Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Patch Angioplastikk i Rat Aorta eller vena cava inferior

Published: February 27, 2017 doi: 10.3791/55253

Abstract

Perikardiell patcher blir ofte brukt i karkirurgi å lukke fartøyer. For å lette studier av neointimal hyperplasi som dannes på lappen, har vi utviklet en rottemodell av plasteret angioplasti som kan brukes enten i en vene eller en arterie, og skaper en lapp eller et plaster venoplasty arteroplastisk kirurgi, respektivt. Tekniske aspektene ved denne modellen er diskutert. IR-nyre IVC eller aorta blir dissekert og deretter festet proksimalt og distalt. En 3 mm venotomy eller arteriotomi utføres i infrarenale inferior vena cava eller aorta fra 6 til 8 uker gamle Wistar-rotter. Et bovint perikard lapp (3 mm x 1,5 mm x 0,6 mm) blir deretter anvendt for å lukke området ved hjelp av en 10-0 nylon sutur. Sammenlignet med arterielle lapper, viser venøse plastre øket neointimal tykkelse på postoperativ dag 7. Dette nye modellen av pericardial lapp angioplasti kan brukes til å undersøke neointimal hyperplasi på vaskulære biomaterialer, samt for å sammenligne forskjellene mellom de arterielle og venøsemiljøer.

Introduction

Karkirurger vanligste nære blodkar med perikardiell patcher, enten storfe eller svin, for å redusere risikoen for restenose 1, 2. I arteriell kirurgi, reduserer perikardiale lapp angioplastikk frekvensen av restenose i forhold til en primær lukke 3, 4. Patch venoplasty er også tilsvarende utført for å lukke årer, men sjeldnere i forhold til arterielle prosedyrer 5, 6. Patches vanligvis utvikle neointimal hyperplasia på sine luminal overflater; imidlertid mekanismen for neointimal formasjon er uklar, spesielt i sammenligning av forskjellene i neointimal formasjonen mellom den arterielle og venøse miljøer. Vi har tidligere vist at perikardiell flekker tiltrekke stamceller i både arterielle og venøse miljøer og at venøs patch angioplastikk viser mer enggressive neointimal formasjon i forhold til de arterielle patcher 7, 8.

I denne studien, beskriver vi rottemodellen av pericardial lapp angioplasti som er vanlig å lukke både vener og arterier og som kan brukes til å studere neointimal formasjon; Denne metoden er en liten dyremodell av en operativ teknikk som vanligvis brukes i humane pasienter. Rottemodellen har en større diameter enn mus modell, tilrettelegge tekniske aspektene av kirurgi og forbedre læringskurve for modellen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Godkjenning av vedkommende Institutional Animal Care og bruk komité må innhentes, noe som indikerer at protokollen følger retningslinjene for institusjonens dyret forskningsetisk komité.

1. Anestesi og Pre-operative prosedyrer

  1. Bedøve Wistar hannrotter som veide ca. 200 g, med fordampede 3% isofluran og en l / min oksygen administrert til en akryl induksjonskammeret.
  2. Bekrefte adekvat anestesi gjennom en mangel på reaksjon på en tå og hale klemme. Plasser salve på øynene for å hindre tørrhet mens dyrene er under narkose. Plasser hver rotte liggende på plast drift plate og plassere en silikon maske for å levere fordampet 2-3% isofluran ved kontinuerlig innånding. Ikke la et dyr uten tilsyn før det har gjenvunnet nok bevissthet til å opprettholde sternal recumbency.
  3. Mens iført sterile hansker og fjern ventral underliv hår ved hjelp av et hår remover. Buprenorphine, enten subkutant eller intraperitonealt, ofte gis ved dette punktet.

