ラット大動脈または下大静脈内のパッチ血管形成術

Abstract

心膜パッチは、一般的に血管を閉じるために血管手術に使用されています。パッチの形成、新生内膜過形成の研究を容易にするために、我々は、それぞれ、パッチvenoplastyまたはパッチ動脈形成の作成、静脈または動脈のいずれかで使用することができるパッチ血管形成のラットモデルを開発しました。このモデルの技術的な側面が議論されています。赤外線腎IVCまたは大動脈を切開した後、近位および遠位クランプされます。 3ミリメートルの静脈切開または動脈切開は、6〜8週齢のWistarラットの腎臓下の下大静脈または大動脈で行われます。ウシ心膜パッチ（×1.5ミリメートル×0.6ミリメートル3ミリメートル）を10-0ナイロン縫合糸を使用してサイトを閉鎖するために使用されます。動脈パッチに比べて、静脈パッチは、術後7日目に、新生内膜の厚さ増加を示す心膜パッチ血管形成術のこの新規なモデルは、血管の生体材料の新生内膜過形成を調べるために、ならびに、動脈と静脈の間の違いを比較するために使用することができます環境。

Introduction

心膜パッチ、ウシまたはブタのいずれかで一般に近い血管の血管外科医は、再狭窄^1,2の危険性を低減します。動脈手術では、心膜パッチ血管形成術は、一次閉鎖^3、4に比べて再狭窄率を低下させます。パッチvenoplastyも同様に、動脈手順^5、6にそれほど頻繁に比較した場合にも、静脈を閉鎖するために行われます。パッチは、典型的には、その腔面上の新生内膜過形成を開発します。しかし、新生内膜形成のメカニズムは、特に、動脈と静脈の環境間で新生内膜形成の違いを比較して、不明なままです。我々は以前心膜パッチは、動脈と静脈の両方の環境で前駆細胞を誘引することが示されたと静脈パッチ血管形成術は、より多くのAを示しています動脈パッチ^7,8に比べてggressive新生内膜形成。

本研究では、静脈および動脈の両方を閉じることに共通の心膜パッチ血管形成のラットモデルを記述し、その新生内膜形成を研究するために使用されてもよいです。この方法は、一般的にヒト患者において使用される手術技術の小動物モデルです。ラットモデルは、手術の技術的側面を容易にし、モデルの学習曲線を改善する、マウスモデルよりも大きな直径を有しています。

Protocol

適切な制度的動物実験委員会の承認は、あなたのプロトコルがあなたの機関の動物実験倫理委員会のガイドラインに従っていることを示す、取得する必要があります。

1.麻酔と手術前の手順

1. 気化した3％のイソフルラン及びアクリル誘導チャンバ内に投与1リットル/分の酸素と、周りに200グラムの重量を量る、Wistar系雄性ラットを麻酔。
2. つま先と尾のピンチに反応性の欠如を通じて十分な麻酔を確認してください。動物が麻酔下にある間乾燥を防ぐために、目に軟膏を置きます。位置プラスチック操作板上の各ラットの仰臥位および気化2配信するためにシリコーンマスクを配置 - 連続吸入により3％のイソフルランを。それは胸骨横臥位を維持するのに十分な意識を取り戻したまで無人の動物を放置しないでください。
3. 滅菌手袋を身に着けている間、毛リムーバーを使用して、腹側腹部の毛を除去します。 Buprenorphine、皮下または腹腔内に、頻繁にこの時点で与えられています。

