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हेमोडायलिसिस एक्सेस-संबंधित हाथ की शिथिलता का एक मुराइन मॉडल

Published: May 31, 2022 doi: 10.3791/63892
Automatic Translation
1, 2,4, 2,4, 2,4, 2,4, 1,3, 2,4
1Department of Applied Physiology and Kinesiology, University of Florida, 2Division of Vascular Surgery and Endovascular Therapy, University of Florida, 3Center for Exercise Science, University of Florida, 4Malcom Randall Veteran Affairs Medical Center

Summary

यह प्रोटोकॉल म्यूरिन सामान्य इलियाक धमनीशिरापरक फिस्टुला निर्माण के सर्जिकल चरणों का विवरण देता है। हमने हेमोडायलिसिस एक्सेस-संबंधित अंग पैथोफिज़ियोलॉजी का अध्ययन करने के लिए इस मॉडल को विकसित किया।

Abstract

क्रोनिक किडनी रोग एक प्रमुख सार्वजनिक स्वास्थ्य समस्या है, और हेमोडायलिसिस जैसे क्रोनिक रीनल रिप्लेसमेंट थेरेपी की आवश्यकता वाले एंड-स्टेज रीनल डिजीज (ईएसआरडी) का प्रसार बढ़ता जा रहा है। ऑटोजेनस धमनीशिरापरक फिस्टुला (एवीएफ) प्लेसमेंट ईएसआरडी रोगियों के लिए एक प्राथमिक संवहनी पहुंच विकल्प बना हुआ है। दुर्भाग्य से, लगभग आधे हेमोडायलिसिस रोगियों को डायलिसिस एक्सेस-संबंधित हैंड डिसफंक्शन (एआरएचडी) का अनुभव होता है, जो सूक्ष्म पेरेस्टेसिया से लेकर डिजिटल गैंग्रीन तक होता है। विशेष रूप से, एआरएचडी के लिए जिम्मेदार अंतर्निहित जैविक ड्राइवरों को खराब तरीके से समझा जाता है, और एआरएचडी की रोकथाम / उपचार के लिए तंत्र और / या नए चिकित्सीय विकसित करने के लिए कोई पर्याप्त पशु मॉडल मौजूद नहीं है। यहां, हम एक नए माउस मॉडल का वर्णन करते हैं जिसमें बाएं आम इलियाक धमनी और नस के बीच एक एवीएफ बनाया जाता है, जिससे अंग पैथोफिज़ियोलॉजी के मूल्यांकन की सुविधा मिलती है। माइक्रोसर्जरी में पोत अलगाव, अनुदैर्ध्य वेनोटोमी, धमनीशिरापरक एनास्टोमोसिस का निर्माण और शिरापरक पुनर्निर्माण शामिल हैं। शाम सर्जरी में एवीएफ निर्माण को छोड़कर सभी महत्वपूर्ण कदम शामिल हैं। इलियाक एवीएफ प्लेसमेंट के परिणामस्वरूप केंद्रीय हेमोडायनामिक्स, परिधीय इस्किमिया और हिंदलिम्ब न्यूरोमोटर प्रदर्शन में हानि में नैदानिक रूप से प्रासंगिक परिवर्तन होते हैं। यह नया प्रीक्लिनिकल एवीएफ मॉडल एक उपयोगी मंच प्रदान करता है जो हेमोडायलिसिस रोगियों द्वारा रिपोर्ट किए गए सामान्य न्यूरोमोटर गड़बड़ी को पुन: उत्पन्न करता है, जिससे शोधकर्ताओं को एआरएचडी पैथोफिज़ियोलॉजी के तंत्र की जांच करने और संभावित चिकित्सीय का परीक्षण करने की अनुमति मिलती है।

Introduction

हेमोडायलिसिस1 के माध्यम से गुर्दे की प्रतिस्थापन चिकित्सा प्राप्त करने वाले अंतिम चरण के गुर्दे की बीमारी (ईएसआरडी) रोगियों के लिए कार्यात्मक संवहनी पहुंच की स्थापना और संरक्षण एक महत्वपूर्ण प्राथमिक लक्ष्य बना हुआ है। अपशिष्ट उत्पादों को हटाने, इलेक्ट्रोलाइट्स को सामान्य करने और गुर्दे के कार्य अपर्याप्त होने के बाद द्रव संतुलन बनाए रखने के लिए बार-बार हेमोडायलिसिस उपचार आवश्यक हैं, और इस प्रकारदीर्घकालिक अस्तित्व के लिए आवश्यक हैं। इसलिए, संवहनी पहुंच ईएसआरडी वाले रोगियों के लिए एक "जीवन रेखा" का प्रतिनिधित्व करती है, और ऑटोजेनस धमनीशिरापरक फिस्टुला (एवीएफ) प्लेसमेंट इस समूह3 के बीच एक पसंदीदा डायलिसिस पहुंच विकल्प बना हुआ है। हालांकि, लगभग 30% -60% हेमोडायलिसिस रोगियों को हाथ की विकलांगता के एक स्पेक्ट्रम का अनुभव होता है, जिसे चिकित्सकीय रूप से पहुंच से संबंधित हाथ की शिथिलता (एआरएचडी) के रूप में परिभाषित किया गया है। एआरएचडी के लक्षण कमजोरी और असंगति से लेकर मोनोप्लेजिया और डिजिटल गैंग्रीन तक हो सकते हैं, जो एवीएफ निर्माण के बाद जल्दी हो सकते हैं या धीरे-धीरे फिस्टुला परिपक्वता के साथ विकसित हो सकते हैं। इसके अलावा, एआरएचडी ईएसआरडी उपचार अनुसूची को जटिल बनाता है, जो जीवन की खराब गुणवत्ता, हृदय रोग के उच्च जोखिम और मृत्यु दरमें वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है।

एवीएफ निर्माण 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 के बाद हेमोडायनामिक परिवर्तनों से प्रेरित संवहनी रीमॉडेलिंग का अध्ययन करने के लिए कई पशु मॉडल विकसित किए गए हैं। इलियाक या फेमोरल एवीएफ16,17,18,19,20 के साथ बड़े पशु मॉडल और कैरोटिड धमनी-जुगुलर नस एनास्टोमोसिस या इन्फ्रारेनल महाधमनी-अवर वेना कावा फिस्टुला गठन का उपयोग करने वाले कृंतक मॉडल एवीएफ परिपक्वता और पैटेंसी21 के उपरोक्त पहलुओं की जांच करने के लिए अच्छी तरह से स्थापित हैं। . उदाहरण के लिए, शिरापरक उच्च रक्तचाप, अधिक ल्यूमिनल व्यास, और बढ़ी हुई नस की दीवार की मोटाई सफल एवीएफ परिपक्वता के संकेत हैं, जबकि मीडिया के पर्याप्त फाइब्रोसिस और प्रवाह में कोई बदलाव नहीं होने के साथ इंटियल हाइपरप्लासिया या थ्रोम्बस विकास अक्सर एवीएफ विफलताओं 6,15 की विशेषता है। हालांकि, बड़े पशु मॉडल में मुराइन मॉडल की प्रयोगात्मक लचीलेपन या ट्रांसजेनिक क्षमताओं की कमी होती है, जबकि वर्तमान कृंतक मॉडल शारीरिक स्थान और / या संबंधित अंग विकृति की कमी के कारण एआरएचडी की जांच को आसानी से सुविधाजनक नहीं बनाते हैं। दरअसल, एक स्थापित प्रीक्लिनिकल पशु मॉडल की कमी के कारण जो प्रासंगिक नैदानिक फेनोटाइप को पुन: परिभाषित करता है, पैथोबायोलॉजिकल तंत्र को स्पष्ट करने और नई चिकित्सीय रणनीतियों को विकसित करने के लिए अनुसंधान प्रगति स्थिर बनी हुई है, रोगसूचक एआरएचडी रोगियों की संख्या में प्रगतिशील वृद्धि के बावजूद। इसलिए, इस अध्ययन का प्राथमिक उद्देश्य एआरएचडी का एक अनूठा माउस मॉडल पेश करना है, जो एवीएफ माइक्रोसर्जरी के प्रक्रियात्मक चरण और एवीएफ से संबंधित पैथोफिज़ियोलॉजी के लक्षण वर्णन प्रदान करता है।

