Name: a rodent model of the ross operation: syngeneic pulmonary artery graft implantation in a systemic position
Uploaded: 2022-04-01T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Rodent Model of The Ross Operation: Syngeneic Pulmonary Artery Graft Implantation in A Systemic Position at JoVE.com

Die Studie wurde aus dem integrierten Budget für ressortübergreifende Forschung (BIRD) 2019 finanziert.

Alle Verfahren wurden vom Tierpflegeausschuss der Universität Padua (OPBA, Protokollnummer Nr. 55/2017) genehmigt und vom italienischen Gesundheitsministerium (Genehmigung Nr. 700/2018-PR) in Übereinstimmung mit der Richtlinie 2010/63/EU der Europäischen Union und dem italienischen Gesetz 26/2014 über die Pflege und Verwendung von Versuchstieren genehmigt.
1. Tierpflege und Versuchsmodell
<ol><li>Stellen Sie sicher, dass alle Lewis-Ratten von einem einzigen Unternehmen b...

<ol>
	<li>Botto, L. D., Correa, A., Erickson, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Racial+and+temporal+variations+in+the+prevalence+of+heart+defects.">Racial and temporal variations in the prevalence of heart defects.</a> Pediatrics. 107 (3), 32 (2001).</li><li>Vergnat, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aortic+stenosis+of+the+neonate:+A+single-center+experience.">Aortic stenosis of the neonate: A single-center experience.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 157 (1), 318-326 (2019).</li><li>Hra&#353;ka, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+long-term+outcome+of+open+valvotomy+for+critical+aortic+stenosis+in+neonates.">The long-term outcome of open valvotomy for critical aortic stenosis in neonates.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 94 (5), 1519-1526 (2012).</li><li>Kaza, A. K., Pigula, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+bioprosthetic+valves+appropriate+for+aortic+valve+replacement+in+young+patients.">Are bioprosthetic valves appropriate for aortic valve replacement in young patients.</a> Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery: Pediatric Cardiac Surgery Annual. 19 (1), 63-67 (2016).</li><li>Myers, P. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outcomes+after+mechanical+aortic+valve+replacement+in+children+and+young+adults+with+congenital+heart+disease.">Outcomes after mechanical aortic valve replacement in children and young adults with congenital heart disease.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 157 (1), 329-340 (2019).</li><li>Donald, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ross+operation+in+children:+23-year+experience+from+a+single+institution.">Ross operation in children: 23-year experience from a single institution.</a> The Annals of thoracic surgery. 109 (4), 1251-1259 (2020).</li><li>Khwaja, S., Nigro, J. J., Starnes, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Ross+procedure+is+an+ideal+aortic+valve+replacement+operation+for+the+teen+patient.">The Ross procedure is an ideal aortic valve replacement operation for the teen patient.</a> Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery: Pediatric Cardiac Surgery Annual. , 173-175 (2005).</li><li>Elkins, R. C., Lane, M. M., McCue, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ross+operation+in+children:+late+results.">Ross operation in children: late results.</a> The Journal of Heart Valve Disease. 10 (6), 736-741 (2001).</li><li>Chambers, J. C., Somerville, J., Stone, S., Ross, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+autograft+procedure+for+aortic+valve+disease:+long-term+results+of+the+pioneer+series.">Pulmonary autograft procedure for aortic valve disease: long-term results of the pioneer series.</a> Circulation. 96 (7), 2206-2214 (1997).</li><li>Mazine, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ross+procedure+in+adults+for+cardiologists+and+cardiac+surgeons:+JACC+state-of-the-art+review.">Ross procedure in adults for cardiologists and cardiac surgeons: JACC state-of-the-art review.</a> Journal of the American College of Cardiology. 72 (22), 2761-2777 (2018).</li><li>Sengupta, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+laboratory+rat:+Relating+its+age+with+humans.">The laboratory rat: Relating its age with humans.</a> International Journal of Preventive Medicine. 4 (6), 624-630 (2013).</li><li>Ashfaq, A., Leeds, H., Shen, I., Muralidaran, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reinforced+ross+operation+and+intermediate+to+long+term+follow+up.">Reinforced ross operation and intermediate to long term follow up.</a> Journal of Thoracic Disease. 12 (3), 1219-1223 (2020).</li><li>Vida, V. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age+is+a+risk+factor+for+maladaptive+changes+of+the+pulmonary+root+in+rats+exposed+to+increased+pressure+loading.">Age is a risk factor for maladaptive changes of the pulmonary root in rats exposed to increased pressure loading.</a> Cardiovascular Pathology: The Official Journal of the Society for Cardiovascular Pathology. 21 (3), 199-205 (2012).</li><li>Nappi, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+experimental+model+of+the+Ross+operation:+Development+of+resorbable+reinforcements+for+pulmonary+autografts.">An experimental model of the Ross operation: Development of resorbable reinforcements for pulmonary autografts.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 149 (4), 1134-1142 (2015).</li><li>Vanderveken, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechano-biological+adaptation+of+the+pulmonary+artery+exposed+to+systemic+conditions.">Mechano-biological adaptation of the pulmonary artery exposed to systemic conditions.</a> Scientific Reports. 10 (1), 2724 (2020).</li></ol>