2.手術の手順

1. パッチvenoplasty
   1. 手術前に、3ミリメートル×1.5ミリメートル×0.6ミリメートルサイズにmicroscissorを使用して、ウシの心膜パッチをトリミングします。細胞培養皿に5分間の滅菌生理食塩水10mlにパッチを浸します。
   2. あなたの制度的プロトコルに従って局所消毒して切開部位を準備し、外科用ドレープを適用します。手術を通して無菌技術を維持するために、滅菌手袋や楽器を使用してください。局所麻酔は、計画された皮膚切開の部位に注入することができます。
   3. メスを使用して、ちょうど恥骨上記に剣状突起のレベルから延びる腹部正中切開を行います。
   4. 開創器を挿入し、右側に向かって腹腔からすべての腸を骨抜き。生理食塩水に浸したガーゼで腸ラップ。
   5. 私を公開nfrarenal大静脈（IVC）。パッチ移植部位は、腎静脈の起源のレベルよりも約2ミリメートルです。このサイトでは無料のIVCを分析。 6-0ナイロン縫合糸を使用して、このレベルですべての腰椎と支流静脈を結紮し、分割します。
   6. 近位および遠位infarenal IVCの両方を横切って2マイクロサークリップを配置します。 IVCの前壁を穿刺することにより、25 G針で静脈切開を行い、その後、ハサミ（ 図1A）を使用して3mm程度にそれを拡張します。
   7. 実行中または中断10-0ナイロン縫合糸（ 図1B）を使用して、パッチで静脈切開を閉じます。
   8. venoplastyの閉鎖を完了します。パッチを通気した後、IVCへの血流を回復するために、近位のクランプを除去するために、第1の遠位のクランプを外します。
   9. 圧縮せずに30秒間観察することにより止血を確認してください。彼らの自然な位置に腸を返します。承認された動物プロトコルに従って実行されている縫合糸で腹部を閉じます。
2. パッチ動脈形成術
   1. 手術前に、3ミリメートル×1.5ミリメートル×0.6ミリメートルサイズにmicroscissorを使用して、ウシの心膜パッチをトリミングします。滅菌生理食塩水でそれを浸します。
   2. 局所消毒で切開部位を準備し、外科用ドレープを適用します。手術を通して無菌技術を維持するために、滅菌手袋や楽器を使用してください。
   3. メスを使用して、ちょうど恥骨上記に剣状突起のレベルから延びる腹部正中切開を行います。
   4. 開創器を挿入し、右側に向かって腹腔からすべての腸を骨抜き。生理食塩水に浸したガーゼで腸ラップ。
   5. 大動脈を公開します。パッチ移植部位は、腎動脈の起源のレベルよりも約2ミリメートルです。このサイトでは無料の大動脈を解剖。 6-0ナイロン縫合糸を使用して、このレベルでは、すべての腰動脈を結紮し、分割します。
   6. 腎臓下の大動脈をクランプします。 puncturiによって動脈切開を行うために25 G針を使用します大動脈の前壁ngをしてから、はさみ（ 図1C）を使用して3mm程度にそれを拡張します。
   7. 10-0ナイロン縫合糸（ 図1D）を実行して使用してパッチに動脈切開を閉じます。動脈形成術の閉鎖を完了します。パッチをベントしてから大動脈への血流を回復するために、近位のクランプを除去するために、第1の遠位のクランプを外します。
   8. 圧縮せずに30秒間観察することにより止血を確認してください。彼らの自然な位置に腸を返します。承認された動物プロトコルに従って実行されている縫合糸で腹部を閉じます。

3.術後の手順

1. 腹部の閉鎖後、麻酔を中止してください。施設内動物管理使用委員会が推奨する指示に従って、鎮痛および創傷ケアなどの術後ケアを適用します。
2. 鎮痛のために、0.1mgのでブプレノルフィンを使用/ kgの筋肉内に24時間毎に12時間以上では続きません外科手術る。周術期の期間から適切なリカバリ、および術後疼痛の適切な治療を確実に、動物室で毎日動物の状態を確認してください。それは完全に回復するまで他の動物の会社に手術を受けた動物を返さないでください。

Representative Results

パッチ血管形成術の後、静脈た（n = 42）または動脈（N = 24）パッチ群のいずれかには血栓はありませんでした。 7日目での生存率は、静脈または動脈パッチのいずれかで両群で100％でした。

パッチは、7日目に採取し、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色し、そして以前に^7に記載^{されている}よう^に新内膜の厚さを比較しました。そのため、パッチと新生内膜の間に明確な形態学的な違いのために、新生内膜を区別することは非常に簡単です。静脈パッチでは、パッチの腔側に厚い新生内膜の明確な層は、新生内膜に蓄積された複数のセル（ 図2A、2C）と、そこにありました。動脈パッチに、はるかに薄い新生内膜層は、パッチの腔側に取り付けただけ少数の細胞（ 図2B、2D）と、ありました。新生内膜WA動脈パッチ（ 図2E）と比較して、静脈パッチで有意に厚くです。同様の結果が14日目に得られた（データは示さず）。これらの結果は、パッチvenoplastyモデルは、短時間で厚い新生内膜を取得するために他のモデルよりも優れていることを示しています。

