Bu protokol, çeşitli potansiyel uygulamalara izin veren bir sağkalım prosedürü olarak kateterizasyon ve 3D anjiyografi kullanılarak venöz uyum ve uzayabilirliğin in vivo olarak ölçülmesine izin verir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Bu protokol, çeşitli potansiyel uygulamalara izin veren bir sağkalım prosedürü olarak kateterizasyon ve 3D anjiyografi kullanılarak venöz uyum ve uzayabilirliğin in vivo olarak ölçülmesine izin verir.
Sentetik vasküler greftler, allogreftlerin, otogreftlerin ve ksenogreftlerin bazı zorluklarının üstesinden gelir, ancak genellikle implante edildikleri doğal damardan daha sert ve daha az uyumludur. Doğal damar ile uyum uyumu, greft başarısı için önemli bir özellik olarak ortaya çıkmaktadır. Damar uygunluğunu değerlendirmek için mevcut altın standart, damarın eksizyonu ve ex vivo çift eksenli mekanik testini içerir. Doğal fizyolojiyi daha iyi yansıtan ve akan kanın neden olduğu basınç değişikliğinin ve mevcut herhangi bir morfolojik değişikliğin etkisini dikkate alan venöz uyumu ve uzayabilirliği değerlendirmek için in vivo bir yöntem geliştirdik.
Bu yöntem, hayvan kullanımına olan ihtiyacı potansiyel olarak azaltırken uzunlamasına çalışmaları kolaylaştıran bir hayatta kalma prosedürü olarak tasarlanmıştır. Yöntemimiz, venöz vaskülatüre 20 mL/kg'lık bir salin bolusu enjekte edilmesini, ardından hedef bölgelerdeki intravasküler basınç ölçümleriyle eş zamanlı olarak bolusun neden olduğu değişiklikleri gözlemlemek için bolus öncesi ve sonrası 3D anjiyografilerin alınmasını içerir. Daha sonra bolus öncesi ve sonrası damarın çevresini ve kesit alanını ölçebiliyoruz.
Bu veriler ve intravasküler basınç ile belirli denklemlerle uyumu ve genişletilebilirliği hesaplayabiliyoruz. Bu yöntem, ameliyat edilmemiş yerli koyunlarda inferior vena kavanın uyumunu ve uzayabilirliğini, uzun süreli genleşmiş politetrafloretilen (PTFE) grefti ile implante edilen koyun kanalına karşılaştırmak için kullanıldı. Doğal damarın, ölçülen tüm konumlarda PTFE greftinden daha uyumlu ve uzayabilir olduğu bulundu. Bu yöntemin güvenli bir şekilde in vivo ven uyumu ve uzayabilirliği ölçümleri sağladığı sonucuna vardık.
Kritik kardiyak anomalileri olan hastalar rekonstrüktif cerrahi gerektirir. Çoğu rekonstrüktif operasyon, vasküler greftler de dahil olmak üzere protez materyallerinin kullanılmasını gerektirir. Bu boşluğu doldurmak için potansiyel kanallar sentetik veya biyolojik malzemeleri içerir. Başlangıçta, homogreftler Fontan kanalı olarak kullanıldı, ancak o zamandan beri yüksek kalsifikasyon insidansı ve akut faz olayları nedeniyle terk edildi1. Şu anda, inorganik polimerlerden türetilen sentetik vasküler greftler kullanılmaktadır. Bu greftlerin implante edildikleri doğal damardan daha az uyumlu olması ve darlık, tıkanma ve kalsifikasyon gibi uzun vadeli komplikasyonlara sahip olması konusunda bir zorluk devam etmektedir 1,2,3,4,5.
Sentetik vasküler greftlerin yapısı, mekanik gerilme mukavemetine katkıda bulunur ve bu da doğal dokuya kıyasla her zaman daha düşük uyumlarına yol açar2. Basınçtaki bir değişiklik yerine damarın hacmindeki değişimi tanımlayan vasküler kompliyans, bir geminin mekanik yüklere verdiği tepkinin bir göstergesi olarak hizmet eder. Greft materyali ile doğal damar özellikleri arasındaki fark, kan akış modellerini bozduğu ve devridaim ve akış ayrımı alanlarına neden olduğu gösterilen bir uyum uyumsuzluğu yaratır 2,6,7,8,9. Bu fenomen endotel duvarındaki kayma stresini değiştirir ve intimal hiperplaziye neden olur 2,7,8,9. Bu tür yanıtlar greftle ilgili komplikasyonlara yol açarak greft replasmanı veya yeniden müdahale gerektirebilir6.
Vasküler uyum, greft sonuçlarının belirlenmesinde önemli bir rol üstlendiğinden, bu özelliğin doğru ölçümü esastır. Vasküler uyumu ölçmek için mevcut altın standart, ex vivo tübüler çift eksenli mekanik testtir. Bu yöntem, ilgilenilen bir greft veya damarın eksize edilmesini, lateks tüplere bağlanmasını ve çeşitli basınçlar boyunca çevresel gerilme-gerilme davranışını değerlendirmek için basınçlandırılmasını içerir. Uygunluk, basıncın iç çapın10 ölçümü ile karşılaştırılmasıyla belirlenir. Ancak ex vivo yöntemlerin bazı dezavantajları vardır. Ex vivo yöntemi kullanılarak implante edilen greftlerin işlevselliği değerlendirilirken, hayvanların kurban edilmesi ve greftlerin ekilmesi gereklidir, bu da uzun süreli incelemelerin yapılmasını imkansız hale getirir. Bu nedenle, bir in vivo uyumluluk ölçüm protokolü geliştirdik.
Grubumuz, konjenital kalp kusuru hipoplastik sol kalp sendromunu (HLHS) iyileştirmek için Fontan cerrahisinde kullanılmak üzere doku mühendisliği yapılmış vasküler greftler (TEVG'ler) geliştirmeye odaklanmaktadır. Konjenital kalp cerrahisi alanındaki son gelişmeler, ameliyat sonrası sonuçları iyileştirerek daha uzun yaşam beklentilerine yol açmıştır. Bu, implante edilen vasküler kanalın uzun vadeli özelliklerini ve başarısını giderek daha önemli hale getirmektedir. Şu anda, HLHS'nin herhangi bir hayvan modeli mevcut değildir, bu nedenle greftlerimizi hızlandırılmış büyük bir hayvan inferior vena kava (IVC) interpozisyon greft modelinde değerlendiriyoruz. Bu model, Fontan dolaşımının akışını yaratmaya çalışmasa da, benzersiz hemodinamik koşulları etkili bir şekilde özetlemektedir. Bu in vivo protokolü yakın zamanda kullanmamız, TEVG ve konvansiyonel genleşmiş politetrafloroetilen (PTFE) greftlerimiz arasında greft uyumunda önemli farklılıklar göstermiştir11. Bu önceki çalışma metodolojiye odaklanmadığından, bu yeni in vivo yöntemi detaylandıran ek deneyler yaptık.
Şu anda bakım standardı olarak hizmet veren ve genleşmiş politetrafloroetilenden (PTFE) oluşan sentetik grefti Dorset koyunları çalışma hayvanlarına implante ettik ve cerrahi olarak naif kontrol hayvanlarındaki doğal IVC ile karşılaştırdık. Bu protokol, bir PTFE kanalının implantasyonundan 5-7 yıl sonra PTFE grubu ve farklı yaşlarda ameliyat edilmemiş kontrol hayvanları üzerinde gerçekleştirildi. Bu nedenle, protokolü ve temsili sonuçları açıklayan sonraki bölümlerde, zaman zaman, örneğin IVC interpozisyon greftinin greft ortası (midgraft) bölgesi olarak ilgilenilen bölgeye atıfta bulunacağız.
Bu protokol, uzun vadeli bir zaman noktasında uyumsuz olduğu bilinen PTFE kanalının doğal damar ile in vivo uyumluluğunu analiz etmemizi sağlar. Klinik standart materyal olan PTFE'yi doğal ameliyat edilmemiş ven ile karşılaştırmayı seçtik. PTFE kanalının uyumsuz kaldığı ve kireçlenmeye eğilimli olduğu bilindiği için uzun vadeli bir zaman noktası seçtik, bu da uyumluluğunu daha da azaltıyor11. Sistemik hemodinamik değişiklikler in vivo yöntemlerle elde edilen ölçümlere doğru bir şekilde yansıtıldığı için tüm karşılaştırmaları in vivo yapmayı tercih ettik. Bu karşılaştırmadan, bu protokolün PTFE'nin uyumsuzluğunu doğrulayabildiğini ve in vivo venöz uyumun ölçümlerini güvenli ve tekrarlanabilir bir şekilde elde edebildiğini bulduk. Bu yöntem, in vivo11 PTFE kanalları ve doku mühendisliği yapılmış vasküler greftler (TEVG'ler) arasındaki istatistiksel olarak anlamlı farklılıkları göstermek için yayınlanmış bir çalışmada başarıyla uygulanmıştır.
Bu protokolün genel amacı, bir sağkalım prosedüründen elde edilen in vivo ölçümleri kullanarak bir küçükbaş hayvan modelinde torasik IVC'nin uyumluluğunu ve genişletilebilirliğini hesaplamaktır. Bu amaçla, torasik IVC'nin çevresi ve kesit alanındaki değişiklikleri bir sıvı bolusuna görselleştirdik ve ölçtük. Eş zamanlı olarak basınçtaki intravasküler değişimi ölçtük ve bu ölçümleri uyum ve uzayabilirliği hesaplamak için kullandık. 3D anjiyografi görüntülemeyi kullanmak, ölçümlerimizin damarın bir kesitinden alındığından emin olmak için görüntü yakalama sonrası görünümünü ayarlama yeteneği de dahil olmak üzere birçok avantaj sağlar ve aynı zamanda damar boyunca birden fazla yeri ölçmemize izin verir. Bu çalışmadaki üç ilgi alanı, midgreft bölgesinin yanı sıra PTFE greftinin iki bitişik anastomoz bölgesi ve doğal IVC'deki karşılaştırılabilir alanlardı. İn vivo deneyler yaparak, greftlerin gerçek kan akışı içinde ve doku ve organlarla çevrili işlevselliğinin değerlendirilmesinde avantajlar vardır. Bu yöntemle elde edilen ölçümlerin, greftlerin canlı bir organizmadaki gerçek işlevselliğini yansıttığına inanılmaktadır.
Protokol, koyunların prosedür öncesi hazırlanması, kateterizasyon, temel pre bolus verilerinin toplanması, çalışma verilerinin toplanması, hayvanların geri kazanılması ve veri analizi dahil olmak üzere altı ana bölüme ayrılmıştır. Hayvan hazırlama bölümünde, sedasyon, anestezinin başlatılması ve kateterizasyon prosedürü sırasında kullanılan izleme ekipmanının yerleştirilmesini tartışıyoruz. İkinci bölümde, veri toplama için gerekli olan iki kateter kılıfının yerleştirilme sürecini anlatıyoruz. Bu protokol için, her iki kılıf da iki çok kanallı kateterin damar içine sokulmasına izin vermek için sağ iç juguler ven (IJV) içine yerleştirilir. Biri basınçtaki değişikliği kaydetmek için ilgili bölgeye yerleştirilecek ve diğeri kontrast enjeksiyonu için damarın altına yerleştirilecektir. Kateterler yerleştirildikten sonra, karşılaştırma için bir taban çizgisi pre bolus 3D anjiyografi çekilir. Çalışma verilerinin toplanması, salin bolusunun uygulama için basınçlı bir torba sisteminde hazırlanması, salin bolusunun intravasküler basınçların kaydedilmesi ve bolus sonrası 3D anjiyografinin alınması ile başlar. Daha sonra protokolden sonra koyunların geri kazanılmasını kolaylaştırmak için süreci anlatıyoruz. Son olarak, analiz ve istatistiksel karşılaştırma için uygun görüntüleri ve kesitsel ölçümleri elde etme yöntemini tartışıyoruz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Çalışma protokolü, Nationwide Çocuk Hastanesi Abigail Wexner Araştırma Enstitüsü Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (AR22-0004) tarafından onaylandı. Tüm hayvanlara, Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından yayınlanan Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na uygun olarak insancıl bakım verildi.
1. Hayvan hazırlama
2. Kateterizasyon

Şekil 1: Kontrol paneli. (A) 3D anjiyografi sistemi kontrol paneli (B) Floroskopi ayak pedalları Bu şeklin daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Hayvan kateterizasyonu. (A) Kateterizasyon için hazırlanan anahtar cerrahi bölge. (B) Sağ iç juguler veni görselleştirme tekniği (siyah oklar). (C) Sağ internal juguler venden iki çok kanallı anjiyografik kateter yerleştirilir (mavi ok: greftte basınç ölçümü; kırmızı ok: abdominal IVC'ye kontrast enjeksiyonu; beyaz ok: sert teller). Kısaltma: IVC = inferior vena kava. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
3. Ön verilerin toplanması

Şekil 3: C kolu konumlandırma ve hareket açıklığı. (A) Prosedürün başlangıcı için koyun pozisyonu: (B) 3D anjiyografi programı için ilk pozisyon: (C) Xy ekseninde hareket eden C-kolu (D), Z-ekseninde hareket eden C-kolu (E), C-kolu tam hareket açıklığı ile test dönüşünü tamamlar. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
4. Tuzlu bolusun uygulanması ve veri toplanması
5. Kurtarma
6. Verilerin analizi
(1)
(2)
Şekil 4: DICOM görüntüleyicide veri analizi. (A) DICOM görüntüleyiciye yüklenen 3D anjiyografinin ham verileri. (B) Greftin sagital bölümü. (C) Koronal bölüm. (D) Sagital ve koronal kesitlerdeki açı ayarlandıktan sonra gerçek bir kesit görselleştirilir. (E) Kalem aracı, çevre ve kesit alanı ölçümleri yapmak için hedef kabın ana hatlarını çizmek için kullanılır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
25'in üzerinde koyunla bu işlemi başarıyla gerçekleştirdik. Daha da önemlisi, bu işlemle ilgili herhangi bir morbidite ve mortalite vakası yoktu. Tüm koyunlar karmaşık olmayan iyileşmeler sergiledi. Bu temsili sonuçlar, PTFE greftleri implante edilen üç koyundan ve ameliyat edilmemiş üç yerli koyundan alınmıştır. Şekil 5 , protokol sırasında her iki çalışma hayvanı grubundan alınan intravasküler basınç ölçümlerini sağlar. Bu değerler, uyumluluk ve genişletilebilirlik hesaplamaları için öneml...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Uyumluluk ve genişletilebilirlik, kan damarı fonksiyonu için temel özelliklerdir ve potansiyel komplikasyonların ve müdahalelerin göstergeleri olarak hizmet eder. Bu parametrelerdeki değişikliklerin kesin olarak ölçülmesi ve karşılaştırılması, greft etkinliğini değerlendirmek için önemlidir. İn vivo yöntemimiz, ex vivo analizin sınırlamalarının üstesinden gelir ve karşılaştırılabilir sonuçlar sağlar. İn vivo verilerimiz Blum ve arkadaşları tarafından sunulan ex vivo verilerle karşılaşt...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu çalışma kısmen Gunze Ltd. tarafından desteklenmiştir.
Bu çalışma R01 HL163065 ve W81XWH1810518 tarafından desteklenmiştir. Animal Research Core'daki kendini işine adamış personele minnettarlığımızı sunuyoruz. Ayrıca, çalışma boyunca paha biçilmez uzmanlığı ve dikkatli bakımı için Carmen Arsuaga'ya minnettarlığımızı ifade etmek istiyoruz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 0.035" x 260 cm Rosen Kavisli Tel Kılavuz | Cook Medical | G01253 | Yerleştirme değiştirme katelerini tutma kılavuzu (Çok kanallı, IVUS, vb.) |
| 0.035"x 150 cm Glidewire | Terumo | GR3507 | JR cath için Kılavuz |
| %0.9 Sodyum Klorür Salin | Baxter Healthcare Corporation | NCH eczane | Norepiferini seyreltmek için, basınç izleme |
| 10.0 Endotrakeal tüp | Coviden | 86117 | Hava yolunu güvence altına almak için |
