Summary
כריתת ריאה מכרסם השמאלית היא טכניקה יקר במחקר יתר לחץ דם ריאתי. כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי לתאר את הליך כריתת ריאה עכברוש וטיפול לאחר הניתוח כדי להבטיח מינימלי התחלואה והתמותה.
Abstract
ב פרוטוקול זה, אנחנו פירוט ושלבי נכונה של אמצעי הזהירות הנדרשים לשם בהצלחה לבצע כריתת השמאלי, זירוז הפה בחולדות עם ממשל נוספים של monocrotaline (MCT) או SU5416 (Sugen). אנחנו גם להשוות בין 2 מודלים אחרים דגמי הפה נפוץ במחקר. השנים האחרונות, עברה המוקד של מודלים הפה כלפי לימוד המנגנון של angioproliferation של נגעים plexiform, שבה תפקידו של זרימת דם ריאתי מוגבר נחשבת בגורם מפעיל חשוב בהתפתחות של חמור ריאתי שיפוץ כלי הדם. אחד המודלים מכרסמים המבטיחים ביותר של זרימה ריאתי מוגבר היא כריתת ריאה השמאלית חד צדדית בשילוב עם "מכה שנייה" של MCT או Sugen. הסרת הריאה השמאלית מוביל זרימת דם ריאתי מוגבר, הסוערת ו שיפוץ כלי הדם. כיום, יש אין הליך מפורט של הניתוח כריתת ריאה אצל חולדות. מאמר זה מפרט פרוטוקול צעד אחר צעד של הליך ניתוחי כריתת ריאה, טיפול לאחר הניתוח בחולדות ספראג-Dawley זכר. בקצרה, החיה. הוא מורדם, פתיחת בית החזה. ברגע עורק הריאה השמאלית וריד ריאתי, סמפון הם דמיינו, הם מאתרים, הסרת הריאה השמאלית. החזה אז נעצמו וחילצנו החיה. הדם הוא נאלץ להפיץ רק על הריאה הימנית. זו הגברת לחץ בנימי הדם מוביל פרוגרסיב שיפוץ סגר עורקי הריאה קטן. הלהיט השני של MCT או Sugen הוא בשימוש שבוע לאחר הניתוח כדי לגרום בתפקוד אנדותל. השילוב של זרימת דם מוגברת ריאות, בתפקוד אנדותל מייצרת הפה חמורה. המגבלה העיקרית של הליך זה הוא כי הוא דורש מיומנויות כירורגית כללית.
Introduction
לחץ דם עורקי ריאתי (הפה) היא מחלה מתקדמת, חמורה המאופיינת על ידי הגברת זרימת דם ריאתי מוגבר התנגדות כלי הדם, דלקת, שיפוץ של כלי דם ריאתי קטנים1. שיפוץ זה בדרך כלל תוצאות נגעים וסקולאריים להכשיל, להשמיד את העורקים הריאה קטן, גרימת vasoconstriction והגדלת החדר הימני afterload2. כמה טיפולי תרופתי מוצלחת של הפה קיים; מכך, הקשורות הפה התמותה נותר גבוה. לאחרונה, עבר המוקד של מחקר על pathobiology של יתר לחץ דם ריאתי לכיוון מנגנון של אנגיוגרפיה-התפשטות שבו התפקיד של זרימת דם ריאתי מוגבר נחשבת בגורם מפעיל חשוב בהתפתחות של ריאות כלי הדם שיפוץ3,4.
מודלים חייתיים של יתר לחץ דם ריאתי סיפקו תובנות קריטי לסייע להסביר את הפתופיזיולוגיה של המחלה, שמשו כפלטפורמה לשיווק התרופה, תא, ג'ין ומסירת חלבון. באופן מסורתי, הדגם לחץ דם ריאתי כרוני היפוקסיה-induced ודגם פגיעת ריאות MCT היו המודלים העיקריים בשימוש כדי לחקור הפה פתופסיולוגיה5. עם זאת, הן אינן מספיקות לייצר תבנית זרימת ואת neointimal דם ריאתי מוגבר של שיפוץ לעומת השינויים המתוארים בחולים אנושיים. המודל כרונית-היפוקסיה בחולדות תוצאות עיבוי של כלי הדם עם vasoconstriction שתקבעו בלי אנגיוגרפיה-ברכות כלי ריאתי קטנים6. בנוסף, התנאי היפוקסיה הוא הפיך. לפיכך, המודל היפוקסיה הוא גם לא מספיקה כדי לייצר הפה חמורה. המודל פגיעת ריאות MCT להפיק מסוימים בתפקוד אנדותל אבל מורכבות obliterative נגעים של כלי הדם נמצאו בני-אדם עם הפה הראשית חמורה אינם מפתחים החולדות2. בנוסף, חולדות שטופלו MCT נוטים למות רעילות MCT-induced ריאה, מחלת כבד veno-occlusive, דלקת שריר הלב, ולא מן הפה2. בסופו של דבר, כריתת ריאה לבד אינה מספיקה כדי לייצר neointimal נגעים של כלי ריאתי קטנה בתקופה קצרה של זמן. לאחר כריתת ריאה, יש גובה מינימלי בלחץ הדם בעורק ריאתי7. בבני אדם, כריתת ריאה הוא נסבל היטב כאשר הריאות contralateral בריא7.
