Diese Studie wurde von der Forschungs-förderung Programm &quot;START&quot; der Medizinischen Fakultät der RWTH Aachen, Deutschland (: &quot;Die Arterialisation venöser Gefäße&quot; START 690753 Titel) finanziert. Wir möchten Mrs. Mary-Joan Blümich für ihre hervorragende Bearbeitung Unterstützung danken.

Ein. Experimental Animals <ol><li> Erhalten eines lokalen Ethikkommission Zulassung für alle Experimente, die durchgeführt wird, in Übereinstimmung mit den Richtlinien Tierschutz FELASA wird. </li><li> Verwenden weiblichen Sprague-Dawley-Ratten zur Verfügung von jedem kommerziellen Züchter (zB Charles River Wiga GmbH, Sulzfeld, Deutschland) erwerben. Wir haben 21 Tiere in drei Gruppen von 7 Tieren je, die bei 3, 6 und 12 Wochen getötet wurden postoperativ unterteilt. Zum Zeitpunkt des Kaufs, sollten die Tiere 12 Wochen alt und wiegen 250-300 g. </li><li> Halten Sie die Tiere in klimatisierten Räumen mit einer Umgebungstemperatur von 21 ° C, 60% relative Luftfeuchtigkeit und eine 12-Stunden-Hell-Dunkel-Zyklus mit freiem Zugang zu Futter und Wasser. </li></ol> 2. Anästhesie und Operative Vorbereitung <ol><li> Induzieren Vollnarkose durch Verwendung einer Plexiglas-Box an dem Anästhesiegerät, eingestellt bei einem Sauerstoff-Fluss von 1 L / min und einen Verdampfer Isofluoran with 5% Narkosegas. </li><li> Pflegen Sie die Narkose mit dem Isofluoran Verdampfer bei 1,5%, sobald die tiefe sensorischen Reflexen der Tiere unterdrückt werden. </li><li> Befestigen Sie die Ratten in Rückenlage auf einem Körper Warmhalteplatte. </li><li> Bereiten Sie den Betriebsbereich von jedem Tier, indem ihr Fell mit einer Enthaarungscreme, vom Kieferwinkel bis 2 cm unter dem Man. sterni. </li><li> Planen einer sterilen chirurgischen Feld durch die Aufmerksamkeit auf das Operationsgebiet, die Fläche auf dem Tier und der Vorderseite des Chirurgen hergestellt: </li><ul><li> Reinigen Sie den Tisch mit einem Desinfektionsmittel. </li><li> Bereiten Sie die Inzisionsstelle durch die Verwendung mehrerer Anwendungen chirurgische Macchia Lösung (z. B. Chlorhexidin und 70% Isopropylalkohol). Anwenden des ersten Chlorhexidin, den Alkohol zweiten und schließlich der Scrub-Lösung. </li><li> Tragen Sie einen Einweg-OP-Kittel und OP-Handschuhe, oder alternativ, Prüfung Handschuhe, die zuvor w gewaschenit einem chirurgischen Desinfektionsmittel. </li></ul><li> Verwenden Sie sterile Mikrochirurgie Instrumente im Operationsverfahren. </li><li> Verwenden Sie ein Operationsmikroskop (Wild Heerbrugg M650, Gais, Schweiz) in 10-20-fache Vergrößerung. </li></ol> 3. Anatomie Abbildung 1 zeigt die Anatomie der Ratte Hals: 1a) Situs vor dem Durchtrennen des rechten M. sternocleidomastoideus. 1b) Situs nach Durchtrennung des rechten M. sternocleidomastoideus. 4. Cuff Vorbereitung Schneiden Sie die Bündchen in einer Länge von 3 mm von Hand aus einem Kunststoffrohr (Portex, Innendurchmesser 0,75 mm, Außendurchmesser 0,94 mm, Smiths Medical, UK). Diese Manschetten aus einem rohrförmigen Manschettenkörper einschließlich des kompletten Volumens des Kunststoffrohrs und eine Manschette, bestehend aus Handgriff Hälfte der Manschette Volumen. Sowohl die Manschette Körper und die Manschette Griff sollten gleichermaßen lon seing. Die Manschette Handgriff zum Manipulieren der Manschette während des chirurgischen Verfahrens wesentlich. Nachdem die Manschette über den Behälter geschoben wird, wird ein Mini Bulldog Klammer gleichzeitig an der Manschette Griff und dem Gefäß angeordnet ist, um von Blutungen zu verhindern, sollten die Manschette in Position und gewährleisten Stabilität. 