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Protocol

सभी प्रक्रियाओं को फ्लोरिडा विश्वविद्यालय और मैल्कम रैंडल वेटरन्स अफेयर्स मेडिकल सेंटर के संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (आईएसीयूसी) द्वारा अनुमोदित किया गया था।

नोट: युवा वयस्क (8-10 सप्ताह की उम्र) नर C57BL / 6J चूहों को जैक्सन प्रयोगशाला से खरीदा गया था और एक प्रकाश (12 घंटे प्रकाश: 12 घंटे अंधेरे चक्र), तापमान (22 डिग्री सेल्सियस ± 1 डिग्री सेल्सियस), और आर्द्रता (50% ± 10%) नियंत्रित पशु सुविधा) में रखा गया था। पांच चूहों को प्रति पिंजरे (डब्ल्यू: 18 सेमी एक्स एल: 29 सेमी एक्स एच: 12.5 सेमी) में रहने की अनुमति दी गई थी, जिसमें घोंसले की सामग्री, भोजन और पानी उपलब्ध कराया गया था। मानक चाउ के साथ 7 दिनों के निवास स्थान अनुकूलन के बाद, चूहों को आहार संक्रमण चरण के रूप में 7 दिनों के लिए कैसिइन-आधारित चाउ आहार में बदल दिया गया था। इसके बाद, चूहों को एवीएफ सर्जरी से पहले गुर्दे की शिथिलता (सीकेडी) को प्रेरित करने के लिए 2-3 सप्ताह के लिए 0.2% -0.15% एडेनिन पूरक के साथ कैसिइन-आधारित चाउ खिलाया गया था, जैसा कि पहले वर्णित 22,23,24 था। नियंत्रण चूहों को एडेनिन पूरकता (नियंत्रण) के बिना कैसिइन-आधारित चाउ आहार प्राप्त हुआ। नियंत्रण और सीकेडी आहार को पोस्टऑपरेटिव रिकवरी अवधि (पीओडी) के दौरान बनाए रखा गया था।

1. प्री-ऑपरेटिव माप

  1. डुप्लेक्स अल्ट्रासाउंड इमेजिंग का उपयोग करके बेसलाइन / प्री-ऑपरेटिव परिणाम माप, ऑर्टोइलियाक पोत व्यास और हेमोडायनामिक प्रवाह मापदंडों का आकलन करें और लेजर डॉप्लर के माध्यम से हिंदलिम्ब छिड़काव जैसा कि पहले वर्णित25 है।
  2. बेसलाइन हिंदलिम्ब फ़ंक्शन स्थापित करने के लिए एकतरफा हिंदलिम्ब ग्रिप ताकत और ट्रेडमिल चाल मूल्यांकन निर्धारित करें जैसा कि पहले वर्णित25,26 है।
  3. एफआईटीसी-इनुलिन क्लीयरेंस और/ या सीरम रक्त यूरिया नाइट्रोजन (बीयूएन) स्तर के माध्यम से ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (जीएफआर) को मापकर गुर्दे के कार्य का आकलन करें जैसा कि पहले वर्णित 22,24,27 है।

2. सर्जिकल तैयारी

  1. निम्नलिखित सर्जिकल उपकरण और आपूर्ति (सामग्री की तालिका): एक गर्म मोती स्टरलाइज़र, आंख स्नेहक, एक पेन ट्रिमर, अल्कोहल प्रेप्स, क्लोरहेक्सिडाइन वाइप्स, एक्स्ट्रा-फाइन ग्रेफ फोर्सप्स, स्टरलाइज़्ड 0.9% खारा, 29 जी और 31 जी सुई सिरिंज, 2 x 2 गैर-बुना स्पंज, मध्यम सिंगल-एंडेड राउंड (एससी -9) और छोटे डबल-एंडेड हार्ड, शार्प, नुकीले (एससी -4) कॉटन स्वैब, कम तापमान वाले स्वैब, सीधे ड्यूमोंट फोर्सप्स, 45 डिग्री कोण वाले ड्यूमोंट फोर्सप्स, सीधे वन्नास स्प्रिंग कैंची, घुमावदार वन्नास स्प्रिंग कैंची, गोल संभाली हुई सुई धारक, सीवन के कई आकार (4-0 रेशम, 5-0 पीजीए, 6-0 रेशम, और 10-0 नायलॉन सीवन), हेपरिन, अवशोषित जिलेटिन स्पंज, एक सीधी सुई धारक, और ब्यूप्रेनोर्फिन।
    नोट: पेट और पैरों के लिए रबर बैंड और रिट्रेक्टर तय करने वाले सिरा हस्तनिर्मित थे।
  2. 30 मिनट के लिए 120-125 डिग्री सेल्सियस पर भाप नसबंदी के साथ ऑटोक्लेव का उपयोग करके सर्जिकल तैयारी को निष्फल करें और इसके बाद सर्जरी से पहले 30 मिनट के लिए सुखाएं। प्रत्येक पशु सर्जरी के बीच 70% इथेनॉल सफाई का उपयोग करें, जिसके बाद गर्म मोती नसबंदी (3 मिनट के लिए 240-270 डिग्री सेल्सियस) का उपयोग करें।
  3. 29-31 ग्राम सुई सिरिंज का उपयोग करके 0.9% सामान्य खारा, हेपरिनाइज्ड खारा (100 आईयू / एमएल), और ब्यूप्रेनोर्फिन (0.01 मिलीग्राम / एमएल) तैयार करें।

3. एनेस्थीसिया और पोजिशनिंग

  1. प्रेरण कक्ष में माउस संज्ञाहरण शुरू करें (0.8 एमएल / मिनट, 2.5% आइसोफ्लुरेन)। एक बार जब माउस पर्याप्त रूप से एनेस्थेटाइज हो जाता है, तो माउस को बाँझ ड्रेप द्वारा कवर किए गए सर्जरी स्टेशन पर लापरवाह स्थिति में रखें। शेविंग और पोजिशनिंग चरणों के दौरान आइसोफ्लुरेन एकाग्रता को ~ 1.2% तक कम करें।
  2. सर्जरी के दौरान आंखों को सूखने से बचाने के लिए ओकुलर स्नेहक लागू करें।
  3. पेन ट्रिमर का उपयोग करके, ऑपरेशन के लिए पेट के बालों को शेव करें और पोस्टऑपरेटिव छिड़काव माप के लिए पैर के बाल। सर्जिकल क्षेत्र से बालों को साफ करें।
  4. रबर बैंड और टैक के साथ ऊपरी और निचले छोरों को ठीक करें, पैर की अंगुली पिंच रिफ्लेक्स की निगरानी करके संज्ञाहरण की गहराई की जांच करें, और आवश्यकतानुसार एनेस्थीसिया को टाइट करें। संज्ञाहरण के स्तर को कैलिब्रेट करने के लिए शल्य चिकित्सा प्रक्रिया के दौरान हर 3-5 मिनट में श्वसन पैटर्न मूल्यांकन करें।