עם זאת, הליך כריתת ריאה השמאלית בשילוב עם MCT או Sugen יש יתרון מאז זה מחקה את זרימת דם ריאתי מוגבר ותוצאות ריאתי וסקולרית שיפוץ להשוות. חמורה הפה קליניים. כריתת ריאה מתבצע על הריאה השמאלית, אשר יש רק 1 האונה, ולא מימין, שבו יש ארבע אונות. אם הריאה הימנית הוסרה, החיה יוכל לפצות אי ספיקה נשימתית. במודל כריתת ריאה-MCT, דפוס neointimal של שיפוץ מתפתח מעל 90% של פעלו בעלי חיים מטופלים7. באופן דומה, שילוב Sugen עם כריתת ריאה תוצאות חמורות הפה, מאופיינות אנגיוגרפיה-obliterative נגעים של כלי הדם, התפשטות, אפופטוזיס ועל תפקוד RV8. הנוהל כריתת ריאה השמאלית הוא גם יתרון לעומת ניתוחים אחרים לזירוז הפה. בעבר שתואר הדגמים בחולדות כדי להגביר את זרימת הדם ריאתי לריאות כוללים את aorto-caval דלף או עורק ריאתי-בריחי השקה. מודלים אלה הם מאוד מסובך7,9,10,11. לביצוע של המחלף aorto-caval, הבטן של החיה יש אפשרות לפתוח. המחלף נמצא במחלקה העורק הראשי, אשר מגביר את זרימת הדם אל כל אברי הבטן במקום רק את הריאות, לפיכך, הפה לוקח הרבה זמן כדי לפתח. בנוסף, קשה לקבוע את זרימת הדם דרך המחלף, ואילו עם כריתת ריאה הדם לזרום לזוג הריאה הנותרת. ההשקה עורק ריאתי-בריחי יש גם סיבוכים רבים. זרימת הדם בעורקים לווריד יכול להוביל פקקת של השקה ודימום. כמו המחלף aorto-caval, קשה לקבוע את זרימת הדם דרך ההשקה. יתר על כן, זה טכניקה יקר וקשה הדורש מיומנויות כירורגית כלי דם. כריתת ריאה השמאלית חד צדדית מכפילה את זרימת הדם ואת גזירה בריאה contralateral וגורם, בשילוב עם MCT או Sugen, הממצאים והמודינמיקה ו histopathological אופייני של הפה אשר הוא נזק תאי אנדותל8, 12.
החידוש של כתב יד זה מוצג ב פרוטוקול כירורגי מאוד מפורט ומקיף כריתת ריאה השמאלית בחולדות, בדיון של האתגרים הטכניים, פיזיולוגיים של מודלים אלה. כי פרוטוקול זה אינו זמין כעת, חוקרים רבים מאמינים שהמודל הוא שימוש קשה מדי. חוקרים אשר אמורה לבצע את כריתת ריאה השמאלית התמודדו עם תמותה גבוהה ומחירים תחלואה הקשורים עם אובדן מיותר של בעלי חיים, להתפשר על הערכה מדעית. במקום זאת, רבים ישתמש הדגמים הקלאסיים כגון הזרקת MCT, כרונית-היפוקסיה או רק את כריתת ריאה ליצירת הפה. עם זאת, מודלים אלה הם הרבה פחות יעיל מאשר השילוב של MCT או Sugen עם כריתת ריאה השמאלית. המטרה העיקרית של מאמר זה היא לספק פרוטוקול כירורגי תחילה מפורט, לשחזור כריתת ריאה חד צדדית משמאל בחולדות ולספק הדגם כירורגי הטוב של הפה. שילוב פרוטוקול זה עבור כריתת ריאה חד צדדית משמאל עם MCT או SU5416 יאפשר חוקרים כדי ליצור מודל הרבה יותר אפקטיבית, הרלוונטית קלינית של הפה חמור ללמוד בפתוגנזה של מחלה קטלנית זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
ההליכים המתוארים להלן אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC) של בית הספר לרפואה Icahn במעמד הר סיני. כל העכברושים קיבל טיפול אנושי תואם הר סיני "מדריך עבור טיפול והשתמש של חיות מעבדה".
1. הכנה לניתוח
- אוטוקלב קולי-מאיו מעוקל מספריים (מספריים גדולים), איריס ישר מספריים (מספריים קטנות), מספריים איריס מקפירסון-Vannas (גב מספריים), Wangensteen רקמות מלקחיים (atraumatic מלקחיים), ג'רלד רקמות מלקחיים, חוט רגיל ספקולום (שמירה עצמית המפשק), כלי קטן cauterizer, גזה, בדיקה יציקה, המחט וסקולרית דק ומיקרו-יעקובסון נגד יתושים hemostatic מלקחיים (יתוש).
2. והכנה צנרור של חולדות
- לנהל זריקה תת עורית של הבופרנורפין שיכוך כאבים (0.1 מ"ג/ק"ג) בחולדות ספראג-Dawley זכר, שבוע 6-8, 30 דקות לפני הניתוח.
