가 이식 교체에 적합 동맥과 정맥이 없을 수 있기 때문에, TEVs의 개발은 이렇게 수십 년 1-6에 대한 연구의 강렬한 분야가되었다. 소설 TEVs의 엔지니어링 및 최적화 자체는 강렬한 토론의 주제되지 않았습니다 TEVs을 이식하기 위해 사용 수술 기법에 대한보고, 많은 발전을받은 상태. 오히려, 동물 모델에 TEVs의 주입에 관한 프로토콜은 크게 남아 있습니다연구자 조회입니다.

다음 원고 단단 문합술 접근법을 이용하여 TEVs를 이식하는 방법을 보여준다. 이 절차는 종 방향의 장력과 생체 모니터링 장비의 추가 최적화 봉합 기술을 안정화 문합 봉합 특정 패턴을 사용하여 최적화되었다. 이 방법은 이전에 사용 된 많은 변화들과 대조된다. 또한,이 절차는 동맥 혈압, TEV 직경 / 준수 등의 매개 변수를 획득하고 적출까지 수술까지 한 후 TEV를 통해 유량을하는 방법에 대해 설명합니다. 이 리모델링 과정에있는 동안이 데이터 수집 TEV의 불가결 분석을 제공한다.

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Protocol

참고 :이 프로토콜은 버팔로 뉴욕 주립 대학에서 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다.

1. 수술 전 준비

  1. 다음 연구를위한 (40-60kg의 무게와 약 1~3년 된 도싯 크로스, 여성,) 양을 사용합니다. 수술 3 일 전 시작, 입으로 사이클로스포린 A (200 ㎎ / 일), 아스피린 (975 ㎎ / 일) 및 쿠마딘 (20 ~ 30 ㎎ / 일)를 관리하고 모든 연구 기간 동안 계속합니다.
  2. 확인 양이 수술 전 12 시간 (일반 공급 = 1.8 kg 건초 및 0.4 kg 곡물)를 금식하고있다.
  3. 스팀 121 ° C에서 오토 클레이브 30 분 15 PSI를 사용하여 모든 수술 용품을 소독.
  4. 수술 전에 파라 포름 알데히드 데시 케이 터 48 시간에서 다음과 같은 항목을 배치 : 4mm 도플러 흐름 프로브, 1mm 초음파 결정, 내주 동맥 카테터, 확장 튜브, 42 "타이곤 튜브를.
    참고 : 필요한 관련 의료 기기 테이블수술과 살균은 표 1에 나열되어 있습니다.이 단계에서 타이곤 튜브에 장비의 사전 배치는 수술하는 동안 시간을 절약하는 데 도움이됩니다.
    1. 왼쪽 해당하는 경우, 권리로 프로브, 카테터 및 결정의 각 끝에 레이블.

