이미징에서 스텐트 - Restenosis : 저렴한, 신뢰성 및 빠른 잠복기 모델

Biology
 

Summary

이 비디오에서 - 스텐트 restenosis 개발 pathobiological과 pathophysiological 프로세스를 연구하기 위해 잠복기 저렴하고 안정적​​인 모델을 사용하는 방법을 보여줍니다. OCT (광학 결맞음 Tomography)와 OCT 이미지 분석을 사용하여 생체내 모니터링 세로도 증명하고 있습니다.

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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).

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Abstract

restenosis의 잠복기 모델 인 스텐트 restenosis로 연결하고 기존 및 미래의 약물 eluting stents의를 최적화하는 pathophysiological 프로세스를 해명하기 위해 필수적입니다.

항체 및 유전자 변형 및 녹아웃 종자의 다양한 쥐가에서 사용할 수 있습니다. 따라서, 쥐에서 인 - 스텐트 restenosis을위한 모델은 pathobiological 및 pathophysiological 연구 편리한 것입니다.

이 비디오에서는, 우리는 전체 절차를 제시하고 높은 처리량을 스텐트 연구에 적합한 쥐를 스텐트 모델 피트가 - 폭포. 우리는 스텐트 전개의 수술 절차와 OCT의 가장 우아한 기술 (광학 결맞음의 Tomography)를 사용 - 스텐트 restenosis의 평가를 표시합니다. 이 기술은 플라크의 CSAs 평가에서 높은 정확도를 제공합니다 (크로스 섹션 영역)와 특별하고 시간이 소요될 삽입과 sectioning 기술을 필요로 histological 섹션과 잘 연결합니다. OCT 영상 추가 조직학을 사용하여 한 시간 스냅샷에 비해 동일한 동물 사이에서 - 스텐트 restenosis의 발전 세로 모니터링을 허용합니다.

Protocol

대동맥 스텐트 배포

  1. 5백50-6백g 무게 남자 스프 라그 - 돌리 쥐가 할렌 (인디애나 폴리스, 인디애나, 미국)에서 구입할 수 있습니다. 일반적인 조건 하에서 하우스 쥐, 먹이 표준 쥐 차우와 물 광고 libitum.
  2. 로 쥐를 마취 isoflurane (2 %)과 케타민 (25 MG / kg). 미세한보기에서 infrarenal 대동맥을 노출 미니 개복술 상단 중간을 수행합니다.
  3. 신장 동맥의 수준에서 아래 분기점으로, 주변 조직에서 복부 대동맥을 절개하다. 주의 : IVC에서 대동맥을 절개하다 필요 없어.
  4. 대동맥 혈액 흐름을 중지 microclamps를 사용합니다. 말초 클램프 다음 먼저 근위 클램프를 놓으십시오.
  5. 작은 가로 절개로 대동맥을 열고 헤파린 (200 세대)과 대동맥을 플러시.
  6. 대동맥 내피는 2 프랑​​스어 포가티 동맥 embolectomy의 카테터 (박스터 헬스케어, 디어 필드, IL, 미국)의 통로로 denuded 있습니다.
  7. 모든 인간의 스텐트 8mm와 길이 12mm 사이의 크기, 직경 2.5mm - 3mm를 사용합니다. 주의 : 스텐 트의 직경은 사전 및 사후 스텐트 협착을 피하기 위해 10 분의 1 이상으로 혈관 직경을 초과해서는 안됩니다. 주의 : 동일한 연구 내에 스텐트 길이를 변경하지 마십시오.
  8. 원하는 직경을 달성하기 위해 적절한 풍선 압력을 사용하여 스텐 트를 배포합니다.
  9. 작은 대동맥 절개는 9-0 Prolene의 봉합 (Ethicon, Norderstedt, 독일)와 닫힙니다.
  10. 4-0 Vicryl 실행 봉합 (Ethicon, Norderstedt, 독일)와 레이어의 복부 절개를 닫습니다.
    피부 봉합은 아직도 Viacryl를 사용해도 7~14일 이내에 제거하여야한다.
  11. 동물은 식수 7 일간 intraoperatively Carprofen (6mg/KG) 및 Metamizol를 받았다.

광학 결맞음 Tomography (-10 월) 이미징

OCT 이미지는 M2 OCT 이미징 시스템 (LightLab 이미징 주식 회사, 포드, MA, 미국)와 함께 얻을 수 있습니다. ImageWire은 조직에 빛을 전달하고 신호를 수집하기 위해 이미징 프로브입니다. ImageWire는 0.006로 구성되어 있습니다 "(0.15 ㎜) 광섬유 코어 0.019 최대 OD와 칼집 안에"(0.48 mm).

  1. 로 쥐를 마취 isoflurane (2 %)과 케타민 (25 MG / kg). 미세한보기에서 infrarenal 대동맥을 폭로하기 위해 중간 다시 실행 개복술을 수행합니다.
  2. 근위 대동맥과 장골의 동맥을 모두 클램프.
  3. 대동맥의 말초 끝에 가로 arteriotomy을 수행, 1ml PBS는 28G 카테터를 이용한 플러시와 OCT의 카테터를 삽입하고 대동맥에 그것을 전달합니다.
  4. 전동 pullback OCT 영상은 초당 1.0 mm의 pullback 속도로 수행됩니다.
  5. 초당 15 프레임의 영상을 취득, 이미지는 색상 룩업 테이블로 표시되고 디지털로 저장이됩니다.
  6. arteriotomy를 닫습니다.
  7. 4-0 Vicryl 실행 봉합 (Ethicon, Norderstedt, 독일)와 복부 및 incisions를 닫습니다.
    피부 봉합은 아직도 Viacryl를 사용해도 7~14일 이내에 제거하여야한다.
  8. 최대 neointima 형성은 스텐트 이식 후 6 주 내에 개발할 것입니다.