- לחוד את החולדה בחדר חשופים איזופלוריין 4% ו חמצן (1 ליטר/דקה) למשך 3-4 דקות עד כראוי החולדה. הוא מורדם (קרי, הכרה, נושם לאט, ולא מגיבים מגע או נשמע).
-
צנרור של חולדות
- הסר את החולדה מן החדר, להקליט את החולדה לוח אז העכברוש מניח שטוח על גבו, בפה בקצה הלוח. השתמש במחרוזת כדי להחזיק את החולדה על ידי שתי השיניים הקדמיות כך הצוואר נותר שטוח/סטרייט.
- הצב סיבים אופטיים אווז מקור אור מעל העורף על הגרון הרם, נצור את לשונך עם האצבעות, להתקדם האפיגלוטיס רואה את מיתרי. קנה הנשימה אמור להיות מואר במאור פנים מאחורי מיתרי; התאם את המיקום של האור עד קנה הנשימה מואר.
- לצנרר את החולדות על ידי החדרת צנתר 16 גרם לתוך הגרון תוך 60 s של הסרת העכברוש מן החדר כפי שהם להעיר במהירות. אם החולדה מתעורר לפני צנרור מוצלחת, תחזיר את העכברוש וחזור.
- מיד התחבר העכברוש ההנשמה כדי לחדש את משלוח איזופלוריין וחמצן. לאשר את צנרור באמצעות מראה קר להתבונן התעבות של לחות נשימה בריכוז של הקטטר. ודא כי החיה היא עדיין הנשימה על ידי ההרחבה של החזה.
- להתחבר העכברוש ההנשמה. הגדר החמצן לזרום-1 ליטר לדקה להגדיר את קצב האוורור 70 נשימות לדקה עם נפח ענק של 0.35 – 0.45 מ ל. הגדר קצה חיובי expiratory לחץ (ציוץ) 2 – 4 ס מ H2O. הקטן איזופלוריין ל 2-3%.
- המקום העכברוש תחת המיקרוסקופ במצב חימום נכון על כרית החימום ב 37 º C. קלטת לרגליים הקדמיות למטה. לגלח את בית החזה השמאלי מאחורי הרגל הקדמית עד הסוף של כלוב הצלעות. עם מספריים. לנקות את האזור הכירורגי עם פתרון povidone יוד גזה ו-10%, ואחריה 70% אתנול (שלוש פעמים).
- מקם את אוקסימטר ברגל של החולדה, לנטר את קצב הלב ואת רווית חמצן במהלך הניתוח. קצב הלב צריך להיות בין 200-500 רוויה bpm ו חמצן צריך להיות > 95%.
3. הכנת סביבה סטרילית
- דמיינו את האזור הכירורגי מתחת למיקרוסקופ. . זה חייב להיעשות קודם כי לא ניתן להתאים את המיקרוסקופ, ברגע לסביבה סטרילית.
- לבשתי כפפות סטרילי, כירורגי. אל תיגע בכלום מלבד הכלים מעוקר, הווילונות כירורגי, ואזור כירורגית בגוף של החולדה.
- המקום סטרילי תלוי על הגופה של החולדה, על מגש כלי ליצירת סביבה סטרילית.
- עם כפפות סטריליות, במקום מכשירים סטריליים על המגש כלי סטרילי.
4. הליך ניתוחי כריתת ריאה השמאלית
- השימוש קולי-מאיו מספריים ומלקחיים רקמות ג'רלד לחתוך חור קטן הכיסוי ותאבטחי כירורגי. החור צריך להיות כ- 2-3 ס מ קוטר מלא להמחיש את החתך אך לא גדול מדי כך רק עיקור עור חשוף.
- עושים חתך לרוחב זמן 2 ס"מ בבית החזה השמאלי באמצעות סכין כירורגית. להשתמש גזה העט electrocautery לנהל דימום/לשמור hemostasis. השימוש את המספריים קולי-מאיו לחתוך כל שכבה של רקמה עד הצלעות ועל השרירים הבין-צלעי חשופים.
-
נכנסים לחלל הבין-צלעי
- להשתמש היתוש לעשות חור דרך השריר של המרחב הבין-צלעי השלישי.
- השתמש החללית יציקה כדי להזיז את הריאה מהדרך כדי להמחיש את עורק הריאה. החוקר רשאי להיכנס לחלל הבין-צלעי אחר אם עורק הריאה אינו נגיש.
- שימוש איריס מספריים, מספריים איריס מקפירסון-Vannas (גב מספריים) כדי לפתוח את השרירים הבין-צלעי כדי כ 1 – 2 ס מ. השתמש בעט electrocautery לעצור דימום.
- מקום קטן, שמירה עצמית המדחק להחזיק את הצלעות ופתח השרירים.
- לפתוח רק את קרום הריאות השמאלי וזוזו הריאה השמאלית התחתונה על הבטן כדי לאפשר גישה עורק הריאה, סמפון. טען hemoclip בינוני המוליך קליפ ligating.
-
מצדו השמאלי סמפון הראשי, עורק הריאה הראשי שמאלה
- תרים את החלק העליון של הריאה השמאלית בזהירות עם המלחציים atraumatic Wangensteen לחשוף את עורק הריאה.