5. Cuff-Technik <ol><li> Schieben Sie die Manschette über das Schiff. </li><li> Unmittelbar danach, Evert das Schiff, ziehen Sie sie über die Außenseite der Manschette Körper und fixieren Sie es mit einem 7-0 Seidenligatur. Auf diese Weise wird das Lumen der Manschette mit Endothel bedeckt. Danach rutschen die venöse Transplantat über der Manschette Körper und fixieren Sie es mit einer neuen 7-0 Seidenligatur. Thrombusbildung zu verhindern, ist es wesentlich, die Venentransplantat Krawatte sehr nahe an der Manschette befestigen Rand um das Blut vom Kontaktieren der Krawatte Halten der Arterie in Linie zu vermeiden. Dies ist entscheidend für die distale Anastomose aufgrund der Blutströmungsrichtung. Jedoch nach Ansicht der Autoren ist jedoch nicht berücksichtigtWesentlich für die proximale Anastomose aus dem gleichen Grund. </li></ol> 6. Surgical Procedure 6.1 Vorbereitung des rechten äußeren Halsschlagader <ol><li> Stellen Sie eine ungefähre 2,5 cm langen mittleren zervikalen Inzision direkt über dem Man. sterni. </li><li> Vollständig zu trennen ein 1 cm langes Segment der rechten Vena jugularis externa aus den umgebenden Geweben </li><li> Ligieren die venösen Zuflüsse mit 7-0 Seidenfäden. </li></ol> 6.2 Vorbereitung der rechten Arteria carotis communis <ol><li> Bereiten Sie den M. sternocleidomastoideus und durchschneiden sie in der Mitte. </li><li> Bereiten Sie die rechte Arteria carotis communis sorgfältig darauf achten, nicht auf die Arterie oder die Vagusnerv komprimieren. Mobilisieren Sie es aus der Carotis-Bifurkation bis zum Truncus brachiocephalicus. </li><li> Anschließend ligieren es zweimal in der Mitte mit 7-0 Seidennähte vor dem Durchtrennen. </li><li> Schieben Sie eine Nylon-Manschette consisting von einem Körper und einem Griff (2a) über das distale Ende des gemeinsamen Halsschlagader, wodurch es wichtig sicherzustellen, dass die Manschette Griff hinter dem Schiff (Abbildung 2b). </li><li> Klemmen die Manschette Ende des distalen A. carotis communis mit einem Mini Bulldog Schelle genau auf der Manschette, um die Stabilität Griff (2c) zu gewährleisten. </li><li> Anschließend schneiden die Arterie direkt hinter der Ligatur, wobei das entstehende arteriellen Stumpfes so lang sein wie der Manschette Körper sollte. </li><li> Spülen des arteriellen Lumens mit Heparin-Kochsalzlösung (20 IU Heparin / ml 0,9% NaCl). Stellen Sie eine Ligation loop beiseite in der richtigen Position für die spätere Verwendung. </li><li> Ziehen Sie den arteriellen Stumpf und schieben Sie sie wie eine Hülse über der Manschette Körper. </li><li> Anschließend ziehen Sie die Ligation Schleife und Knoten sie fest. </li><li> Um die Arterie ein Herausrutschen aus dem Ärmel zu verhindern, kann Sie bei der Umsetzung einen Trick: erfassen sowohl die Arterienwand und die Naht mit der rechten Hand simultaneously und mit der linken Pinzette (Abbildung 2d) zu den Knoten (Abbildung 2e). </li><li> Wiederholen Sie den Vorgang für den proximalen arteriellen Stumpf (Abbildung 2f). </li></ol> 6,3 venöse Transplantat Positionierung <ol><li> Excise eine 1 cm-langen Segment des eingespannten externen Halsschlagader </li><li> Da die beiden gefesselten Arterien zu weit voneinander entfernt sind voneinander für das venöse Zwischenschaltung, ungefähre der richtige Abstand für dieses Verfahren unter Verwendung einer 3-0 Vicryl-Nahtmaterial welche Sie sollten Schleife um jedes Mini Bulldog Klemme. </li><li> Criss-cross beide Nähte. </li><li> Anschließend ziehen Sie die Fäden in entgegengesetzter Richtung, so dass die richtige Positionierung der Manschette arteriellen Stümpfen (Abbildung 2g) </li><li> Spülen Sie die Venensegment mit dem Heparin-Kochsalzlösung. </li><li> Schieben Sie ein Ende des zuvor rückgängig Venensegment über den gefesselten distalen A. carotis und sichern Sie sie in der richtigen Positiontion mit einem seidenen 7-0 Ligatur. </li><li> Es ist wichtig zu beachten, dass der Umfang der Vene muß vollständig und gleichmäßig gegriffen sein. </li><li> Spülen Sie die Venensegment mit Heparin-Kochsalz-Lösung, und schieben Sie das andere Ende des Venensegment über den proximalen A. carotis Stumpf. </li><li> Füllen Sie das Ligation (Abbildung 2h); </li><li> Entfernen Sie die Mini-Bulldog Klemmen einer nach dem anderen, zuerst auf dem distalen A. carotis Stumpf und dann auf der proximalen ein, wodurch ungehinderte Durchblutung und den Arterialisierung des venösen Graft (Abbildung 2i). Die Operation gilt als erfolgreich, wenn die Durchblutung und Pulsation innerhalb des Transplantats und der Arteria carotis communis (visuell) eingehalten werden. </li></ol> 6.4. Wundverschluss Für die subkutane fortlaufende Naht, verwenden 4-0 Vicryl. Für eine kutane fortlaufende Naht, verwenden 3-0 Vicryl. 