OCT 이미지 분석

OCT 측정은 쥐를 기반 인터페이스와 LightLab OCT 이미징 독점 소프트웨어를 사용하여 수행됩니다.

  1. 이 시스템의 표준 교정 기법입니다 OCT 이미징 와이어의 반사에 시스템을 보정합니다.
  2. 추적 루멘 각 1.0 mm 간격으로 수동으로 스텐트 교차 단면 영역 (CSA).
  3. 루멘 CSA에서 빼는 스텐트 CSA와 같은 상패 크로스 단면적을 계산합니다. 스텐트 CSA (%)로 나누어 상패의 CSA 등 %의 플라크 영역을 계산합니다. 평균 퍼센트 플라크 영역을 계산합니다.

OCT 기술의 검증

OCT 결과는 조직 병리학 (그림 1)과 잘 상관 관계. 위에서 설명한대로 Histologic 상패의 CSAs이 계산됩니다. 조직학은 스핀들 모양의 세포의 고밀도 단 몇 mononuclear 염증 세포와 내막 증식을 보여줍니다. 육주 후, stents 완전히 neointimal 과립 조직으로 덮여 있으며, 상패의 CSA가 1.3 ± 0.4 mm 대책 2 2.5mm 스텐트 인치


그림 1 : OCT (A)와 histological (B, 배율 16X) 배포 후 스텐트 6주 이미지. OCT 이미지에서 얻은 상패의 CSA 결과는 조직 병리학과 잘 상관 관계. 하시기 바랍니다 여기를 클릭 그림 1의 더 큰 버전을 볼 수 있습니다.

Discussion

토끼 장골의 동맥과 돼지 관상 동맥 모델은 가장 자주 스텐트 배치 1, 방사선 및 수술 장비가 필요의 조합에 사용되지만, 동물 주택 용량은 제한하고, 구입의 비용은 높다이다. 쥐 스텐트 모델의 제한 쥐가을 위해 특별히 설계된 stents의 사용에 필요한, 더 많은 혈관 부상 2 결과 금속 대 동맥 비율 및 혈전증 3 인위적으로 높은 발생률이다.

쥐 stenting 모델은 단순하고 저렴, 신속, 정확한 잠복기 모델 4. 로우 외하여 쥐의 대동맥의 직접적인 stenting의 초기보고 이후. 인 스텐트 restenosis의 pathophysiology의 평가에 대해이 모델의 5, 가능성 및 적합성 철저하게 5,6을 보여왔다. 쥐 대동맥의 직경은 physiologic 선박 구조의 중단없이 상업적으로 이용 가능한 stents의 확장을 허용하는 충분한 것입니다. 그것은 그들이 토끼 및 돼지에서 할 같은 혈전 형성, 염증, 그리고 SMC 확산으로 pathophysiological 메커니즘은,이 쥐 모델에서 개발하는 것으로 나타났습니다. 따라서 이러한 모델은 restenosis의 실제 과정의 좋은 표현입니다.

OCT 고해상도 이미징 기술은 내막 증식을 평가하는 데 유용합니다. 침투 깊이는 1.5-2 mm이지만, 그 해상도가 intravascular 초음파 (IVUS) 7,8의보다 큰 크기의 순서입니다. IVUS와 OCT를 비교 여러 연구 OCT 현재 스텐트 이식 후 8-10 neointimal 증식을 평가하는 기본 기술입니다 결론을 내린다. 특히 소형 선박 직경과 작은 동물로, 10의 높은 해상도가 그것을 restenosis의 평가에 가장 적합한 이미징 양상을 렌더링.

요약이 비디오는 (1) 쥐 대동맥 stenting이 쉽게 가능합니다 (2) 쥐의 복부 대동맥의 stenting 상업 생산 stents를 테스트하기에 적합하며 (3) OCT 이미지가 - 스텐트의 길이 모니터링을위한 정확하고 우아한 기법을 알게됩니다 restenosis.

Disclosures

모든 쥐가 표준 온도, 습도, 조명 조건 하에서 스탠포드 대학 메디컬 센터 (스탠포드, CA)에서 동물 보호 시설에서 지내게되었고, 쥐 차우 물을 광고 libitum을 제공했다. 조사는 건강의 미국 국립 연구소 (NIH 간행물 번호 85-23, 1996 개정)에 의해 출판 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 가이드를 맞췄나. 연구 프로토콜은 실험실 동물 관리에 행정 패널, 스탠포드 대학에 의해 승인되었습니다.

Acknowledgements

기금
현재의 연구는 의학 스탠포드 유니버 시티 스쿨, 스탠포드, CA, 미국에서 Cardiothoracic 수술의학과에 대한 포크 연구 기금에 의해 지원되었다. 토바 이어스 Deuse는 독일 심장 학회의 연구 보조금에 의해 투자되었다. 소냐 Schrepfer는 독일 Forschungsgemeinschaft (DFG) (SCHR992/2-1)에서 연구 부여를 받았습니다.

References

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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

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