- קליפ את עורק הריאה על ידי סגירת סרטון של המוליך סביב העורק. יש להיזהר לא לסגור או קרע את הווריד azygos השמאלי. לא תהדק בחוזקה מדי אחרת, כלי הקיבול יכול הקרע.
- פתח את החתך נוסף באמצעות של שקדים כדי להפריד בין סיבי השריר.
- טען hemoclip בינונית עוד המוליך קליפ ligating כך שהוא מוכן.
- השתמש המלקחיים atraumatic להרים את החלק התחתון של הריאות מתוך החתך עד הסמפונות העיקריים שמאלה, שמאלה וריד ריאתי הם דמיינו. Atraumatic מלקחיים חייב להיות בשימוש משיכה כדי להזיז את הריאה יוצא את החתך. מאז הריאה הוא גדול מדי כדי להיות שלף בתנועה אחת ללא קריעה הרקמה, המלקחיים בעיה נחוצים להחזיק את הריאה במקום בעוד המלקחיים atraumatic משמשים בקפידה לשלוף בריאה יותר.
- מאתרים ומפסיקים סמפון הראשי השמאלי של וריד ריאתי הראשי השמאלי יחד על-ידי סגירת את המוליך סביבם. לא תהדק את הווריד ואת סמפון גם בכוח אחרת, כלי הקיבול יכול הקרע.
- הסר את הריאה עם מספריים. יש להיזהר לא לחתוך או לקרוע את הקליפ. השתמש פיסת גזה סטרילית קטנה כדי לספוג דם וודא כי אין דימום.
-
הסגר על הצלעות ועל השרירים הבין-צלעי
- לפני סגירת השרירים הבין-צלעי, נחדיר קטטר 16 גרם לתוך חלל בית החזה מן הניתוח החתך, לחלל הבין-צלעי השביעי. ודא כי החוקר יכול להמחיש את המחט כדי לא לנקב כל האיברים החיוניים או כלי.
- להסיר לאלתר את המחט, עוזב את הצנתר במקום. זה ישמש בתור צינור החזה.
- סגור את הצלעות ואת השרירים הבין-צלעי בתפר prolene 4-0.
- סגור את העור והמרחב התת עורית בתפר רץ 5-0 (טבלה של חומרים).
- מקום suture 5-0 (טבלה של חומרים) לתוך העור וליד החזה צינור אז כאשר נקז החזה מוסר, יהיו כבולות החור סתום.
- לפנות את האוויר של מחילת חלל הצדר עם מזרק 3 מ ל דרך הקטטר להשיב נורמלי הלחץ השלילי בבית החזה. מיד תהדק את הקטטר עם בעל מחט כדי למנוע אוויר חוזר לתוך חלל בית החזה. להסיר את הצנתר ובמהירות לקשור את התפר כדי לסגור את החור.
5. לאחר הניתוח לשחזור
- מקם את החיה במצב בחזה ובצלעות. לבטל את איזופלוריין אך המשך לתת חמצן חולדה דרך צינור אנדוטרכאליות. אין להשאיר את החיה ללא התערבות בשלב כלשהו עד זה שהכרתו מספיקות כדי ambulate החיה בשלום בכלוב שלו.
- לנהל 2-3 מ"ל של סטרילי תמיסת הרטמן subcutaneously.
- לנטר את קצב הלב (≈200 – 500 bpm), רווית חמצן (≥95%), צבע בעלי חיים כדי לאשר את החיה נושמת טוב.
- כאשר החיה התחיל לעשות תנועות נשימה ספונטנית, תנועות הצוואר, מגיב לגירויים פיזיים (כגון הרחבת, האף עובר עיניים אוזניים להגיב צליל), מוציא את הטובוס החיה על-ידי הוצאת הקטטר ונתק ההנשמה.
- להחזיר את החיה לכלוב ריק, מן החברה של בעלי חיים אחרים. בעל החיים צריך להיות לבד במשך לפחות 3 ימים.
- עבור בקרת הכאב, לנהל 0.1 מ"ג/ק"ג של הבופרנורפין subcutaneously כל 12 שעות במשך 3 ימים.
6. מינהל "המכה השנייה" MCT או Sugen
- מחלקים 1 מ"ל של MCT (60 מ"ג/ק"ג) או 1 מ"ל של Sugen (25 מ"ג/ק"ג) באמצעות זריקה תת עורית, 1 בשבוע לאחר הניתוח.
7. מסוף קציר
- שבעה שבועות לאחר ניהול MCT או Sugen, מקם את החיה בתוך תא עם חמצן זורם (1 ליטר/דקה), 4% איזופלוריין.
- להתחבר החיה ההנשמה דרך האף חרוט. לשמור חמצן זורם, הנמך את איזופלוריין ל- 2.5-3%. להניח את החיה קלטת את כל האיברים והגב.
- תגלחת לאורך כל הבטן.
-
לפתוח את בית החזה
- לעשות חתך את החזה עם איזמל מן החריץ subclavian כדי xyphoid.
- השתמש המלקחיים רקמות כדי להחזיק את xyphoid. לחתוך דרך עצם החזה עם המספריים קולי-מאיו עד עורק הריאה והלב נגישים במלואם. השתמש את electrocautery כדי לעצור את הדימום. החזיקו שהצלעות פתוחים עם מפסק.
