İnfrarenal Abdominal Aort Anevrizması Porcine Modeli

Özet

Bu yeni model balon anjiyoplasti, elastaz / kollajenaz perfüzyon, topikal elastaz uygulaması ve oral bileşik β-aminopropionitril uygulaması, kollajen çapraz bağlama ile müdahale bir arada kullanarak domuz sağlam infrarenal abdominal aort anevrizmaları oluşturur.

Özet

Abdominal aort anevrizmalarını incelemek için büyük hayvan modelleri seyrektir. Bu modelin amacı domuzda tekrarlanabilir, klinik olarak anlamlı infrarenal abdominal aort anevrizmaları (AAA) oluşturmaktır. Bunu başarmak için, balon anjiyoplasti, elastaz ve kollajenaz ve β-aminopropionitril (BAPN) adı verilen lysil oksidaz inhibitörü kombinasyonunu kullanarak klinik olarak anlamlı infrarenal aort anevrizmaları yaratıyoruz, insan hastalığına benzer.

Noncastrated erkek domuz kanda sabit bir devlet elde etmek için ameliyattan önce 7 gün boyunca BAPN beslenir. Orta hat laparotomi yapılır ve infrarenal aort çevresel olarak kesilir. İlk ölçüm, anevrizma indüksiyonundan önce balon anjiyoplasti, elastaz (500 adet)/kollajenaz (8000 adet) perfüzyon ve topikal elastaz uygulaması kombinasyonu ile kaydedilir. Domuz lar, ameliyat sonrası 7, 14 veya 28' de terminal prosedürüne kadar her gün BAPN ile beslenir, bu sırada anevrizma ölçülür ve doku temin edilir. BAPN + cerrahi domuzlar tek başına ameliyat olan domuzlarla karşılaştırılır.

BAPN ile tedavi edilen domuzlarda ortalama %89.9 ± %47.4, 14.gün %58.1 ve 28. Tek başına cerrahi ile tedavi domuzgün 28 (p < 0.0003) bapn + cerrahi hayvanlara göre önemli ölçüde daha küçük anevrizmalar vardı. BAPN + cerrahi grubunda son dönem anevrizmal hastalığının makroskopik ve immünohistokimyasal bulgusu vardı.

Klinik olarak anlamlı infrarenal AAA balon anjiyoplasti kullanılarak indüklenebilir, elastaz / kollajenaz perfüzyon ve topikal uygulama, oral BAPN ile desteklenmektedir. Bu model insan hastalığının işaretleri ile büyük, klinik olarak önemli AAA oluşturur. Bu, AAA patogenezi ve AAA tedavisi için yeni tedaviler ve cihazların test açıklanması için önemli etkileri vardır. Modelsınırlamaları domuz tarafından yutulan BAPN varyasyon, elastaz perfüzyon kalitesi ve BAPN maliyeti içerir.

Giriş

Hastalık Kontrol Merkezi (CDC) göre, aort anevrizmaları (AA) Amerika Birleşik Devletleri'nde önde gelen ölüm nedeni ve önemli bir hastalık yükü temsil¹. Aort anevrizması, damar lümeninin ayrık bir kısmının %50^2'ninüzerinde bir genişlemesi olarak tanımlanır. Karın aort anevrizmaları (AAA) olarak adlandırılan karın da AA bir alt kümesi büyüyen bir endişe vardır. AAA yaklaşan rüptür veya diseksiyon kadar klinik olarak sessiz kalır, akut başlangıçlı, şiddetli karın ağrısı genellikle sadece mevcut belirti olmak^3,4. AAA rüptürü hemen hemen her^zaman%90 5 mortalite oranı ile ölümcüldür. Açık veya endovasküler cerrahi hastalar için tek tedavi seçeneğidir ve son derece morbid bir işlem olabilir. Daha da önemlisi, AAA tedavi için hiçbir tıbbi tedavi ile birkaç kardiyovasküler hastalıklardan biridir.