4. सर्जिकल लक्ष्य क्षेत्र की खोज

  1. सर्जिकल क्षेत्र को कीटाणुरहित करने के लिए एक गोलाकार पैटर्न में अल्कोहल प्रेप और क्लोरहेक्सिडीन वाइप्स के बीच बारी-बारी से शेव किए गए त्वचा क्षेत्र को कई बार साफ करें।
  2. स्टर्नल मार्जिन के निचले किनारे से पबिस सिम्फिसिस तक एक मिडलाइन लैप्रोटॉमी बनाएं। एक व्यापक ऑपरेटिव क्षेत्र प्राप्त करने के लिए प्यूबिस फैट पैड को विच्छेदित करें।
  3. पेरिटोनियल सामग्री को रिट्रैक्टर्स के साथ एक्सेस करने के लिए सेलियोटॉमी खोलें और मध्यम, एकल-अंत गोल कपास स्वैब का उपयोग करके छोटी और बड़ी आंतों को नष्ट करें। आंतों को एक खारा-भिगोया हुआ गैर-बुना स्पंज के साथ कवर करें।
  4. एक बार रेट्रोपरिटोनियल वाहिका का पर्याप्त जोखिम प्राप्त हो जाने के बाद, शेष आंत्र, गुर्दे और मूत्रवाहिनी को छोटे खारे-भिगोए हुए गैर-बुने हुए स्पंज के साथ कवर करें। आवश्यकतानुसार मध्यम, एकल-अंत गोल कपास स्वैब के साथ मूत्राशय गुंबद को धीरे से निचोड़कर एक अव्यवस्थित मूत्राशय को खाली करें।
  5. पेरीवास्कुलर प्रावरणी और वसा ऊतक को लगभग 1 सेमी समीपस्थ से महाधमनी विभाजन तक सावधानीपूर्वक विच्छेदित करें जो सीधे ड्यूमोंट फोर्सऔर छोटे डबल-एंडेड हार्ड, तेज, नुकीले कपास स्वैब का उपयोग करके बाएं इलियाक द्विभाजन के स्तर तक फैला हुआ है।
    नोट: बाएं इलियाक धमनी और नस को एक दूसरे के अनुरूप छोड़ दिया जाता है, जबकि बड़े पैमाने पर धमनीशिरापरक संरचनाओं को अलग किया जाता है। यह कदम एवीएफ निर्माण की सुविधा के लिए पर्याप्त पोत जुटाने प्रदान करेगा।
  6. यदि किसी भी छोटी शिरापरक शाखाओं को बाएं आम इलियाक नस से उत्पन्न या अभिसरण का सामना करना पड़ता है, तो आवश्यकतानुसार 6-0 रेशम सीवन के साथ या उसके बिना कम तापमान वाले काटरी का उपयोग करके उन्हें लाइगेट करें।
  7. बाएं आम इलियाक संवहनी बंडल के नीचे कोण वाले बल की नोक को पास करें और अंतर्निहित रेट्रोपरिटोनियल मस्कुलेचर (चित्रा 1 ए) से वाहिकाओं को जुटाने के लिए धीरे-धीरे कई बार फैलाएं।

5. एक आम इलियाक धमनीशिरापरक फिस्टुला एनास्टोमोसिस का निर्माण

  1. पृथक बाएं आम इलियाक धमनीशिरापरक बंडल के चारों ओर दो 4-0 रेशम सीवन रखें और उन्हें संवहनी बंडल के लिगेटर्स (जैसे, क्रॉस-क्लैंप) के रूप में उपयोग करें। प्रत्येक 4-0 रेशम टाई के साथ एक एकल गाँठ बनाएं और उन्हें समीपस्थ से डिस्टल तक क्रमिक रूप से लागू करें।
  2. सुनिश्चित करें कि रेशम-टाई क्रॉस-क्लैंप को ~ 2 मिमी पोत की लंबाई को अलग करने के लिए पर्याप्त रूप से दूर रखा गया है, और सीवन लिगचर के अनुक्रमिक अनुप्रयोग से बाएं इलियाक नस का फैलाव होगा।
  3. हैंडल के रूप में 4-0 रेशम सीवन तारों का उपयोग करके, बाएं इलियाक धमनीशिरापरक संवहनी बंडल को घड़ी के अनुसार घुमाएं और धमनी के पूर्ववर्ती नस का अस्थायी रूप से पता लगाने के लिए स्थिति को ठीक करें (चित्रा 1 बी)।
  4. सीधे वन्नास स्प्रिंग कैंची के साथ एक अनुदैर्ध्य वेनोटॉमी (~ 1 मिमी) बनाएं और धीरे से 0.9% खारा के साथ शिरापरक लुमेन से अवशिष्ट रक्त को बाहर निकालें (चित्रा 1 सी)। इस चरण के दौरान सावधानी बरतें, क्योंकि उच्च दबाव खारा फ्लश शिरापरक व्यवधान पैदा कर सकता है।
    नोट: लाल रंग का क्षेत्र जो शिरापरक फ्लशिंग के बाद इलियाक धमनी में रहता है, निम्नलिखित चरण के लिए एक दृश्य खिड़की प्रदान करता है।
  5. नस की पीछे की दीवार के माध्यम से एक 10-0 नायलॉन सीवन रखें।
    नोट: इलियाक नस का यह हिस्सा इलियाक धमनी की पूर्ववर्ती दीवार के तत्काल अपस्थिति में होना चाहिए, और दीवारें स्वाभाविक रूप से अनुयायी हैं। सीवन को दोनों दीवारों के माध्यम से जाना चाहिए और सीवन को एक गाँठ के साथ नीचे बांधना चाहिए (चित्रा 1 डी)। ध्यान दें कि रक्तस्राव की एक छोटी मात्रा, जो इलियाक धमनी में स्थिर रक्त से उत्पन्न होती है, दोनों दीवारों से सुई गुजरने के बाद दिखाई देगी। यदि इस चरण के दौरान इंट्रा-ल्यूमिनल रक्तस्राव जारी रहता है, तो रेशम सीवन क्रॉस-क्लैंप बहुत ढीले हो सकते हैं और उन्हें और सख्त करने की आवश्यकता हो सकती है।
  6. छिद्रित सीवन सिरों को पकड़ें और उन्हें इलियाक धमनी की पीछे की दीवार से पूर्ववर्ती दीवार को विस्थापित करने के लिए कोमल तनाव के तहत रखें। घुमावदार वैनस स्प्रिंग कैंची का उपयोग करके ~ 1.0 मिमी x 0.3 मिमी अण्डाकार चीरा बनाएं, जो इलियाक धमनी और नस दोनों की अनुयायी दीवारों को हटा दें।
    नोट: धमनीशिरापरक फिस्टुला इस सामान्य चैनल के स्थापित होने के बाद बनाया जाता है। इस चरण के दौरान नस की पार्श्व दीवारों को घायल करना संभव है क्योंकि पीछे की इलियाक नस / पूर्ववर्ती इलियाक धमनी दीवार चीरा वेनोटॉमी एक्सपोजर के माध्यम से किया जाता है। इस जटिलता से बचने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए क्योंकि इससे फिस्टुला व्यास काफी कम हो सकता है और थ्रोम्बस विकास हो सकता है।
  7. धीरे से 0.9% खारा और हेपरिनाइज्ड खारा (100 आईयू / एमएल) 28 (चित्रा 1 ई) के साथ उजागर धमनी लुमेन के अवशिष्ट रक्त को बाहर निकालें।
  8. एवीएफ के निर्माण के बाद, एक बाधित फैशन में दो या तीन 10-0 नायलॉन सीवन का उपयोग करके प्रारंभिक पूर्ववर्ती दीवार वेनोटॉमी की मरम्मत करें (चित्रा 1 एफ)।
  9. संवहनी बंडल को उसके मूल शारीरिक अभिविन्यास में पुनर्स्थापित करें और हेमोस्टेसिस की सुविधा के लिए मरम्मत किए गए वेनोटॉमी के बगल में खारा-भिगोए हुए अवशोषित जिलेटिन स्पंज का एक छोटा टुकड़ा रखें।
  10. 4-0 सिंगल-नॉट क्रॉस-क्लैंप लिगेट्स को क्रमिक रूप से डिस्टल से समीपस्थ तक ढीला करें। प्रत्येक सीवन को ढीला करते समय अत्यधिक रक्तस्राव के लिए वेनोटॉमी साइट की बारीकी से निगरानी करें।
  11. यदि मरम्मत पर्याप्त रूप से हेमोस्टैटिक नहीं है, तो क्रॉस क्लैंप को फिर से लागू करें और रक्तस्राव की जगह पर एक और 10-0 नायलॉन सीवन रखें। यदि हेमोस्टेसिस का आश्वासन दिया जाता है, तो सीवन और फिर अवशोषित जिलेटिन स्पंज को हटा दें।
  12. धीरे से संवहनी बंडल को छोटे डबल-एंडेड हार्ड, तेज, नुकीले कपास स्वैब के साथ रगड़ें, जो रक्त प्रवाह की बहाली की सुविधा प्रदान करते हैं। पल्सटाइल, उज्ज्वल लाल ऑक्सीजन युक्त रक्त के दृश्य का उपयोग करके ऑपरेशन की तकनीकी सफलता की पुष्टि करें, जो इलियाक नस में प्रवेश करता है और हिंदलिम्ब से लौटने वाले गहरे शिरापरक रक्त के साथ मिश्रित होता है।
  13. एवीएफ पैटेंसी परिणामों में सुधार के लिए प्रणालीगत एंटीकोग्यूलेशन के लिए आईवीसी में हेपरिनाइज्ड सेलाइन (0.2 आईयू / जी) 15 इंजेक्ट करें।
    नोट: यद्यपि यह कदम संवहनी पुनर्निर्माण के बाद होता है (मानव एनालॉग के विपरीत जहां पोत क्रॉस-क्लैंपिंग से पहले हेपरिनाइजेशन होता है), प्रक्रिया के इस चरण में प्रदर्शन किए जाने पर इंट्राऑपरेटिव रक्तस्राव में कमी और एवीएफ पैटेंसी में सुधार देखा गया। पंचर साइट से रक्तस्राव को रोकने के लिए प्रावरणी और / या वसा द्वारा कवर की गई साइट में इंजेक्शन बेहतर है।
  14. हेपरिनाइज्ड सेलाइन के इंजेक्शन के बाद हेमोस्टेसिस के लिए सर्जिकल साइट का फिर से निरीक्षण करें। यदि रक्तस्राव की कोई चिंता नहीं है, तो मिडलाइन प्रावरणी को बंद करें और फिर त्वचा को 5-0 पीजीए सीवन के साथ एक चलने वाले फैशन में अवशोषित करें।
  15. दिखावटी ऑपरेशन के लिए, एवीएफ गठन को छोड़कर प्रक्रिया के सभी प्रमुख चरणों का पालन करें। बाएं इलियाक धमनीशिरापरक बंडल के समीपस्थ छोर पर 4-0 रेशम लिगेचर की एक एकल गाँठ लागू करें और क्लैंप समय को एवीएफ सर्जरी (जैसे, ~ 20 मिनट, माइक्रोसर्जन प्रवीणता के आधार पर) से मिलान करें।