7. Recovery and Postoperative Management &lt;/ P&gt; <ol><li> Lassen Sie die Tiere aus der Narkose erholen auf einer flachen Papier Betten unter einem Infrarot-Wärmelampe. Sie nicht wieder die operierten Tiere auf das Tier Wartebereich, bis alle Tiere normal erscheinen. </li><li> Postoperativ verwalten Buprenorphin (Temgesic) in der Konzentration von 0,03-0,05 mg / kg KG sc alle 8-12 Stunden für 2 Tage. Buprenorphin kann kurz vor Isofluoran Induktion verabreicht werden. </li><li> Überwachung Tiere postoperativ ihren Allgemeinzustand und Anzeichen von Krankheit oder Infektionen. </li></ol> 8. Blood Flow Measurement Die postoperative Durchgängigkeit des Transplantats wurde durch den Blutfluss Messung bewiesen, indem ein Forschungs Transonic Blutfluss Messsystem (Modell: TS420, Transonic Systems Europe BV, Maastricht, Niederlande) mit einer perivaskulären Flowprobe (3 mm, MA3PSB). Das System basiert auf dem Doppler-Prinzip. 9. Repräsentative Ergebnisse Durch faithfully halten die Anweisungen erwähnten, war die mittlere Dauer der Operationen etwa 65 min. Die Tiere zeigten eine ausgezeichnete Kondition und nahm an Gewicht zu als während des gesamten Versuchs erwartet: am Startpunkt des Betriebs die Tiere gewogen 312 ± 20,39 g. Am Opfer Zeitpunkt von 3 Wochen nach der Operation ist die Tiere gewogen 325,2 ± 28,7 g, nach 6 Wochen 333 ± 39,9 g und nach 12 Wochen 362,22 ± 29 g. Keine Infektionen wurden am Ort der Operation und keine Wunden entwickelt beobachtet. Die Operationswunden verheilt zum erwarteten Zeitpunkt. Die neurologische Kontrolle zeigte keine Anzeichen von Hirninfarkt oder motorische Mangel. Je später war ein wichtiger Punkt, da die Tiere in der Halsschlagader operiert wurden und einer der beiden externen Halsschlagader wurde entfernt und als Auto-Transplantation. Keine allergischen Reaktionen auf die postoperative Schmerzlinderung Therapie beobachtet. &gt; Alle Tiere wurden wachsam und sozialen während des gesamten Versuchs. Ihre Gewohnheiten zu erhalten Nahrung und Wasser unverändert während der ganzen Zeit. Die Überlebensrate aller Experimente betrug 100% zum Zeitpunkt des Opfers. Das Transplantat Durchgängigkeit lag bei 60% für die ersten 10 operierten Tieren und entsprechend 82% für die restlichen 11 Tiere. Die gesamte Transplantat Durchgängigkeit betrug 71%. Der Blutfluss in den arterialisierte venösen Transplantate wurde zum Zeitpunkt des Opfers gemessen und betrug 8 ± 3 ml / min ohne statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den drei Opfer Zeitpunkten. <img src="/files/ftp_upload/4124/4124fig1.jpg" alt="Abbildung 1" /> Abbildung 1. Anatomie der Ratte Hals. 1a) Situs vor dem Durchtrennen des rechten M. sternocleidomastoideus. 1b) Situs nach Durchtrennung des rechten M. sternocleidomastoideus. e_content &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; always &quot;&gt; <img src="/files/ftp_upload/4124/4124fig2.jpg" alt="Abbildung 2" /> . Abbildung 2 Intraoperative mikroskopischen Bildern: a) bestehend aus Manschette Cuff-Manschette-Körper und Griff, b) Manschette aufgesteckt über dem distalen Ende des gemeinsamen Halsschlagader, c) Spannen des distalen Manschette Arteria carotis communis Stumpf, d) Umstülpen die Arteria carotis communis Stumpf über der Manschette; e) die Sicherung der umgestülpten Arteria carotis communis Stumpf mit einer Ligatur; f) Situs nach Eversion der beiden gefesselt distalen und proximalen Arteria carotis communis Baumstümpfe; g) kreuzweise Technik zur Annäherung der beiden gefesselt A. carotis communis Baumstümpfe; h) Situs nach venöser Zwischenschaltung; i) Situs nach der Reperfusion des venösen Interponat. <img src="/files/ftp_upload/4124/4124fig3.jpg" alt="Abbildung 3" /> Abbildung 3. Schematische Darstellung des Situsnach der Reperfusion des venösen Interponat. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4124/4124fig3large.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier für eine größere Abbildung zu sehen</a> .