2. Operative prosedyrer

  1. patch venoplasty
    1. Før operasjonen, trim storfe perikard patch bruker en microscissor til en størrelse 3 mm x 1,5 mm x 0,6 mm. Sug plasteret i 10 ml sterilt saltvann i 5 minutter i en cellekulturskål.
    2. Forbered innsnitt området med en aktuell antiseptisk i henhold til institusjonelle protokollen og bruke en kirurgisk drapere. Bruk sterile hansker og instrumenter for å opprettholde aseptisk teknikk gjennom hele operasjonen. Lokale anestesi kan injiseres i stedet for den planlagte snitt i huden.
    3. Ved hjelp av en skalpell, lage en midtlinjen abdominal innsnitt som strekker seg fra nivået av xifoid til like over pubis.
    4. Sett inn en retractor og eviscerate alle innvoller fra bukhulen mot høyre side. Pakk tarmer i gasbind fuktet med saltvann.
    5. Utsett infrarenal vena cava (IVC). Stedet for oppdateringen implantasjon er ca 2 mm under nivået av opprinnelsen til nyre årer; dissekere IVC gratis på dette nettstedet. Ligate og dele alle lumbale og sideelv vener på dette nivået bruker 6-0 nylon suturer.
    6. Plasser to mikrokirurgi klipp på tvers av både den proksimale og distale infarenal IVC. Utfør en venotomy med en 25 G nål ved punktering fremre vegg av IVC, og deretter utvide det til rundt 3 mm ved hjelp av saks (figur 1A).
    7. Lukk venotomy med lappen ved hjelp av løping eller avbrutt 10-0 nylon suturer (Figur 1b).
    8. Fullfør venoplasty nedleggelse. Fjern den distale klemme første til å lufte lapp og deretter fjerne den proksimale klemme for å gjenopprette blodstrømmen til IVC.
    9. Bekrefte hemostase ved observering i 30 sekunder uten komprimering. Returner tarmer til deres naturlige posisjon. Lukk magen med en løpende sutur i henhold til godkjente dyre protokoller.
  2. patch arteroplastisk kirurgi
    1. Før operasjonen, trim storfe perikard patch bruker en microscissor til en størrelse 3 mm x 1,5 mm x 0,6 mm. Suge den i sterilisert saltvann.
    2. Forbered innsnitt området med en aktuell antiseptisk og påfør et kirurgisk drapere. Bruk sterile hansker og instrumenter for å opprettholde aseptisk teknikk gjennom hele operasjonen.
    3. Ved hjelp av en skalpell, lage en midtlinjen abdominal innsnitt som strekker seg fra nivået av xifoid til like over pubis.
    4. Sett inn en retractor og eviscerate alle innvoller fra bukhulen mot høyre side. Pakk tarmer i gasbind fuktet med saltvann.
    5. Expose aorta. Stedet for oppdateringen implantasjon er ca 2 mm under nivået av opprinnelsen til nyrearteriene; dissekere aorta gratis på dette nettstedet. Ligate og dele alle lumbale arterier på dette nivået bruker 6-0 nylon suturer.
    6. Klem infrarenale aorta. Bruk en 25 G nål for å utføre en arteriotomi av puncturing fremre veggen av aorta, og deretter utvide det til rundt 3 mm ved hjelp av saks (figur 1C).
    7. Lukk arteriotomi med lappen ved hjelp kjører 10-0 nylon suturer (figur 1D). Fullfør arteroplastisk kirurgi nedleggelse. Fjern den distale klemme første til å lufte lapp og deretter fjerne den proksimale klemme for å gjenopprette blodstrømmen til aorta.
    8. Bekrefte hemostase ved observering i 30 sekunder uten komprimering. Returner tarmer til deres naturlige posisjon. Lukk magen med en løpende sutur i henhold til godkjente dyre protokoller.

3. Post-operative prosedyrer

  1. Etter nedleggelsen av magen, avslutte anestesi. Påfør postoperativ behandling, inkludert analgesi og sårpleie, i samsvar med instruksjoner som er anbefalt av Institutional Animal Care og bruk komité.
  2. For analgesi, bruk buprenorfin ved 0,1 mg / kg intramuskulært ikke mindre enn hver 12. time i 24 timer følgeing kirurgiske prosedyrer. Sjekk status for dyr hver dag i dyrerommet, noe som sikrer forsvarlig utvinning fra peri-operative periode samt tilstrekkelig behandling av postoperativ smerte. Ikke returner et dyr som har gjennomgått kirurgi i selskap med andre dyr før det er fullstendig restituert.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Etter oppdateringen angioplastikk, var det ingen trombose i enten den venøse (n = 42) eller arterielt (n = 24) koblingsgrupper. Overlevelse på dag 7 var 100% i begge grupper med enten en venøs eller arteriell lapp.