2. 수술

  1. 디아제팜 (0.5 ㎎ / ㎏) 및 케타민 (4 ㎎ / kg)로 마취를 유도 양 정맥 내 (IV). 또한, Telazol (4 ㎎ / ㎏) IV를 사용합니다.
    1. 8.5-10.0 mm 내경 수갑을 차고 기관 튜브 7 orotracheal 삽관을 수행합니다.
    2. 호흡량 인공 호흡기 (7 ~ 10 ㎖ / kg) 또는 압력 조절 인공 호흡기로 호흡 낭 회로를 통해 흡입 마취를 관리 (15-20cm H 2 O). 깊은 수술 마취 단계에 매체에 도달하기 위해 적절한 양 (3 % 처음 -4 %)에서 이소 플루 란 또는 세보를 관리하는 정밀 기화기를 사용합니다. 최소 폐포 농도양이 1.4 % 나 각각 8 1.9 %이다.
    3. 자극, 눈꺼풀 반사, 눈 위치, 및 심장 박동에 모터 반응을 관찰하여 마취 깊이를 평가합니다. 혈중 산소 포화도 (95 % -100 %) 맥박 산소 측정기를 사용하여 모니터, CO 2 호 기말 이산화탄소 분압을 사용하여 호기 가스 중의 농도 (45 ~ 55 mmHg로)와 자동 조절 온난화 블랭킷을 사용하는 절차 (38.5-39.5 ° C) 동안 체온을 유지한다.
  2. 양의 전체 목 울 면도, 한 두개의 정맥을 통해, 표준 가위에 # 40 블레이드를 사용하여. 70 % 이소 프로필 알코올 7.5 % 베타 딘 스​​크럽 포화 거즈를 사용하여 수술을 두 사이트의 피부를 준비합니다. 피부 오일의 제거를 용이하게하기 위해 알코올 거즈로 시작합니다. 베타 딘 거즈과 알코올 사이의 대체는 세 번 거즈.
  3. 온난화 담요 위에 지느러미 드러 누움에 조작 테이블에 양을 놓습니다. 위 내용물의 수동적 퇴학 수 있도록 중간 크기의 orogastric 튜브를 전달합니다. 확장위치를 유지하기 위해 양의 목 및 지원 쿠션을 사용합니다.
    1. 7.5 %의 베타 딘 적신 거즈를 사용하여 최종 무균 스크럽을 수행하고 수술 전에 5 분 동안 앉아 할 수 있습니다.
  4. 두개의 정맥에 배치 angiocath를 통해 10 ㎖ / ㎏ / 시간 IV 유체 (락 테이트 링거액 또는 0.9 % 생리 식염수)을 관리합니다. 페니실린 G 프로 카인 6,600 U / kg 근육 주사 (IM), 겐타 마이신 1.6 ㎎ / kg IM 및 프레 놀핀 0.005-0.01 mg을 IV 또는 IM : 수술 항생제와 진통제를 관리.
  5. 전기 소작을 사용하여 복부 정중선 목에 걸쳐 길이 ~ 12cm의 절개를합니다. 무딘 절개 기술을 사용하여 결합 조직을 제거하여 좌측 및 우측 경동맥 (~ 6cm)을 격리. 묶어 출혈을 최소화하기 위해 경동맥에서 분기 미세 혈관을 소작.
  6. 모든 배선 및 배관 (흐름 프로브, 초음파 크리스탈 와이어를 굴을 파기을 지원하기 위해 (비 멸균) 외과 간호사를 활용하여 불임을 유지피부 및 피하 층 카테터 튜브). 배 외측 목에 수술 수험 공부를 절개를 통해 종료 무딘 투관침을 사용합니다.
    1. 무균 드레이프에서 도달 범위 및 목의 측면 드레이프에서 가시화 될 수 있도록 양의 머리를 켜십시오.
    2. 복부 정중선 목 절개 및 목의 측면 사이의 피하 공간을 통해 터널에 8cm 곡선 지혈을 사용합니다. 열고 퉁명스럽게 넓은 ~ 튜브 1.5 cm를 공간을 해부 지혈을 닫습니다. 지혈의 끝은 오른쪽 또는 왼쪽 귀에 약 10cm 꼬리 머리와 어깨 사이 중간에 있어야합니다. 팁 표피 쪽을 가리되도록 지혈을 돌립니다.
    3. 무균 드레이프에서 도달 범위 및 멸균 # 11 블레이드와 지혈의 팁을 통해, 피부를 통해 1.5 cm 절개를합니다. 피부를 통해 명확한 종료를 확인하는 지혈의 팁을 시각화.