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M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+transfer+of+a+broad+spectrum+CC-chemokine+inhibitor+reduces+vein+graft+atherosclerosis+in+apolipoprotein+E-knockout+mice.">Gene transfer of a broad spectrum CC-chemokine inhibitor reduces vein graft atherosclerosis in apolipoprotein E-knockout mice.</a> Circulation. 30, 1235-1241 (2005).</li><li>Zou, J., Zhang, X., Yang, H., Zhu, Y., Ma, H., Wang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapamycin-loaded+nanoparticles+for+inhibition+of+neointimal+hyperplasia+in+experimental+vein+grafts.">Rapamycin-loaded nanoparticles for inhibition of neointimal hyperplasia in experimental vein grafts.</a> Ann. Vasc. Surg. 25, 538-546 (2011).</li><li>Wang, J., Liu, K., Shen, L., Wu, H., Jing, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+interfering+RNA+to+c-myc+inhibits+vein+graft+restenosis+in+a+rat+vein+graft+model.">Small interfering RNA to c-myc inhibits vein graft restenosis in a rat vein graft model.</a> J. Surg. Res. 169, e85-e91 (2011).</li><li>Schachner, T., Zou, Y., Oberhuber, A., Mairinger, T., Tzankov, A., Laufer, G., Ott, H., Bonatti, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perivascular+application+of+C-type+natriuretic+peptide+attenuates+neointimal+hyperplasia+in+experimental+vein+grafts.">Perivascular application of C-type natriuretic peptide attenuates neointimal hyperplasia in experimental vein grafts.</a> Eur. J. Cardiothorac. Surg. 25, 585-590 (2004).</li><li>Thomas, A. C., Newby, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+matrix+metalloproteinase-9+knockout+on+vein+graft+remodelling+in+mice.">Effect of matrix metalloproteinase-9 knockout on vein graft remodelling in mice.</a> J. Vasc. Res. 47, 299-308 (2010).</li></ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Zwischenschaltung eines externen Halsschlagader Transplantat in der Arteria carotis communis ist eine anspruchsvolle Mikrochirurgie Technik. Dieses Video hilft dem Anfänger Chirurgen beherrschen diese Technik in kürzester Zeit mit einem niedrigeren Verschwendung von Versuchstieren. Inhalative Anästhesie ist die beste Option für diese Operation, da sie eine zu tiefe Narkose Bühne vermeidet, kann auch gesteuert werden und ermöglicht es dem Chirurgen genug Zeit zu bedienen. Darüber hinau...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare </td></tr><tr><td> Braided Seide schwarz 7-0 </td><td> Ethicon Products </td><td> 892100 </td><td></td></tr><tr><td> Vicryl 3-0 </td><td> Ethicon Products </td><td> J285G </td><td></td></tr><tr><td> Vicryl 4-0 </td><td> Ethicon Products </td><td> J284G </td><td></td></tr><tr><td> Portex unsteril Nylonschlauch 0,75 mm, 0,94 mm Fine-Bore Polyethylen (Polyethylen) Tubing </td><td> Portex UK </td><td> 800/200/175/100 </td><td></td></tr><tr><td> Isofluoran 5% </td><td></td><td></td><td> Jede Genericon </td></tr><tr><td> Heparin </td><td></td><td></td><td> Jede Genericon </td></tr><tr><td> 0,9% Kochsalzlösung </td><td></td><td&gt; </td><td> Jede Genericon </td></tr><tr><td> Buprenorphin </td><td></td><td></td><td> Jede Genericon </td></tr></tbody></table>

