Изображений В-Стент Рестеноз: Недорогой, надежный и быстрый Доклинические модели

Biology
 

Summary

В этом видео показано, как использовать доклинических недорогой и надежной моделью для изучения патобиологические и патофизиологические процессы в стентов рестеноз развития. Продольные в естественных условиях мониторинг с использованием октября (оптической когерентной томографии) и анализа изображений октября также продемонстрирована.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Deuse, T., Ikeno, F., Robbins, R. C., Schrepfer, S. Imaging In-Stent Restenosis: An Inexpensive, Reliable, and Rapid Preclinical Model. J. Vis. Exp. (31), e1346, doi:10.3791/1346 (2009).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Доклинических моделях рестеноза необходимы, чтобы разгадать патофизиологические процессы, приводящие к в-стент рестеноза и оптимизации существующих и будущих стентов с лекарственным покрытием.

Разнообразие антител и трансгенных и нокаут штаммов имеются у крыс. Следовательно, модель в-стент рестеноза у крыс было бы удобно для патобиологические и патофизиологических исследований.

В этом видео мы представляем полный порядок и пит-падений крысы стента модели, пригодной для высокой пропускной способности стента исследований. Мы покажем, хирургические процедуры установки стента, и оценки в стентов рестеноз использованием самой элегантной техникой октября (Оптическая когерентная томография). Эта технология обеспечивает высокую точность в оценке доска ССП (кросс областях раздел) и хорошо коррелирует с гистологических срезов, которые требуют особого и трудоемким методам вложения и секционирования. Октябрь изображений в дальнейшем позволяет продольной мониторинг развития в стентов рестеноз в течение того же животного по сравнению с одноразовой моментальных снимков с помощью гистологии.

Protocol

Аортального стента

  1. Мужской Sprague-Dawley крыс весом 550-600 г закупаются у Харлан (Индианаполис, Индиана, США). Дом крыс в обычных условиях, кормили стандартной крыс кормом и водой вволю.
  2. Обезболить крысы с изофлуран (2%) и кетамина (25 мг / кг). Под микроскопический взгляд, выполняют верхней срединной мини-лапаротомии выявить инфраренального аорты.
  3. Рассеките брюшной аорты от окружающих тканей, от уровня почечных артерий до развилки. ВНИМАНИЕ: Не нужно препарировать аорты от IVC.
  4. Используйте microclamps остановить аортального кровотока. Место проксимальных зажим первым, затем дистальная зажимом.
  5. Открытое аорты с малым поперечным разрезом и промойте аорты с гепарином (200 единиц).
  6. Эндотелия аорты является оголенный по прохождению 2-французский артериального катетера Фогарти эмболэктомия (Baxter Healthcare, Дирфилд, штат Иллинойс, США).
  7. Используйте любой человеческой стент размером между 8 мм и 12 мм в длину и 2,5 мм, 3 мм в диаметре. ВНИМАНИЕ: диаметр стента не должна превышать диаметр сосуда более чем на 10%, чтобы избежать пре-и пост-стента стеноза. ВНИМАНИЕ: Не включайте длины стента в рамках одного исследования.
  8. Развертывание стента использованием соответствующего давления воздушный шар, чтобы достичь желаемого диаметра.
  9. Небольшой разрез аорты закрыто с 9-0 швов Prolene (Ethicon, Нордерштедт, Германия).
  10. Закрыть разреза брюшной полости в слоях с 4-0 Викрил работает швов (Ethicon, Нордерштедт, Германия).
    Кожные швы все равно должны быть сняты в течение 7-14 дней, даже если Viacryl используется.
  11. Животные получили Carprofen (6mg/KG) во время операции и в течение 7 Метамизол более дней в питьевой воде.

Оптической когерентной томографии (ОКТ) изображений

Октябрь изображения, полученные с М2 октября визуализации системы (LightLab Imaging, Inc, Westford, штат Массачусетс, США). ImageWire является изображение зонда для доставки свет ткани и собирать сигналы. ImageWire состоит из 0,006 "(0,15 мм), волоконно-оптических ядро, внутри оболочки с максимальной оптической плотности 0,019" (0,48 мм).

