3D血管造影法を用いた In vivo ヒツジモデルにおける下大静脈のコンプライアンスと拡張性の定量化

要約

このプロトコルでは、カテーテル法と3D血管造影法を生存手順として使用して、静脈のコンプライアンスと伸展性の in vivo 定量化が可能になり、さまざまな潜在的なアプリケーションが可能になります。

要約

合成血管移植片は、同種移植片、自家移植片、および異種移植片のいくつかの課題を克服しますが、多くの場合、それらが移植される天然血管よりも剛性が高く、準拠性が低くなります。ネイティブの容器とのコンプライアンスマッチングは、グラフトの成功のための重要な特性として浮上しています。船舶のコンプライアンスを評価するための現在のゴールドスタンダードには、船舶の切除と ex vivo 二軸機械試験が含まれます。私たちは、自然な生理機能をよりよく反映し、流れる血液や存在する形態学的変化によって引き起こされる圧力変化の影響を考慮に入れた、静脈のコンプライアンスと伸展性を評価する ためのin vivo 法を開発しました。

この方法は、動物の使用の必要性を減らしながら、縦断的研究を容易にする生存手順として設計されています。私たちの方法では、20 mL/kg の生理食塩水ボーラスを静脈血管系に注入し、その後、ボーラスの前後の 3D 血管造影を取得して、ボーラスによって誘発される変化を観察し、同時に標的領域の血管内圧測定を行います。その後、ボーラスの前後に血管の円周と断面積を測定することができます。

これらのデータと血管内圧により、特定の方程式のコンプライアンスとディステンシビリティを計算することができます。この方法は、天然の未手術のヒツジにおける下大静脈のコンプライアンスとディステンシビリティを、長期拡張ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)グラフトを移植したヒツジの導管と比較するために使用されました。天然の血管は、すべての測定場所でPTFEグラフトよりも準拠性が高く、伸縮性が高いことがわかりました。この方法は、静脈のコンプライアンスと伸展性の in vivo 測定を安全に提供できると結論付けています。

概要

重篤な心臓異常のある患者は再建手術が必要です。ほとんどの再建手術では、血管移植片などの補綴材料を使用する必要があります。この空間を橋渡しする可能性のある導管には、合成材料または生物学的材料が含まれます。当初、同種移植片はフォンタン導管として使用されていましたが、石灰化と急性期のインシデントの発生率が高いため、その後放棄されました¹。現在、無機高分子に由来する合成血管グラフトが使用されています。これらの移植片は、移植される天然の血管よりも順応性が低く、狭窄、閉塞、石灰化などの長期的な合併症を引き起こすという課題が残っています1,2,3,4,5。

合成血管移植片の構造は、機械的な引張強度に適しており、天然組織と比較して常にコンプライアンスが低くなります²。血管コンプライアンスは、圧力の変化に対する血管の体積の変化を定義し、機械的負荷に対する血管の応答性の指標として機能します。移植片材料と天然血管特性の違いは、コンプライアンスの不一致を生じさせ、血流パターンを混乱さ....

プロトコル

この研究プロトコルは、Nationwide Children's Hospital Abigail Wexner Research Institute(AR22-0004)のInstitutional Animal Care and Use Committeeによって承認されました。すべての動物は、国立衛生研究所が発行した「実験動物の世話と使用に関するガイド」に従って人道的なケアを受けました。

1.動物の調理

1. カテーテル挿入の1週間前に獣医チームに羊を評価してもらい、身体検査やバイタルサインの分析などを行い、動物が安全に麻酔を受けられることを確認します。
2. 麻酔導入時の胃内容物の誤嚥のリスクを制限するために、動物を一晩、または処置の12時間前まで絶食します。
3. コントロールパネルのオンボタンを押して、Cアームと3D血管造影システムをオンにします(図1A)。システムが完全にロードされるまで待ちます。
   注意: 透視検査が一時停止され、画像化の準備が整い、すべての人員が保護リードを着用していることを確認してください。
4. 1,000 mLの0.9%生理食塩水に1 mLのヘパリン(1,000 USP単位/mLの濃度)を添加して、手順で使用するヘパリン化生理食塩水を準備します。