    4. 함유 타이곤 튜브 합격피하 터널을 통해 LL 배선 및 배관. 멸균 드레이프 위의 전선 및 튜브를 잡습니다.
    5. 이 양의 목을 나갈 때 이식 배선을 노출, 목에 외부 타이곤 튜브를 제거 드레이프 아래에 도달. 피하 공간에서 느슨한 부분을 최소화하기 위해 각각의 라인을 잡아 당깁니다. 제대로 동맥에 기기를 연결하기에 충분한 거리를 둡니다.
  7. 모두 경동맥에 4mm 도플러 흐름 프로브를 놓고 초기 읽기 (그림 1) 달성. 30 분 동맥을 체결하기 전에 헤파린 IV의 100 U / kg을 관리합니다.
  8. 수술이 끝날 때까지 100 U / kg / 시간에 헤파린 투여를 계속합니다. 비 분쇄 혈관 클램프를 사용하여 경동맥 클램프 부 (길이가 약 4cm)을 절제. 반대측 경동맥 유량은 뇌 혈류를 유지하기 위해 50 % -100 %를 증가 할 것이다.
    참고 : 제거하여 네이티브 선박의 반동에 의해 길이 방향의 신축성을 제한 할 수보다 짧은 세그먼트를 대체 및 / 또는 혈관에 네이티브 동맥 문합 연신 전체 절차가 완료 될 때까지의 간격을 짧게하는 클램프된다. 이 개별 지주 봉합에 긴장과 이식 이식을 제한하는 데 도움이됩니다.
  9. 7-0 프롤린 ethalloy 더블 무장 모노 필라멘트 봉합사 간단한 중단 바늘을 사용하여 장소에 TEV를 봉합. 필요한 경우, 문합 봉합을 방해 할 혈관 수축을 방지하기 위하여 이러한 베린 (15 ㎎ / ㎖) 또는 국소 네이티브 혈관계에 니 카르 디핀 (1.25 ㎎ / ㎖)로서 혈관 평활근 이완제를 적용.
    참고 : 약 1mm 간격으로 봉합을 배치 시작합니다. 이것은 크게 케이스에서 경우에 따라 다를 수 있습니다. 구성과 TEV 두께는 봉합 사이의 유효 거리에 영향을 미칠 것입니다. 또는 TEV 감소 네이티브 조직의 두께, 그것은 봉합 가깝게 배치 할 필요가있다.
    1. 먼저 앵커 두 개의 반대의를 배치하여 네이티브 동맥에 TEV의 네 점모두 근위부에 titches 및 말단부 (그림 2 디). 지혈제를 사용하여 가르쳐 각각의 앵커를 잡습니다.
      주 : 근위 및 원위 설명은 종이 전반 혈류의 방향에 참조된다.
    2. 문합을 시작 근위 및 원위 양쪽 끝의 피상적 인 측면에 5-6 개 봉합을 추가합니다. (그림 2 -Pr). 동시에 혈관이 180도 회전 클램프.
    3. 고정 봉합에 긴장을 다시 설정합니다. TEV의 회전 측에 (5-6) 근위 봉합 및 말단부를 추가 중단에 추가합니다.
  10. TEV 제자리에 단단히 봉합되면 다시 원래의 위치로 회전하고 제, 혈관은 한 번에 하나의 클램프 원위 클램프를 제거한다. 문합 부위에 약간의 출혈이 일반적이다. 이 자연스럽게 클램프 출시 후 몇 분 안에 해결 reclamping 또는 추가 봉합의 위치를​​ 요구할 수있다. 도플러 흐름 프로브를 놓습니다 (그림 3트리아) 위로 TEV 유입 혈류와 모니터 유량 네이티브 동맥에 근위.
    주 : 좌측 및 우측 경동맥의 유속은 약 15 분 후, 평형화 예상된다. TEV 꾸준히 방울 주입으로 경동맥에 유량, 가능한 경우는 TEV 응고이다. 흐름에 대한 다른 가능한 이상이 TEV에 네이티브 동맥의 근위부 또는 원위부의 수축에 기인 할 수있다. 이 경우, 추가로 혈관 평활근 이완제의 사용은 도포 될 수 있고, 용기는 네이티브 그래프트 위에 사이트 조직의 폐쇄 다음 30-60 분 후에 기저 톤에 복귀한다.