training a sophisticated microsurgical technique: interposition of external jugular vein graft in the common carotid artery in rats

Neointimahyperplasie ist eine der primären Ursachen der Stenose in arterialisierte Venen, die von großer Bedeutung im arteriellen koronaren Bypass-Operation, bei peripheren arteriellen Bypass-Operation sowie arteriovenösen Fisteln sind. 1-5 Das experimentelle Vorgehen der Venentransplantats Zwischenschaltung in der Arteria carotis communis durch die Manschette-Technik wurde in mehreren Forschungsprojekten angewendet worden, um die Ätiologie der Neointimahyperplasie und therapeutischen Möglichkeiten, um es anzugehen untersuchen. 6-8 Die Manschette verhindert Schiffes Anastomosen Umbau und induziert Turbulenzen innerhalb des Transplantats und damit die Entwicklung von Neointimahyperplasie. Mit der Vena cava superior Graft ist ein etablierter Klein-Tiermodell für venöse Arterialisierung Experiment. 9-11 Dieser Strom Protokoll bezieht sich auf ein etabliertes Halsschlagader graft Zwischenschaltung Technik zuerst von Zou et al., 9 sowie andere. 12-14 </sup&gt; Trotzdem sind diese zitiert Kleintier-Protokolle kompliziert. Um das Verfahren zu vereinfachen und die Zahl der Versuchstiere möglichst gering zu halten, wird eine ausführliche Bedienungs-Protokoll durch Video-Training vorgestellt. Dieses Video sollte helfen, den Neuling Chirurgen sowohl die Manschette-Technik und die Venentransplantats Zwischenschaltung lernen. Dabei wurde die rechte äußere Jugularvene in der Manschette-Technik in der Arteria carotis communis von 21 weibliche Sprague Dawley Ratten in drei gleich große Gruppen, die am Tag 21, 42 und 84, jeweils geopfert wurden kategorisiert gepfropft. Insbesondere wurden keine Spendertiere erforderlich, weil auto-Transplantationen durchgeführt wurden. Die Überlebensrate betrug 100% zum Zeitpunkt des Opfers. Darüber hinaus war das Transplantat Offenheitsrate 60% während der ersten 10 operierten Tieren und 82% für die restlichen 11 Tiere. Der Blutfluss zum Zeitpunkt der Opfer war 8 ± 3 ml / min. Abschließend diese chirurgische Protokoll erheblich vereinfacht, optimiert und standardisiert diese Layoutlicated Prozedur. Es gibt Anfänger Chirurgen einfach, Schritt-für-Schritt-Anleitung erklärt, mögliche Fallstricke, was ihnen zu helfen, Know-how schnell zu gewinnen und vermeiden Sie nutzlose Opfer von Versuchstieren.

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Training a Sophisticated Microsurgical Technique: Interposition of External Jugular Vein Graft in the Common Carotid Artery in Rats

Neointimahyperplasie ist die primäre Ursache von Stenosen in arterialisierte Adern. Wir schlagen ein neues Protokoll, wobei der rechte äußere Jugularvene gepfropft mit der Manschette Technik in der Arteria carotis communis von Sprague Dawley Ratten. Die Überlebensrate betrug 100% zum Zeitpunkt des Opfers.

Trainieren eines Sophisticated mikrochirurgische Technik: Interposition der Vena jugularis externa Graft in der Arteria carotis communis bei Ratten

Neointimal hyperplasia is one the primary causes of stenosis in arterialized veins that are of great importance in arterial coronary bypass surgery, in ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

20.2K Aufrufe.  University Hospital RWTH Aachen. Neointimahyperplasie ist die primäre Ursache von Stenosen in arterialisierte Adern. Wir schlagen ein neues Protokoll, wobei der rechte äußere Jugularvene gepfropft mit der Manschette Technik in der Arteria carotis communis von Sprague Dawley Ratten. Die Überlebensrate betrug 100% zum Zeitpunkt des Opfers.

Serie: Training a Sophisticated Microsurgical Technique: Interposition of External Jugular Vein Graft in the Common Carotid Artery in Rats

Adult Mouse Venous Hypertension Model: Common Carotid Artery to External Jugular Vein Anastomosis.

The understanding of the pathophysiology of brain arteriovenous malformations and arteriovenous fistulas has improved thanks to animal models. A rat model creating an artificial fistula between the common carotid artery (CCA) and the external jugular vein (EJV) has been widely described and proved technically feasible. This construct provokes a consistent cerebral venous hypertension (CVH), and therefore has helped studying the contribution of venous hypertension to formation, clinical symptoms, and prognosis of brain AVMs and dural AVFs. Equivalent mice models have been only scarcely described and have shown trouble with stenosis of the fistula. An established murine model would allow the study of not only pathophysiology but also potential genetic therapies for these cerebrovascular diseases.
We present a model of arteriovenous fistula that produces a durable intracranial venous hypertension in the mouse. Microsurgical anastomosis of the murine CCA and EJV can be difficult due to diminutive anatomy and frequently result in a non-patent fistula. In this step-by-step protocol we address all the important challenges encountered during this procedure. Avoiding excessive retraction of the vein during the exposure, using 11-0 sutures instead of 10-0, and making a carefully planned end-to-side anastomosis are some of the critical steps. Although this method requires advanced microsurgical skills and a longer learning curve that the equivalent in the rat, it can be consistently developed.
This novel model has been designed to integrate transgenic mouse techniques with a previously well-established experimental system that has proved useful to study brain AVMs and dural AVFs. By opening the possibility of using transgenic mice, a broader spectrum of valid models can be achieved and genetic treatments can also be tested. The experimental construct could also be further adapted to the study of other cerebrovascular diseases related with venous hypertension such as migraine, transient global amnesia, transient monocular blindness, etc.