6. पोस्टऑपरेटिव देखभाल और माप

  1. लैप्रोटॉमी बंद होने के बाद, लेजर डॉप्लर इमेजिंग का उपयोग करके द्विपक्षीय टिबियल पूर्ववर्ती मांसपेशियों और उदर पंजे के रक्त छिड़काव को मापें।
    नोट: एकतरफा छिड़काव घाटे धमनी प्रवाह ("चोरी") के फिस्टुला डायवर्सन की पुष्टि करेंगे।
  2. 0.1 मिलीग्राम / किग्रा ब्यूप्रेनोर्फिन को चमड़े के नीचे प्रशासित करें और माउस को घोंसले के साथ अत्यधिक अवशोषित नरम बिस्तर के साथ एक पूर्वनिर्मित माउस पिंजरे में वापस लाएं।
  3. एनेस्थीसिया बंद होने तक माउस को पूर्वप्रवाधित माउस पिंजरे में ठीक होने दें, जो स्पष्ट होगा जब माउस एम्बुलेटरी और इंटरैक्टिव (~ 2 एच) होगा। वसूली के दौरान, माउस को एक मॉइस्चराइज्ड, नरम आहार तक आसान पहुंच दें।
  4. ब्यूप्रेनोर्फिन और / या चमड़े के नीचे खारा जलयोजन को हर 12 घंटे से 48 घंटे तक प्रशासित करें और ऑपरेशन के बाद 5 दिनों के लिए दैनिक निगरानी करें। एक बिगड़ती स्थिति या अत्यधिक ऊतक परिगलन वाले जानवरों को यूथेनाइज़ करें, जिसे संशोधित इस्किमिया स्कोर ≥2 29 के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
  5. ऑपरेशन के बाद फिस्टुला पैटेंसी का मूल्यांकन करने के लिए सीरियल डुप्लेक्स अल्ट्रासाउंड आकलन का उपयोग करें; फिस्टुला थ्रोम्बोसिस वाले चूहों को बाद के विश्लेषणों से बाहर रखा जाता है जब तक कि प्रयोगों का उद्देश्य एवीएफ परिपक्वता विफलता को चिह्नित करना न हो।
  6. रिकवरी समय अवधि के दौरान स्थानीय हेमोडायनामिक्स, पकड़ की ताकत और चाल प्रदर्शन जैसे अन्य पोस्टऑपरेटिव परिणाम माप निर्धारित करें। बलिदान25,27 के दौरान प्रयोग के अंत में हिस्टोमोर्फोलॉजी का आकलन करने के लिए फिस्टुला और मांसपेशियों के ऊतकों को इकट्ठा करें।

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Representative Results

एडेनिन आहार के संपर्क में आने वाले जानवरों ने ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (नियंत्रण: 441.3 ± 54.2 μL/min बनाम CKD: 165.1 ± 118.3 μL/min, p < 0.05) को कम कर दिया है और सीरम रक्त यूरिया नाइट्रोजन स्तर (नियंत्रण: 20.39 ± 4.2 `L/min बनामCKD: 38.20 ± 10.65 μL/min, p < 0.05) की तुलना में सीरम रक्त यूरिया नाइट्रोजन के स्तर में वृद्धि हुई है।

एवीएफ पैटेंसी का सत्यापन
यद्यपि तकनीकी सफलता की इंट्रा-ऑपरेटिव दृश्य पुष्टि फिस्टुला पैटेंसी की प्रारंभिक पहचान है, यह अध्ययन अवधि के दौरान पैटेंसी या शारीरिक परिपक्वता की पूरी तरह से गारंटी नहीं देता है। पोस्टऑपरेटिव पैटेंसी परिणाम (यानी, सफलता या विफलता) डुप्लेक्स अल्ट्रासाउंड इमेजिंग और हिस्टोलॉजिकल परीक्षा दोनों का उपयोग करके निर्धारित किए गए थे, जैसा कि हमने पहले25 का प्रदर्शन किया है। चित्रा 2 क्रमशः प्रतिनिधि बी मोड, पल्स वेव डॉप्लर, और कलर डॉप्लर अल्ट्रासाउंड छवियों और धमनीशिरापरक फिस्टुला एनास्टोमोसिस के रूपात्मक वर्गों को दर्शाता है। एक पेटेंट फिस्टुला को सीधे अशांत हेमोडायनामिक्स के साथ-साथ फिस्टुला की साइट पर वर्णक्रमीय विस्तार के साथ रंग डॉप्लर विश्लेषण पर देखा जाता है। प्रवाह और बहिर्वाह वाहिकाओं के अनुकूली प्रवाह-मध्यस्थता परिवर्तन भी अप्रत्यक्ष रूप से एवीएफ पैटेंसी की पुष्टि करते हैं। विशेष रूप से, महाधमनी ने पीक सिस्टोलिक और एंड-डायस्टोलिक वेग को बढ़ाया है, आईवीसी ऊंचा पीक वेग के साथ स्पंदन विकसित करता है, और महाधमनी और आईवीसी दोनों में पोत फैलाव स्पष्ट है (चित्रा 2 ए)। इसके विपरीत, एक असफल या घनास्त्रता वाले फिस्टुला में प्रवाह या बहिर्वाह माप में लगभग कोई बदलाव नहीं होता है और बाएं इलियाक वाहिका के भीतर कोई अशांति या वर्णक्रमीय विस्तार नहीं होता है। आमतौर पर, थ्रोम्बोसिस से फिस्टुला विफलता आंशिक रूप से या पूरी तरह से बाएं इलियाक धमनी को अवरुद्ध करती है, जिसे पल्स-वेव डॉपलर विश्लेषण पर न्यूनतम से कोई प्रवाह नहीं माना जाता है। चित्रा 2 बी सर्जिकल निर्माण के 2 सप्ताह बाद एवीएफ के सीरियल हिस्टोलॉजी अनुभागों को दर्शाता है। खंड 5 मीटर मोटे हैं और मैसन के ट्राइक्रोम से सना हुआ है। धमनी और नस का सर्जिकल एनास्टोमोसिस स्पष्ट है, और अलग-अलग शिरापरक धमनीकरण मौजूद है (शिरापरक दीवार मोटा होना और नियोइंटियल हाइपरप्लासिया के साथ फाइब्रोसिस)। अल्ट्रासाउंड इमेजिंग को पोस्टऑपरेटिव दिन 3 पर प्रारंभिक एवीएफ विफलता वाले चूहों का पता लगाने के लिए किया गया था, और फिर अध्ययन अवधि के दौरान सीरियल, गैर-इनवेसिव माप प्राप्त किए गए थे। रूपात्मक मूल्यांकन बलिदान के समय अवधि-विशिष्ट संवहनी रीमॉडेलिंग विवरण प्रदान करता है और अल्ट्रासाउंड निष्कर्षों की पुष्टि करने के लिए उपयोग किया गया था। लगभग 50% की एवीएफ पैटेंसी दर (पोस्टऑपरेटिव मृत्यु का 20% -30% और फिस्टुला विफलता का 20% -30%) शुरू में अपेक्षित है, लेकिन अभ्यास और बढ़ी हुई प्रवीणता के साथ सर्जिकल सफलता दर में काफी सुधार (~ 5% -10% विफलता दर) होता है।

