מימון המחקר הנוכחי נתמך על ידי קרן המחקר פאלק עבור המחלקה לכירורגיה לב וחזה באוניברסיטת סטנפורד הספר לרפואה של אוניברסיטת סטנפורד, קליפורניה, ארה&quot;ב. טוביאס Deuse מומן על ידי מענק מחקר של האגודה לב הגרמני. סוניה Schrepfer קיבל מענק מחקר של דויטשה Forschungsgemeinschaft (DFG) (SCHR992/2-1).

פריסה סטנט אבי העורקים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זכר Sprague-Dawley חולדות במשקל 550-600 גרם נרכשים מ הארלן (אינדיאנפוליס, אינדיאנה, ארה&quot;ב). בית חולדות בתנאים רגילים, נמאס תקן עכברוש ושולחת כרצונך מים המודעה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרדימי עכברוש עם isoflurane (2%) ו קטמין (25 מ&quot;ג / ק&quot;ג). תחת נוף מיקרוסקופי, לבצע החציון העליון מיני laparotomy לחשוף את אבי העורקים infrarenal. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנתחים את אבי העורקים בבטן של הרקמה הסובבת, מהרמה של עורקי הכליה עד הסתעפות. זהירות: אין צורך לנתח את אבי העורקים של IVC. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש microclamps כדי לעצור את זרימת הדם העורקים. מקמו את מהדק הפרוקסימלי הראשון, ואחריו מהדק הדיסטלית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את האאורטה עם חתך רוחבי קטן ולשטוף את אבי העורקים עם הפרין (200 יחידות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> האנדותל אבי העורקים היא חשופה על ידי מעבר של קטטר פוגארטי 2-צרפתית embolectomy עורקים (Baxter Healthcare, Deerfield, אילינוי, ארה&quot;ב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בכל גודל סטנט אנושי בין 8 מ&quot;מ ו 12 מ&quot;מ אורך, ו-3mm 2.5mm קוטר. זהירות: הקוטר של סטנט לא יעלה על קוטר כלי שיט על ידי יותר מ -10%, כדי למנוע היצרות טרום ופוסט סטנט. זהירות: אל תפעיל אורך סטנט בתוך ללמוד אותו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פרוס את הסטנט באמצעות בלון הלחץ המתאים להשגת בקוטר הרצוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החתך של אבי העורקים קטן סגור עם 9-0 תפרים Prolene (Ethicon, Norderstedt, גרמניה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגירת החתך בבטן בשכבות עם 4-0 תפרים ריצה Vicryl (Ethicon, Norderstedt, גרמניה). התפרים העור עדיין צריך להסיר בתוך 7-14 ימים, גם כאשר Viacryl משמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעלי חיים קיבל Carprofen (6mg/KG) intraoperatively ו Metamizol למשך 7 ימים יותר במי השתייה. </li></ol> טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית (אוקטובר) הדמיה התמונות אוקטובר מתקבלים עם אוקטובר M2 מערכת הדמיה (LightLab דימות, Inc, Westford, מסצ&#39;וסטס, ארה&quot;ב). ImageWire היא בדיקה הדמיה להעביר את האור אל הרקמה ולאסוף את האותות. ImageWire מורכב 0.006 &quot;(0.15 מ&quot;מ) סיבים אופטיים הליבה, בתוך נדן עם OD מרבי של 0.019&quot; (0.48 מ&quot;מ). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרדימי עכברוש עם isoflurane (2%) ו קטמין (25 מ&quot;ג / ק&quot;ג). תחת נוף מיקרוסקופי, לבצע laparotomy מחדש החציוני לחשוף את אבי העורקים infrarenal. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצמד אבי העורקים הפרוקסימלי ושניהם עורק הכסל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע arteriotomy רוחבי בקצה הדיסטלי של האאורטה, לשטוף עם 1ml PBS באמצעות קטטר 28G ולהכניס את הקטטר אוקטובר קדימה לתוך האאורטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממונע נסיגה אוקטובר הדמיה מתבצעת בקצב הנסיגה של 1.0 מ&quot;מ לשנייה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכוש תמונות ב 15 מסגרות לשנייה, תמונות מוצגות עם שולחן צבע להסתכל למעלה לארכיון דיגיטלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את arteriotomy. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את הבטן עם 4-0 חתכים ותפרים ריצה Vicryl (Ethicon, Norderstedt, גרמניה). התפרים העור עדיין צריך להסיר בתוך 7-14 ימים, גם כאשר Viacryl משמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> היווצרות המרבי neointima יפתחו בתוך 6 שבועות לאחר השתלת סטנט. </li></ol> ניתוח תמונות אוקטובר מדידות אוקטובר מבוצעות באמצעות תוכנת הדמיה אוקטובר LightLab קניינית עם ממשק עכברוש מבוסס. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כיול המערכת השתקפות של חוט אוקטובר הדמיה, שהינה טכניקה כיול סטנדרטי עבור מערכת זו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עקוב אחר לומן ו סטנט באזורים חתך צלב (CSA) באופן ידני בכל במרווחים 1.0 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חישוב לחצות פלאק שטח חתך כמו CSA סטנט מופחתים CSA לומן. חישוב אחוז פלאק אזור כמו CSA פלאק מחולק CSA סטנט (%). חישוב הממוצע פלאק אזורים אחוזים. </li></ol> אימות של הטכניקה אוקטובר תוצאות אוקטובר לתאם היטב עם histopathology (איור 1). CSAs פלאק היסטולוגיים מחושבים כפי שתואר לעיל. היסטולוגיה מגלה היפרפלזיה intimal עם צפיפות גבוהה של תאים דמויי כישור ורק מעטים בתאי דלקת mononuclear. לאחר 6 שבועות, סטנטים מכוסים לחלוטין עם רקמות פרור neointimal ואת CSA פלאק אמצעים 1.3 ± 0.4 מ&quot;מ 2 ב סטנט 2.5mm. <img src="/files/ftp_upload/1346/1346fig1tmb.jpg" border="0" /> איור 1: אוקטובר (א) ו היסטולוגית (B; הגדלה 16x) תמונות של 6 שבועות סטנט לאחר הפריסה. CSA לוח התוצאות המתקבלות מתמונות אוקטובר לתאם היטב עם histopathology. אנא <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1346/1346fig1.jpg">לחץ כאן</a> כדי לראות גרסה גדולה יותר של דמות 1.