  1. Обезболить крысы с изофлуран (2%) и кетамина (25 мг / кг). Под микроскопический взгляд, выполнить средний лапаротомии повтор подвергать инфраренального аорты.
  2. Зажим проксимальной аорты и оба подвздошной артерии.
  3. Выполните поперечный arteriotomy на дистальном конце аорты, на одном уровне с 1 мл PBS использованием катетера 28G и вставить катетер октября и направить его в аорту.
  4. Моторизованный откат октября изображений осуществляется на откате скоростью 1,0 мм в секунду.
  5. Получение изображений со скоростью 15 кадров в секунду; изображения отображаются с цветным справочной таблицы и в цифровой архив.
  6. Закрыть arteriotomy.
  7. Закрыть брюшной полости и разрезов с 4-0 Викрил работает швов (Ethicon, Нордерштедт, Германия).
    Кожные швы все равно должны быть сняты в течение 7-14 дней, даже если Viacryl используется.
  8. Максимальная образования неоинтимы будет развиваться в течение 6 недель после имплантации стента.

Анализ изображений октября

Октябрь измерения выполняются с помощью LightLab октября изображений проприетарное программное обеспечение с крысой-интерфейс.

  1. Калибровка системы отражения проволоки октября обработки изображений, которая стандартной методике калибровки для этой системы.
  2. Трассировка просвет стента и поперечного сечения области (CSA) вручную на каждом 1,0 мм интервалами.
  3. Рассчитать доска площадь поперечного сечения, как стент CSA вычитается из просвета CSA. Рассчитать процент доска области, как доска делится на CSA CSA стента (%). Рассчитать среднюю областях доска процентов.

Проверка техники октября

Октябрь результаты хорошо коррелируют с гистопатология (рис. 1). Гистологическое ССП доска рассчитываются как описано выше. Гистология показывает гиперплазии интимы с высокой плотностью веретенообразных клеток, и лишь немногие мононуклеарных клеток воспаления. После 6 недель, стенты полностью покрыты неоинтимы грануляционной ткани и доска CSA меры 1,3 ± 0,4 мм 2 в 2,5 стента.


Рисунок 1: Октября (А) и гистологические (B; увеличение 16х) изображения стентов через 6 недель после развертывания. Зубной налет CSA результаты, полученные из изображений октября хорошо коррелируют с гистопатологии. Пожалуйста, нажмите здесь , чтобы видеть большую версию рисунке 1.

Discussion

Хотя артерии кролика подвздошных и свиньи коронарной артерии модели являются наиболее часто используются для установки стента 1, сочетание радиологического и хирургического оборудования не требуется, емкости содержания животных ограничен, а затраты на приобретение высоки. Ограничения крысы стента модель необходимым использование специально разработанных стентов для крыс, металл-артерии соотношение в результате чего более повреждение сосудов 2, и искусственно высокая частота тромбоза 3.

Модель крысы стентирование простой, недорогой, быстрый и точный доклинических 4 модели. После первоначального доклада прямое стентирование аорты крыс от Lowe и соавт. 5, осуществимость и пригодность этой модели для оценки патофизиологии в стентов рестеноз был тщательно показал 5,6. Диаметр аорты крыс достаточно, чтобы расширение имеющихся в продаже стентов без нарушения физиологических архитектуры судна. Было показано, что патофизиологические механизмы, такие как образование тромба, воспаления и SMC распространение, развитие в этих крыс моделей, как это делают в кроликов и свиней. Таким образом, эти модели являются хорошими представлениями сам процесс рестеноза.

Октябрь изображений с высоким разрешением технология полезна для оценки гиперплазии интимы. Глубина проникновения лишь 1,5-2 мм, а его разрешение составляет на порядок больше, чем внутрисосудистое ультразвуковое исследование (ВСУЗИ) 7,8. Несколько исследований, сравнивающих октября с ВСУЗИ сделать вывод, что октябрь в настоящее время предпочтительным методом для оценки неоинтимы гиперплазии после стента 8-10 имплантации. Особенно в маленьких животных небольшого диаметра сосуда, высокое разрешение октября выводит его из лучших изображений методом для оценки рестеноза.