- לזהות את עורק הריאה. התאם את הכיוון של הלב, במידת הצורך, על-ידי הוספת גזה מתחת. השתמש צנתר הרביעי 20 גרם כדי לנקב את עורק הריאה בין המסתם ריאתי ההסתעפות של עורק הריאה הראשי. לקדם הקטטר 20 גרם בלבד לתוך העורק ולהסיר את המחט. לקדם הקטטר לחץ transonic Fr 1.2 לתוך צנתר הרביעי זה בעורק הריאה. לאחר העיקול הרשות הפלסטינית הוא יציב, להקליט הלחץ ' חזור ' ס' לפחות 10 שלבים אלה כדי להקליט את הלחץ בתוך החדר הימני.
- הסר את הלב והריאות. המקום פיסות של הריאה בפורמלין להיות קבוע פרפין, מוכתם hematoxylin ואאוזין.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
על פי שיטת הסיווג המקובל, יתר לחץ דם ריאתי מאופיין בלחץ רשע עורק הריאה (mPAP) גבול עליון לחץ נורמלי עורק הריאה (קרי, 25 מ מ כספית). כריתת ריאה + קבוצה MCT, חמור הפה שפותחה על ידי יום 21 עם mPAP מוגברת (איור 1). MPAP מחושבת באמצעות הנוסחה:
בהתכווצות והתרחבות של RV ו הרשות הפלסטינית לחצים, נמדדו עם הצנתר הלחץ בתוך עורק הריאה הראשי מחוברים למערכת PV יתרון. הלחצים עורקי ריאתי רשע (mPAP) היתה מחושבת באמצעות הנוסחה לעיל. בקבוצת הביקורת (n = 20), היה לחץ הרשות הפלסטינית מתכוון 18.6±1.76 mm Hg (איור 1). כריתת ריאה + MCT קבוצה (n = 30), mPAP גדל פי 2.25 יותר לעומת קבוצת הביקורת (41.9±2.89 מ מ כספית) (איור 1). כריתת ריאה + קבוצה Sugen (n = 30), mPAP היה שלוש פעמים גבוה יותר מאשר בקבוצת הביקורת (53±6.60 מ מ כספית). בקבוצות MCT והן Sugen, RVSP היה הרבה יותר גבוה לעומת קבוצת הביקורת (איור 1).
Histopathology של רקמת הריאה עכברוש התבצע בעזרת hematoxylin ואחריו אאוזין מכתים הדמיה עם אור במיקרוסקופ אופטי. בריאה רגיל, יש רווח בין alveoli, המבנים מכתשי ניכרים. כלי הדם הם ברורים של עובי רגיל (איור 2 א). הריאות הפה, יש עדויות של שיפוץ, עיבוי של כלי הדם, כיווץ חמורה של כלי שיט, דלקת, מוקד ריאתי arteritis (איור 2B, ג).
איור 1: חמור טאוב ב כריתת ריאה השמאלית בשילוב עם דגם MCT- הבדלים משמעותיים בין mPAP RVSP בין קבוצת הביקורת, כריתת ריאה MCT קבוצה, קבוצת הביקורת, כריתת ריאה + קבוצה Sugen. הנתונים מוצגים אומר ב- SEM. ערכי-p חושבו באמצעות מבחן לאחר הוק ANOVA, Tukey בכיוון אחד. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 2: photomicrographs הנציגה של H & E צביעה של רקמת הריאה. רקמת הריאה נורמלי (A). בריאה עכברים רגילה, העורקים (חץ אדום) פתוחים, כלי הדם תקינים בגודל. (B) Pathological וסקולרית שיפוץ בחולדות יתר לחץ דם עורקי ריאתי מטופלים עם כריתת ריאה, MCT. הריאה מראה מוקד ריאתי arteritis, דלקת, קונצנטריים המדיאלי התעבות של דפנות הכלי (חץ לבן) ו קונצנטריים intimal עיבוי של כלי הדם (חץ שחור), וכתוצאה מכך קשות מכווץ כלי. Pathological (ג) כלי הדם שיפוץ בחולדות הפה שטופלו כריתת ריאה ו- Sugen. הריאות להציג גם מוקד ריאתי arteritis, דלקת, קונצנטריים עיבוי המדיאלי של כלי הדם (חץ לבן) ו קונצנטריים intimal עיבוי של כלי הדם (חץ שחור). לומן מכלי הדם האלה הן קשות מכווץ ו/או סגור לחלוטין. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
בריאות הפה מושפעות התפשטות כלי הדם עם היווצרות neointimal, מחק עורקי הריאה לגרום שינויים והמודינמיקה חמורה, כשל נכון חדרית ותמותה מוקדם7,8. השינויים כלי הדם להגביר התנגדות לזרימת הדם, הגדלת הלחץ בעורקים נכון חדרית. בשלבים המוקדמים של הפה, בדרך כלל כשלושה שבועות לאחר ניהול MCT או Sugen, שעכברים פיתחו שינויים היסטולוגית ספציפי כמו היפרטרופיה המדיאלי, עיבוי adventitial muscularization של עורקים קטנים, רבים. שינויים אלה הם הפיכים פוטנציאלי. בשלבים מאוחרים יותר, כ- 6-8 שבועות לאחר ניהול MCT או Sugen, הריאות של החולדה ויש neointimal vasculopathy plexiform להכשיל, כשבזזו והרסו בינוני, עורקי הריאה קטן, רבים, התפשטות intimal הסלולר, ואת קונצנטריים intimal פיברוזיס. נגעים plexiform בדרך כלל מורכב מקלעת של ערוצים על ידי תאי אנדותל ואת myofibroblasts. במקרים רבים, שינויים אלה קשורים עם בצקת אינטרסטיציאליות, פיברוזיס, תרומבואמבוליים שיבוש דיסטלי עורקים קטנים הריאה, recanalization חלקית של כלי שרירים thrombosed, נמק fibrinoid12.