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

חולדות כל שוכנו במתקן טיפול בבעלי חיים באוניברסיטת סטנפורד המרכז הרפואי (סטנפורד, קליפורניה), תחת טמפרטורה ולחות סטנדרטי, ותנאי תאורה, נמסרו עכברוש ושולחת כרצונך מים המודעה. החקירה תאמו את המדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה שפורסם על ידי המוסד האמריקני הלאומי לבריאות (NIH פרסום מס &#39;85-23, מתוקנת 1996). פרוטוקול המחקר אושר על ידי לוח מינהלי על טיפול בבעלי חיים במעבדה, אוניברסיטת סטנפורד.

למרות הכסל ארנב העורק לבין מודלים חזיר לב כלילית הן הנפוצות ביותר בשימוש עבור מיקום הסטנט 1, שילוב של רדיולוגי וציוד כירורגי נדרשת, דיור קיבולת חיים מוגבל, ואת עלויות הרכישה הן גבוהות. מגבלות המודל עכברוש סטנט הוא השימוש ההכרחי של סטנטים שתוכננה במיוחד עבור חולדות, יחס מתכת אל העורק וכתוצאה מכך פגיעה וסקולרית עוד 2, לבין שכיחות גבוהה באופן מלאכותי של פקקת 3. המודל סטנט עכברוש 4 הוא פשוט, זול, מהיר, מדויק מודל קליני. לאחר הדיווח הראשוני של סטנט ישיר של האאורטה חולדה על ידי לאו et al. 5, היתכנות והתאמה של מודל זה להערכת פתופיזיולוגיה של restenosis ב-סטנט הוכח ביסודיות 5,6. הקוטר של האאורטה חולדה היא נאותה כדי לאפשר הרחבה של סטנטים זמינים מסחרית ללא הפרעה של ארכיטקטורת כלי פיזיולוגי. הוכח כי מנגנוני pathophysiological, כגון היווצרות דלקת פקיק, ושגשוגם SMC, לפתח מודלים אלה עכברוש כפי שהם עושים הארנב חזיר. לפיכך, המודלים האלה הם ייצוגים טוב של תהליך בפועל של restenosis. הטכנולוגיה ברזולוציה גבוהה אוקטובר הדמיה שימושי להעריך היפרפלזיה intimal. עומק החדירה הוא רק 1.5-2 מ&quot;מ, אבל ההחלטה שלו היא בסדר גודל גדול יותר מזה של אולטרסאונד intravascular (IVUS) 7,8. מחקרים מרובים השוואת אוקטובר עם IVUS להסיק כי אוקטובר היא כיום הטכניקה המועדפת להעריך היפרפלזיה neointimal לאחר השתלת סטנט 8-10. בעיקר חיות קטנות עם קוטר כלי שיט קטן, ברזולוציה גבוהה של אוקטובר הופך אותה שיטת ההדמיה הטובה ביותר להערכת restenosis. לסיכום, וידאו זה מראה כי (1) אבי העורקים סטנט עכברוש אפשרית בקלות, (2) סטנט בטן עכברוש אבי העורקים מתאים בדיקות סטנטים מתוצרת מסחרית (3) אוקטובר הדמיה הינה טכניקה מדויק ואלגנטי לניטור האורך של in-סטנט restenosis.

imaging in-stent restenosis: an inexpensive, reliable, and rapid preclinical model

במודלים פרה של restenosis חיוניים כדי לפענח את התהליכים pathophysiological להוביל restenosis ב-סטנט ועל מנת לייעל קיימים ועתידיים סטנטים משחררי תרופות. מגוון נוגדנים זנים מהונדס ו בנוקאאוט זמינים אצל חולדות. כתוצאה מכך, מודל restenosis ב-סטנט בחולדה יהיה נוח ללימודים pathobiological ו pathophysiological. בסרטון הזה, אנו מציגים את ההליך המלא, נופל לבור של מודל עכברים סטנט מתאים למחקר גבוה סטנט התפוקה. אנחנו יציג את הליך כירורגי של פריסה סטנט, והערכת restenosis ב-סטנט באמצעות טכניקה האלגנטי ביותר של אוקטובר (טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית). טכניקה זו מספקת דיוק גבוהה בהערכת CSAs פלאק (אזורים חתך) וקושרת היטב עם סעיפים היסטולוגית, אשר דורשים טכניקות מיוחדות זמן רב הטבעה וכן חתך. אוקטובר הדמיה נוספת מאפשרת ניטור האורך של התפתחות restenosis ב-סטנט בתוך החיה אותו לעומת חד פעמית תמונות באמצעות היסטולוגיה.

Watch this Scientific Journal Video about Imaging In-Stent Restenosis: An Inexpensive, Reliable, and Rapid Preclinical Model at JoVE.com

Imaging In-Stent Restenosis: An Inexpensive, Reliable, and Rapid Preclinical Model

וידאו זה מדגים כיצד להשתמש דגם זול ואמין פרה ללמוד תהליכים pathobiological ו pathophysiological של פיתוח ב-סטנט restenosis. אורך ניטור vivo באמצעות אוקטובר (טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית) וניתוח של תמונות אוקטובר הפגינו גם הם.