We describe a method for creating a reliable model of cerebral venous hypertension in the adult mouse. This model has been widely described and tested in the rat. This new counterpart in the mice opens the possibility of using genetic modified animals and thereby broadens the applications of the model.

Erwachsene Maus venöse Bluthochdruckmodell: A. carotis communis, um äußere Jugularvene Anastomose.

The understanding of the pathophysiology of brain arteriovenous malformations and arteriovenous fistulas has improved thanks to animal models. A rat model ...

Forschung

Medizin

Catheterization of the Carotid Artery and Jugular Vein to Perform Hemodynamic Measures, Infusions and Blood Sampling in a Conscious Rat Model

The success of a small animal model to study critical illness is, in part, dependent on the ability of the model to simulate the human condition. Intra-tracheal inoculation of a known amount of bacteria has been successfully used to reproduce the pathogenesis of pneumonia which then develops into sepsis. Monitoring hemodynamic parameters and providing standard clinical treatment including infusion of antibiotics, fluids and drugs to maintain blood pressure is critical to simulate routine supportive care in this model but to do so requires both arterial and venous vascular access. The video details the surgical technique for implanting carotid artery and common jugular vein catheters in an anesthetized rat. Following a 72 hr recovery period, the animals will be re-anesthetized and connected to a tether and swivel setup attached to the rodent housing which connects the implanted catheters to the hemodynamic monitoring system. This setup allows free movement of the rat during the study while continuously monitoring pressures, infusing fluids and drugs (antibiotics, vasopressors) and performing blood sampling.

Vascular accesses to measure hemodynamics, provide fluids and perform blood sampling are important to any small animal model study. We present a technique for implanting catheters into the carotid artery and the common jugular vein in an anesthetized rat for connecting to a system to perform monitoring, infusions and sampling.

Katheterisierung der Halsschlagader und Vena jugularis zur hämodynamischen Maßnahmen im Conscious Rattenmodell durchführen, Infusionen und Blutentnahme

The success of a small animal model to study critical illness is, in part, dependent on the ability of the model to simulate the human condition. ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

Halsschlagader Infusionen für pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Analyse von Taxanen in Mäusen

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Performing Permanent Distal Middle Cerebral with Common Carotid Artery Occlusion in Aged Rats to Study Cortical Ischemia with Sustained Disability

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, obesity and diabetes. Accordingly, when evaluating therapies for stroke in animals, it is important to select a model with excellent face validity. Ischemic stroke accounts for 80% of all strokes, and the majority of these occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA), often inducing infarcts that affect the sensorimotor cortex, causing persistent plegia or paresis on the contralateral side of the body. We demonstrate in this video a method for producing ischemic stroke in elderly rats, which causes sustained sensorimotor disability and substantial cortical infarcts. Specifically, we induce permanent distal middle cerebral artery occlusion (MCAO) in elderly female rats by using diathermy forceps to occlude a short segment of this artery. The carotid artery on the ipsilateral side to the lesion was then permanently occluded and the contralateral carotid artery was transiently occluded for 60 min. We measure the infarct size using structural T2-weighted magnetic resonance imaging (MRI) at 24 hr and 8 weeks after stroke. In this study, the mean infarct volume was 4.5% &#177; 2.0% (standard deviation) of the ipsilateral hemisphere at 24 hr (corrected for brain swelling using Gerriet&#8217;s equation, n = 5). This model is feasible and clinically relevant as it permits the induction of sustained sensorimotor deficits, which is important for the elucidation of pathophysiological mechanisms and novel treatments.

Here we present a protocol to produce permanent distal middle cerebral artery occlusion in elderly female rats with simultaneous occlusion of the carotid arteries to generate large cortical infarcts and sustained deficits. We show confirmation of the lesion size using structural MRI at 24 hr and 8 weeks after stroke.

Darstellende Permanent Distal cerebri mit Arteria carotis communis Occlusion bei alten Ratten zu studieren kortikale Ischämie mit anhaltenden Behinderungs

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, ...

Vein Interposition Model: A Suitable Model to Study Bypass Graft Patency

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. Research models for bypass graft failure are essential for a better understanding of pathobiological and pathophysiological processes during graft patency loss. Large animal models, such as pigs or sheep, resemble human anatomical structures but require special facilities and equipment. This video describes a rat vein interposition model to investigate vein graft patency loss. Rats are inexpensive and easy to handle. Compared to mouse models, the convenient size of rats permits better operability and enables a sufficient amount of material to be obtained for further diverse analysis. In brief, the inferior epigastric vein of a donor rat is harvested and used to replace a segment of the femoral artery. Anastomosis is conducted via single stitches and sealed with fibrin glue. Graft patency can be monitored non-invasively using duplex sonography. Myointimal hyperplasia, which is the main cause for graft patency loss, develops progressively over time and can be calculated from histological cross sections.