Bugüne kadar, AAA patogenezi üzerine yapılan araştırmaların çoğu, anevrizmaları tetiklemek için aort medyasında bulunan elastini bozan bir enzim olan elastaz kullanarak kemirgen modellerine odaklanmıştır. ^6,7 Ancak, aort yapısal değişikliklerin değerlendirilmesi olarak, insan anevrizmal hastalık için küçük hayvan modellerinin klinik translatability sınırlıdır, ve değişmiş hemodinamik boyutu nedeniyle sınırlıdır. Çünkü anatomik ve boyut benzerliği, domuz dolaşım sistemi kemirgenler daha insan biyolojisi ile daha iyi ilişkilidir⁸. Büyük hayvan modelleri, hastalık sürecinin hücresel mekanizmaların daha fazla anlaşılmasını sağlar, büyük memeliler için tedavi dozlarında yeni tedaviler geliştirmek için kullanılabilir, ve küçük hayvan modellerinde mümkün olmaz mekanik onarım cihazları, test. Ayrıca, kemirgen modellerinin akut doğası insan anevrizmal hastalığının kronikliği ve patolojik özelliklerini çoğaltmaz.

Elastaz ve β-aminopropionitril (BAPN) adı verilen bir bileşiğin kombinasyonu, daha büyük ve duvar trombüsü, diseksiyon ve rüptür⁹dahil olmak üzere kronik anevrizmal hastalığın sekeli içeren anevrizmalar oluşturarak, murine AAA modellerinde devrim yaratmıştır. BAPN kollajen crosslinking için gerekli olan lysyl oksidaz, bir inhibitörü, aort duvarının önemli bir bileşeni^10,11,12. Lysyl oksidaz aktivitesi yaşlanma ile azalır ve yaş ilişkisi ve karmaşık AA kronik doğası verilen, BAPN deneysel yaşlanma etkilerini taklit etmek için büyük bir potansiyele sahiptir^9,13,14. BAPN kullanımı ve subakut ortamda kronik hastalığı çoğaltmak için yeteneği AAA alternatif büyük hayvan modelleri üzerinde yeni bir avantaj sunuyor. Diğer kurulan domuz AAA modelleri ile karşılaştırıldığında, Bu model son dönem hastalığı nın işaretleri ile en büyük anevrizma oluşturur, ve sonuçlar daha önce yayınlanmıştır^8,11,15.

Bazı avantajlar, önemli kaynaklar ve yatırım başarıyla bazı müfettişler caydırmak olabilir bu modeli tamamlamak için gereklidir. Bu kaynaklar arasında ameliyathane, kalifiye cerrahlar ve anestezi sağlayıcıları, hayvan konutları ve veteriner personeline ameliyat sonrası bakıma yardımcı olmak için erişim yer almaktadır. Ayrıca, BAPN maliyeti bazı laboratuvarlar için engelleyici pahalı olabilir.

AAA oluşumunun karmaşık patofizyolojisini incelemek ve insan hastalığına çevirmek için çok az büyük hayvan modeli mevcuttur. AAA büyük hayvan modelleri insan hastalığı için yeni teknolojiler ve tedavilerin canlılığını değerlendirmek için önemlidir. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı domuz ileri evre infrarenal AAA bir tekrarlanabilir modeli oluşturmak oldu. BAPN ve elastaz domuz modelinin kullanımının mantığı, akut veya subakut ortamda insan anevrizmal hastalığının kronik doğasını ve sekelini taklit ederek AAA'nın patofizyolojisini daha iyi anlamak ve AAA için yeni tedavileri ve cihazları test etmektir. Tedavi.

Protokol

Hayvan protokolleri Virginia Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (No. 3848) tarafından onaylanmıştır.

NOT: Bu model daha önce Cullen ve ark. tarafından yayınlanmıştır ve Hynecek ve ark.^8,15tarafından açıklanan değiştirilmiş bir protokoldür.

1. Hayvanlar

1. Deneyler için 20-30 kg ağırlığında hadım edilmeyen erkek domuz kullanın.
2. BaPN yutulur ağırlık bazlı dozoranını maksimize etmek için, standart yemek bölünmüş yemek ve tam süt sade yoğurt veya ıslak köpek maması ile karışık BAPN 0,15 g/kg ile domuz sağlamak. Kanda sabit bir duruma ulaşmak için indeks operasyonundan 7 gün önce ve ameliyat sonrası kurs sırasında günlük olarak BAPN yönetimine başlayın.
   NOT: BAPN büyük miktarlarda yutulan çok sayıda yan etkileri vardır. BaPN ile beslenen hayvanlarla etkileşimde bulunduğunda veya BAPN'ı kullandığında şapka, önlük, eldiven ve ayakkabı kılıfları da dahil olmak üzere personel için izolasyon önlemleri giyilmelidir.
3. Ameliyattan önceki gece domuzları ameliyat başına sıfır (NPO) yapın.