Lappene ble høstet på dag 7 og farget med hematoksylin og eosin, og det neointimale tykkelse ble sammenlignet som beskrevet ovenfor 7. På grunn av den distinkte morfologiske forskjellen mellom lappen og neointima, er det veldig lett å diskriminere neointima. I vene lapp, var det et tydelig lag av tykt neointima på den luminale side av plasteret, med flere celler akkumulert i neointima (figur 2A, 2C); i den arterielle plaster, var det en mye tynnere neointimal lag, med bare noen få celler festet til den luminale side av plasteret (figur 2B, 2D). Neointima wa er betydelig tykkere i den venøse plasteret i forhold til den arterie lapp (figur 2E). Lignende resultater ble oppnådd på dag 14 (data ikke vist). Disse resultater viser at plasteret venoplasty modellen er overlegen i forhold til andre modeller for å skaffe en tykk neointima i løpet av kort tid.

Figur 1
Figur 1: Rat Perikard Patch Angioplastikk. (A) Representative fotografi som viser den IVC venotomy. (B) Representant bilde som viser IVC etter patch plassering. (C) Representative fotografi som viser den aortiske arteriotomi. (D) Representant fotografi som viser aorta etter patch plassering. A, aorta; IVC, inferior vena cava; P, perikardial patch; *, Posterior intima av IVC eller aorta; linjal markeringene er 1 mm.3fig1large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2: Aggressiv neointimale Hyperplasi i Patch Venoplasty Sammenlignet med Patch arteroplastisk kirurgi ved dag 7.
(A) Representative lavere-kraft fotografi som viser plasteret venoplasty på dag 7, som var farget med H & E. (B) Representant lavere strømforbruk fotografi som viser lappen angioplastikk på dag 7, som var farget med H & E. (C) Representant høyeffekts fotografi som viser den neointimale formasjon på lappen venoplasty. (D) Representant høyeffekts fotografi som viser den neointimale formasjon på lappen arteroplastisk kirurgi. Scale bar = 0,5 mm; høy effekt = 100 mikrometer. P, patch; L, IVC eller aorta lumen; N, neointima. (E) søylediagram showing øket neointimal tykkelse i venoplasty forhold til arteroplastisk kirurgi. Feilen bar betegner SEM; * P = 0,0015, t-test; n = 4. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Vi beskriver en lapp angioplastikk modell i rotte som kan brukes enten i vener eller arterier, og skaper en lapp venoplasty eller lapp arteroplastisk kirurgi, respektivt. Ved hjelp av denne perikard lapp modellen viste vi aggressiv og stabil neointimal hyperplasi hos rotte IVC venoplasty i forhold til den aortiske arteroplastisk kirurgi (figur 2) syv, åtte.

Flere tekniske aspekter er bemerkelsesverdig. I aorta arteroplastisk kirurgi, er det viktig at suturene er tette og tilstrekkelig i antall og / eller avstanden for å hindre lekkasje av blod i det høyere trykk av den arterielle miljø. I IVC venoplasty, er det viktig å utføre alle de operative manøvrer med særlig forsiktighet og mildhet, som IVC veggen er svært tynn og skjør. I tillegg må lumbale og liten skatt årer rundt implantasjonsstedet være omhyggelig dissekert og ligert for å forhindre blødning. I begge arterial og venøse prosedyrer, er den distale klemme fjernet først å lufte noen luminal luft og for å unngå en lunge luftemboli. Den proksimale klemme fjernes deretter for å gjenopprette den distale blodstrømmen. Til slutt, når punktering av aorta eller IVC vegg, ikke punktere den bakre veggen; hvis bakre vegg er punktert, bør en 10-0 sutur benyttes for å lukke hullet.

En ulempe ved plasteret angioplastikk i aorta er utviklingen av pseudoaneurysms på senere tidspunkt (for eksempel postoperativ dag 30). Men det var sjelden noen pseudoaneurysms observert på postoperative dager 7 eller 14, noe som tyder på nytten av denne modellen i løpet av de 2 første ukene etter inngrepet for å studere neointimal dannelse i enten venøs eller arteriell miljøet 7, 9.