This video demonstrates a model to study the development of myointimal hyperplasia after venous interposition surgery in rats.

Vein Interposition Modell: ein geeignetes Modell zur Untersuchung Bypass Graft Durchgängigkeit

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. ...

In Vivo Gene Transfer to the Rabbit Common Carotid Artery Endothelium

The goal of this method is to introduce a transgene into the endothelium of isolated segments of both rabbit common carotid arteries. The method achieves focal endothelial-selective transgenesis, thereby allowing an investigator to determine the biological roles of endothelial-expressed transgenes and to quantify the in vivo transcriptional activity of DNA sequences in large artery endothelial cells. The method uses surgical isolation of rabbit common carotid arteries and an arteriotomy to deliver a transgene-expressing viral vector into the arterial lumen. A short incubation period of the vector in the lumen, with subsequent aspiration of the lumen contents, is sufficient to achieve efficient and durable expression of the transgene in the endothelium, with no detectable transduction or expression outside of the isolated arterial segment. The method allows assessment of the biological activities of transgene products both in normal arteries and in models of human vascular disease, while avoiding systemic effects that could be caused either by targeting gene delivery to other sites (e.g. the liver) or by the alternative approach of delivering genetic constructs to the endothelium by germ line transgenesis. Application of the method is limited by the need for a skilled surgeon and anesthetist, a well-equipped operating room, the costs of purchasing and housing rabbits, and the need for expertise in gene-transfer vector construction and use. Results obtained with this method include: transgene-related alterations in arterial structure, cellularity, extracellular matrix, or vasomotor function; increases or reductions in arterial inflammation; alterations in vascular cell apoptosis; and progression, retardation, or regression of diseases such as intimal hyperplasia or atherosclerosis. The method also allows measurement of the ability of native and synthetic DNA regulatory sequences to alter transgene expression in endothelial cells, providing results that include: levels of transgene mRNA, levels of transgene protein, and levels of transgene enzymatic activity.

In Vivo Gene Transfer to the Rabbit Common Carotid Artery Endothelium

This method is to introduce a transgene into the endothelium of rabbit carotid arteries. Introduction of the transgene allows the assessment of the biological role of the transgene product either in normal arteries or disease models. The method is also useful for measuring activity of DNA regulatory sequences.

In Vivo Gentransfer in die Kaninchen gemeinsame Halsschlagader Endothel

The goal of this method is to introduce a transgene into the endothelium of isolated segments of both rabbit common carotid arteries. The method achieves ...

A Rabbit Model of Durable Transgene Expression in Jugular Vein to Common Carotid Artery Interposition Grafts

Vein graft bypass surgery is a common treatment for occlusive arterial disease; however, long-term success is limited by graft failure due to thrombosis, intimal hyperplasia, and atherosclerosis. The goal of this article is to demonstrate a method for placing bilateral venous interposition grafts in a rabbit, then transducing the grafts with a gene transfer vector that achieves durable transgene expression. The method allows the investigation of the biological roles of genes and their protein products in normal vein graft homeostasis. It also allows the testing of transgenes for the activities that could prevent vein graft failure, e.g., whether the expression of a transgene prevents the neointimal growth, reduces the vascular inflammation, or reduces atherosclerosis in rabbits fed with a high-fat diet. During an initial survival surgery, the segments of right and left external jugular vein are excised and placed bilaterally as reversed end-to-side common carotid artery interposition grafts. During a second survival surgery, performed 28 days later, each of the grafts is isolated from the circulation with vascular clips and the lumens are filled (via an arteriotomy) with a solution containing a helper-dependent adenoviral (HDAd) vector. After a 20-min incubation, the vector solution is aspirated, the arteriotomy is repaired, and flow is restored. The veins are harvested at time points dictated by individual experimental protocols. The 28-day delay between the graft placement and the transduction is necessary to ensure the adaptation of the vein graft to the arterial circulation. This adaptation avoids rapid loss of transgene expression that occurs in vein grafts transduced before or immediately after grafting. The method is unique in its ability to achieve durable, stable transgene expression in grafted veins. Compared to other large animal vein graft models, rabbits have advantages of low cost and easy handling. Compared to rodent vein graft models, rabbits have larger and easier-to-manipulate blood vessels that provide abundant tissue for analysis.

This method describes the placement of interposition vein grafts in rabbits, the transduction of the grafts, and the achievement of durable transgene expression. This allows the investigation of physiological and pathological roles of transgenes and their protein products in grafted veins, and testing of gene therapies for vein graft disease.