Der Aortenklappenersatz mit der autologen Lungenwurzel (Ross-Operation) stellt aufgrund des günstigen Profils und des potenziellen Wachstums des Autotransplantats10 eine attraktive Option für die Reparatur der angeborenen Aortenklappenstenose dar. Die Haupteinschränkung dieses Verfahrens ist die mögliche Dilatation der Aorten-Neoklappe, die für die Entwicklung einer langfristigen Regurgitation prädisponiert. Die Möglichkeit, die Veränderungen an der Lungenarterie nach Exposition gegenüber...

Die angeborene Aortenklappenstenose ist eine Untergruppe der angeborenen Herzkrankheit, die durch eine Obstruktion des linksventrikulären Traktes gekennzeichnet ist, bei der sich die Läsion auf der Valvularebene befindet. Die Fehlbildung betrifft etwa 0,04-0,38 pro 1000 Lebendgeburten1.
Die verfügbaren Optionen für die Korrektur sind vielfältig, jede mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen. Bei Patienten, die für eine biventrikuläre Korrektur2 geeignet sind, kann der Ansatz auf eine Klappenreparatur (perkutane oder chirurgische Valvulotomie) oder deren Ersatz abzielen3. Letzteres ist bevorzugt, wenn die Aortenklappe als unrettbar gilt; Die verfügbaren Optionen sind jedoch für pädiatrische Patienten begrenzt. Tatsächlich sind bioprothetische Klappen aufgrund ihrer frühen Verkalkung nicht für den Aortenersatz in der jungen Bevölkerung indiziert4. Auf der anderen Seite ist die Degeneration in mechanischen Klappen wesentlich langsamer, aber diese erfordern eine lebenslange Antikoagulanzientherapie5. Darüber hinaus wird die Haupteinschränkung dieser Prothesen durch das fehlende Wachstumspotenzial dargestellt, das die Patienten für zusätzliche Reinterventionen prädisponiert.
Eine interessante Therapieoption in der pädiatrischen Population ist die Übertragung des pulmonalen Autotransplantats auf die Aortenposition namens "Ross-Operation". In diesem Fall wird die Pulmonalklappe dann durch ein Homotransplantat ersetzt (Abbildung 1)6. Dieses Verfahren kann möglicherweise die beste chirurgische Wahl für Kinder darstellen, da das Lungenautotransplantat sein Wachstumspotenzial bewahrt und nicht die Risiken einer lebenslangen Gerinnungshemmungstherapie birgt. Darüber hinaus kann das Ross-Verfahren auch bei jungen Erwachsenen von großem Wert sein, um eine mechanische oder biologische Klappe zu vermeiden, die das Potenzial hat, die beste chirurgische Lösung zu werden.
Die Ergebnisse nach Aortenklappenersatz mit pulmonalem Autotransplantat sind ausgezeichnet, mit einem Überleben von mehr als 98% und guten Langzeitergebnissen7. Literaturstudien berichten von 93% bzw. 90% Freiheit vom Ersatz des Lungenhomotransplantats nach 4 bzw. 12 Jahren8.
Die Haupteinschränkung dieses Verfahrens ist die Tendenz des Autotransplantats, sich langfristig zu erweitern, insbesondere wenn es als freistehender Wurzelersatz eingesetzt wird. Dies kann zu einer klappenförmigen Inkompetenz führen, die eine erneute Intervention erfordern kann. Tatsächlich berichtet die bisher am längsten durchgeführte Follow-up-Studie von einer Reoperationsfreiheit für den Autotransplantatersatz von 88% nach 10 Jahren und 75% nach 20 Jahren9.
Die Möglichkeit, eine Ross-Operation in einem experimentellen Setting nachzubilden, stellt eine Grundvoraussetzung dar, um den zugrunde liegenden Mechanismus der Anpassung des pulmonalen Autotransplantats an systemische Belastungen zu untersuchen. In der Vergangenheit wurden mehrere Modelle vorgeschlagen. Diese beschränken sich jedoch meist auf Ex-vivo-Experimente oder In-vivo-Tiermodelle mit relativ teuren Großtieren. In dieser Studie versuchten wir, ein Nagetiermodell der Implantation von Lungenarterientransplantaten (PAG) in einer systemischen Position als freistehende Wurzel zu etablieren.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% Sodium Chloride</td>
			<td>Monico SpA</td>
			<td>AIC 030805105</td>
			<td>Two bottles of 100 mL. The cold one (4&#176;C) for flushing the harvesting organ; the warm one (39&#176;C) for moistening, and rehydration of the recipient</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7.5% Povidone-Iodine</td>
			<td>B Braun</td>
			<td>AIC 032151211</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Barraquer</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>FD 232R</td>
			<td>Straight micro needle holder for the vascular anastomoses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Castroviejo needle holder</td>
			<td>Not available</td>
			<td>J 4065</td>
			<td>To close the animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clip applying forceps</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 3994-05</td>
			<td>For clip application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swabs</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson Medical SpA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Supermarket product. Sterilized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved micro jeweller forceps</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 4240-06</td>
			<td>Used to pass sutures underneath the vases.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Depilatory cream</td>
			<td>RB healthcare</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Supermarket product</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocautery machine</td>
			<td>LED SpA</td>
			<td>Surton 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine scissors</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 2422-11</td>
			<td>For opening the abdomen (recipient)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine-tip curved Vannas micro scissors</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>OC 497R</td>
			<td>Only for preparing the pulmonary root, cut the lumbar vases and the 10/0 Prolene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluovac Isoflurane/Halotane Scavanger unit</td>
			<td>Harvard Apparatus Ltd</td>
			<td>K 017041</td>
			<td>Complete of anesthesia machine, anesthesia tubing, induction chamber and scavenger unit with absorbable filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamycin</td>
			<td>MSD Italia Srl</td>
			<td>AIC 020891014</td>
			<td>Antibiotic. Single dose, 5 mg/kg intramuscular, administered during surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Pharmatex Italia Srl</td>
			<td>AIC 034692044</td>
			<td>500 IU into the recipient abdominal vena cava</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>I.V. Catheter</td>
			<td>Smiths Medical Ltd</td>
			<td>4036</td>
			<td>20G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin Syringe, 1 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-841-33</td>
			<td>To inject heparin in the harvesting animal and to flush the sectioned aorta in the recipient</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jeweler bipolar forceps</td>
			<td>GIMA SpA</td>
			<td>30665</td>
			<td>0.25 mm tip. For electrocautery of very small vases</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lewis rats (LEW/HanHsd)</td>
			<td>Envigo RMS SRL, San Pietro al Natisone, Udine, Italy</td>
			<td>86104M</td>
			<td>Male or female, weighing 200-250 g (pulmonary root harvesting animals) and 320-400 g (recipients)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-Mosquito</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 3121-10</td>
			<td>In number of four, with tips covered with silicon tubing. To keep in traction the Prolene suture during anastomosis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating microscope</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>M 400-E</td>
			<td>Used with 6x, 10x and 16x in-procedure interchangeable magnifications</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perma-Hand silk 2-0</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson Medical SpA</td>
			<td>C026D</td>
			<td>To lift the aorta</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petrolatum ophthalmic ointment</td>
			<td>Dechra</td>
			<td>NDC 17033-211-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prolene 10-0</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson Medical SpA</td>
			<td>W2790</td>
			<td>Very fine non-absorbable suture, with a BV75-3 round bodied needle, for the vascular anastomoses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retractors</td>
			<td>Not any</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Two home-made retractors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ring tip micro forceps</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 4079-14</td>
			<td>For delicate manipulation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sevoflurane</td>
			<td>AbbVie Srl</td>
			<td>AIC 031841036</td>
			<td>Mixed with oxygen, for inhalatory anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring type micro scissors</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 2380-14</td>
			<td>Straight; 14 cm long</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard aneurysm clips</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 3980-12</td>
			<td>Two clips (7.5 mm; 180 g; 1.77 N) to close the aorta</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile gauze of non-woven fabric material</td>
			<td>Luigi Salvadori SpA</td>
			<td>26161V</td>
			<td>7.5x7.5 cm, four layers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight Doyen scissors</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU/1428-16</td>
			<td>For use to the donor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight micro jeweller forceps</td>
			<td>Rudolf Medical</td>
			<td>RU 4240-04</td>
			<td>10.5 cm long. Used throughout the anastomosis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes</td>
			<td>Artsana SpA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>20 mL (for the harvesting animal) and 5 mL (for the recipient). For saline flushing and dipping</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TiCron 4-0</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>CV-331</td>
			<td>For closing muscles and skin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue forceps V. Mueller</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>CH 6950-009</td>
			<td>Used for skin and muscles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tramadol</td>
			<td>SALF SpA</td>
			<td>AIC 044718029</td>
			<td>Analgesic. Single dose, 5 mg/kg intramuscular</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Virgin silk 8-0</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson Medical SpA</td>
			<td>W818</td>
			<td>For arterial branch ligation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a rodent model of the ross operation: syngeneic pulmonary artery graft implantation in a systemic position