2. Anestezi

1. İnterküler olarak uygulanan kiretamin-zolzepam 6 mg/kg, ksilazin (2 mg/kg) ve atropin sülfat (0.04 mg/kg) kullanılarak genel anestezi (GA) uygulanır.
2. Standart bir endotrakeal tüp (ETT) ve Miller bıçak kullanarak domuz entübe.
3. Kulak damarında 16 veya 18 gauge IV kullanarak periferik intravenöz (IV) erişim elde edin ve bantla sabitleyin.
4. ETT'yi anestezi makinesine bağlayın ve solunan isofluran (0.2 mg/kg) kullanarak GA'yı koruyun.
5. Ameliyat sırasında hayati belirtileri izlemek için elektrokardiyogram (EKG) yol açar ve nabız oksimetriuygulayın. Çantanın başında ağız sıcaklığı nı alın. Domuz un bağımlı kısmına bir elektrokoter ped yerleştirin.
6. Personelinizin bir üyesinin domuzun uygun şekilde sakinleştirilmesini, havalandırıldığından ve oksijenlendirilmesini sağlamak için hayati belirtileri sürekli olarak izlediğinden ve düzenli olarak kaydettiğinden ve Cerrahi.

3. Cerrahi teknik

1. Steril gazlı bez, povidon-iyot ve %70 izopropil alkol kullanarak cerrahi alanın sterilizasyonunu gerçekleştirin. Her zamanki steril moda domuz drape. Kesiden önce kan örneği alın.
   NOT: Bu noktada, enstrümanlar, balonlar, teller, vb. dahil olmak üzere tüm ekipmanlar steril olmalıdır.
2. Bir onbir bıçak veya Bovie elektrokoter kullanarak, karın boşluğuna girmek için bir orta hat laparotomi gerçekleştirin.
3. Retroperitoneumu ortaya çıkarmak için karın visserasefad'ını domuzun soluna doğru sola doğru yerinden edin. Kurutunmayı önlemek için nemli mavi bir havlu ile bağırsak kapağı. Retroperitoneum girmek için keskin bir kesi olun, inferior vena kava erişim sağlayan (IVC) ve infrarenal abdominal aort.
   NOT: Vakanın bu bölümünde üreterlerin tanımlanması ve korunması çok önemlidir. Domuz retroperitoneal anatomisi (üreterlerin seyri de dahil olmak üzere) brüt aşağıda ayrıntılı ince varyasyonları ile, insanların bu aynalar.
4. Çevresel olarak aort böbrek damarlarından, inferiora aort trifurksiyon için diseksiyon. IVC ve lomber arter yaralanması önlemek için dikkat edin. Tüm infrarenal aort maruz kaldıktan sonra, infrarenal aort orta kısmında aort çapıölçmek için kaliperler kullanın.
   NOT: İnsanların aksine, domuz bir aort trifurkasyon var, çatallanma değil.
5. İnfrarenal aort ön kısmında kaudal mezenterik arter tanımlayın, genellikle aort trifurkasyon için proksimal birkaç santimetre yatıyor. Bu arter insanlarda yok. Bu atardamarı parçala, kenetle ve çevir. Bu noktada, 5000 ünite fraksiyona edilmemiş heparin sülfatı intravenöz olarak uygulayın.
6. Bir mikropuncture tanıtıcı seti paslanmaz çelik tel kılavuzu0.018 ile kaudal mezenterik arter kanüle. Seri bir 5 Fransız (Fr) ve daha sonra 7 Fr tanıtıcı ile tel üzerinde arter dilate.
7. 7 Fr tanıtıcıyı yerinde bırakarak, 0,018'i tel içinde 0,035'lik kılavuz telile değiştirin ve ardından 7 Fr tanıtıcıyı çıkarın ve tanıyınca hemostazın kanülasyon alanının üzerinde bir parmakla hemostaz olmasını sağlar. Yaklaşık 30 cm tel kalana veya dirençle karşılaşına kadar kılavuz tele 0,035 takın.