In-סטנט restenosis הדמיה: דגם זולה, Preclinical אמין, מהיר

Preclinical models of restenosis are essential to unravel the pathophysiological processes that lead to in-stent restenosis and to optimize existing and ...

imaging-stent-restenosis-an-inexpensive-reliable-rapid-preclinical

Research

JoVE Journal

Biology

13.8K Views.  Stanford University School of Medicine. וידאו זה מדגים כיצד להשתמש דגם זול ואמין פרה ללמוד תהליכים pathobiological ו pathophysiological של פיתוח ב-סטנט restenosis. אורך ניטור vivo באמצעות אוקטובר (טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית) וניתוח של תמונות אוקטובר הפגינו גם הם.

Video: Imaging In-Stent Restenosis: An Inexpensive, Reliable, and Rapid Preclinical Model

Monitoring the Wall Mechanics During Stent Deployment in a Vessel

Clinical trials have reported different restenosis rates for various stent designs1. It is speculated that stent-induced strain concentrations on the arterial wall lead to tissue injury, which initiates restenosis2-7. This hypothesis needs further investigations including better quantifications of non-uniform strain distribution on the artery following stent implantation. A non-contact surface strain measurement method for the stented artery is presented in this work. ARAMIS stereo optical surface strain measurement system uses two optical high speed cameras to capture the motion of each reference point, and resolve three dimensional strains over the deforming surface8,9. As a mesh stent is deployed into a latex vessel with a random contrasting pattern sprayed or drawn on its outer surface, the surface strain is recorded at every instant of the deformation. The calculated strain distributions can then be used to understand the local lesion response, validate the computational models, and formulate hypotheses for further in vivo study.

Stent-induced arterial strain distributions are characterized using an optical surface strain measurement system. This visualization technique is used to gain insights into the impact of stent implantation on the host vessel.

מעקב אחר מכניקה קיר במהלך פריסה סטנט בכלי

Clinical trials have reported different restenosis rates for various stent designs1. It is speculated that stent-induced strain concentrations on the ...

Bioengineering

Human Internal Mammary Artery (IMA) Transplantation and Stenting: A Human Model to Study the Development of In-Stent Restenosis

Preclinical in vivo research models to investigate pathobiological and pathophysiological processes in the development of intimal hyperplasia after vessel stenting are crucial for translational approaches1,2.
The commonly used animal models include mice, rats, rabbits, and pigs3-5. However, the translation of these models into clinical settings remains difficult, since those biological processes are already studied in animal vessels but never performed before in human research models6,7. In this video we demonstrate a new humanized model to overcome this translational gap. The shown procedure is reproducible, easy, and fast to perform and is suitable to study the development of intimal hyperplasia and the applicability of diverse stents.
This video shows how to perform the stent technique in human vessels followed by transplantation into immunodeficient rats, and identifies the origin of proliferating cells as human.

Human Internal Mammary Artery IMA Transplantation and Stenting: A Human Model to Study the Development of In-Stent Restenosis

This video shows a model to study the development of intimal hyperplasia after stent deployment using a human vessel (IMA) in an immunodeficient rat model.

האדם הפנימי החלב (הר&quot;י) עורק השתלת סטנט: דגם האדם ללמוד פיתוח restenosis ב-סטנט

Preclinical in vivo research models to investigate pathobiological and pathophysiological processes in the development of intimal hyperplasia after vessel ...

Medicine

Retrograde Perfusion and Filling of Mouse Coronary Vasculature as Preparation for Micro Computed Tomography Imaging