ディスカッション

コンプライアンスと拡張性は、血管機能の主要な特性であり、潜在的な合併症や介入の指標として機能します。これらのパラメータの変化を正確に定量化し、比較することは、移植片の有効性を評価するために重要です。当社の in vivo 法は、 ex vivo 解析の限界を克服し、同等の結果を維持します。我々の in vivo データとBlumらによって提示された ex vivo データを比較.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.035" x 260 cm Rosen Curved Wire Guide	Cook Medical	G01253	Guide for holding placement swapping caths (Multi-track, IVUS, etc)
0.035"x 150 cm Glidewire	Terumo	GR3507	Guide for JR cath
0.9% Sodium Chloride Saline	Baxter Healthcare Corporation	NCH pharmacy	For diluting norepinpherine, pressure monitoring
10.0 Endotracheal tube	Coviden	86117	To secure airway
16 G IV catheter	BD	382259	To administer fluids and anesthetic drugs
22 G IV catheter	BD	381423	For invasive blood pressure
5Fr x .35" JR2.5	Cook Medical	G05035	Guide for rosen wire
70% isopropyl alcohol	Aspen Vet	11795782	Topical cleaning solution
7Fr x 100 cm Multi-track	B. Braun	615001	Collecting pressure, Administering contrast to specific intravascular location
9Fr Introducer sheath	Terumo	RSS901	Access catheter through skin into vessel for wires to pass through
ACT cartridge	Abbot Diagnostics	03P86-25	Activated Clotting Time
Angiographic syringe w/ filling spike	Guerbet	900103S	For contrast injector
Bag decanter	Advance Medical Designs, LLC	10-102	Punctures saline bag to pour and fill sterile bowl with saline
Butorphanol	Zoetis	NCH pharmacy	Sedation drug: Concentration 10 mg/mL, Dosage 0.1 mg/kg
Cath Research Pack	Cardinal Health	SAN33RTCH6	Cath pack with misc. supplies
Cetacaine	Cetylite	220	Topical anesthetic spray
Chloraprep	BD	930825	Topical cleaning solution
Chlorhexidine 2% solution	Vedco INC	VINV-CLOR-SOLN	Topical cleaning solution
Conform stretch bandage	Coviden	2232	Neck wrap to prevent bleeding
Connection tubing	Deroyal	77-301713	Connects t-port to fluid/drug lines
Diazepam	Hospira Pharmaceuticals	NCH pharmacy	Sedation drug: Concentration 5 mg/mL, Dosage 0.5 mg/kg
EKG monitoring dots	3M	2570
Fluid administration set	Alaris	2420-0007
Fluid warming set	Carefusion	50056
Hemcon Patch	Tricol Biomedical	1102	Patch for hemostasis
Heparin	Hospira, Inc	NCH pharmacy	Angicoagulant: 1,000 USP units/mL
Infinix-i INFX-8000C	Toshiba Medical Systems	2B308-124EN*E	Interventional angiography system
Invasive pressure transducer	Medline	23DBB538	For invasive blood pressure
Isoflurane	Baxter Healthcare Corporation	NCH pharmacy	Anesthetic used in prep room
Ketamine	Hospira Pharmaceuticals	NCH pharmacy	Sedation drug: Concentration 100 mg/mL, Dosage 4 mg/kg
Lubricating Jelly	MedLine	MDS0322273Z	ET tube lubricant
Micropuncture Introducer Set	Cook Medical	G47945	Access through skin into vessel
Needle & syringes	Cardinal Health	309604	For sedation
Norepinpherine Bitartrate Injection, USP	Baxter Healthcare Corporation	NCH pharmacy	1 mg/mL
Optiray 320	Liebel-Flarsheim Company, LLC	NCH pharmacy	Contrast
Optixcare	Aventix	OPX-4252	Corneal lubricant
OsiriX MD	Pixmeo SARL	-	DICOM Viewer and Analysis software
Pressure infusor bag	Carefusion	64-10029	To maintain invasive blood pressure
Propofol	Fresenius Kabi	NCH pharmacy	Anesthetic drug: Concentration 10 mg/mL, Dosage 20-45 mg·kg-1·h-1
Silk suture 3-0	Ethicon	C013D	To secure IV catheter
SoftCarry Stretcher	Four Flags Over Aspen	SSTR-4
Stomach tube	Jorgensen Lab, INC	J0348R	To release gastric juices and gas and prevent bloat
T-port	Medline	DYNDTN0001	Connects to IV catheter
Urine drainage bag	Coviden	3512	Connects to stomach tube to collect gastric juices
Warming blanket	Jorgensen Lab, INC	J1034B