Ein Kaninchen-Modell der dauerhafte Transgene Ausdruck in Halsschlagader, gemeinsame Halsschlagader Interposition Grafts

Vein graft bypass surgery is a common treatment for occlusive arterial disease; however, long-term success is limited by graft failure due to thrombosis, ...

Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous studies have shown that abnormal blood flow may be associated with systemic vascular risk. Thus, PC-MRI can facilitate the translation of data obtained from animal models of cardiovascular diseases to pertinent clinical investigations. In this report, we describe the procedure for measuring blood flow in the common carotid artery (CCA) of rats using cine-gated PC-MRI and discuss relevant analysis methods. This procedure can be performed in a live, anesthetized animal and does not require euthanasia after the procedure. The proposed scanning parameters yield repeatable measurements for blood flow, indicating excellent reproducibility of the results. The PC-MRI procedure described in this article can be used for pharmacological testing, pathophysiological assessment, and cerebral hemodynamics evaluation.

The overall goal of this procedure is to measure the blood flow in the rat common carotid artery by using noninvasive phase contrast magnetic resonance imaging.

Phase Kontrast Magnetresonanz-Bildgebung in der Ratte gemeinsame Halsschlagader

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous ...

Middle Cerebral Artery Occlusion Allowing Reperfusion via Common Carotid Artery Repair in Mice

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue plasminogen activator (tPA) as an approved drug treatment to target ischemic strokes. Current research in the field of ischemic stroke focuses on better understanding the pathophysiology of stroke, to develop and investigate novel pharmaceutical targets. Reliable experimental stroke models are crucial for the progression of potential treatments. The middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is clinically relevant and the most frequently used surgical model of ischemic stroke in rodents. However, the outcomes of this model, such as lesion volume, are associated with high levels of variability, particularly in mice. The alternative MCAO model described here allows the reperfusion of the common carotid artery (CCA) and the increased perfusion of the middle cerebral artery (MCA) territory, using a tissue pad with fibrinogen-based sealant to repair the vessel, and the improved welfare of the mice by avoiding external carotid artery (ECA) ligation. This reduces the reliance on the Circle of Willis, which is known to be highly anatomically variable in mice. Representative data show that using this alternative surgical approach decreases the variability in lesion volumes between the traditional MCAO approach and the alternative approach described here.

Intraluminal filament occlusion of the middle cerebral artery is the most frequently used in vivo model of experimental stroke in rodents. An alternative surgical approach to allow common carotid artery repair is performed here, which allows the reperfusion of the common carotid artery and a full reperfusion to the middle cerebral artery territory.

Mittlere zerebrale Arterie Okklusion so dass Reperfusion über gemeinsame Halsschlagader Reparatur bei Mäusen

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue ...

A Rat Carotid Artery Pressure-Controlled Segmental Balloon Injury with Periadventitial Therapeutic Application

Cardiovascular disease remains the leading cause of death and disability worldwide, in part due to atherosclerosis. Atherosclerotic plaque narrows the luminal surface area in arteries thereby reducing adequate blood flow to organs and distal tissues. Clinically, revascularization procedures such as balloon angioplasty with or without stent placement aim to restore blood flow. Although these procedures reestablish blood flow by reducing plaque burden, they damage the vessel wall, which initiates the arterial healing response. The prolonged healing response causes arterial restenosis, or re-narrowing, ultimately limiting the long-term success of these revascularization procedures. Therefore, preclinical animal models are integral for analyzing the pathophysiological mechanisms driving restenosis, and provide the opportunity to test novel therapeutic strategies. Murine models are cheaper and easier to operate on than large animal models. Balloon or wire injury are the two commonly accepted injury modalities used in murine models. Balloon injury models in particular mimic the clinical angioplasty procedure and cause adequate damage to the artery for the development of restenosis. Herein we describe the surgical details for performing and histologically analyzing the modified, pressure-controlled rat carotid artery balloon injury model. Additionally, this protocol highlights how local periadventitial application of therapeutics can be used to inhibit neointimal hyperplasia. Lastly, we present light sheet fluorescence microscopy as a novel approach for imaging and visualizing the arterial injury in three-dimensions.

The rat carotid artery balloon injury mimics the clinical angioplasty procedure performed to restore blood flow in atherosclerotic vessels. This model induces the arterial injury response by distending the arterial wall, and denuding the intimal layer of endothelial cells, ultimately causing remodeling and an intimal hyperplastic response.

Eine Ratte Carotis Arterie Druck-kontrollierte segmentale Ballonverletzung mit periadventitialen therapeutischen Anwendung

Cardiovascular disease remains the leading cause of death and disability worldwide, in part due to atherosclerosis. Atherosclerotic plaque narrows the ...