इलियाक धमनीशिरापरक फिस्टुला गठन के बाद पैथोफिजियोलॉजिकल विशेषताएं
हेमोडायनामिक परिवर्तन: एवीएफ हेमोडायनामिक्स और डिस्टल हिंदलिम्ब छिड़काव की विशेषताओं को एक्सेस-संबंधित अंग पैथोफिज़ियोलॉजी को प्रासंगिक बनाने के लिए निर्धारित किया जाना चाहिए। सर्जरी के बाद बी-मोड और पल्स-वेव डॉप्लर अल्ट्रासाउंड माप से प्रवाह और बहिर्वाह वाहिका फैलाव (आईवीसी: पीओडी 3 पर 1.4 गुना और पीओडी 13 और आईआरए में 1.6 गुना: पीओडी 3 पर 1.4 गुना और पीओडी 13 पर 1.7 गुना, पी < 0.05) और पीक सिस्टोलिक वेग (आईवीसी पीक सिस्टोलिक वेग: पीओडी 3 पर 5.5 गुना और पीओडी 13 पर 4.9 गुना) का पता चला। दिखावटी जानवरों की तुलना में पीओडी 3 पर 2.8 गुना और पीओडी 13, पी < 0.05) पर 3.7 गुना (चित्रा 3 ए-डी)। इसके अलावा, एकतरफा हिंदलिम्ब इस्किमिया पोस्टऑपरेटिव रूप से स्पष्ट था, जो फिस्टुला के लिए चोरी-मध्यस्थता धमनी हाइपोपरफ्यूजन डिस्टल की पुष्टि करता है। बाएं पंजे के छिड़काव घाटे को विपरीत अंग का ~ 20% होने की उम्मीद है, और टिबियल पूर्ववर्ती मांसपेशी का छिड़काव घाटा ~ 60% है। चूहों ने अध्ययन अवधि के दौरान इन घाटे को आंशिक रूप से पुनर्प्राप्त किया (चित्रा 3 ई, एफ)।

हिंदलिम्ब डिसफंक्शन: एवीएफ निर्माण के बाद अंग विकलांगता की उम्मीद की जाती है, जिसमें हल्के (ज्यादातर मामलों में) से लेकर गंभीर (कुछ मामलों) पैर की लंगड़ाहट शामिल होती है जो कई दिनों तक रह सकती है। अनसुलझे हिंदलिम्ब पक्षाघात और / या पंजे के परिगलन सामान्य सीमा से बाहर फिस्टुला आकार के कारण एक गंभीर इस्केमिक अपमान का संकेत हो सकता है। हिंदलिम्ब न्यूरोमोटर फ़ंक्शन को ग्रिप स्ट्रेंथ टेस्टिंग और ट्रेडमिल चाल पैटर्न विश्लेषण के माध्यम से निर्धारित किया गया था, जो रिकवरी अवधि के दौरान क्रमिक रूप से किया गया था। अपेक्षित एकतरफा पकड़ की ताकत पोस्टऑपरेटिव दिन 4 पर विपरीत अंग का ~ 50% है, धीरे-धीरे वसूली के साथ। एवीएफ चूहों को चाल मूल्यांकन (<20 सेमी / मिनट) (चित्रा 3 जी, एच) के दौरान कम ट्रेडमिल गति की भी आवश्यकता होती है।

Figure 1
चित्र 1: धमनीशिरापरक फिस्टुला एनास्टोमोसिस के माइक्रोसर्जरी चरण। (ए) सर्जिकल लक्ष्य क्षेत्र का जोखिम, जिसमें मध्य रेखा लैप्रोटॉमी और बाएं इलियाक धमनी / नस अलगाव शामिल हैं। (बी) समीपस्थ और डिस्टल साइटों पर बाएं आम इलियाक धमनीशिरापरक बंडल पर 4-0 सीवन लिगेटर्स (उदाहरण के लिए, अस्थायी पोत क्लैंप के रूप में उपयोग किया जाता है)। (सी) इलियाक नस की पूर्ववर्ती दीवार पर एक अनुदैर्ध्य वेनोटोमी। (डी) इलियाक नस की पीछे की दीवार और इलियाक धमनी की पूर्ववर्ती दीवार के माध्यम से 10-0 सीवन को स्थिर करना। (ई) अण्डाकार चीरा के साथ अण्डाकार चीरा। (एफ) छवि सी से प्रारंभिक अनुदैर्ध्य वेनोटोमी को बाधित 10-0 सीवन का उपयोग करके मरम्मत की जाती है। स्केल पट्टी = 1 मिमी . कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.

Figure 2
चित्र 2: धमनीशिरापरक फिस्टुला पैटेंसी का सत्यापन। (ए) एवीएफ पैटेंसी का डॉपलर अल्ट्रासाउंड निर्धारण। पेटेंट फिस्टुला की विशेषताओं में बी-मोड इमेजिंग पर धमनी और शिरापरक फैलाव, बाएं इलियाक वाहिका के रंग डॉपलर विश्लेषण पर अशांत प्रवाह, बाएं इलियाक वाहिकाओं के पल्स-वेव डॉप्लर मूल्यांकन पर पल्सटाइल स्पेक्ट्रल विस्तार, इन्फ्रारेनल महाधमनी के पीक सिस्टोलिक और एंड-डायस्टोलिक वेग में वृद्धि, और पीक सिस्टोलिक वेग में वृद्धि के साथ आईवीसी के भीतर स्पंदन शामिल हैं। इलियाक वाहिकाओं के भीतर कम या अनुपस्थित प्रवाह एवीएफ विफलता / घनास्त्रता का संकेत है। डुप्लेक्स अल्ट्रासाउंड तकनीक रूपात्मक और शारीरिक डेटा दोनों प्रदान करती है। वेग माप मिलीमीटर प्रति सेकंड में हैं। (बी) फिस्टुला निर्माण के 14 दिन बाद एवीएफ एनास्टोमोसिस का रूपात्मक मूल्यांकन। छवियों को मैसन के ट्राइक्रोम से दाग दिया गया था। सीरियल सेक्शन माइक्रोस्कोपी में समीपस्थ (बाएं छोर) से डिस्टल (दाएं छोर) सामान्य इलियाक धमनीशिरापरक शरीर रचना विज्ञान में शारीरिक परिवर्तन होते हैं। थक्के और / या अत्यधिक नियोइंटिमल हाइपरप्लासिया के कारण वाहिका का रोड़ा एवीएफ विफलता की पुष्टि करता है। छवियां 10x आवर्धन हैं। ए: सामान्य इलियाक धमनी, वी: सामान्य इलियाक नस। स्केल बार = 500 μm. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्रा 3: एवीएफ गठन से पहले और बाद में पैथोफिजियोलॉजिकल विशेषताएं। (ए) इन्फ्रारेनल महाधमनी व्यास, (बी) इन्फ्रारेनल महाधमनी शिखर सिस्टोलिक वेग, (सी) अवर वेना कावा व्यास, और (डी) अवर वेना कावा पीक सिस्टोलिक वेग में अल्ट्रासाउंड इमेजिंग का परिमाणीकरण पूर्व-ऑपरेटिव और पोस्टऑपरेटिव दिनों 3 और 13 पर। सर्जरी से पहले और 2 सप्ताह की वसूली अवधि के दौरान (ई) टिबियलिस पूर्ववर्ती और (एफ) उदर पंजे पर स्थानीय रक्त छिड़काव (लेजर डॉपलर) माप। न्यूरोमोटर कार्यात्मक परीक्षण में (जी) पकड़ की ताकत और (एच) ट्रेडमिल परीक्षण पूर्व और बाद में शामिल थे। डेटा का विश्लेषण दो-तरफ़ा एनोवा का उपयोग करके किया गया था, और उपयुक्त होने पर टुकी का पोस्ट-हॉक परीक्षण किया गया था। मान SD ± अर्थ है। *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ***p < 0.0001 बनाम Control_Sham। #p < 0.05, ##p < 0.01, ###p < 0.001, ####p < 0.0001 बनाम CKD_Sham. N = 6-10/समूह। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