Die Ross-Operation für Aortenklappenerkrankungen hat aufgrund ihrer hervorragenden Langzeitergebnisse wieder neues Interesse geweckt. Dennoch wird beim Einsatz als freistehender Wurzelersatz die mögliche Erweiterung des Lungenautotransplantats und die anschließende Aorteninsuffizienz beschrieben. Mehrere Tiermodelle wurden vorgeschlagen. Diese beschränken sich jedoch in der Regel auf Ex-vivo-Modelle oder In-vivo-Experimente mit relativ teuren Großtiermodellen. In dieser Studie versuchten wir, ein Nagetiermodell der Implantation von Lungenarterientransplantaten (PAG) in einer systemischen Position zu etablieren. Insgesamt wurden 39 erwachsene Lewis-Ratten eingeschlossen. Unmittelbar nach der Euthanasie wurde die Lungenwurzel von einem Spendertier geerntet (n=17). Syngene Empfänger- (n=17) und scheinoperierte (n=5) Ratten wurden sediert und beatmet. In der Empfängergruppe wurde dem PAG eine End-to-End-Anastomose in infrarenaler Bauchaortenposition implantiert. Scheinoperierte Ratten wurden nur einer Transektion und Reanastomose der Aorta unterzogen. Die Tiere wurden mit seriellen Ultraschalluntersuchungen für zwei Monate und postmortalen histologischen Analysen verfolgt. Der mittlere PAG-Durchmesser in der nativen Position betrug 3,20 mm (IQR = 3,18-3,23). Bei der Nachbeobachtung betrug der mediane Durchmesser des PAG 4,03 mm (IQR = 3,74-4,13) nach 1 Woche, 4,07 mm (IQR = 3,80-4,28) nach 1 Monat und 4,27 mm (IQR = 3,90-4,35) nach 2 Monaten (p<0,01). Die maximale systolische Geschwindigkeit betrug 220,07 mm/s (IQR=210,43-246,41) nach 1 Woche, 430,88 mm/s (IQR=375,28-495,56) nach 1 Monat und 373,68 mm/s (IQR=305,78-429,81) nach 2 Monaten (p=0,02) und unterschied sich nicht von der scheinoperierten Gruppe am Ende des Experiments (p=0,5). Die histologische Analyse zeigte keine Anzeichen einer Endothelthrombose. Diese Studie zeigte, dass Nagetiermodelle die Bewertung der langfristigen Anpassung der Lungenwurzel an ein Hochdrucksystem ermöglichen können. Eine systemisch platzierte syngene PAG-Implantation stellt eine einfache und praktikable Plattform für die Entwicklung und Bewertung neuartiger Operationstechniken und medikamentöser Therapien dar, um die Ergebnisse der Ross-Operation weiter zu verbessern.

