Kemirgen Sol Ön İnen (LAD) koroner arter ligasyonu: Miyokard İnfarktüsü Yönelik Gelişmiş ve Basitleştirilmiş Modeli

Özet

We provide a reliable method for left anterior descending artery (LAD) ligation in a mouse model. This method is comparatively less invasive than other methods, involving endotracheal intubation, a left-sided thoracotomy approach, and thoracentesis. This method can be used as a model for both acute and chronic myocardial infarction (MI).

Özet

İskemik kalp hastalığı (İHD), veya akut koroner sendrom (AKS), Amerika Birleşik Devletleri'nde önde gelen ölüm nedenlerinden biridir. IHD oksijen kaybına ve kalp kası takip eden nekroz ile sonuçlanan, kalp Kan akışında ile karakterize edilir. MI modeli kısa süreli iskemi-reperfüzyon modeli ve uzun vadeli kalıcı ligasyonu model olarak kullanılmak üzere popülerlik kazanmıştır. Aşağıda, LAD kalıcı ligasyonu için güvenilir bir yöntem açıklanmaktadır. Fare genetik mühendisliği teknolojisi daha gelişmiş hale geliyor ve kaliteli fare cerrahi aletlerin artan kullanılabilirliği ile birlikte, fare MI ameliyatları için popüler bir model haline gelmiştir. Bizim cerrahi modeli fare hızlı iyileşme için kolayca çevrilebilir anestetik kullanımını içermektedir; trakeotomi içeren olmadan minimal invaziv bir endotrakeal intubasyon; ve göğüs ek insizyon olmadan orijinal torakotomi sitesi aracılığıyla Torasentesiz olduğu gibietkili bir göğüs boşluğundan kan ve havayı çıkarmak için bazı başka yöntemler de yapılır. Bu yöntem nispeten büyük ölçüde, cerrahi ve ameliyat sonrası komplikasyonlar ve ölüm oranını azaltır ve tekrarlanabilirlik geliştirir, diğer yöntemlere göre daha az invaziv.

Giriş

Koroner hastalık veya ACS, en yaygın kardiyovasküler olay ve 2020 ^1'de morbidite ve mortalitenin dünya çapında ana nedeni olarak kabul edilecektir. ACS nedeni nedeniyle örneğin kalp dokusu ² kan akışını azaltan bloke eden veya bir koroner aterosklerotik plak yırtılması için bir miyokardiyal tromboz varlığıdır. Bu nedenle, miyokardiyal enfarktüs (MI) ^{3, 4,} akut miyokart iskemisi mevcudiyeti ile uyumlu klinik işaretler vardır. MI ventriküler disfonksiyon ve kalp yetmezliği ^{5, 6} yol açabilir kardiyomiyositlerinin kütle kaybı ve patolojik ventriküler yeniden bir ilerleme, yol açar.

IHD çalışma için en etkin yollarından biri, bir hayvan modelinde insan miyokardiyal enfarktüs taklit etmek olmuştur. Bu LAD içinde tıkayarak elde edilirFareler. Bu modeli kullanarak, kalp İHD kaynaklanan hasarlara karşı korunabilir nasıl inceliyoruz.

Son on yılda, araştırmacılar farelere sıçanlardan kayması dahil, daha küçük hayvanlara büyük hayvan modelleri kullanılarak kaymasıyla. Daha küçük fare modeli, küçük boyutları dahil olmak üzere çeşitli nedenlerle, büyük çöp boyutu korumak için düşük maliyetli ve kısa gebelik süresi, hem de transjenik ve gen nakavt modeller ⁷ geniş kullanılabilirliği için tercih başlıyor. Fareler boyutu küçük olmasına rağmen, kendilerine özel geliştirilen yeni cerrahi aletleri bu gelişmede yardımcı olmaktadır. Bizim yöntem bu yeni cerrahi araçlar kullanmaktadır.

çeşitli yöntemler invaziv bir trakeotomi uygulamak iken, biz endotrakeal entübasyon daha az invazif yöntemi kullanın. Orofarenksin havai aydınlatma kullanarak, t için daha güvenli ve daha az travmatik bir deneyim sağlayan, herhangi bir kesi oluşturmadan entübeo hayvan. Daha sonra fare bir vantilatör yerleştirilir ve tüm işlem boyunca izofluran tutulur. o kesildiğinde hayvan anestezi kurtarmak için nedeniyle ilaç tarafından üretilen anestezi kısa süreli olmasından, sadece birkaç dakika sürer. Bizim cerrahi modeli de minimal invaziv torasenteze içerir. germe pnömotoraks: Orijinal torakotomi kesikten thoracentesis kullanılarak göğüs boşluğundan kan ve fazla hava dikkatlice çıkarılması, LAD ligasyon ortak bir ameliyat sonrası komplikasyonlar ele almıştır. Diğer yöntemler-on torasentezler-etti vermiştir az ameliyat sonrası komplikasyonlar için trakeotomi ve başka kullanılan iki ilave yarıkların olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve büyük ölçüde ölüm oranı azalmış olmakla bu yöntem.