एवीएफ निर्माण के बाद एआरएचडी के साथ हेमोडायलिसिस रोगियों की व्यापकतामें 30,31 की वृद्धि जारी रही है। दरअसल, अनसुलझे रोगसूचक जटिलताओं 4,32,33 जैसे दर्द, कमजोरी, पेरेस्टेसिया, और / या गति की कम सीमा रोगी की भलाई को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकती है 4,32,33,34,35,36 और उच्च गुणवत्ता वाले दोहराए जाने वाले हेमोडायलिसिस उपचार प्राप्त करने की उनकी क्षमता को खतरे में डाल सकती है। यद्यपि टिकाऊ हेमोडायलिसिस पहुंच की उपलब्धि ईएसआरडी रोगियों के लिए एक सर्वोच्च प्राथमिकता है, एआरएचडी से पीड़ित लोगों के लिए, रोगी-केंद्रित परिणामों में सुधार के लिए इन संभावित दुर्बल लक्षणों को संबोधित किया जाना चाहिए। वर्तमान अध्ययन में, एआरएचडी अनुसंधान के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण प्रीक्लिनिकल मील के पत्थर के रूप में, हम इलियाक एवीएफ के माउस मॉडल को उत्पन्न करने के लिए एक विस्तृत शल्य चिकित्सा प्रक्रिया पेश करते हैं, जो एवीएफ से जुड़े अंग पैथोफिज़ियोलॉजी की परीक्षा की सुविधा प्रदान करता है। ओर्टो-इलियाक और आईवीसी हेमोडायनामिक्स में अपेक्षित परिवर्तनों के अलावा, इलियाक एवीएफ निर्माण ने अंग शिथिलता की चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक विशेषताओं का उत्पादन किया, जिसमें सकल मोटर हानि के साथ परिधीय ऊतक इस्किमिया भी शामिल है।

प्रत्येक माइक्रोसर्जरी चरण को संभावित पोत आघात से बचने के लिए उत्तम देखभाल के साथ किया जाना चाहिए, जो हेमोडायनामिक्स और अंग विकृति दोनों में पर्याप्त परिवर्तन कर सकता है। बंधाव के दौरान, 4-0 रेशम टाई गाँठ को केवल रुचि के सर्जिकल साइट के माध्यम से रक्त प्रवाह को रोकने के लिए पर्याप्त कड़ा किया जाना चाहिए। अत्यधिक सीवन लिगेचर गाँठ तनाव पोत की दीवार को घायल कर सकता है, जिससे अवांछनीय रक्तस्राव हो सकता है और अंतःशिरा हाइपरप्लासिया में योगदान हो सकता है, जिससे एवीएफ पैटेंसी कम हो सकती है। विशेष रूप से, वेनोटॉमी मरम्मत शल्य चिकित्सा प्रक्रिया के सबसे महत्वपूर्ण चरणों में से एक है। नस की दीवार में बहुत बड़ा काटने से पोत स्टेनोसिस हो सकता है और अंततः, घनास्त्रता हो सकती है, जबकि बहुत उथली मरम्मत रक्तस्राव के साथ विकृति का कारण बन सकती है। इसी तरह, रक्तस्राव भी हो सकता है यदि वेनोटॉमी मरम्मत सीवन बहुत दूर स्थित हैं। हमारे अनुभव में, सिवनी के बीच ~ 0.025-0.03 मिमी अंतराल हेमोस्टैटिक मरम्मत बनाने के लिए पर्याप्त है।

सर्जिकल तकनीक की प्रजनन क्षमता के अलावा, एक बीमारी- या लक्षण-विशिष्ट पशु मॉडल का उपयोग करना वर्तमान काम के सबसे महत्वपूर्ण योगदानों में से एक है। वर्तमान अध्ययन में, जानवरों को गुर्दे की शिथिलता और ईएसआरडी रोगियों के अनुरूप यूरेमिक वातावरण स्थापित करने के लिए एवीएफ सर्जरी से पहले और बाद में 2-3 सप्ताह के लिए 0.2% -0.15% एडेनिन आहार के संपर्क में लाया गया था। सर्जिकल सीकेडी मॉडल (जैसे, 5/6 नेफरेक्टोमी) की तुलना में, एक एडेनिन आहार मॉडल के कई फायदे हैं, जिसमें बहुत कम मृत्यु दर और कम अंतर-पर्यवेक्षक भिन्नता27,37 शामिल है। विशेष रूप से, गंभीरता और पैथोफिजियोलॉजिकल परिणामों को एडेनिन आहार38,39 की एकाग्रता और / या अवधि के आधार पर संशोधित किया जा सकता है। आहार-प्रेरित नेफ्रोपैथी के साथ युग्मित, यहां वर्णित वर्तमान पशु मॉडल शोधकर्ताओं के लिए पैथोफिजियोलॉजिकल तंत्र का अध्ययन करने के लिए मंच निर्धारित कर सकता है जिसके द्वारा यूरेमिया एआरएचडी को प्रभावित करता है। इसके अलावा, मधुमेह, उच्च रक्तचाप या कोरोनरी धमनी रोग जैसे अत्यधिक प्रचलित कोमोरिड स्थितियों के प्रभाव का परीक्षण करने के लिए शल्य चिकित्सा मॉडल में रोग के अतिरिक्त पशु मॉडल जोड़े जा सकते हैं।