Insgesamt wurden 39 erwachsene Lewis-Ratten in diese Studie eingeschlossen: 17 Tiere wurden als PAG-Spender, 17 Tiere als Empfänger und 5 als scheinoperierte (Kontrollgruppe) verwendet (Tabelle 1). Männliche Ratten waren 22 (56%) und weibliche 17 (44%); Letztere wurden nur in der Spendergruppe verwendet.
Während der Operation trat kein tödliches Ereignis mit 100% igem Überleben auf. Während der Nachuntersuchung hatten zwei Tiere der Transplantationsgruppe nach 12 bzw. 51...

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A Rodent Model of The Ross Operation: Syngeneic Pulmonary Artery Graft Implantation in A Systemic Position

Wir zeigen, wie man ein murines Modell der Lungenwurzelimplantation in die absteigende Aorta etabliert, um das Ross-Verfahren zu simulieren. Dieses Modell ermöglicht die mittel- / langfristige Bewertung des pulmonalen Autotransplantat-Remodelings in einer systemischen Position und stellt die Grundlage für die Entwicklung therapeutischer Strategien zur Förderung seiner Anpassung dar.

Ein Nagetiermodell der Ross-Operation: Syngene Lungenarterientransplantatimplantation in einer systemischen Position

The Ross operation for aortic valve disease has regained new interest due to its outstanding long-term results. Nonetheless, when employed as freestanding ...