Visualization of the vasculature is becoming increasingly important for understanding many different disease states. While several techniques exist for imaging vasculature, few are able to visualize the vascular network as a whole while extending to a resolution that includes the smaller vessels1,2. Additionally, many vascular casting techniques destroy the surrounding tissue, preventing further analysis of the sample3-5. One method which circumvents these issues is micro-Computed Tomography (&mu;CT). &mu;CT imaging can scan at resolutions &lt;10 microns, is capable of producing 3D reconstructions of the vascular network, and leaves the tissue intact for subsequent analysis (e.g., histology and morphometry)6-11. However, imaging vessels by ex vivo &mu;CT methods requires that the vessels be filled with a radiopaque compound. As such, the accurate representation of vasculature produced by &mu;CT imaging is contingent upon reliable and complete filling of the vessels. In this protocol, we describe a technique for filling mouse coronary vessels in preparation for &mu;CT imaging.
Two predominate techniques exist for filling the coronary vasculature: in vivo via cannulation and retrograde perfusion of the aorta (or a branch off the aortic arch) 12-14, or ex vivo via a Langendorff perfusion system 15-17. Here we describe an in vivo aortic cannulation method which has been specifically designed to ensure filling of all vessels. We use a low viscosity radiopaque compound called Microfil which can perfuse through the smallest vessels to fill all the capillaries, as well as both the arterial and venous sides of the vascular network. Vessels are perfused with buffer using a pressurized perfusion system, and then filled with Microfil. To ensure that Microfil fills the small higher resistance vessels, we ligate the large branches emanating from the aorta, which diverts the Microfil into the coronaries. Once filling is complete, to prevent the elastic nature of cardiac tissue from squeezing Microfil out of some vessels, we ligate accessible major vascular exit points immediately after filling. Therefore, our technique is optimized for complete filling and maximum retention of the filling agent, enabling visualization of the complete coronary vascular network &#x2013; arteries, capillaries, and veins alike.

Visualization of the coronary vessels is critical to advancing our understanding of cardiovascular diseases. Here we describe a method for perfusing murine coronary vasculature with a radiopaque silicone rubber (Microfil), in preparation for micro-Computed Tomography (&mu;CT) imaging.

זלוף מדרדר ומילוי בכלי הדם הכליליים עכבר כהכנה מיקרו טומוגרפיה ממוחשבת והדמיה

Visualization of the vasculature is becoming increasingly important for understanding many different disease states. While several techniques exist for ...

A Murine Model of Stent Implantation in the Carotid Artery for the Study of Restenosis

Despite the considerable progress made in the stent development in the last decades, cardiovascular diseases remain the main cause of death in western countries. Beside the benefits offered by the development of different drug-eluting stents, the coronary revascularization bears also the life-threatening risks of in-stent thrombosis and restenosis. Research on new therapeutic strategies is impaired by the lack of appropriate methods to study stent implantation and restenosis processes. Here, we describe a rapid and accessible procedure of stent implantation in mouse carotid artery, which offers the possibility to study in a convenient way the molecular mechanisms of vessel remodeling and the effects of different drug coatings.

A model of stent implantation in mouse carotid artery is described. Compared to other similar methods, this procedure is very rapid, simple and accessible, offering the possibility to study in a convenient way the vascular wall reaction to different drug-eluting stents and the molecular mechanisms of restenosis.

דגם Murine של השתלת תומכן בעורק הראשי לחקר restenosis

Despite  the considerable progress made in the stent development in the last decades,  cardiovascular diseases remain the main cause of death in western ...

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that MicroCT provides quantitative high-resolution three-dimensional (3D) anatomical data non-destructively and longitudinally. Most importantly, with the development of a novel preclinical iodinated contrast agent called eXIA160, functional and metabolic assessment of the heart became possible. However, prior to the advent of commercial MicroCT scanners equipped with X-ray flat-panel detector technology and easy-to-use cardio-respiratory gating, preclinical studies of cardiovascular disease (CVD) in small animals required a MicroCT technologist with advanced skills, and thus were impractical for widespread implementation. The goal of this work is to provide a practical guide to the use of the high-speed Quantum FX MicroCT system for comprehensive determination of myocardial global and regional function along with assessment of myocardial perfusion, metabolism and viability in healthy mice and in a cardiac ischemia mouse model induced by permanent occlusion of the left anterior descending coronary artery (LAD).

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

This method outlines the use of Quantum Micro-Computed Tomography (MicroCT) to assess cardiac morphology, function, perfusion, metabolism and viability with iodinated contrast agent in mice with experimentally-induced myocardial ischemia. The technique can be applied for non-destructive high-throughput longitudinal in vivo imaging of various animal models of human heart disease.