    1. 원하는 경우, 반대측 경동맥을 절제하고 「가짜」대조군으로 밀어 넣어 고정 봉합사. 이는 임상 적으로 더 관련 단독 우측 경동맥을 남기고 만 유동 프로브 초음파 결정하고, 카테터를 장착보다 길다. 가짜 제어가 원하는 경우 2.11 단계로 진행하기 전에이 작업을 수행합니다.
  11. 7-0 프롤린을 사용 TEV의 대향하는 측면에 1mm 초음파 결정 (도 3 -CR1 CR2)를 봉합. 초음파 크리스탈 머리를 통해 봉합 스레드 만 TEV의 표면층에 스티치.
  12. 테플론 짠 플래 킷 (도 -3- 칼슘 및도 4a)와 변성 18 G 카테터를 사용하여 동맥 카테 테르를 꽂다. 기본 동맥 조직에 TEV에 카테터 말단를 놓습니다.
    1. 출혈을 제어하기 위해 5/0, 후부와 동맥 벽 옆을 터 놓은 부분을 봉합. 식염수로 플러시 된 카테터에 마이크로 보어 튜브를 부착 시클로 헥사 논을 사용합니다. 확장 라인으로 튜브를 사용합니다.
    2. 튜브의 표면화 끝 (그림 4B)를 밀봉 Surflo 주입 플러그와 20 G 루어 스텁 어댑터를 사용합니다. 카테터의 개방성을 유지하기 위해, 2-3 일마다 행의 프라이밍 체적을 구하고 식염수 10 ㎖로 세척하고 나트륨 헤파린 주입 후, 5000 U / ㎖.
  13. 유량 및 초음파 프로브 결정뿐만 아니라 유동 프로브와 카테터 사이의 거리 사이의 거리를 기록한다. 이 가능하게 맥파 속도는 소프트웨어와 함께 계산 될 수있다. 이러한 계산이 필요하지 않은 경우, 카테터를 이식하지 않는다.
  14. 기능 모든 이식 하드웨어를 확인하기 위해 필요한 경우 수술 독서를 얻습니다 (3 절 참조).
  15. 2/0 실크 테이퍼 바늘 (그림 3)를 사용하여 근처의 근육에 주입 라인과 와이어를 고정합니다.
    1. 프로브 꼬리 와이어 두개쪽으로 확장하고 측면 근육을 향해 "U 턴"을 만들기로, 용기에 혈관 흐름 프로브 와이어 평행하게 배치합니다. 선이나 흐름 프로브가 선박에 어떤 부담을 할 수없는, 그래서 두 위치에서 테이퍼 바늘에 2-0 실크를 사용하여, 인접한 근육에 와이어를 고정합니다. 봉합이 안정적해야하지만 이상 조여 muscula를 교살하다하지 않습니다진짜야 (그림 3).
    2. 흐름 프로브 (그림 3) 보안을위한 이전 단계와 유사 여유의 ~ 1.5 cm를 허용, 측면 근육에 결정 전선 및 동맥 카테터 라인을 봉합.
    3. 그룹의 모든 전선 및 라인 함께 바로 이전 단계와 유사 피하 터널을 통해 종료하기 전에 근육에 앵커.
  16. 매트리스는 피부에 스티치 실행, 간판 및 피하에 실행 봉합 패턴을 사용하여 레이어 2-0 Vicryl의 봉합 수술 부위를 닫습니다 (계기판, 비 절단 바늘, 피부, 바늘 절단). 2/0 Vicryl 및 절단 바늘을 사용하여 밖으로 노출 전선 및 라인 주변의 등쪽 목에 1.5 cm 절개를 닫습니다.
  17. 확실하게 양 (- 복구 후 그림 5)의 피부에 봉합 주머니에 넣습니다 흐름 프로브 와이어, 카테터 선, 초음파 크리스탈 와이어 (X 10cm 10cm).
  18. 점차적으로 양 오프 마취를 유아자가 호흡이 재개 될 때 호흡량 인공 호흡기는 양을 튜브를 빼내. 필요한 경우 두개의 정맥과 붕대에 삽입 된 angiocath를 제거합니다.
  19. 절개, Telfa 패드, 스트레칭 롤 거즈, 그리고 elasticon에 트리플 항생제 연고를 사용하여 목에 붕대를 감아 줘.
  20. 수술 후 통증 관리 : 복구 중 2.2 ㎎ / kg IM 번 flunixin 메 글루 민을, 다음 1.1 ㎎ / kg IM 한 번 두 번 이일, 부 프레 노르 핀 0.005-0.01 mg을 IV 또는 IM에 대한 일 하루 동안 하루.