Die angeborene Aortenstenose ist eine Untergruppe der angeborenen Herzkrankheit, die durch eine Obstruktion des linksventrikulären Traktes gekennzeichnet ist, bei der sich die Läsion auf der Valvularebene befindet. Die Möglichkeiten zur Korrektur einer angeborenen Aortenstenose sind vielfältig. Jeder mit seinen eigenen und Nachteilen.Eine interessante Therapieoption in der pädiatrischen Population ist die Übertragung des Lungenautogramms auf die Aortenposition namens Ross-Operation. In diesem Fall wird die Pulmonalklappe dann durch das Homotransplantat ersetzt. Das Lungenautogramm ist durch Wachstumspotenzial gekennzeichnet und birgt nicht die Risiken einer lebenslangen Gerinnungshemmung.Trotzdem bleibt seine Verwendung aufgrund der möglichen Dilatation des Lungenautogramms und der anschließenden Aorteninsuffizienz äußerst begrenzt. In dieser Studie versuchten wir, ein Nagetiermodell der Pulmonalklappentransplantation in einer systemischen Position zu etablieren, um die Anpassung des Lungentransplantats zu bewerten. Vor jedem Vorgang wurde eine Checkliste aller benötigten Materialien durchgeführt.Nach der Induktionsanästhesie mit 4% Sevofluran in einem Liter pro Minute Sauerstoff wurde das sedierte Tier auf eine Korkschale gelegt und sein Bauch mit einem Rasierer rasiert. Die Haut wurde dann mit einer Jodlösung sterilisiert. Um das Tier vor Nässe zu schützen und eine Wärmeausbreitung während der Operation zu verhindern, wurde das Tier mit einer transparenten Plastikfolie abgedeckt.Das Niveau der Anästhesie wurde vor der Durchführung des Pfannenstiel-Schamschnitts bewertet, indem das Fehlen einer Reaktion auf widerwärtige Reize beurteilt wurde. Perikardektomie und Atherektomie wurden durchgeführt, um einen vollständigen Überblick über den Aortenbogen zu erhalten. Das verbleibende Fettgewebe, das die Aorta umgibt, wurde ebenfalls entfernt.Eine Mikrozange wurde unter die hintere Wand des Gefäßes eingeführt, um die Lungenarterie zu isolieren. Um die Verbindung zum Transplantat zu maximieren, wurde dieses mit einer Mikroschere so nah wie möglich an seiner Verzweigung geschnitten. Die Lungenarterie wurde dann vorsichtig mit einer ringförmigen Mikrozange gehalten und mit der Mikrofederschere von der rechten Herzkammer getrennt.Das Lungentransplantat wurde daher einschließlich eines rechtsventrikulären Muskels geerntet. Die Lungenarterie wird auf eine mit kalter Kochsalzlösung angefeuchtete Gaze auf dem Operationstisch gelegt und die Lungenwurzel unter dem Operationsmikroskop untersucht. Jede Fülle, die das Gewebe umgibt, wurde abgeschnitten.Nur ein Millimeter Ventrikelmuskel blieb übrig, während die Verbindung zum Gefäß auf fünf Millimeter eingestellt war. Ein medianer longitudinaler Bauchschnitt wurde durchgeführt und zwei Mini-Retraktoren wurden verwendet, um den Bauch offen zu halten. Der Darm wurde extrahiert, was die Visualisierung und Exposition der infrarenalen Bauchaorta ermöglichte.Eine 2-0 Seidennaht wurde verwendet, um eine Schlaufe um die Bauchaorta zu schaffen, um das Gefäß anzuheben und die Bauchaorta von der unteren Hohlvene zu trennen. Zwei Yasargil-Clips wurden verwendet, um die infrarenale Bauchaorta zu klemmen und in einem Abstand von 1,5 Zentimetern voneinander platziert. Die Bauchaorta wurde in der Mitte zwischen den beiden Clips durchtrennt.Die Lungenarterie wurde zwischen den beiden Enden im ventrikulären Ende in Richtung des kranialen Teils des Tieres platziert. Eine 10-0 Prolene-Naht wurde verwendet, um zwei markante Einzelstiche durchzuführen, die die Lungenarterie mit der Bauchaorta verbinden. Diese Nähte wurden auf gegenüberliegenden Seiten des proximalen Gefäßumfangs platziert.Das gleiche Verfahren wurde am distalen Ende des Transplantats durchgeführt. Eine End-to-End-Anastomose zwischen Lungenarterie und Bauchaorta wurde dann beginnend mit dem distalen Ende durchgeführt. Das Ende, das sich distaler zum Chirurgen befand, wurde für die hintere Anastomose verwendet, wobei der Empfänger verwendet wurde, um eine Out-In-In-In-Out-Sequenz zu transplantieren, um eine laufende Naht von etwa sechs Stichen zu erzeugen.Sobald die Naht die proximale Landmarke erreicht hatte, wurde ein doppelter Halbstich vervollständigt, indem ein quadratischer Knoten mit der Naht und einem der beiden Enden der proximalen Landmarknaht hergestellt wurde. Geschützte Moskitos wurden dann auf die Nähte aufgetragen, um Traktion zu bieten. Die gleiche Anastomose wurde an der Vorderwand durchgeführt.Der gesamte Eingriff wurde dann am proximalen Ende der Lungenarterie durchgeführt und es wurde besondere Aufmerksamkeit darauf verwendet, dass keine Packungsbeilage in die Nahtlinie aufgenommen wurde. Der distale Clip wurde zuerst freigegeben, damit sich das Lungentransplantat mit retrogradem Blut füllen kann, dh einem Niederdruckfluss, um die Anastomose zu überprüfen. Sobald die distale Anastomose ausgewertet wurde, wurde das gleiche Verfahren am proximalen Ende durchgeführt.Am Ende der Operation wurde die Ratte dann unter eine Heizlampe gelegt und bis zum Aufwachen visuell überwacht. Während der Nachsorge wurden die Tiere nach einer Woche, einem Monat und zwei Monaten seriellen Ultraschalluntersuchungen unterzogen. Diese Studien ermöglichen die Messung des Gefäßdurchmessers, der systolischen Spitzengeschwindigkeit und der enddiastolischen Geschwindigkeit.Diese Parameter wurden innerhalb des Transplantats und auf der Ebene der proximalen und distalen abdominalen Aorta gemessen. Wir haben insgesamt 39 erwachsene Lewis-Ratten verwendet. 17 Tiere wurden als Lungentransplantatspender, 17 Tiere als Empfänger und fünf Tiere als Scheinspender verwendet und als Kontrollgruppe betrachtet.Zum Zeitpunkt der Operation trat kein tödliches Ereignis auf. Wir hatten zwei Todesfälle nach der Operation mit einer Gesamtüberlebensrate von 91% nach zwei Monaten. Das mittlere Körpergewicht der Tiere war für die Spendergruppe im Vergleich zu den Empfängern etwas niedriger, 328 Gramm gegenüber 387 Gramm.Wir haben nach einer Woche mit 6% Grad Körpergewicht experimentiert, und dann haben alle Ratten ihr Gewicht wieder erreicht und nach zwei Monaten einen Medianwert von 397 Gramm erreicht. Das Ergebnis der Studie zeigte einen schnellen signifikanten Anstieg des Lungentransplantatdurchmessers innerhalb der ersten Woche der Implantation, gefolgt von einem Plateau in den folgenden zwei Monaten. Der Medianwert des Lungentransplantats in genetischer Position betrug 3,2 Millimeter, stieg nach einer Woche sofort auf 4,0 Zentimeter an und blieb nach einem Monat auf 4,07 Millimeter und nach zwei Monaten auf 4,27 Millimeter.Das andere Ergebnis konnte zeigen, dass es nach einer einwöchigen Implantation eine schnelle signifikante Abnahme der systolischen Spitzengeschwindigkeit auf Transplantatebene mit 2D-Echo gab, gefolgt von einem Anstieg in den letzten zwei Monaten, wobei der Wert erreicht wurde, dass wir mit dem bei rautenoperierten Ratten vergleichbar sind. Bei der Betrachtung der astrologischen Analyse des Graphen und des Zeitpunkts der Explantation sahen wir keine signifikanten Anzeichen einer Endothelia-Thrombose oder Multiklikation. Dieses experimentelle Modell der syngenen Pulmonalklappen-Zugimplantation in systemischer Position in einem Nagetiermodell zeigt sicher, effektiv und reproduzierbar.Es gab uns die Möglichkeit, die Modifikation an der Lungenarterie nach Exposition gegenüber systemischem Druck zu charakterisieren, und dies könnte die Grundlage für das Verständnis der Ursachen des Versagens des pulmonalen Autotransplantats darstellen. Die geringe Größe des verwendeten Tieres vereinfachte das chirurgische und das postoperative Management. Dies ermöglichte es uns, ein nützliches Modell mit begrenzten Bakterien- und Tierkosten zu erhalten.Schlussfolgerung, die aktuelle Studie zeigte, dass die systemische Platzierung im syngenen Lungentransplantat in einem Nagetiermodell die einfache und physikalische Plattform für die Entwicklung und Bewertung neuartiger chirurgischer Techniken wie der Wurzelverstärkung und medikamentöser Therapien darstellt, die darauf abzielen, diese Dilatation des Transplantats zu reduzieren, möglicherweise mit dem Ziel, die Ergebnisse der Ross-Operation weiter zu verbessern.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