Protokol

Bu hayvan protokolü gözden geçirmiş ve Rhode Island Hastanesinde Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır.

1. Anestezi ve Entübasyon

1. ameliyat sonrası ağrı ilaç dozunu hesaplamak için fare tartılır.
2. indüksiyon odasında fare yerleştirin ve 9 için% 4 izofluran teslim - boyunca hayvan izleme, 10 dakika. Cihaz, yaklaşık 250 ° C'ye kadar ön ısıtma, böylece sıcak bir boncuk sterilizatör açın. 20 dakika - Ön ısıtma 15 alacaktır.
3. Fare yaklaşık 32 nefes / dk bir nefes oranı ile anestezi derinliğinin uçağı, ulaştığında, bir strafor gemide fare sırtüstü yatırın yerleştirin ve açık ağzını tutmak için üst kesici dişler güvence altına elastik bir bant kullanın. Bir ayak tutam yaparak sedasyon onaylayın. orofarenks görüntülenmiştir böylece fare üzerinde yüksek yoğunluklu bir ışığı yerleştirin.
4. çene ve bir çift açık eğri forsepsforseps dışına dilini kaldırmaya karar verdi. veya biraz fare vücuduyla göz seviyesinin altında konumlandırılmış ise entübe emin olun. Cerrahi loupes kullanılması tavsiye edilir.
5. ses telleri açılıp kapanmasını Görselleştirin. Açıkken eklemek 20 gauge, 1 in bir küt uçlu bir iğne introduser intravenöz (IV) kateter. trakea açılışına kılavuz kateterin ama trakea içine iğneyle önlemek için iğne kullanın. Doğru yerleştirme Doğrulama plastik bir transfer pipet kullanarak yapılabilir.
6. Bir ısıtma cihazı ile donatılmış bir çalışma yüzeyine entübe fare aktarın. 150 uL / ​​inme felç hacmi ve / dakika 130 vuruş bir hareket hızına ayarlanmış küçük bir kemirgen vantilatöre fare bağlayın.
7. % 2.5 izofluran verin. ikili göğüs yükselişi kontrol ederek entübasyon olun. Bir ayak tutam yaparak anestezi olun. Tam anestezi olmak üzere vantilatör 10 dk - fare 5 gerekebilir.

2. Fare hazırlama

1. Vantilatör ve IV kateter arasındaki bağlantı yerinde entübasyon aşağı tüp bant. ekstremitelerde aşağı Teyp. Gözleri steril yağlama damla yerleştirin.
2. Bir elektrik ustura ile toraks ventral sol tarafını Trim. Kuru mendil ile tıraş kürk toz ve steril bir pamuk bez kullanılarak epilasyon kremi küçük bir tabaka uygulanır. 45 sn - krem ​​yaklaşık 30 saç folikülleri ile temas halinde kalmalıdır.
3. krem işlemleri sırasında, emmek için Betadine dolu üç 1.5 mL tüpler üç steril pamuk ile yerleştirin. damıtılmış su ile nemlendirilmiş olan mendiller kullanarak, yavaşça krema ve kürk silin.
4. merkezden çevreye doğru hareket eden bir dairesel hareket içinde, temizleme Betadine ve steril% 70 izopropanol hazırlık pedleri alternatif, cerrahi alan üç kez temizleyin. fare cerrahi alanın üzerine çeyrek ölçülü delik ile bir steril örtüyü yerleştirin.
5. mous çevresindeki alanı temizleyin% 70 etanol ile, e. bir kez daha bir ayak tutam anestezi olun.