Small-animal lapp angioplasti har flere fordeler sammenlignet med inter pode-modeller. Først verten fartøyet does ikke trenger å bli transektert, som bare en fremre vegg innsnitt er gjort; dette reduserer kirurgisk tid og minimerer risikoen for blødning. For det andre krever inter pode to anastomoser, øker den virksomme tid og risiko for komplikasjoner, så vel som strekker seg lærekurve. Patch angioplastikk krever bare en enkelt anastomose, redusere operasjonstiden og risikoen for komplikasjoner. Tredje, patch angioplastikk reduserer egen risikoen for stenose på anastomotic stedet, noe som muliggjør en økt tid for postoperativ observasjon 10.

I konklusjonen, beskriver vi en metode for å utføre oppdateringen angioplastikk som bruker perikardiell patcher å lukke liten diameter fartøyer; fremgangsmåten er like anvendelig til både vener og arterier. Pericardial patch venoplasty viser mer aggressiv neointimal dannelse i forhold til arteroplastisk kirurgi modellen på tidlige postoperative tider. Dette resultatet tyder på nytten av denne modellen in bestemme forskjellene i samspillet mellom venøse og arterielle miljøer med implanterbare biomaterialer. I tillegg kan forskjellige typer av koblings sammensetninger bli undersøkt for å teste responsen til disse forskjellige materialer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet delvis av National Institutes of Health Grants R56-HL095498, R01-HL-095498 (AD), R01-HL128406, Merit omtale Award I01-BX002336 fra United States Department of Veterans Affairs bioingeniører Forskning og Development Program (AD), en Yale Kirurgisk avdeling Ohse award (AD), en Sarnoff Cardiovascular Foundation Fellowship (til JMS), og gjennom ressurser og bruk av innretninger på Veterans Affairs Connecticut Healthcare System (West Haven, CT ). Bovine perikardiell patcher ble sjenerøst gitt av Lemaitre Vascular Inc. (Burlington, MA).

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Muto, A., Nishibe, T., Dardik, H., Dardik, A. Patches for carotid artery endarterectomy: current materials and prospects. J Vasc Surg. 50 (1), 206-213 (2009).
  2. Li, X., et al. Current usage and future directions for the bovine pericardial patch. Ann Vasc Surg. 25 (4), 561-568 (2011).
  3. Biasi, G. M., Sternjakob, S., Mingazzini, P. M., Ferrari, S. A. Nine-year experience of bovine pericardium patch angioplasty during carotid endarterectomy. J Vasc Surg. 36 (2), 271-277 (2002).
  4. Papakostas, J. C., et al. Use of the vascu-guard bovine pericardium patch for arteriotomy closure in carotid endarterectomy. Early and long-term results. Ann Vasc Surg. 28 (5), 1213-1218 (2014).
  5. Ohwada, S., et al. Glutaraldehyde-fixed heterologous pericardium for vena cava grafting following hepatectomy. Hepatogastroenterology. 46 (26), 855-858 (1999).
  6. Mori, A., et al. Standard hepatic vein reconstruction with patch plasty using the native portal vein in adult living donor liver transplantation. Liver Transpl. 18 (5), 602-607 (2012).
  7. Bai, H., et al. Pericardial patch venoplasty heals via attraction of venous progenitor cells. Physiological Reports. 4 (12), (2016).
  8. Li, X., et al. Pericardial patch angioplasty heals via an Ephrin-B2 and CD34 positive cell mediated mechanism. PLoS One. 7 (6), 38844 (2012).
  9. Bai, H., et al. Pretreatment of pericardial patches with antibiotics does not alter patch healing in vivo. J Vasc Surg. 63 (4), 1063-1073 (2016).
  10. Muto, A., et al. Eph-B4 prevents venous adaptive remodeling in the adult arterial environment. J Exp Med. 208 (3), 561-575 (2011).

Tags

Medisin perikard patch arteriotomi venotomy angioplastikk venoplasty neointimal hyperplasia dyremodell rotte
Patch Angioplastikk i Rat Aorta eller vena cava inferior
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bai, H., Li, X., Hashimoto, T., Hu,More

Bai, H., Li, X., Hashimoto, T., Hu, H., Foster, T. R., Hanisch, J. J., Santana, J. M., Dardik, A. Patch Angioplasty in the Rat Aorta or Inferior Vena Cava. J. Vis. Exp. (120), e55253, doi:10.3791/55253 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter