Protokol, trombotik olmayan, trombotik ve trombotik sonrası derin venlerde venoplasti balonu (VB) müdahalelerini test etmek için bir sağkalım kemirgen modeli sunar.
Yöntem makalesi
Protokol, trombotik olmayan, trombotik ve trombotik sonrası derin venlerde venoplasti balonu (VB) müdahalelerini test etmek için bir sağkalım kemirgen modeli sunar.
Balon venoplasti, travma, konjenital anatomik anormallikler, akut derin ven trombozu (DVT) veya stentleme sonucu derin ven darlığı ve tıkanıklığını tedavi etmek için yaygın olarak kullanılan bir klinik tekniktir. Kronik derin ven tıkanıklığı histopatolojik olarak tromboz, fibrozis veya her ikisi ile karakterizedir. Şu anda, bu patolojik süreçleri hedef almak için doğrudan bir tedavi mevcut değildir. Bu nedenle, yeni müdahaleleri test etmek için güvenilir bir in vivo hayvan modeli gereklidir. Kemirgen sağkalımı inferior vena kava (IVC) venoplasti balon modeli (VBM), trombotik olmayan ve trombotik sonrası koşullarda balon venoplastisinin birden fazla zaman noktasında çalışılmasına olanak tanır. Kaplamalı ve kaplamasız venoplasti balonlarının lokal ve sistemik etkisi, gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR), western blot, enzime bağlı immünosorbent testi (ELISA), zimografi, ven duvarı ve trombüs hücresel analizi, tam kan ve plazma testleri ve histolojik analiz gibi doku, trombüs ve kan testleri ile ölçülebilir. VBM tekrarlanabilir, cerrahi insan müdahalelerini çoğaltır, lokal ven duvarı-trombüs protein değişikliklerini tanımlayabilir ve aynı numuneden birden fazla analize izin vererek grup başına gereken hayvan sayısını azaltır.
Çözülmemiş trombüslerden kaynaklanan derin ven tıkanıklıkları, derin ven trombozunun (DVT) yaygın bir sonucudur ve post-trombotik sendromun (PTS) nedenlerinden biridir, sağlık hizmetlerinde milyarlarca dolara mal olur ve yaşam kalitesini önemli ölçüde etkiler 1,2,3. PTS, küçük hayvan DVT modellerinde 5,6,7 tam olarak yakalanamayan ven duvarı fibrozu4 ile benzersiz bir inflamatuar patolojidir ve daha da önemlisi, önceki modeller terapötik müdahalelere yanıtı değerlendiremez. Trombotik venöz tıkanıklıklar sıklıkla stentleme ve balon venoplasti ile tedavi edilir 8,9; Bu tür girişimler, restenoz ve oklüzyon nedeniyle yüksek bir yeniden girişim oranı ile engellenmektedir 10,11,12.
Arteryel spesifik darlık/tıkanıklıkları gidermek için ilaç kaplı balonların mevcudiyetine rağmen, derin venler için hiçbiri mevcut değildir. Restenozun arkasındaki moleküler mekanizma damarlarda tam olarak anlaşılamamıştır ve doğrudan tedavisi yoktur4. Bu nedenle amacımız, derin ven trombotik sonrası tıkanıklıkları simüle eden venoplasti balonları aracılığıyla lokal olarak verilen terapötikleri test edebilen bir hayvan modeli sunmaktır. Bu model, trombotik sonrası durumu yeniden üretir ve farklı venoplasti balonlarının damar duvarını in vivo olarak nasıl etkilediğini değerlendirir.
Aşağıdaki protokol, Michigan Üniversitesi (UMICH) Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) politikalarını ve yönergelerini, Test, Araştırma ve Eğitimde Kullanılan Omurgalı Hayvanların Kullanımı ve Bakımına İlişkin ABD Hükümeti İlkeleri ve ARRIVE yönergeleri 2.0'ı takip eder. UMICH Hayvan Refahı Güvencesi anlaşması, OLAW ve USDA ile uyumludur ve AAALAC International tarafından tamamen akredite edilmiştir. Bu protokol PRO00010841 kimlik numarası ile onaylanmıştır. Charles River Laboratuvarları'ndan 450 g ağırlığında ve 15 haftalık erkek soylu Sprague Dawley sıçanları kullanıldı.
1. Sıçan anestezisi
2. Sıçan ultrason taraması
3. Sıçan mikro cerrahisi ve iyileşmesi

Şekil 1: Transabdominal dubleks transvers IVC (orta infrarenal kesit) çapının dağılımı. Ölçüm hayvan ağırlığına göre yapıldı. Ağırlık ile İVK çapı arasında anlamlı bir ilişki bulunamadı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
4. Numune hazırlama
VBM, venoplasti balonlarının tam hemostaz kontrolündeki etkisini değerlendiren bir modeldir. İlk olarak, doğru balon boyutlandırması için Şekil 1'de gösterildiği gibi IVC (orta kızılötesi bölüm) çapını ölçtük. İkinci olarak, geliştirilen adım adım mikrocerrahi tekniği Şekil 2'de gösterilmektedir ve ayrıca Şekil 3'te kritik adımların örneklerini de gösteriyoruz. Bilenmiş kılavuz tel ile IVC kanülasyonu için kullanılan retrograd yaklaşıma dikkat edin.

Şekil 2: Sıçanlarda venoplasti balonlarının test edilmesi için mikrocerrahi teknik. Kullanılan teknik burada açıklanmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Konuşlandırma tekniğinin in vivo görüntüleri. (A) Hemostatik kontrol. (B) Kızılötesi IVC'de U dikişi. (C) 3 mm sirolimus kaplı balon ile U dikişli tel yerleştirme. (D) Balon venoplasti retrograd uygulaması (Sirolimus kaplı). Kısaltmalar: IVC = inferior vena cava; AO = Aort; CBV = Kaplamalı balon venoplasti. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Diğer normal venöz damar ölçümleri ve IVC ile aort arasındaki farklar Şekil 4'te vurgulanmıştır. Trombotik ultrason bulguları Şekil 5'te yer almaktadır. Son olarak, ameliyat öncesi ultrason çapı ile trombotik sonrası ölçümler arasında bir karşılaştırma Şekil 6'da görülebilir. Damarın klips yerleştirilmesinden önce ve sonra inferior vena kavada ortalama darbeli dalga Doppler akım hızı (mm/s) Şekil 7'de gösterilmiştir.

Şekil 4: Temsili transabdominal dubleks görüntüler, enine IVC çap hesaplama örnekleri ile. (A) Proksimal IVC. (B) Orta kızılötesi IVC. (C) Distal IVC. (D) Orta infrarenal İVK ve (E) Abdominal aortun renkli Doppler analizi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 5. Klip yerleştirme öncesi ve sonrası görüntüleri gösteren görüntüler. (A) Klips yerleştirme sonrası IVC oklüzyonunu doğrulayan ultrason bulguları. (B) Proksimal ve distal aort akımı. (C) Proksimal IVC akışı. (D) Ortak iliak damarlar. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 6. Ultrason görüntüleri. Ultrason 15 dakika, 30 dakika ve 45 dakika önce ve sonra değişir ve IVC oklüzyonunu doğrular. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 7: Ortalama darbeli dalga Doppler akış hızı. Klip yerleştirilmeden önce ve sonra inferior vena kavada ortalama akış hızı (mm/s) (**: P ≤ 0.01, Mann-Whitney testi yapıldı). Hata çubukları standart hatayı gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Yeni kaplamalarla yapılan farklı venoplasti müdahalelerinin sonucunu analiz etmek için, ilgilenilen ilacın hedef üzerindeki etkisini gösterebilen etkili proteinlerin ölçümünü öneriyoruz. Burada kullanılan sirolimus kaplı venoplasti balonu için, sıçan IVC lizatlarının fosforile AKT (p-AKT) protein seviyelerini ölçtük ve p-AKT, sirolimus14,15'e yanıt olarak azalan bir alt akış proteini olduğundan mTOR yolağı inhibisyonunu doğruladık. Şekil 8'de, kaplamalı balon venoplasti (CBV) sonrası p-AKT'nin sham grubuna göre nasıl önemli ölçüde azaldığını gözlemleyebiliriz.

Şekil 8: Protein p-AKT seviyeleri. Normal koşullarda sahte ve kaplamalı balon venoplastisinin (CBV) sıçan IVC lizatlarının protein seviyeleri, sirolimus venoplasti kaplı balonlar kullanılarak mTOR yolu inhibisyonu ile hedef etkiyi doğrular. (**: P ≤ 0.01, Mann-Whitney testi yapıldı). Hata çubukları standart hatayı gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
VBM, 2.5-3.5 mm aralığındaki balonlar kullanılarak 250 g'≥ sıçanlarda gerçekleştirilebilir. 750 g'ı aşan sıçanlar için teknik, IVC çapındaki değişikliklerden ziyade karın boşluğunda daha yüksek miktarda yağ dokusu ve organ boyutu ile sınırlıdır. Deneyimlerimize dayanarak, damar duvarı protein analizi veya aktivite tahlilleri ve histoloji için gruplar arasında istatistiksel anlamlılık elde etmek için grup başına 10 veya daha fazla hayvana ihtiyaç olduğunu bulduk. Cerrahi müdahaleler sırasında periyodik sıcaklık kontrolü ve solunum hızı gözetimi, prosedürün başarısını garanti etmek için ve ayrıca cerrahi sonrası özenli yönetimi garanti etmek için son derece önemlidir.
VBM güvenlidir (%91.2 sağkalım oranı, 83/91 prosedür gerçekleştirildi) ve ortalama 30 dakikalık işlem süresi ile tekrarlanabilir. İşleme bağlı morbidite anestezik komplikasyonlar (%1, 1/91), opioid yan etkiler (%1, 1/91), kanama (%2.1, 2/91) ve tromboz (%4.3, 4/91) içerir. Model geliştirme sırasında, abdominal organlar tarafından daha az girişim ile tel yerleştirme için daha geniş bir açı sunan infrarenal IVC'nin yanındaki yerleştirme noktası ile retrograd IVC kanülasyon yaklaşımı kullanılarak IVC kanaması önemli ölçüde azaltılmıştır. Ayrıca, yerleştirme ve insüflasyon aşamaları sırasında, doğru uygulanan basıncı, şişirme süresini ve keskinleştirilmiş kılavuz tel geri çekilmesini garanti etmek için bir cerrahi asistan öneririz. Deflasyon üzerine, IVC duvarının yerleştirme noktasında yırtılmasını önlemek için venoplasti balonunun doğru şekilde alınması sağlanmalıdır. Balon hiperenflasyonunu ve yırtılmasını önlemek için üreticiden basınç ölçümleri takip edilir. Bu ölçümler genel olarak daha stabil bir yaklaşıma, kanama komplikasyonlarının azalmasına ve hayvan sağkalımının iyileştirilmesine katkıda bulunur.
IVC kanaması da aşağıdaki önlemlerle hafifletilebilir. İlk olarak, arka dalların tam koterizasyonunu ve yan dalların ligasyonlarını doğrulayın. Bu aynı zamanda önceki kemirgen IVC ligasyon-staz analizine(5,16,17) dayalı bulguların tekrarlanabilirliğini de garanti eder. İkinci olarak, tam hemostatik kontrolü garanti etmek için proksimal ve distal klipslerle doğru oklüzyonu doğrulayın. Son olarak, IVC klipslerini çıkarmadan önce balon çıkarıldıktan sonra U-dikiş sütürünün tam tıkanıklığını doğrulayın. Kanama varsa, hemostatik kontrol sağlanana kadar IVC üzerine pamuk uçlu bir aplikatör ile hafif bir baskı uygulamak genellikle kanamayı durduracaktır. Kanama durumunda emilebilir jelatin tozu gibi ek hemostatik kontrol ajanları kullanılabilir.
Balon şişirme, sönme ve U dikiş ipliği kapanma süresi 5 dakikadan az ise trombotik komplikasyonlar minimal olmalıdır. Gerekirse antikoagülasyon uygulanabilir. Bugüne kadar, şu anda insanlarda gerçekleştirilen minimal invaziv balon venoplastileri taklit etmek için tamamen perkütan bir prosedür yoktur. Erişim kabının boyutu (sıçan femoral veni), tamamen endovasküler bir prosedür için gerekli olan, ticari olarak temin edilebilen en küçük 4F kılıfının (1,61 mm) dış çapından önemli ölçüde daha küçüktür (ortalama 0,81 mm)18. Sınırlamalar, yetenekli mikro cerrahlara olan ihtiyacı ve özel ekipman ihtiyacını içerir.
Sonuç olarak, VBM modeli, DVT'yi takiben derin venöz venoplastinin klinik senaryosunu yakından simüle etmektedir. Venoplasti balonlarının IVC üzerindeki endovasküler etkisini birden fazla zaman noktasında farklı ilaç alternatifleriyle incelemek için değerli bir araçtır. Bu tekniğin gelecekteki uygulamaları arasında stentler, trombektomi kateterleri, balon kaplamalar ve yeni farmakolojik terapötikler dahil olmak üzere diğer tıbbi cihazların klinik öncesi testleri yer almaktadır.
Herhangi bir çıkar çatışması ilan edilmedi.
Bu çalışma American Venous Forum (AVF) 2023 Temel Bilimler araştırma bursu ve Surmodics, Inc. tarafından desteklenmektedir.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 3-0 DemeCRYL | DemeTech | G183019F4P | 12 |
| başına 5-0 DemeCRYL | DemeTech | G285017B0P | 12 kutu başına |
| 7-0 DemeLENE | DemeTech | PM197011F13M | 12 kutu başına |
| 8-0 DemeLON | DemeTech | NL868007C7P | 12 kutu başına |
| Açılı Klips Uygulayıcı | SCANLAN | 3795-01A | 7-1/4″ (18,5 cm) |
| Baxter% 0.9 Sodyum Klorür Sulama Şişesi | Baxter | SKU: 195-7124 | 1000mL Şişe |
| Bovie Cautery Düşük Sıcaklık İnce Uçlu | Simetri Cerrahi Inc | AA00 | 10 / bx |
| Buprenorfin | Fidelis Hayvan Sağlığı | SKU- 099114 | 1.3mg / mL, 3 mL |
| CD (Sprague Dawley) Sıçanlar | Charles Nehri | Suş Kodu 001 | Erkek, 400 gm |
| Clip-It İzlenebilir Zamanlayıcı | İZLENEBİLİR ÜRÜNLER | Kat. No. 5046 | |
| Pamuk Uçlu Aplikatör 3 " | Dukal Corporation | 922-00037BX100 | 1000/BOX |
| Enzimatik Cerrahi Alet Deterjan ve Presoak | Medline | MDS88000B9 | 1 Gal |
| Göz Yağı | Optixcare | SKU-065441 | 20g |
| Gaymar T/Pompa Stryker Lokalize Isıtma/Soğutma Terapi Sistemi | Stryker | TP700 | |
| Heifetz Mikroklipsler 12mmx2.25mm | SCANLAN | 3795-20 | Düz |
| Heifetz Mikroklipsler 12mmx2.25mm | SCANLAN | 3795-28 | Kavisli |
| Heifetz Mikroklipsler 8mmx1.75mm | SCANLAN | 3795-14 | Düz |
| Heifetz Mikroklipsler 8mmx1.75mm | SCANLAN | 3795-18 | Kavisli Şişirme |
| cihazı | Merit Medical | IN4130 | BasixCOMPAK Analog Göstergeli |
| İzofluran | MFR VETONE | SKU-501017 | 100mL, İnhalasyon için Sıvı |
| Cımbız ve forseps içeren mikrocerrahi seti | Özelleştirilmiş | ||
| Oksijen, E-tank | Medline | MDM1630 | |
| Bilenmiş Kılavuz Tel | Özelleştirilmiş | ||
| Steril Glad Press-n-Seal | Glad | SKU # PSS-140 | ETO Açık |
| Steril Nonwoven Gazlı Bez Süngerler 2s 4ply 4x4 | Medline | SKU PRM21444H | 100Ct |
| Cerrahi mikroskop | Zeiss | S100 / OPMI pico | |
| Cerrahi Ovma & Elde yıkama | Vetoquinol | NDC: 17030-003-16 | 16 oz |
| Ultrason Jeli | Medline | CTR001305 | 8.5 oz, 12/CS |
| Ultrason sistemi | Siemens | ACUSON Antares | 3-D, Renkli, Sürekli dalga (CW), Darbeli dalga (PW), Güç CW/CW Spektral |
| Venoplasti Balonu | Özelleştirilmiş |