3. LAD Ligasyon

1. yaklaşık 20 saniye boyunca 250 ° C'ye ısıtılmış, sıcak bir boncuk sterilizatör otoklava cerrahi aletleri yerleştirin. Steril otoklavlanmış cerrahi örtü üzerine steril aletleri yerleştirin. Don ameliyat eldivenleri.
2. nazikçe belirgin kılıç şeklinde kıkırdak solunda bir noktada yaklaşık 5 mm deriyi kaldırmak için ince uçlu forseps kullanın. manubrium seviyesine yukarı bu noktadan deride dikey kesi oluşturmak için bir No. 10 bıçak ile bir cerrahi neşter kullanın.
3. yumuşak kas ve deri tabakaları ayırmak için eğri forseps. cilt kesisi sonrasında kas tabakası açın. kas tabakasının, kesi her iki tarafında biri aracılığıyla iki 5-0 polipropilen sütür yerleştirin ve kas tabakası açık tutmak için kelepçeleri ile geçici olarak Sütürleri.
4. Aşağıdaki, tanımlama ve üçüncü interkostal bir kesi yapmakgöğüs kafesi doğal açısı. farenin sol ekstremite bandı çıkarın ve bantla sağ arka ayağı olan sol arka ayağını sabitleyin. Bandın uzun parça kesin ve hafifçe yükseltilmiş pozisyonda ameliyat yüzeyine sol ön ayağı sabitleyen. % 70 etanol ile eldiven temizleyin.
5. Nazikçe ^3. ve ^4. kaburga ayırın Retraktörün kullanın. yaklaşık olarak 1 x koklea steril bir gazlı bez küçük bir bölümü kesin ve steril% 0.9 tuzlu su içinde daldırma. aşırı tuzlu su sıkın ve yavaşça işlem sırasında kazara akciğer hasarı önlemek için sol akciğer karşı gazlı eklemek için forseps kullanır.
6. Yavaşça forseps ile ince perikard çıkarın.
7. Steril bir pamuklu çubukla kapalı pamuk az miktarda Gözyaşı ve küçük top şekline getirin. steril% 0.9 tuzlu su içine bu pamuk Dip ve yavaşça arterleri takdir kalp yüzeyi üzerinde bez. Yavaşça yukarıya doğru sol kulak kepçesi itip altında koroner arterler bulunneath.
8. LAD belirlenmesi ve LAD altına bir 8-0 naylon dikiş geçmesi; İki tam ligasyonu sabitlemek için atar. ligasyonu başarılı olursa, bağ irade blanch sol ventrikül uzak.
9. forseps kullanarak, daha önce yerleştirilen tül kaldırmak ve sonra yavaşça Retraktörü çıkarın. torakotomi açıklığından göğüs boşluğuna 25-gauge iğne takılı bir 6-in-25-gauge, esnek tüp yerleştirin. sol akciğer üzerindeki boşluk içine boru 2 - yaklaşık 1 Advance. Bir yatar pozisyonda fare dönün ve% 70 etanol ile eldiven temizleyin.
10. yerinde göğüs tüpü tutarak, göğüs kafesi kapatmak için basit Kesintiye desen 5-0 polipropilen sütür kullanın. Açık kas tabakasını tutan iki dikiş çıkarın. yerinde tekrar göğüs tüpü tutmak, kas tabakası kapatmak için basit bir sürekli olan bir model içinde 5-0 polipropilen dikişlerle kullanın.
11. göğüs tüpü 25 numara bir iğnenin bir 1 ml şırınga takın. Yavaşça dalma ile yukarı doğru çekerekr aynı anda yavaş yavaş forseps ile göğüs boşluğundan göğüs tüpü çakılırken. Bu adım, başka bir şekilde pnömotoraks göğüs boşluğunda ve sonuç olarak takılıp kalabilmektedir fazla havayı ve kan kaldırır, yavaş yavaş boru ekstrakte edin.
12. Şırınga dolduğunda, iğne, şırınganın ayırmak ve bir atık cam kap veya lavaboya atık imha. göğüs tüpü tamamen çekme kadar bu işleme devam edin. göğüs sıkıca kapatılmış olduğundan emin olun.
13. % 1.5 izofluran azaltır. Basit bir Kesintiye desen 4-0 polipropilen sütür ile cilt kapatın. kapalı izofluran buharlaştırıcı açın.
14. intraperitonal (İP) enjeksiyon yoluyla% 0.9 tuzlu su içinde 0.1 mg / mL buprenorfin yönetmek. Topikal kesi% 0.9 tuzlu su içinde 2 mg / mL Bupivakain 2 mg / ml lidokain uygulanır. Fare ağırlığına tuz miktarı ölçekleme, bir deri altından enjeksiyon ile% 0.9 salin 500 uL - 200 arasında uygulayınız.
15. Admini sonra 5 dakika bekleyinağrı kesici stering entübasyon tüpten fare kaldırın. Bu solunumunu durdurma geçişte yardımcı olur.
    1. Fare solunumunu durdurma kez ikili göğüs artış yoksa, iğne açmayı gerçekleştirmektedir. Bu direncinde ani azalma ile belirtilen göğüs boşluğu, girene kadar Bunu yapmak için, 25-gauge, steril bir iğne ve 3 ^{ve 4.} kaburgalar arasındaki bir 1 ml hava tanıtır. Fazla havayı çıkarmak için pistonu yavaşça yukarı doğru çekin.
16. Fare yeterli ikili solunum hızı ve derinliği gösterir ve bir ayak tutam yanıt verdiğinde, bir ısı lambası altında temiz bir kurtarma kafesine fareyi yerleştirin. 20 dakika - 15, bir laminar akış başlığı içinde izlenmesi, nemli gıda ve su şişesi ile fare sağlar. abartılı bir nefes çabası, aşırı kanama veya diğer potansiyel olarak yaşamı tehdit eden komplikasyonlar için izleyin.
17. Üç gün için, bir IP vasıtasıyla 0.1 mg / mL buprenorfin ağrı ilaç yönetmekGünde iki kez jection. Günlük fare izleyin.