| 16 G IV kateter | BD | 382259 | Sıvıları ve anestezik ilaçları uygulamak için |
| 22 G IV kateter | BD | 381423 | İnvaziv kan basıncı için |
| 5Fr x .35" JR2.5 | Cook Medical | G05035 | Rosen tel için kılavuz |
| %70 izopropil alkol | Aspen Vet | 11795782 | Topikal temizleme solüsyonu |
| 7Fr x 100 cm Çok kanallı | B. Braun | 615001 | Toplama basıncı, Spesifik intravasküler konuma kontrast uygulama |
| 9Fr Tanıtıcı kılıf | Terumo | RSS901 | Tellerin ACT kartuşundan geçmesi için katetere deriden damar içine erişim |
| Abbot Diagnostics | 03P86-25 | Aktif Pıhtılaşma Süresi | |
| Anjiyografik şırınga w / doldurma başak | Guerbet | 900103S Kontrast | enjektör |
| için Torba sürahi | Advance Medical Designs, LLC | 10-102 | Delinme tuzlu su torbası steril kaseyi tuzlu su ile doldurmak için |
| Butorphanol | Zoetis | NCH eczane | Sedasyon ilacı: Konsantrasyon 10 mg / mL, Dozaj 0.1 mg / kg |
| Cath Araştırma Paketi | Kardinal Sağlık | SAN33RTCH6 | Çeşitli malzemelerle birlikte Cath paketi |
| Cetacaine | Cetylite | 220 | Topikal anestezik sprey |
| Chloraprep | BD | 930825 | Topikal temizleme solüsyonu |
| Klorheksidin% 2 çözelti | Vedco INC | VINV-CLOR-SOLN | Topikal temizleme solüsyonu |
| Streç bandaj | Coviden'e uygun | 2232 | Kanamayı önlemek için boyun sargısı |
| Bağlantı borusu | Deroyal | 77-301713 | T-portunu sıvı/ilaç hatlarına bağlar |
| Diazepam | Hospira Pharmaceuticals | NCH eczane | Sedasyon ilacı: Konsantrasyon 5 mg / mL, Dozaj 0.5 mg / kg |
| EKG izleme noktaları | 3M | 2570 | |
| Sıvı uygulama seti | Alaris | 2420-0007 | |
| Sıvı ısıtma seti | Carefusion | 50056 | |
| Hemcon Yaması | Hemostaz için Tricol Biomedical | 1102 | Yama |
| Heparin | Hospira, Inc | NCH eczane | Anjikoagülan: 1.000 USP birimi/mL |
| Infinix-i INFX-8000C | Toshiba Medical Systems | 2B308-124EN*E | Girişimsel anjiyografi sistemi |
| İnvaziv basınç dönüştürücü | Medline | 23DBB538 | İnvaziv kan basıncı için |
| İzofluran | Baxter Healthcare Corporation | NCH eczane | Hazırlık odasında kullanılan anestezik |
| Ketamin | Hospira Pharmaceuticals | NCH eczane | Sedasyon ilacı: Konsantrasyon 100 mg / mL, Dozaj 4 mg / kg |
| Kayganlaştırıcı Jöle | MedLine | MDS0322273Z | ET tüp yağlayıcı |
| Mikropunktur Tanıtıcı Seti | Cook Medical | G47945 | Deriden damara erişim |
| İğne ve şırıngalar | Kardinal Sağlık | 309604 | Sedasyon için |
| Norepinferin Bitartrat Enjeksiyonu, USP | Baxter Healthcare Corporation | NCH eczane | 1 mg / mL |
| Optiray 320 | Liebel-Flarsheim Company, LLC | NCH eczane | Kontrast & nbsp; |
| Optixcare | Aventix | OPX-4252 | Kornea kayganlaştırıcı |
| OsiriX MD | Pixmeo | SARL-DICOM | Görüntüleyici ve Analiz yazılımı |
| Basınç infüzyon torbası | Carefusion | 64-10029 | İnvaziv kan basıncını korumak için |
| Propofol | Fresenius Kabi | NCH eczanesi | Anestezik ilaç: Konsantrasyon 10 mg / mL, Dozaj 20-45 mg ve middot; kg < sup> -1< / sup> ve orta nokta; h-1 |
| İpek sütür 3-0 | Ethicon | C013D | IV kateteri sabitlemek için |
| SoftCarry Sedye | SSTR-4 | Üzerinde Dört Bayrak | |
| Jorgensen Lab, INC | J0348R | Mide sularını ve gazını serbest bırakmak ve şişkinliği önlemek için | |
| T-port Medline | DYNDTN0001 | IV katetere bağlanır | |
| İdrar drenaj torbası | Coviden | 3512 | Mide sularını toplamak için mide tüpüne bağlanır |
| Isınma battaniyesi | Jorgensen Laboratuvarı, INC | J1034B |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.