8. Telin üzerine 16 mm perkütan transluminal anjiyoplasti balonu infrarenal aort içine yerleştirin ve diseksiyonlu aortortanın orta noktasına yerleştirin. Maksimal genişleme taban çizgisi ölçümünüzden yaklaşık %80 daha büyük olana kadar, dilate aortun çapını kaliperlerle aralıklı olarak ölçerken balonu şişirin.
9. Reperfüzyon 10 dakika sonra, çapraz kelepçe aort sadece böbrek damarlarına distal ve aort trifurk için proksimal. İnfrarenal aortu sistemik dolaşımdan izole etmek için daha önce parçalanmış lomber damarları tanımlayın ve kenetleyin. Bu elastaz sistemik perfüzyon önlemek için önemlidir, hangi akut post-operatif dönemde bir septik yanıta neden olabilir.
10. 7 Fr tanıtım cihazını telin üzerine yeniden tanıtılır ve teli çıkarın. İzole aort segmentini serumile temizle ve sıvı sızıntısı olmadan temizle. Elastaz (500 adet) ve kollajenaz (8000 birim) çözeltisini tanıtıcıya bağlayın ve 10 dakika boyunca sabit manuel basınç altında izole aort içine 30 mL perfüzyon. 30 mL'lik çözeltilerin tamamı izole segmente tanıtılmalıdır.
    NOT: İyi perfüzyonlu bir aort segmenti aort duvarından veya kanülasyon alanından sızıntı olmadan gergin olmalıdır. Bir damar döngüsü hiçbir elastaz kaçar sağlamak için kanülasyon sitesine sadece proksimal sarılmış olabilir. 10 dakika boyunca, elastaz / kollajenaz çözeltisi aort duvarından "ağlayan" görülebilir.
11. 10 dakika sonra, aort lümeninden solüsyonu tuzlu su ile sulayın. Tanıtıcı çıkarın ve kaudal mezenterik arter kütüğü ligate. Tüm kelepçeleri serbest bırakın (önce lomber kelepçeler, ardından distal kelepçe, sonra proksimal kelepçe).
    NOT: Omurilik iskemisini önlemek için kelepçe süresini en fazla 10 dk ile sınırlandırın. Çapraz kelepçeler serbest bırakıldıktan sonra kaudal mezenterik arter kütüğünden kanama durumunda bir onarım dikiş (5-0 polipropilen) yüklenir.
12. 2 cm x 5 cm'lik cerrahi gazlı bezparçasını 20 mL sulandırılmamış elastaz (27 adet/mL) ile ıslatın ve müdahale edilen aortun etrafını 10 dakika boyunca sarın. Bir kaliper ile tüm müdahalelerden sonra aort bir ölçü alın.
13. Karını tuzlu suyla sulandırın, bağırsağın yerini değiştirin ve karnı üç katmanhalinde kapatın. BAPN yara iyileşmesini inhibe eder, bu nedenle yara bozulması ve fasiyal dehiscence risklerini en aza indirmek için, uzun bir emilim süresi ile dikiş kullanın ve her katmanda doku akıllıca küçük boyutlu ısırıklar almak emin olun. Çalışan sentetik emilebilir monofilament 1 döngülü Polydioxanone (PDS) fasya için dikiş, derin dermal daha sonra için çalışan örgülü emilebilir 2-0 dikiş ve çalışan bir subcuticular emilebilir monofilament sütür (4-0) cilt için.

4. Ameliyat sonrası bakım

1. Postoperatif analjezi için 0.2 mg/kg deri altı büprenorfin-SR kullanın. Ağrı ve rahatsızlık belirtileri için ilk üç post-operatif gün için günde üç kez her domuz değerlendirmek ve tespit edilirse ek analjezi uygulayın.
2. POD 1-3'te postoperatif antibiyotik (1 g seflinasin intramüsküler) uygulayın.
3. POD 3'ten sonra sosyal ev hayvanları.