생체 모니터링 3.

  1. 적절한 구속을 보장하기 위해 이동 카트에 양을 놓습니다. 이 양이 하드웨어를 손상시키지 않고 조용하고 의식을 유지 할 수 있습니다. 계측 기록을 획득하기 전에 30 분 동안 장바구니에 2 ~ 3 번 양을 적응해야 할 수도 있습니다.
  2. 주머니에서 모든 전선 및 라인을 제거하고 감시 장치에 연결합니다. 유량계에 흐름 프로브를 연결 1mm 초음파 결정 TRB에 연결압력 변환기에 - USB 상자 및 카테터 라인. 이 설정의 플로우 차트 (도 6)가 제공된다.
  3. 흐름 프로브 및 데이터 수집 이전에 압력 변환기를 교정하십시오.
    참고 : 인해 소프트웨어 버전 및 사용되는 장비의 차이, 교정 및 설정 사이의 잠재적 인 변동성 경우에서 경우에 따라 다를 것입니다.
  4. 제조사의 프로토콜에 따라, Sonometrics 크리스탈 측정 미세 조정 오실로스코프를 이용한다.
  5. 컴퓨터 소프트웨어를 이용하여 기록 데이터 (도 7). 붉은 색 하단의 흔적 위장 / 기본에 해당하는 동안 화이트 컬러 그림 7 상단에서 흔적, 이식 TEV에 해당합니다. TEV와 가짜 유속 (㎖ / 분), 동맥압 (mmHg 이상) 및 직경 (mm) 모두 살 기록된다.
  6. 방해하지 적어도 1 분 녹음. 더 자세한 분석을 위해이 데이터를 내 보냅니다. 녹음, DISCONN 후요법 모든 전선 및 다시 양의 목에 봉합 주머니에 넣습니다.

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Representative Results

30 개 이상의 양 (언론에) TEVs의 주입이 보고서에 설명 된 수술 기법을 9 겪었다. 프로토콜 최적화 후 가장 최근의 양의 작업을 요약 한 표는 표 2에 나타내었다. 생명이 합병증을 위협하지와 TEV 주입 후 복구 된 모든 양. 일부 동물에서, 섬유증은 내주 동맥 카테터의 끝 가까이에 네이티브 동맥에서 관찰되었다. 추가 된 계기의 존재와 염증의 유의 한 증가는 관찰되지 않았다. 드물게 (1 카테터 18), TEV 카테터를 통해 혈류에 방해를 유발하지 않았다. 이것은 방해 한 달 후 발생했습니다. 카테터에서 경미한 합병증은 흡인 혈액을 동맥 신호와 무능력의 완충을 포함한다. TEV 개​​발 연구를 추구하는 가장 일반적으로보고 된 데이터는 일반적으로 개존율, 유량 및 준수합니다. 이 프로토콜은 POSS임을 보여실험 기간에 걸쳐 이러한 가치있는 데이터를 얻기 위해 지나치지. 이 보고서는 유량, 직경 동맥압의 취득에 초점을 맞추고 있지만; 컴플라이언스 증가 지표와 맥파 속도는 계산 될 수있다.

그림 1
그림 1. 절연 경동맥. 고립 된 경동맥이 부착 흐름 프로브와 함께 표시됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2
TEV 그림 2. 주입. 도 2는 디 곳에 TEV 앵커 사용한 원래 네 앵커 포인트의 2 TEV의 선단부 쪽을 나타낸다. TEV가 고정되면,와 T를 추가 TEV의 근위 측면을 나타낸다 그림 2 잠에 나타낸 바와 같이하는 ional가 스티치. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3
그림 TEV 3. 계측. 1mm 초음파 결정 이식 TEV의 각면에 스티치된다 (CR1 및 CR2). 홍보 근위을 의미하는 동안 디는 TEV의 선단부 쪽이다. 카테터 (칼슘)이 말단에 위치하는 동안 flowprobe (FL)는 TEV에서 근위을 배치됩니다. 흐름 프로브와 카테터가 근처의 근육 (점선 타원)에 스티치된다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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도 4a. 말단을 배치되기 전에 테프론 plaquet과 함께 TEV. 카테터의 계측에 사용되는 카테터는 기본 조직에 TEV합니다. 그림 4B를. 주입. 카테터 전에 카테터의 최종 조립은 (타원형로 표시) Surflo 주입 플러그 (20) G 루어 스텁 어댑터와 함께 (사각형으로 표시) 타이곤 튜브로 확장. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 5
그림 5. 파우치 양의 피부에 고정. 파우치는 1mm 초음파 결정의 배선을 보호하기 위해 양의 목에 고정되어있다. 사용하지 않을 때 프로브와 카테터 흐름 하세요 CLI이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 CK.

