支架内再狭窄的影像:一种廉价的,可靠,快速的临床前模型

Biology
 

Summary

本视频演示了如何使用廉价和可靠的临床前模型来研究在支架内再狭窄发展的病理生物学和病理生理过程。纵向使用OCT(光学相干断层成像)和OCT图像分析在体内监测也表明。

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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

必须解开的病理生理过程,导致支架内再狭窄和优化现有和未来的药物洗脱支架再狭窄的临床前模型。

在大鼠体内的各​​种抗体和转基因和基因敲除株。因此,支架内再狭窄大鼠模型,将病理生物学和病理生理研究的方便。

在这段视频中,我们目前的全部程序和坑瀑布老鼠支架模型,适用于高吞吐量的支架研究。我们将展示的外科手术,支架部署和使用华侨城最优雅的技术(光学相干断层扫描)的支架再狭窄的评估。这种技术提供了高精确度,在评估斑块修正案(截面领域)和关联,这就需要特殊和费时的嵌入和切片技术与组织学切片。 OCT成像还允许在同一动物的纵向监测支架内再狭窄的发展相比,一次性快照,用组织学。

Protocol

主动脉支架部署

  1. 哈伦(印第安纳波利斯,美国)均购自雄性SD大鼠,体重550-600克。众议院大鼠常规条件下,饲喂标准鼠议员和水自由采食。
  2. 麻醉大鼠异氟醚(2%)和氯胺酮(25毫克/公斤)。在微观下,执行上层的中位数迷你剖腹手术以暴露下腹主动脉。
  3. 从周围组织解剖腹主动脉,肾动脉水平下降到分叉。注意:无需解剖主动脉,下腔静脉。
  4. 使用microclamps停止主动脉的血流量。将近端钳,远端钳。
  5. 打开一个小的横切口主动脉和主动脉与肝素(200单位)冲洗。
  6. 2法国福格蒂动脉取栓导管(百特医疗用品,迪尔菲尔德,IL,USA)通过主动脉内皮是光秃秃的。
  7. 使用任何人类8mm和长度12毫米之间的支架大小,直径2.5毫米- 3MM。注意:支架的直径应不超过10%以上的血管直径,以避免前,后支架狭窄。注意:请勿在同一研究开关支架长度。
  8. 部署支架,使用合适的球囊压力,以达到所需的直径。
  9. 关闭小主动脉切口用9-0普理灵缝线(爱惜康,日本东京,德国)。
  10. 关闭腹部切口层4-0薇乔缝线(爱惜康,日本东京,德国)。
    拆除皮肤缝线,仍然应该在7-14天,甚至是用来当Viacryl。
  11. 7天在饮水中的动物卡洛芬(6mg/KG),术中和安乃近。

光学相干断层扫描(OCT)成像

OCT图像与M2 OCT成像系统(LightLab成像公司,韦斯特福德,马萨诸塞州,美国)获得。 ImageWire是提供光成像探测的组织和收集的信号。 ImageWire 0.006“(0.15毫米)光纤核心,护套内的一个最大外径为0.019”(0.48毫米)。

  1. 麻醉大鼠异氟醚(2%)和氯胺酮(25毫克/公斤)。在微观下,执行中位数重做剖腹探查术,暴露下腹主动脉。
  2. 夹紧近端的主动脉和两个髂动脉。
  3. 执行在远端的主动脉横动脉切开术,冲洗1毫升PBS使用28G的导管插入华侨城导管进入主动脉和前瞻性。
  4. 电动回落OCT成像是在每秒1.0毫米回落率。
  5. 收购每秒15帧图像,显示图像的颜色查找表和数字存档。
  6. 关闭动脉切开术。
  7. 关闭4-0薇乔缝线(爱惜康,日本东京,德国)的腹部及切口。
    拆除皮肤缝线,仍然应该在7-14天,甚至是用来当Viacryl。
  8. 将开发6个星期内支架植入后的最大内膜形成。

OCT图像分析

华侨城的测量是使用老鼠基于接口的LightLab OCT成像的专有软件。

  1. 反映OCT成像线,这是该系统的标准校准技术校准系统。
  2. 跟踪管腔支架的横截面区(CSA),每1.0 mm间隔手动。
  3. 计算斑块跨截面积减去管腔CSA支架CSA。计算%,斑块面积除以支架CSA(%)斑块修正案。计算平均百分之斑块地区。

OCT的技术验证

华侨城结果相关的以及与病理组织学(图1)。如上所述,组织学斑块修正案计算。与高密度的纺锤状细胞,只有少数的单核炎症细胞,组织学显示内膜增生。 6周后,支架完全覆盖肉芽组织新生内膜斑块CSA措施1.3 ± 0.4平方毫米 ,在一个2.5mm支架。


图1:华侨城(A)和组织学(B,放大倍率16倍)图像支架后6个星期的部署。 OCT图像的菌斑修正案获得的结果与病理组织学相关。请点击这里看到图1的放大版本。

Discussion

虽然兔髂动脉和猪冠状动脉模型是最常见的为1支架置入术,放射和手术设备需要结合使用,动物房能力是有限的,购买成本高。支架大鼠模型的局限性是老鼠必要使用专门设计的支架,金属动脉的比例, 从而导致更多的血管损伤2,人为的发病率和血栓形成的3。

大鼠支架置入模型是一个简单,价格低廉,快速,准确的临床前模型 4 。 Lowe等的大鼠主动脉直接支架术的初步报告后5,这个支架内再狭窄的病理生理的评价模型的可行性适用性已被彻底显示5,6。大鼠主动脉的直径是足够的,允许在不破坏生理血管结构市售支架扩张。它已被证明的病理生理机制,如血栓形成,炎症,SMC增殖,,在这些大鼠模型开发,因为他们在兔子和猪。因此,这些模型的再狭窄的实际过程中良​​好的交涉。

华侨城高分辨率成像技术是有用的,以评估内膜增生。穿透深度只有1.5-2毫米,但其分辨率是一个幅度大于血管内超声(IVUS)7,8。华侨城与血管内超声比较多的研究得出结论,华侨城是目前首选的技术评价支架植入后8-10内膜增生。特别是在小血管直径的小动物,华侨城的高分辨率,使再狭窄的评价最好的成像方式。

综上所述,本视频显示:(1)大鼠主动脉支架置入术是可行的方便,(2)大鼠腹主动脉支架置入术是适合商业生产的用于测试支架(3)OCT成像是一个准确和优雅的技术,在支架的纵向监测再狭窄。

Disclosures

在斯坦福大学医学中心(斯坦福大学,加利福尼亚州),标准温度,湿度和照明条件下,所有大鼠均安置在动物保健设施,并提供了鼠议员和水自由采食。调查符合“ 指南 ”由美国国立卫生研究院(NIH出版物,编号85-23,1996年修订)出版的“实验动物的关心和使用。研究方案,斯坦福大学的实验动物管理委员会批准。

Acknowledgements

资助
本研究是福尔克心胸外科部,斯坦福大学,美国加利福尼亚州斯坦福大学医学院的研究基金的支持。托比亚斯Deuse是由一个德国心脏学会的研究资助。宋佳Schrepfer已收到由德意志研究联合会(DFG)(SCHR992/2-1)的研究补助金。

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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