5. Aort doku temini

1. POD 7, 14 veya 28'de doku alımlarını gerçekleştirin.
2. Yukarıdaki adım 2.1-2.5'te açıklandığı gibi GA'yı ikna edin.
   NOT: Terminal aort dokusu alımı steril olması gerekmez.
3. 5.3. Bir önceki orta hat laparotomi kesisini yeniden açın, ön karın duvarına bağlı bağırsağın farkında olmak. Retroperitoneum ve yukarıdaki adım 3.3 benzer aort ortaya çıkarmak için bağırsak yansıtın.
4. Anevrizma açığa çıkana kadar aortu inceleyin ve kaliperlerle anevrizmal segmentin dış çapını ölçün. Aort genişlemesini hesaplama (%) aşağıdaki denklemi kullanarak: [(hasat infrarenal çapı - ilk operatif infrarenal çapı) x %100]. Ölçüme ulaştıktan sonra, IVC'ye enjeksiyon yoluyla öldürücü dozda pentobarbital-fenitoin (örn. Euthasol) uygulayın.
5. Trifurksiyondan suprarenal aorta kadar aortun kesilmesi ve anevrizmal segmentini tedavi edilmemiş aort kontrol segmenti ile ekstrürün. Histolojik değerlendirme için numuneyi sıvı nitrojen veya formalin ekive yerleştirin.

Sonuçlar

Tüm istatistiksel analizler uygun olarak Fisher tam testi veya chi kare testi kullanılarak yapılmıştır. Veri değerleri ortalama aort genişlemesi (%) ± standart sapma (%) olarak bildirilmiştir. İstatistiksel anlamlılık P < 0.05 olarak belirlendi. BAPN ve elastaz tedavisi sağlayan cerrahi (cerrahi/elastaz) kombinasyonu, 28. P < .01) Şekil 1'degösterildiği gibi . AAA zaman ilerledikçe giderek büyüdü (ortalama aort genişlemesi (ortalama aort genişlemesi (%) ± standart sapma (%) %86,9 ...

Tartışmalar

Domuz infrarenal AAA yeni bir model balon anjiyoplasti, perfüzyon ve topikal elastaz bir arada kullanılarak oluşturuldu, ve BAPN olarak diyet. Bu model kullanılarak kronik insan anevrizmal hastalığının brüt ve histolojik özellikleri ile >%100 aort genişlemesi sağlandı. Bu model, AAA'nın karmaşık patofizyolojisini daha iyi anlamak ve potansiyel tedavileri insan hastalığına çevirmek için bir geçit sağlar.

Domuz AAA önceki modelleri mütevazı başarı ile elde edilmiştir...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Arrow Ergo Pack System	Arrow	CDC-21242-X1A	Just need 7 Fr dilator
Atlas PTA Balloon dilation catheter	Bard	AT-120184	16 mm x 4 cm x 120 cm
Bovie electrocautery	Bovie Medical	A2350
Collagenase Type 1 (5 gm)	Worthington	LS004196
Crile Needle drviers	MFI medical	61-2201
DeBakey Atraumatic Forceps	MFI medical	52-4977
DeBakey Peripheral Vascular Clamp	Medline	MDS1318119
Glidewire	Terumo Interventional Systems	GS3506	outer Wire diameter 0.035 mm, Length 150 cm
GraphPad Prism 6	GraphPad Software Inc. La Jolla, Calif)		statistical software
Metzenbaum Scissors	MFI medical	61-0004
Mayo-Hegar Needle Holder	tiger medical	N407322
Micropuncture Introducer Set	Cook	G47946
Mixter Forceps, Standard Grade, Right angle	Cole-Parmer	UX-10818-16
Monocryl suture	Ethicon	Y496G-BX	4-0 monocryl
PDS II suture	Ethicon	D8926	Number 1 looped
Porcine Pancreatic Elastase	Sigma-Aldrich	E1250
Satinsky Vascular Clamps	Medline	MDs5632515
Suction canister	Cardinal Health	65651212
Schuco Aspirator	MFI medical	S430A
Vicryl suture	Ethicon	J789D-SD	2-0 vicryl
Yankauer Suction tube	Sklarcorp	07-1801