그림 6
도 6 초음파 결정 거리, 혈류 동맥압을 기록하기위한 전자 장치 사용의 흐름도. 초음파 결정 동맥 혈류 동맥압 간의 거리를 기록하는 데 사용 설치의 흐름 차트. * 1mm 초음파 결정에서 수신 된 신호의 선명도에 도움이 될 수 오실로스코프를 사용. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 7
실시간 초음파 결정 거리, 혈류 및 컴퓨터 소프트웨어에 동맥압도 7 녹음. 백색 트레이스 산업사TEV에서 icate 기록. T01 R02, T02과 R01은 각각 CR1 초음파 크리스탈 CR2하는 CR1 및 CR2 사이의 통신을 나타냅니다. ABF는 동맥의 혈액 흐름을 나타내고 ARP 동맥 압력을 기록 나타냅니다. 같은 표기는 기본 / 가짜 경동맥 인 붉은 색의 흔적에 사용됩니다. 동맥 압력의 기록 펄스 압력 동안 초음파 결정 사이에 기록 된 거리가 TEV / 가짜의 비율 준수를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

의료 장비
장비 제조업 자 직렬 / 카탈로그 # 노트
압력 Transducer 벡톤 디킨슨 (Becton Dickinson) P23XL-1 1+
(1 각 동맥 용)
물이 채워진 다이어프램 돔과 함께 사용
앰프와 트랜스 듀서 상자 굴드 5900 신호 컨디셔너 케이지 (1) 두 개의 트랜스 듀서와 앰프는 케이지에 포함되어야한다. 이 특정 유닛이 중단 될 수 있지만, BNC / 아날로그 출력을 다른 상업적으로 이용 가능한 압력 변환기는 Sonometrics 장비와 통신합니다.
TS420 혈관 주위 유량계 모듈 T403 콘솔 (× 2) 천음속 시스템 T403 모듈 TS420 (X2) (1) 경동맥의 각을 통해 흐름을 측정하는 흐름 프로브는 TS420 단위에 각각 연결합니다.
디지털 초음파 측정 부 Sonometrics TR-USB
프로브 정밀 S 시리즈 4mm 흐름 천음속 시스템즈 MC4PSS-LS-WC100 - CM4B-GA
1mm Sonometrics 결정 Sonometrics 시스템 1R-38S-20-NC-SH 2-4
(2 각 동맥 용)
주입 용 카테터 BD
(벡톤 디킨슨 (Becton Dickinson))
381447 1+
(1 각 동맥 용)
카테터 잘라 튜브를 마이크로 보어에 고정되어, stylette는 삽입을 위해 사용된다.
타이곤 마이크로 보어 튜브 노턴 성과 플라스틱 (AAQ04127)
제제 S-54-HL
NA
(확장 집합에 대한 길이로 절단)
루어 스텁 어댑터 BD
(벡톤 디킨슨 (Becton Dickinson))
427564
(20 G)
1+
(1 각 동맥 카테터에 대한)
Surflo 주입 플러그 데루 SR-IP2 1+
(1 각 동맥 카테터에 대한)
Meadox PTFE (테프론) 펠트 019306 NA
(크기로 잘라)
PTFE는 우리의 연구에 사용 느낌은 중단되었다. 그러나, 동일 "외과 메시"제품을 제공로서 비교 회사.

수술에 사용되는 모든 관련 장비의 표 1 표.

수술 결과
수단 TEV 가짜 양의 수 절차 시간 (시간)
아니 아니 8 2.61 ± 0.25
아니 3 4.17 ± 0.28
(10) 6.26 ± 0.75

표 TEV 및 / 또는 위장 이식을받은 가장 최근의 양을 요약 2. 표. 다음 표는 가장 최근 TEV 임플란트를 요약 한 것입니다. 모든 양이 수술을 통해 살고 합병증 복구를 게시하지 있었다.

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Discussion

이 보고서의 목적은 양의 경동맥 관심 임플란트 TEVs으로 신뢰성 있고 재현 가능한 절차를 제공하는 것이다. 이 모델에서 사용 된 동물의 네이티브 경동맥은 0.5-0.75 mm 두께 및 바깥 지​​름이 4.5-5 mm이었다. 여기에 설명 된 수술 기법은 3 개월 기간, 의도 된 종점까지 효과가 입증 두께의 0.25-1 mm, 외부 직경 4-5mm 큰 성공의 길이가 4cm를 측정하는 다양한 형상의 TEVs을 주입에 대한 성공했다. 이 수술 기법의 사용은 수집하기 쉽고 일관성 데이터의 취득을 가능하게했다.