כאמור, חולדות במודלים אחרים הפה אינם מפתחים מחק כלי הדם של כלי שיט קטנים, neointimal, plexiform נגעים, בלחצים גבוהים של הרשות הפלסטינית, RV. טיפול עם המודל הפה היפוקסיה כרונית נמצאה לייצר קצת התעבות של כלי שיט אלא כלי נשארות פתוחות אין נגעים obliterative בכלי הדם, דלקת קטנה5. ערכי RVSP ו- mPAP הם מעט יותר גבוהה מהרגיל לעומת שליטה5. באופן דומה, טיפול עם MCT או כריתת ריאה גרמו לחצים עורקי ריאתי לא היו גבוהות משמעותית מחולדות שליטה ולא מעט שופצה כלי7,9.
לעומת זאת, מצאנו כי כריתת ריאה השמאלית בשילוב עם MCT או Sugen הוא מודל יעיל ליצירת הפה חמורה. לעומת קבוצת הביקורת, כלומר לחץ ריאתי עורקי (mPAP), על הלחץ הסיסטולי נכון חדרית (RVSP) בחולדות עם הפה חמור כמעט הוכפל (איור 1). בנוסף, עכברים אלה פיתחו נגעים plexiform, עיבוי המדיאלי, intimal קונצנטריים, חסימה תרומבואמבוליים דיסטלי עורקי הריאה קטן, דלקת, ואת עורק הריאה גבוהות מאוד נכון חדרית לחצים (איור 2 ). לעומת כרונית-היפוקסיה, MCT הזרקת ולאחר כריתת ריאה מודלים היחידה של הפה שבוצעו במחקרים אחרים, כריתת ריאה בשילוב עם מודל MCT או Sugen יוצר מצב הרלוונטית קלינית. יתר על כן, מודל זה, אם נעשתה כראוי, יש שיעור התמותה אינטרה-פעיל 0% כמעט רק 10% תמותה בשיעור שלאחר החלמה מכשל של הריאה הימנית כדי לפצות אי ספיקה נשימתית. שיעור גבוה של תמותה אינטרה-פעיל או התאוששות שלאחר הוא בדרך כלל מעיד כי האדם או ציוד שגיאה התרחש.
בהצלחה לבצע את כריתת ריאה השמאלית וליצירת הפה, ישנם מספר שלבים קריטיים פרוטוקול זה שיש להשלימן. ראשית, חשוב מאוד לעקוב אחר של החיה רווית חמצן, capnography, וכולל קצב הלב לאורך ההליך כולו כדי להבטיח החיה נושמת ליבו פועם. ניטור רווית חמצן עוד יותר מאשר צנרור אנדוטרכאליות נכונה... נלוקסון החיה הוא הכרחי עבור הליך זה. פתיחת חלל החזה של החיה, הלחץ השלילי הקיים בדרך כלל בחלל בית-החזה הוא העביר הלחץ האטמוספרי. לפיכך, חולדות צריך להיות מסופק עם לחץ אוויר חיובי באמצעות לאוורור. בלי צנרור נכונה, הריאות של החיה תתמוטט מן הלחץ האטמוספרי חיובי.
חתך הניתוח צריך להתבצע רוחבית או posterolaterally, במרחב הבין-צלעי השלישי. בהתאם האנטומיה של החולדה, המנתח עשוי להיות לפתוח לחלל הבין-צלעי שונים על מנת לקבל גישה בריאה, להמחיש את כלי הדם. באמצעות גישות אחרות עלולה להקשות מאוד להגיע את עורק הריאה השמאלית. בעת פתיחת בחלל החזה, חשוב מאוד להשתמש של העט electrocautery כדי לעצור את הדימום מן העור, השרירים, וסביב כלי. אם החוקר מדלגת על שלב זה, החיה יאבד דם, פחות חמצן יסתובבו. החתך חייב להיות מינימום של 2 ס מ, כך שיהיה מספיק מקום כדי להוציא הריאה כולה כאשר נבדק. אחרת, החוקר תקרע את הרקמה בעת ניסיון להסיר את הריאה פתח קטן. . זה גם הכרחי להשתמש מלקחיים atraumatic בעת העברת הריאה כדי למנוע קריעה הרקמה ולדימום. עורק הריאה סגורה קודם כדי למנוע דימום של מניפולציה של הריאות. החוקר צריך להיות זהיר מאוד בעת נבדק כלי כדי למנוע סגירת הוריד azygos השמאלי או קריעת כלי אחרת, החיה תמות. בנוסף, זה הרבה יותר קל המנתח להשתמש hemoclips טיטניום במקום תפרים כדי מאתרים ומפסיקים את עורק הריאה השמאלית, עזב סמפון הראשי, הוורידים ריאתי השמאלי בתפר. כי החוקר יש לבצע חתך ארוך יחסית במרחב הבין-צלעי, זה הכרחי לסגור את השרירים הבין-צלעי ואת הצלעות עם תפרים. ברגע החזה נסגר, האוויר חייבים להתפנות מבית החזה כדי לשחזר את לחץ שלילי, חשוב למנוע עיוות הריאה והלב contralateral עם חזה אוויר סגורה.