यद्यपि प्रस्तुत इलियाक एवीएफ प्रक्रिया एआरएचडी के साथ हेमोडायलिसिस रोगियों के लिए प्रासंगिक अंग पैथोफिज़ियोलॉजी के प्रमुख पहलुओं को पुन: मॉडल करती है, लेकिन चर्चा के योग्य कुछ सीमाएं और जटिलताएं हैं। सबसे पहले, इस प्रक्रिया के अधीन चूहों में सच्ची "संवहनी पहुंच" नहीं होती है; इस प्रकार, प्रयोगात्मक हेमोडायलिसिस उपचार से जुड़े प्रयोग संभव नहीं हैं। दूसरा, अंग की शिथिलता की गंभीरता धमनीशिरापरक संचार के आकार से प्रभावित होती है, इसलिए प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणामों के लिए लगातार एवीएफ निर्माण महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, एक बड़े एवीएफ का निर्माण गंभीर हिंदलिम्ब इस्किमिया का उत्पादन कर सकता है, जो अंग परिगलन में समाप्त हो सकता है। प्रक्रिया शुरू करने वाले नए माइक्रोसर्जनों को स्थिरता के लिए आकार का विश्लेषण करने के लिए बनाए गए एवीएफ के हिस्टोलॉजिकल विश्लेषण का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है। अन्य एवीएफ मॉडल के अधीन चूहों में, हाइपरट्रॉफी और संभवतः दिल की विफलता सहित कार्डियक रीमॉडेलिंग 40,41,42 की सूचना दी गई है। वर्तमान मॉडल में कार्डियक परिवर्तनों का कड़ाई से मूल्यांकन नहीं किया गया है, हालांकि हमने दिखावटी जानवरों की तुलना में गुणात्मक रूप से कार्डियक हाइपरट्रॉफी देखी है। इसके अलावा, भविष्य के दीर्घकालिक विश्लेषणों की आवश्यकता है ताकि यह मूल्यांकन किया जा सके कि मुराइन कार्डियोवैस्कुलर सिस्टम इलियाक एवीएफ गठन और परिपक्वता के अनुकूल कैसे है। एक अतिरिक्त चिंता यह है कि युवा सी 57बीएल 6 चूहों में इस्केमिक उत्तेजनाओं के लिए धमनीजनन और एंजियोजेनेसिस प्रतिक्रियाओं को उत्पन्न करने की क्षमता होती है, जिससे संपार्श्विक पोत गठन होता है, जैसा कि इस अध्ययन में लेजर डॉपलर अंग छिड़काव में मामूली वसूली द्वारा दिखाया गया है। इस प्रकार, यह संभव है कि अधिक मजबूत संपार्श्विक नेटवर्क बनने के बाद चूहे एवीएफ अंग विकृति से पूरी तरह से ठीक हो जाएंगे; हालांकि, संपार्श्विक विकास और डिस्टल वास्कुलचर परिवर्तनों को मैप करने के लिए भविष्य के अध्ययन की आवश्यकता है।

आज तक, अंतर्निहित तंत्र जिसके द्वारा एवीएफ प्लेसमेंट द्वारा हाथ समारोह बिगड़ा हुआ है और / या बढ़ा दिया गया है, पूरी तरह से समझा नहीं गया है। यह देखते हुए कि माउस जीनोम अच्छी तरह से विशेषता है और चूहों में जीन हेरफेर के लिए ट्रांसजेनिक मॉडल की एक विस्तृत श्रृंखला तक तैयार पहुंच है, यह इलियाक एवीएफ सर्जिकल मॉडल एआरएचडी के आसपास जैव चिकित्सा खोज के लिए एक उपयोगी उपकरण प्रदान करता है। अन्य कृंतक एवीएफ मॉडल की तुलना में, जो केंद्रीय वाहिका सर्जरी (जैसे, ऑर्टो-कैवल फिस्टुला मॉडल), या ऊरु या इलियाक एवीएफ के साथ बड़े पशु मॉडल को नियोजित करते हैं, एडेनिन आहार-प्रेरित यूरेमिया के साथ या उसके बिना वर्तमान इलियाक एवीएफ मॉडल जांचकर्ताओं को एक मजबूत प्रयोगात्मक मंच प्रदान करता है जिसका उपयोग हेमोडायलिसिस एआरएचडी से जुड़े अंतर्निहित जैविक तंत्र से पूछताछ करने और नए लक्षित उपचार उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, प्रीक्लिनिकल मॉडल को आमतौर पर दवा उपचारों के शुरुआती विकास और सत्यापन के लिए महत्वपूर्ण माना जाता है, जिनमें से कोई भी वर्तमान में एआरएचडी के इलाज / रोकथाम के लिए उपलब्ध नहीं है। विशेष रूप से, यह मॉडल एवीएफ के आकार और गुर्दे की शिथिलता की गंभीरता दोनों में परिवर्तन के लिए भी उत्तरदायी है, जो जांचकर्ताओं को पैथोलॉजी की गंभीरता को सावधानीपूर्वक संशोधित करने की अनुमति देता है। अंत में, यह अद्वितीय प्रीक्लिनिकल माउस एवीएफ मॉडल एवीएफ प्लेसमेंट के बाद हाथ की विकलांगता को कम करने के उद्देश्य से प्रीक्लिनिकल चिकित्सीय विकास की सुविधा के लिए एक व्यावहारिक मंच के रूप में काम कर सकता है।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

हम ईमानदारी से फ्लोरिडा विश्वविद्यालय में संवहनी सर्जरी और एंडोवास्कुलर थेरेपी विभाग से डॉ गुआनी लू को इलियाक एवीएफ मॉडल के विकास पर तकनीकी सहायता के साथ-साथ सर्जिकल प्रशिक्षण के लिए धन्यवाद देते हैं, और फ्लोरिडा विश्वविद्यालय में एप्लाइड फिजियोलॉजी और काइन्सियोलॉजी विभाग के रवि कुमार को लाइव माइक्रोसर्जिकल छवियों को प्राप्त करने के लिए तकनीकी सहायता के लिए धन्यवाद देते हैं।

इस काम को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ एंड नेशनल हार्ट, लंग एंड ब्लड, इंस्टीट्यूट नंबर आर01-एचएल 148697 (एसटीएस के लिए), साथ ही अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन अनुदान संख्या पोस्ट 903198 (केके को) से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.15% Adenine diet ENVIGO TD.130899 20% casein, 0.15% adenine, 0.9% P
0.2% Adenine diet ENVIGO TD.130900 20% casein, 0.2% adenine, 0.9% P
10-0 Nylon suture AD surgical XXS-N1005T4
29 G needle syringes Exel International 14-841-32
31 G needle syringes Advocate U-100 insulin syringe
4-0 silk suture AD surgical S-S41813
45-degree angled dumont forceps Fine Science Tools 11253-25
5-0 PGA suture AD surgical PSGU-518R13
6-0 silk suture AD surgical S-S618R13
Absorbable gelatin sponge ETHICON 1975
Alcohol preps Covidien 5110-cs4000 70% isopropyl alcohol
Buprenorphine NA NA 0.01 g/mL
C57BL6/J mice Jaxon Laboratory
Casein diet ENVIGO TD.130898 20% casein, 0.9% P
Cotton swabs CONSTIX SC-9 Medium single-ended round cotton swab
Cotton swabs CONSTIX SC-4 Small double-ended hard, sharp, pointed cotton swab
Curity non-woven sponges (2x2) Covidien 9022
Curved Vannas spring scissors Fine Science Tools 15001-08
Doppler ultrasound VisualSonics Vevo 2100
Extra fine graefe forceps Fine Science Tools 11150-10 2 pairs
Eye lubricant CLCMEDICA Optixcare eye lube
Heparin (5000 U/mL) National Drug Codes List 63739-953-25 100 IU/mL
Hot bead sterilizer Fine Science Tools 18000-50
Low-temperature cautery Bovie AA04
Pen trimmer Wahl 5640-600
Powder-free surgical gloves Ansell 7824PF
Round handled needle holders Fine Science Tools 12076-12
Sterile towel drape Dynarex DY440-MI
Sterilized 0.9% saline National Drug Codes List 46066-807-25
Straight dumont forceps Fine Science Tools 11253-20
Straight needle holder Fine Science Tools FST 12001-13
Straight vannas spring scissors Fine Science Tools 25001-08
TrizChLOR4 National Drug Codes List 17033-279-50