또한, 생체 리모델링 실시간 파라미터를 측정 할 수있는 능력이 설명되었다. 가변 직경뿐만 아니라 불일치 착상 TEV의 설계의 원하는 범위에 따라이 모델에서 성공적으로 사용될 수 있고, 주입 시간은 1 또는 참 넘어서 확장 될 수있다R.

이 프로토콜의 최적화에 큰 발전 중 하나는 단속 봉합 기술을 이용하여 종단 간 문합의 사용이다. 이 보고서의 제조에 사용되는 현재의 설계는 TEV 초기 높은 실패율을 초래 실행 봉합 기술을 이용하여 엔드 - 투 - 엔드를 사용하는 문합 (N = 3). 이것에 대한 정확한 이유는, 그러나 그것은 잠재적으로 문 합부에서 실행 봉합의 약간의 협착 또는 비 호환 효과로 인해 수 있었다, 알 수없는 남아있다. 수술을 최적화하기 위해 다른 방법을 찾고에서는이 문헌에 기술 이전에보고 된 수술 기법이 다소 모호한 것으로 나타났습니다. 이 간단한 모호한 방식으로 자신의 수술 기법을보고 연구를 강제 저널에 의해 부과 된 단어 제한에 주로 기인한다. 일부 보고서는 단순히 동물 TEV 주입 10-12을받은 그 상태. 다른 사람은 엔드 - 투 - 측면 3,5,13,14의 사용을보고, 또는엔드 - 투 - 엔드 4,6 문합을. 마지막으로, 다른 4 구체적 중단, 또는 연속 주행 봉합사 (15)의 사용을 명시. 세부의 부족은 특히 큰 동물 모델에, 재생 또는 수술을 필요로하는 혈관 연구를 개선하기가 어렵다. 여기에보고 큰 동물 모델에서의 엔드 - 엔드 및 엔드 - 투 - 측 기법 (16) 사이의 개통에보고 된 유의 한 차이 없지만 경동맥에서 동작 할 때, 엔드 - 투 - 엔드 유리한 의한 해부학 및 TEVs의 길이는 일반적으로 평가했다. 네이티브 동맥 TEV 사이에 큰 불일치가 존재한다면, 그것은 17 래트에서 약속을 보여 주었다 엔드 - 투 - 측 기법을 채택하는 이상적 일 수있다.

수술 기법이 TEV 실패의 원인이 아니라는 것을 보장하는 것은 연구자들이 폐쇄에 대한 다른 가능한 설명에 초점을 맞출 수 있습니다. 만약 혈액과 같은 생리 학적 조건에 단기 개통 및 노출압력은 유일한 관심은 이전에보고 된 원고를 사용할 수있다. 여기서, TEV의 implantability을 평가하기위한 양의 생체 동정맥 션트 모델의 사용은 18 최적화되었다. 이 모델은 신속하게 장기 연구에 TEV을 주입에 커밋하기 전에 한 동물 여러 TEVs 테스트에 매우 효과적인 것으로 입증되었습니다.

주입 TEV의 무결성을 평가하는 것은 바람직하다면, 불행히도, 종래 기술은 단점을 가지고있다. 현재 초음파 조영술 또는 생체 촬상 3,5,6,10-14에서 TEV의 무결성을 평가하는데 사용되는 유일한 방법이다. 초음파 영상은 일반적 TEV 컴플라이언스의 변화를 관찰하기 위해 필요한 해상도를 제공하지 않는다. 혈관 조영술은 침습적 비용이 많이 들고 동물의 마취가 필요합니다. 그러나, 이것은 많은 데이터 흐름 주입 프로브, 동맥 카테터 및 초음파에 의해 결정보다 단순화 된 방식으로 획득 될 수있다. 이에주입 TEV의 strumentation 또한 맥파 속도 및 증가 지표와 같은 파라미터가 계산 될 수 있습니다.