In vivo כמותי הערכת מבנה שריר הלב, תפקוד, זלוף ואת הכדאיות שימוש טומוגרפיה לב מיקרו שחושב

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. Moreover, by rupture of the defective vascular wall, atherosclerosis induces occlusive thrombus formation, which represents the main cause of myocardial infarction or stroke and the most frequent cause of death. Despite the advances in the cardiovascular field, many questions remain unanswered, and additional basic research is essential to improve our understanding of the molecular mechanisms during atherosclerosis and its effects. Due to limited clinical studies, there is a need for representative animal models recreating atherosclerotic conditions such as neointima formation after stent implantation, balloon angioplasty, or endarterectomy. Since the mouse presents many advantages and is the most frequently used model for studying molecular processes, the current study proposes an invasive procedure of endothelial denudation, also known as the wire-injury model, which is representative of the human condition of neointima formation in arteries after revascularization procedures.

This study describes an invasive procedure for the induction of accelerated atherosclerosis in mice. In comparison to other methods using electric- or cryo-induced injury, mechanical-induced injury mimics the human condition of restenosis after revascularization therapies and is ideal for the study of the molecular mechanisms involved.

אינדוקציה של טרשת עורקים מואצת בעכברים: מודל "פגיעת חוט"

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

Biodegradable Magnesium Stent Treatment of Saccular Aneurysms in a Rat Model - Introduction of the Surgical Technique

The steady progess in the armamentarium of techniques available for endovascular treatment of intracranial aneurysms requires affordable and reproducable experimental animal models to test novel embolization materials such as stents and flow diverters. The aim of the present project was to design a safe, fast, and standardized surgical technique for stent assisted embolization of saccular aneurysms in a rat animal model.
Saccular aneurysms were created from an arterial graft from the descending aorta.The aneurysms were microsurgically transplanted through end-to-side anastomosis to the infrarenal abdominal aorta of a syngenic male Wistar rat weighing &#62;500 g. Following aneurysm anastomosis, aneurysm embolization was performed using balloon expandable magnesium stents (2.5 mm x 6 mm). The stent system was retrograde introduced from the lower abdominal aorta using a modified Seldinger technique.
Following a pilot series of 6 animals, a total of 67 rats were operated according to established standard operating procedures. Mean surgery time, mean anastomosis time, and mean suturing time of the artery puncture site were 167 &#177; 22 min, 26 &#177; 6 min and 11 &#177; 5 min, respectively. The mortality rate was 6% (n=4). The morbidity rate was 7.5% (n=5), and in-stent thrombosis was found in 4 cases (n=2 early, n=2 late in stent thrombosis).
The results demonstrate the feasibility of standardized stent occlusion of saccular sidewall aneurysms in rats - with low rates of morbidity and mortality. This stent embolization procedure combines the opportunity to study novel concepts of stent or flow diverter based devices as well as the molecular aspects of healing.

Reproducable experimental animal models are needed for the testing of novel embolization materials, which have been designed to treat endovascular occlusion of intracranial aneurysms (IA). The present study aims to develop a safe and standardized surgical technique for stent assisted embolization of saccular aneurysms in a rat animal model.

מגנזיום מתכלה סטנט לטיפול מפרצות Saccular במודל חולדה - מבוא לשיטת כירורגי

The steady progess in the armamentarium of techniques available for endovascular treatment of intracranial aneurysms requires affordable and reproducable ...