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References

  1. Gameiro, J., Ibeas, J. Factors affecting arteriovenous fistula dysfunction: a narrative review. The Journal of Vascular Access. 21 (2), 134-147 (2020).
  2. Culleton, B. F., Asola, M. R. The impact of short daily and nocturnal hemodialysis on quality of life, cardiovascular risk and survival. Journal of Nephrology. 24 (4), 405 (2011).
  3. Huber, T. S., et al. Access-related hand ischemia and the hemodialysis fistula maturation study. Journal of Vascular Surgery. 64 (4), 1050-1058 (2016).
  4. Rehfuss, J. P., et al. The spectrum of hand dysfunction after hemodialysis fistula placement. Kidney International Reports. 2 (3), 332-341 (2017).
  5. Caplice, N. M., et al. Neoangiogenesis and the presence of progenitor cells in the venous limb of an arteriovenous fistula in the rat. American Journal of Physiology-Renal Physiology. 293 (2), 470-475 (2007).
  6. Castier, Y., et al. Characterization of neointima lesions associated with arteriovenous fistulas in a mouse model. Kidney International. 70 (2), 315-320 (2006).
  7. Croatt, A. J., et al. Characterization of a model of an arteriovenous fistula in the rat: the effect of L-NAME. The American Journal of Pathology. 176 (5), 2530-2541 (2010).
  8. Guzman, R. J., Krystkowiak, A., Zarins, C. K. Early and sustained medial cell activation after aortocaval fistula creation in mice. Journal of Surgical Research. 108 (1), 112-121 (2002).
  9. Kojima, T., et al. The relationship between venous hypertension and expression of vascular endothelial growth factor: hemodynamic and immunohistochemical examinations in a rat venous hypertension model. Surgical Neurology. 68 (3), 277-284 (2007).
  10. Misra, S., et al. The rat femoral arteriovenous fistula model: increased expression of matrix metalloproteinase-2 and -9 at the venous stenosis. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 19 (4), 587-594 (2008).
  11. Nath, K. A., Kanakiriya, S. K., Grande, J. P., Croatt, A. J., Katusic, Z. S. Increased venous proinflammatory gene expression and intimal hyperplasia in an aorto-caval fistula model in the rat. The American Journal of Pathology. 162 (6), 2079-2090 (2003).
  12. Nath, K. A., et al. The murine dialysis fistula model exhibits a senescence phenotype: pathobiological mechanisms and therapeutic potential. American Journal of Physiology-Renal Physiology. 315 (5), 1493-1499 (2018).
  13. Yamamoto, K., et al. The mouse aortocaval fistula recapitulates human arteriovenous fistula maturation. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 305 (12), 1718-1725 (2013).
  14. Yang, S. T., et al. Adult mouse venous hypertension model: common carotid artery to external jugular vein anastomosis. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (95), e50472 (2015).
  15. Wong, C. Y., et al. A novel murine model of arteriovenous fistula failure: the surgical procedure in detail. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (108), e53294 (2016).
  16. Krishnamoorthy, M. K., et al. Anatomic configuration affects the flow rate and diameter of porcine arteriovenous fistulae. Kidney International. 81 (8), 745-750 (2012).
  17. Wang, Y., et al. Venous stenosis in a pig arteriovenous fistula model-anatomy, mechanisms and cellular phenotypes. Nephrology Dialysis Transplantation. 23 (2), 525-533 (2008).
  18. Loveland-Jones, C. E., et al. A new model of arteriovenous fistula to study hemodialysis access complications. The Journal of Vascular Access. 15 (5), 351-357 (2014).
  19. Nugent, H. M., et al. Perivascular endothelial implants inhibit intimal hyperplasia in a model of arteriovenous fistulae: a safety and efficacy study in the pig. Journal of Vascular Research. 39 (6), 524-533 (2002).
  20. Butterfield, A. B., et al. Inverse effect of chronically elevated blood flow on atherogenesis in miniature swine. Atherosclerosis. 26 (2), 215-224 (1977).
  21. Kwei, S., et al. Early adaptive responses of the vascular wall during venous arterialization in mice. The American Journal of Pathology. 164 (1), 81-89 (2004).
  22. Berru, F. N., et al. Chronic kidney disease exacerbates ischemic limb myopathy in mice via altered mitochondrial energetics. Scientific Reports. 9 (1), 15547 (2019).
  23. Khattri, R. B., Thome, T., Ryan, T. E. Tissue-specific 1H-NMR metabolomic profiling in mice with adenine-induced chronic kidney disease. Metabolites. 11 (1), 45 (2021).
  24. Thome, T., et al. Impaired muscle mitochondrial energetics is associated with uremic metabolite accumulation in chronic kidney disease. Journal of Clinical Investigation Insight. 6 (1), 139826 (2021).
  25. Kim, K., et al. Development of a murine iliac arteriovenous fistula model for examination of hemodialysis access-related limb pathophysiology. Journal of Vascular Surgery-Vascular Science. 2, 247-259 (2021).
  26. Castro, B., Kuang, S. Evaluation of muscle performance in mice by treadmill exhaustion test and whole-limb grip strength assay. Bio-protocol. 7 (8), 2237 (2017).
  27. Kim, K., et al. Skeletal myopathy in CKD: a comparison of adenine-induced nephropathy and 5/6 nephrectomy models in mice. American Journal of Physiology-Renal Physiology. 321 (1), 106-119 (2021).
  28. Yang, B., Shergill, U., Fu, A. A., Knudsen, B., Misra, S. The mouse arteriovenous fistula model. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 20 (7), 946-950 (2009).
  29. Brenes, R. A., et al. Toward a mouse model of hind limb ischemia to test therapeutic angiogenesis. Journal of Vascular Surgery. 56 (6), 1669-1679 (2012).
  30. Bello, A. K., et al. Assessment of global kidney health care status. Journal of the American Medical Association. 317 (18), 1864-1881 (2017).
  31. Levin, A., et al. Global kidney health 2017 and beyond: a roadmap for closing gaps in care, research, and policy. The Lancet. 390 (10105), 1888-1917 (2017).
  32. Hassabi, M., et al. Comparing strength and range of motion of the upper limb with AV fistula access with the contralateral upper limb among patients treated with hemodialysis. Researcher Bulletin of Medical Sciences. 22 (1), 1 (2017).
  33. Capitanini, A., Galligani, C., Lange, S., Cupisti, A. Upper limb disability in hemodialysis patients: evaluation of contributing factors aside from amyloidosis. Therapeutic Apheresis and Dialysis. 16 (3), 242-247 (2012).
  34. Altintepe, L., et al. Physical disability, psychological status, and health-related quality of life in older hemodialysis patients and age-matched controls. Hemodialysis International. 10 (3), 260-266 (2006).
  35. Castaneda, C., et al. Resistance training to reduce the malnutrition-inflammation complex syndrome of chronic kidney disease. American Journal of Kidney Diseases. 43 (4), 607-616 (2004).
  36. Hurton, S., et al. Upper extremity complications in patients with chronic renal failure receiving haemodialysis. Journal of Renal Care. 36 (4), 203-211 (2010).
  37. Mazumder, M. K., Giri, A., Kumar, S., Borah, A. A highly reproducible mice model of chronic kidney disease: Evidences of behavioural abnormalities and blood-brain barrier disruption. Life Sciences. 161, 27-36 (2016).
  38. Jia, T., et al. A novel model of adenine-induced tubulointerstitial nephropathy in mice. BioMed Central Nephrology. 14, 116 (2013).
  39. Kieswich, J. E., et al. A novel model of reno-cardiac syndrome in the C57BL/ 6 mouse strain. BioMed Central Nephrology. 19 (1), 346 (2018).
  40. Abassi, Z., Goltsman, I., Karram, T., Winaver, J., Hoffman, A. Aortocaval fistula in rat: a unique model of volume-overload congestive heart failure and cardiac hypertrophy. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 729497 (2011).
  41. Brower, G. L., Levick, S. P., Janicki, J. S. Inhibition of matrix metalloproteinase activity by ACE inhibitors prevents left ventricular remodeling in a rat model of heart failure. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 292 (6), 3057-3064 (2007).
  42. Francis, B. N., Abassi, Z., Heyman, S., Winaver, J., Hoffman, A. Differential regulation of ET (A) and ET (B) in the renal tissue of rats with compensated and decompensated heart failure. Journal of Cardiovascular Pharmacology. 44, 362-365 (2004).

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Kim, K., Anderson, E. M., Fazzone, B. J., O’Malley, K. A., Berceli, S. A., Ryan, T. E., Scali, S. T. A Murine Model of Hemodialysis Access-Related Hand Dysfunction. J. Vis. Exp. (183), e63892, doi:10.3791/63892 (2022).

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