図1：ラット心膜パッチ形成術。 （A）IVCの静脈切開を示す代表的写真。 （B）のパッチの配置後にIVCを示す代表的写真。 （C）大動脈動脈切開を示す代表的写真。 （D）パッチの配置後に大動脈を示す代表的写真。 、大動脈; IVC、下大静脈。 P、心膜パッチ。 *、IVCまたは大動脈の後部内膜;定規のマーキングは1ミリメートルです。3fig1large.jpg "ターゲット=" _空白 ">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図2：パッチVenoplastyで積極的な新生内膜過形成のパッチ動脈形成術に比べて7日目。
（A）H＆Eで染色した7日目、上のパッチvenoplastyを示す代表的な低電力の写真を。 （B）、H＆Eで染色した7日目にパッチ血管形成術を示す代表的な低電力写真、。 （C）パッチvenoplasty上の新生内膜形成を示す代表的ハイパワー写真。 （D）パッチ動脈形成術上の新生内膜形成を示す代表的ハイパワー写真。スケールバー= 0.5ミリメートル;ハイパワー=100μmです。 P、パッチ。 L、IVCまたは大動脈内腔; N、新生内膜。 （E）バーグラフshowingが動脈形成術に比べvenoplastyに新生内膜の厚さを増加させました。エラーバーはSEMを表します。 * P = 0.0015、t検定; n = 4 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

Discussion

私たちは、それぞれ、パッチvenoplastyまたはパッチの動脈形成を作成し、静脈または動脈のいずれかで使用することができたラットにおけるパッチ血管形成術のモデルを記述します。この心膜パッチモデルを用いて、我々は大動脈動脈形成術（ 図^2）7、8に比べてラットのIVC venoplastyに積極的かつ安定した新生内膜過形成を示しました。

いくつかの技術的な側面が注目されます。大動脈動脈形成術では、縫合糸は、動脈環境のより高い圧力での血液の漏れを防ぐためにしっかりと数および/または間隔が適切であることが重要です。 IVCのvenoplastyでは、IVCの壁は非常に薄く、壊れやすいように、特定のケアと優しさと作動演習のすべてを実行することが重要です。また、移植部位の周囲に腰椎と小さな支流静脈は慎重に切開し、出血を防ぐためにライゲートされなければなりません。両方のアルテでリアルと静脈手順は、遠位クランプは、任意の管腔の空気を排出すると肺の空気塞栓症を避けるために、最初に削除されます。近位のクランプを、次いで、遠位の血流を回復するために除去されます。大動脈またはIVCの壁を穿刺するときに最後に、後壁に穴を開けないでください。後壁が穿刺される場合には、10-0縫合糸は、穴を閉じるために使用されるべきです。

大動脈におけるパッチ血管形成術の欠点は、後の時間（ 例えば、術後30日目）でpseudoaneurysmsの開発です。しかし、術後7日目または14日に観察された任意のpseudoaneurysmsは、静脈または動脈環境^7,9のいずれかに新生内膜形成を研究するための手順の後の最初の2週間の間に、このモデルの有用性を示唆し、めったにありませんでした。

小動物パッチ血管形成術は、介在移植モデルと比較していくつかの利点を有します。まず、ホスト血管DOE唯一の前壁切開が行われるよう、離断する必要はありませんよ。これは、手術時間を短縮し、出血のリスクを最小限に抑えます。第二に、介在移植片は2吻合、合併症の手術時間とリスクを増加させるだけでなく、学習曲線を延長する必要があります。パッチ血管形成術は、手術時間および合併症のリスクを減少させる、単一の吻合を必要とします。第三に、パッチ血管形成術は、本質的に、潜在的に術後の観察¹⁰のための時間の増加を可能にする、吻合部位での狭窄のリスクを低減します。

結論として、我々は、小さな直径の血管を閉じるために心膜パッチを使用して、パッチ血管形成術を実行するための方法を記載します。手順は、静脈および動脈の両方に等しく適用可能です。心膜パッチvenoplastyは術後早期の時点で動脈形成モデルと比較して、より積極的な新生内膜形成を示しています。この結果は、このモデルiの有用性を示唆するnは静脈および移植可能な生体材料と動脈環境間の相互作用の違いを決定します。また、パッチの組成物の別の種類は、これらの異なる材料への応答をテストするために調べることができます。

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Bovine pericardial patch	LeMaitre Vascular
Vascular clamp	Roboz Surgical Instrument Co.	RS-5424
Clamp applying forceps	Roboz Surgical Instrument Co	RS-5410
10-0 Prolene suture	Arosurgical Co.	T05A10N10-13