לבסוף, שחזור הוא אחד השלבים הקריטיים ביותר לאחר כריתת ריאה החולדה. ניקור נחשב ניתוח כואב מאוד, משככי כאבים חיוניים כדי לקדם את אוורור נאותים, לשפר את הריאות טיולים בתקופה שלאחר הניתוח, ולהפחית את הכאב. חולדות צריך להיות התאושש בעמדה בחזה ובצלעות להגדיל את הריאות האינפלציה. לאחר 10 דקות, החוקר יכול להקטין את קצב האוורור כדי לעזור לעורר את החיה כדי לנשום בכוחות עצמו, תתעורר. אם החיה הופכת לכיחלון ולהקטין רמות הרוויה של החמצן, זה הכרחי להגדיל את החמצן, אוורור שער, להגביר את נפח מ ל או יותר בהתאם לקיבולת של ההנשמה. Extubation של החולדות צריך להיעשות מאוחר ככל האפשר, לאחר החיה הוא ער לגמרי. החוקר יכול לשים העכברוש את הצינור לתא עם חמצן זורמים לסיוע נוסף השחזור.
אם הטכניקה מתבצעת כראוי על השיקולים הנ ל מטופלות, ביצוע כריתת חד צדדית שמאל בשילוב MCT או Sugen יוצר מודל אמין של הפה חמורות מאשר MCT לבד, היפוקסיה או בשיטות אחרות. כאשר כריתת ריאה מבוצע כהלכה, החיה שורדת, ההליך יש משך קצר (15-30 דקות), החוקר אינו צריך מיומנויות כירורגית כלי דם ספציפיות. יתר על כן, החוקר הוא היכולת ליצור בהצלחה הפה. המגבלות של שיטה זו הם כי ניקור הוא הליך פולשני, צנרור אנדוטרכאליות נדרש החוקר צריך כמה מיומנויות כירורגית כללית. את neointimal ריאתי ריטלין נגעים וסקולאריים עליות בולטת של עורק הריאה לחץ דומה לחולים ביתר לחץ דם ריאתי האנושי ניכרות אצל חולדות לאחר השילוב של כריתת ריאה עם הזרקת MCT או SU54167 , 8 , 9. המודל הנוכחי הוא שיטה אמינה ללמוד את התפקיד של גלישה ריאתי contralateral ריאות ו הנוצרות על-ידי זרימת יתר לחץ דם ריאתי.
פרוטוקול זה עשוי להיות שימושי עבור הלומדים מחלות אחרות. זה אפשרי להשתמש מודל זה ללמוד לתת פיצוי צמיחה של רקמת הריאה בריאה contralateral. טכניקה זו יכולה לשמש גם כדי ללמוד לפתח טיפולים לכישלון נכון חדרית (RVF). היפרטרופיה של החדר הימני חמורה מתפתחת אצל בעלי חיים המתפתחים נגעים neointimal לחץ עורקי מוגבר7. RVF גורמת למוות כ- 70% מהחולים עם הפה13. הגברת זרימת הדם ריאתי יכול להיות שימושי עבור לימוד ופיתוח טיפולים עבור חולים הסובלים מחלות לב מולדות כמו גם.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
המחברים יש שאין פוטנציאל ניגודי אינטרסים.