TEV 주입 양을 사용하는 장점은 또한 임상 TEVs로의 번역을 위해 힘을 준다. 마우스, 쥐와 토끼 같은 작은 동물 모델은 임상의들에게 현실적인 병렬을 제공하지 않습니다 때문에 큰 동물 모델 (19)을 탐험해야합니다. 많은 동물 모델은보다 안정적이고 임상 적으로 적절한 모델 동안 그러나, TEV 주입에 사용되는 화학 종에 대한 우려가 존재한다. 개와 돼지는 예를 들면, 종종 혈관 연구에서 사용하는 동안 매우 빠르게 endothelialize. 자발적으로 TEV 내에서만 endothelialize 문합 사이트에 가까운, 그리고 다른 한편으로는 양입니다. 이보다 밀접하게 인간 14,19-22의 치유와 비슷합니다.

또한 리모델링, 호스트와 관련하여 발생한 이해하기TEV는 외식 및 세포 이동, 분화 및 고정화를 설명하기 위해 검사한다. 이전 작업은 DIL 같은 지용성 염료의 첨가뿐만 아니라 GFP + 내피 세포의 사용은 TEV 5,6에 이식 세포의 운명을 평가하기위한 신뢰성있는 방법이 있음을 보여 주었다. 우리 그룹은 또한 남성 염색체 Y에 대한 SRY 염색 (성 - 결정 영역 Y 단백질) (보도에서) 여성 호스트 남성 이식 된 세포를 추적 할 수있는 효과적인 방법입니다 것으로 나타났습니다. 콜라겐과 엘라스틴의 콘텐츠는 또한 생체 내 리모델링의 범위에 더 많은 빛을 발산, 조직이 이식 된 후에 측정 할 수있다. 그것은 장기 조직 욕에 배치 할 때 선 주입뿐만 아니라 이식 된 조직은 혈관 확장제 및 혈관 수 축제에 응답 할 수 있는지 여부를 판단하는 것도 가능하다. 마지막 TEVs는 또한 영률, 최대 인장 강도 및 인장 변형 6,9,23,24 같은 기계적 물성을 측정 할 수있다.

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Acknowledgments

이 작품은 국립 심장 및 폐 연구소 (R01 HL086582)와 뉴욕 줄기 세포 과학 기금 (NYSTEM, 계약 # 보조금에 의해 지원되었다   STA와 존 나이 퀴 스트 완료 한 조브 비디오에 사용 된 DDS 그림을 C024316); 버팔로 뉴욕 주립 대학에서 의학 일러스트 레이터.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Pressure Transducer Becton Dickinson P23XL-1 Quantity: 1+ (1 for each artery).
Used with water-filled diaphragm domes.
Amplifier and transducer box Gould 5900 Signal Conditioner Cage Quantity: 1.
Two transducers and amplifiers should be included in cage. While this specific unit may be discontinued, other commercially available pressure transducers with a BNC/analog output will communicate with the Sonometrics equipment.
T403 Console with TS420 perivascular flowmeter module (x2) Transonic Systems T403 module and TS420 (x2) Quantity: 1.
Flow probes measuring flow through each of the carotid arteries will connect to each of the TS420 units.
Digital ultrasonic measurement unit Sonometrics TR-USB Quantity: 1
Flow Probe Precision S-Series 4 mm Transonic Systems Inc. MC4PSS-LS-WC100-CM4B-GA Quantity: 2
1 mm Sonometrics Crystals Sonometrics Systems 1R-38S-20-NC-SH Quantity: 2-4 (2 for each artery)
Catheter for implantation BD (Becton Dickinson)  381447 Quantity: 1+ (1 for each artery).
Catheter is cut and secured to microbore tubing, stylette is utilized for insertion.
Tygon Microbore Tubing Norton Performance Plastics (AAQ04127) Formulation S-54-HL Cut to length for an extension set
Luer Stub Adapter BD (Becton Dickinson) 427564 (20 gauge) Quantity: 1+ (1 for each arterial catheter)
Surflo Injection Plug Terumo SR-IP2 Quantity: 1+ (1 for each arterial catheter)
Meadox PTFE (Teflon) Felt 19306 Cut to size.
The PTFE felt used in our studies was discontinued. However, comparable companies such as “Surgical Mesh” offer products which are equivalent.

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References

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Koobatian, M. T., Koenigsknecht, C., Row, S., Andreadis, S., Swartz, D. Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring. J. Vis. Exp. (98), e52354, doi:10.3791/52354 (2015).

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