В целом, это видео показывает, что (1) стентирование аорты крыс легко осуществимо, (2) крысы брюшной аорты стентирование подходит для тестирования коммерчески производства стентов и (3) октября изображений является точной и элегантной техникой для продольной мониторинг в-стент рестеноз.

Disclosures

Все крысы были помещены в центр ухода за животными в Стэнфордском университете Медицинского центра (Stanford, Ca), при стандартной температуре, влажности и освещенности, а также были предоставлены крысы чау и воду вволю. Исследование соответствовали Руководство по уходу и использованию лабораторных животных опубликованы американским Национальным институтом здоровья (NIH публикация № 85-23, пересмотренная 1996). Протокол исследования был одобрен Административным группы экспертов по Уходу за животными лаборатории Стэнфордского университета.

Acknowledgements

Финансирование
Настоящее исследование было поддержано Фондом Фальк исследовательского департамента Кардиоторакальная хирургии в Стэнфордском университете Школа Медицины, Стэнфорд, Калифорния, США. Тобиас Deuse было профинансировано исследовательский грант от немецкого Сердечная общества. Соня Schrepfer получил грант от Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (SCHR992/2-1).

References

  1. Langeveld, B., Roks, A. J. M. Commentary: rat restenosis models: means for thorough restenosis research. Journal of endovascular therapy. 12, (3), 343-345 (2005).
  2. Roguin, A., Grenadier, E. Stent-based percutaneous coronary interventions in small coronary arteries. Acute Card Care. 8, 70-74 (2006).
  3. Post, M. J., Waltenberger, J. Small Is Beautiful: A Miniature Stent Model. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 27, 701-702 (2007).
  4. Langeveld, B., Roks, A. J. M., Tio, R. A., Boven, A. J. van, Want, J. J. L. vander, Henning, R. H. Rat abdominal aorta stenting: a new and reliable small animal model for in-stent restenosis. Journal of vascular research. 41, (5), 377-386 (2004).
  5. Lowe, H. C., Chesterman, C. N., Khachigian, L. M. Rat aortic stenting: toward a simple model of in-stent restenosis. The American journal of cardiology. 88, (6), 720-721 (2001).
  6. Groenewegen, R., Harst, R. vander, Roks, R., Buikema, R., Zijlstra, R., Gilst, R. van Effects of angiotensin II and angiotensin II type 1 receptor blockade on neointimal formation after stent implantation. International Journal of Cardiology. (2007).
  7. de Smet, B. J. G. L., Zijlstra, F. A look at drug eluting stents with optical coherence tomography. European Heart Journal. 28, (8), 918-919 (2007).
  8. Pinto, T. L., Waksman, R. Clinical applications of optical coherence tomography. Journal of interventional cardiology. 19, (6), 566-573 (2006).
  9. Matsumoto, D., Shite, J., Shinke, T., Otake, H., Tanino, Y., Ogasawara, D. Neointimal coverage of sirolimus-eluting stents at 6-month follow-up: evaluated by optical coherence tomography. European Heart Journal. 28, (8), 961-967 (2007).
  10. Kawase, Y., Suzuki, Y., Ikeno, F., Yoneyama, R., Hoshino, K., Ly, H. Q. Comparison of nonuniform rotational distortion between mechanical IVUS and OCT using a phantom model. Ultrasound in medicine & biology. 33, (1), 67-73 (2007).

Comments

3 Comments

  1. I would like to use the picture of histology in a publication and would like Dr. Deuse's permission

    Reply
    Posted by: Anonymous
    September 25, 2011 - 6:24 PM
  2. This decision has to be made by JoVe. Please contact the journal to discuss with them the copyrights. As author, we would be happy to supply you with the picture (when using the correct citation) - however, the permission by the journal needs to be obtained first. Thank you.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    September 28, 2011 - 2:00 PM
  3. We are OK if you use a figure from this article for your work. Please make sure you correctly cite the original JoVE article.

    Moshe Pritsker
    Editor-in-Chief
    JoVE

    Reply
    Posted by: Moshe P.
    September 28, 2011 - 2:06 PM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

Usage Statistics