Acknowledgments
כתב יד זה נתמך על ידי NIH להעניק 7R01 HL083078-10 מעניקה את איגוד הלב האמריקני AHA-17SDG33370112 ו מ את נבחרת מוסדות של בריאות NIH K01 HL135474 כדי Y.S., את נבחרת מוסדות של בריאות R01 HL133554 כדי L.H.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Surgical Blade | Bard-Parker | 371215 | Incision |
| Forane (Isoflurane, USP) | Baxter | NDC 10019-360-40 | anesthesia |
| BD Angiocath 16 G | BD | 381157 | intubation tube, chest tube |
| BD 1 mL Insulin Syringe | BD | 329652 | administer buprinex post-operatively |
| Biogel Surgeons Surgical Gloves | Biogel | 30460-01 | sterile surgical gloves |
| Wahl BravMini+ Trimmer | Braintree Scientific | CLP-41590 P | shave surgical site |
| SU5416 | Cayman Chemical | 13342 | Sugen |
| Fiber Optic Illuminator | Cole-Parmer | EW-41723-02 | light for intubation |
| Surgipro II 4-0 Suture | Covidien | VP831X | Closing intercostal muscles |
| Polysorb 5-0 Suture | Covidien | GL-885 | Closing skin |
| Medium Slide Top Induction Chamber | DRE Veterinary | 12570 | oxygen & isoflurane delivery |
| DRE Compact 150 Rodent Anesthesia Machine | DRE Veterinary | 373 | oxygen & isoflurane delivery |
| Small Vessel Cauterizer Kit | Fine Science Tools | 18000-00 | cauterizer to minimize bleeding |
| VentElite Small Animal Ventilator | Harvard Apparatus | 55-7040 | ventilator |
| MouseSTAT Jr | Kent Scientific | MSTAT-JR | pulse oximeter & heart rate monitor |
| Mouse Paw Pulse Oximeter Sensor | Kent Scientific | SPO2-MSE | pulse oximeter & heart rate paw sensor |
| PhysioSuite RightTemp | Kent Scientific | PS-02 | temperature pad |
| PVP Prep Solution | Medline | MDS093944 | Cleaning surgical site |
| Poly-lined Drape | Medline | NON21002Z | cover animal |
| 3 mL syringe | Medline | SYR103010 | administer fluids post-operatively |
| Microsurgical Kits, Integra | Miltex | 95042-540 | surgical tools: plain wire speculum, double-ended probe, McPherson-Vannas Iris scissors straight, straight iris scissors |
| Hemostatic forceps - Micro-Jacobson-Mosquito | Miltex | 17-2602 | mosquito |
| Buprenorphrine HCl 0.3 mg/mL | Par Pharmaceutical | NDC 42023-179-01 | Pain relief |
| Cooley-Mayo curved scissors | Pilling | 352090 | Large scissors |
| Gerald Tissue forceps | Pilling | 351900 | forceps |
| Wangesnsteen Tissue Forceps | Pilling | 342929 | atraumatic forceps |
| Pilling Thin Vascular Needle Holder | Pilling | 354962DG | needle holder |
| Crotaline | Sigma-Aldrich | C2401-1G | MCT |
| Surflash 20 G IV Catheter | Terumo | SR*FF2051 | For pressure reading during organ harvest |
| ADVantage PV System with 1.2 Fr Catheter | Transonic Inc | ADV500 | Record pulmonary artery and right ventricle pressure |
| Medium Hemoclip | Weck | 523700 | ligate vessels |
| Open Ligating Clip Applicator; Medium, curved | Weck Horizon | 237081 | hemoclip applicator |
| Surgical Microscope | Zeiss OPMI MD | 1808 | magnification |
References
- Leopold, J., Maron, B. Molecular Mechanisms of Pulmonary Vascular Remodeling in Pulmonary Arterial Hypertension. International Journal of Molecular Sciences. 17 (5), 761 (2016).
- Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 302 (4), L363-L369 (2012).
- van Albada, M. E., et al. The role of increased pulmonary blood flow in pulmonary arterial hypertension. European Respiratory Journal. 26 (3), 487-493 (2005).
- Dickinson, M. G., Bartelds, B., Borgdorff, M. A. J., Berger, R. M. F. The role of disturbed blood flow in the development of pulmonary arterial hypertension: lessons from preclinical animal models. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 305 (1), L1-L14 (2013).
- Stenmark, K. R., Meyrick, B., Galie, N., Mooi, W. J., McMurtry, I. F. Animal models of pulmonary arterial hypertension: the hope for etiological discovery and pharmacological cure. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 297 (6), L1013-L1032 (2009).
- Cahill, E., et al. The pathophysiological basis of chronic hypoxic pulmonary hypertension in the mouse: vasoconstrictor and structural mechanisms contribute equally. Experimental Physiology. 97 (6), 796-806 (2012).
- Okada, K., et al. Pulmonary hemodynamics modify the rat pulmonary artery response to injury. A neointimal model of pulmonary hypertension. American Journal of Pathology. 151 (4), 1019-1025 (1997).
- Happé, C. M., et al. Pneumonectomy combined with SU5416 induces severe pulmonary hypertension in rats. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 310 (11), L1088-L1097 (2016).
- Tanaka, Y., Schuster, D. P., Davis, E. C., Patterson, G. A., Botney, M. D. The role of vascular injury and hemodynamics in rat pulmonary artery remodeling. Journal of Clinical Investigation. 98 (2), 434-442 (1996).
- Nishimura, T., Faul, J. L., Berry, G. J., Kao, P. N., Pearl, R. G. Effect of a surgical aortocaval fistula on monocrotaline-induced pulmonary hypertension. Critical Care Medicine. 31 (4), 1213-1218 (2003).
- Linardi, D., et al. Ventricular and pulmonary vascular remodeling induced by pulmonary overflow in a chronic model of pretricuspid shunt. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (6), 2609-2617 (2014).
- White, R. J., et al. Plexiform-like lesions and increased tissue factor expression in a rat model of severe pulmonary arterial hypertension. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 293 (3), L583-L590 (2007).
- Samson, N., Paulin, R. Epigenetics, inflammation and metabolism in right heart failure associated with pulmonary hypertension. Pulmonary Circulation. 7 (3), 572-587 (2017).