Sonuçlar

Fareler yirmi sekiz gün ameliyattan sonra ötenazi uygulandı, ve kalpleri hasat ve incelenmektedir. 75 mg / kg ketamin ve 5 - - 10 mg / kg ksilazin fareler 50 ile anestezi uygulanmıştır. Hayvan yeterli anestezi altında olduğunda, göğüs boşluğu açıldı ve bir 23 gauge iğne kullanarak, soğuk bir potasyum klorid (KCL, 30 mM), kalbin arka taban bölgesine enjekte edilir. Kalp diastolde tutuklandı. ligasyon daha geçerli olabilmesi için, kalp hayvan çıkarılır ve% 4 paraf...

Tartışmalar

Laboratuvar MI modelinin artan kullanımıyla birlikte, tarif edilen prosedürü, ameliyat sonrası ağrı ve rahatsızlık en aza indirirken, farelerin verim ve hayatta kalma oranını geliştirmek için çalışmaktadır. Bu protokol, LAD ligasyonu prosedürün çeşitli yönlerine çeşitli iyileştirmeler yaparak mortalite en aza indirmek için çaba göstermektedir. Birkaç ayrımlar vardır. Nedeniyle anestezi bunların uzun süreli yararına, indüksiyon için izofluran ile birlikte ketamini ve k...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
High-Intensity Light Source	Harvard Apparatus	72-0215
SurgiSuite Operating Platform	Kent Scientific Corporation	SurgiSuite	Uses a rechargeable, battery-operated far infrared warming pad. Charge overnight before surgery.
SurgiSuite LED Lighting Kit	Kent Scientific Corporation	SURGI-5003
Hot Bead Sterilizer	Fine Science Tools	18000-45	Preheating takes 15 - 20 min. Instruments take 20 s to sterilize.
Small Rodent Anesthesia System	VetEquip Inc.	901810
Isofluorane	Piramal Enterprises	66794-017-10
Buprenorphine	Rhode Island Hospital Pharmacy	NDC 12496-0757-1, 12496-0757-5
Surgical Loupes	Roboz	RS-6687
Small Rodent Ventilator	Harvard Apparatus	73-0043
Lubricating Drops	Thermo Fisher Scientific	19-898-350
Electric Razor	Kent Scientific Corporation	CL 9990-1201
Hair Removal Cream	Nair
Medical Tape	Thermo Fisher Scientific	18-999-380
Betadine	Thermo Fisher Scientific	19-027136
70% Isopropanol Wipes	Thermo Fisher Scientific	22-363-750
Surgical Drapes	Braintree	SP-TS
Surgical Gloves	Thermo Fisher Scientific	18999102D
5-0 Polypropylene Sutures	Ethicon	8630G
8-0 Nylon Sutures	Fine Science Tools	12051-08
Platinum-Cured Tubing	Harvard Apparatus	72-1042	0.3 mm inside diameter x 0.6 mm outside diameter
0.9% Saline	Thermo Fisher Scientific	19-310-207
4-0 Polypropylene Sutures	Ethicon	8631G
1 CC Syringe with 25-Gauge Needle	Thermo Fisher Scientific	14-826-100
Scissors	Kent Scientific Corporation	INSS600225
Forceps	Kent Scientific Corporation	INS700100
Cotton Swabs	Thermo Fisher Scientific	23-400-118
IV Catheter, 20-Gauge	Thermo Fisher Scientific	NC9892181
Retractor	Kent Scientific Corporation	INS 750369
Forceps	Fine Science Tools	11003-12
Dissecting Forceps, Straight	Kent Scientific Corporation	INS 700101
Dissecting Forceps, Curved	Kent Scientific Corporation	INS 700103
Hemostatic Forceps, Straight	Kent Scientific Corporation	INS 750451
Hemostatic Forceps, Curved	Kent Scientific Corporation	INS 750452
Tissue Forceps	Kent Scientific Corporation	INS 700131
Needle Holder	Kent Scientific Corporation	INS 600109
Scissors	Kent Scientific Corporation	INS 600225