Neuroscience

Novel Percutaneous Approach for Deployment of 3D Printed Coronary Stenosis Implants in Swine Models of Ischemic Heart Disease

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally (3D) printed coronary implants can be employed to percutaneously create a focal coronary stenosis. However, reliable delivery of the implants can be difficult without the use of ancillary equipment. We describe the use of a mother-and-child coronary guide catheter for stabilization of the implant and for effective delivery of the 3D printed implant to any desired location along the length of the coronary vessel. The focal coronary narrowing was confirmed under coronary cineangiography and the functional significance of the coronary stenosis was assessed using gadolinium-enhanced first-pass cardiac perfusion MRI. We showed that reliable delivery of 3D printed coronary implants in swine models (n = 11) of ischemic heart disease can be achieved through repurposing mother-and-child coronary guide catheters. Our technique simplifies the percutaneous delivery of coronary implants to create closed-chest swine models of focal coronary artery stenosis and can be performed expeditiously, with a low procedural failure rate.

We describe a novel, cost-effective, and efficient technique for percutaneous delivery of three-dimensionally printed coronary implants to create closed-chest swine models of ischemic heart disease. The implants were fixed in place using a mother-and-child extension catheter with high success rate.

רומן פרעורית הגישה לפריסה של 3D הודפס שתלים היצרות כלילית בתוך מודלים החזירים של מחלת לב איסכמי

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally ...

Implantation of Human-Sized Coronary Stents into Rat Abdominal Aorta Using a Trans-Femoral Access

Percutaneous coronary intervention (PCI), combined with the deployment of a coronary stent, represents the gold standard in interventional treatment of coronary artery disease. In-stent restenosis (ISR) is determined by an excessive proliferation of neointimal tissue within the stent and limits the long-term success of stents. A variety of animal models have been used to elucidate pathophysiological processes underlying in-stent restenosis (ISR), with the porcine coronary and the rabbit iliac artery models being the most frequently used. Murine models provide the advantages of high throughput, ease of handling and housing, reproducibility, and a broad availability of molecular markers. The apolipoprotein E deficient (apoE-/- ) mouse model has been widely used to study cardiovascular diseases. However, stents must be miniaturized to be implanted into mice, involving important changes of their mechanical and (potentially) biological properties. The use of apoE-/- rats can overcome these shortcomings as apoE-/- rats allow for the evaluation of human-sized coronary stents while at the same time providing an atherogenic phenotype. This makes them an excellent and reliable model to investigate ISR after stent implantation. Here, we describe, in detail, the implantation of commercially available human coronary stents into the abdominal aorta of rats with an apoE-/- background using a trans-femoral access.

This protocol describes the implantation of human coronary stents into the abdominal aorta of rats with an apoE-/- background using a trans-femoral access. Compared with other animal models, murine models carry the advantages of high throughput, reproducibility, ease of handling and housing, and a broad availability of molecular markers.

השתלת סטנטים כליליים בגודל אנושי לתוך אב העורקים בטן עכברוש באמצעות גישה טרנס-ירך

Percutaneous coronary intervention (PCI), combined with the deployment of a coronary stent, represents the gold standard in interventional treatment of ...

Preclinical Evaluation of Coronary Artery Stents

Coronary artery disease is a major contributor to morbidity and mortality worldwide. While lifestyle changes and medication are the cornerstones of treatment, coronary artery balloon angioplasty and stenting are routinely performed on patients with acute coronary syndromes and chronic coronary artery disease who remain symptomatic with optical medical treatment. Several generations of coronary stents have been developed over recent decades. Balloon angioplasty and stenting are supported by the use of pharmaceutical agents applied onto balloons and the stent surface, either to advance the healing properties of the artery post-intervention or to prevent the formation of restenosis. New devices need to be rigorously tested for safety and efficacy before acceptance into clinical practice; thus, there is a continuing need for reliable and reproducible preclinical methods of stent evaluation. We describe here a pig coronary artery model as well as an atherosclerotic rabbit model for coronary artery stent research and describe basic steps in intravascular imaging and stent histology.

New coronary artery stent designs and materials must be tested before clinical use in relevant preclinical models. Here we describe an atherosclerotic rabbit aorta model and a pig coronary artery model for stent research with in vivo and histological analyses.

Coronary artery disease is a major contributor to morbidity and mortality worldwide. While lifestyle changes and medication are the cornerstones of ...