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 ...

Forschung

Medizin

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

Ein Mausmodell der Stentimplantation in der Arteria carotis für das Studium der Restenose

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

Implantation of Inferior Vena Cava Interposition Graft in Mouse Model

Die Implantation von Vena Cava Interposition Graft in Maus-Modell

Biodegradable scaffolds seeded with bone marrow mononuclear cells (BMCs) are often used for reconstructive surgery to treat congenital cardiac anomalies. ...

Murine Model of Femoral Artery Wire Injury with Implantation of a Perivascular Drug Delivery Patch

Mausmodell der Femoralarterie Draht Verletzung mit Implantation einer Perivaskuläre Drug Delivery-Patch

Percutaneous interventions including balloon angioplasty and stenting have been used to restore blood flow in vessels with occlusive vascular disease. ...

A "Patient-Like" Orthotopic Syngeneic Mouse Model of Hepatocellular Carcinoma Metastasis

Ein &quot;Patient-Like&quot; Orthotope Syngene Maus-Modell der Leberzellkarzinom Metastasen

The majority of cancer-related deaths are caused by the metastasis of the cancer rather than the primary tumor itself. Yet, the underlying mechanisms of ...

Orthotopic Implantation and Peripheral Immune Cell Monitoring in the II-45 Syngeneic Rat Mesothelioma Model

Orthotopen Implantation und der peripheren Immunzellenüberwachung in der II-45 Syngene Rat Mesotheliom Modell

The enormous upsurge of interest in immune-based treatments for cancer such as vaccines and immune checkpoint inhibitors, and increased understanding of ...

Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery

Murine Echokardiographie von Linker Vorhof, Aorta und Lungenarterie

The present methodology teaches the investigator how to measure and use the LAV as a surrogate of chronic elevations in Left Ventricular diastolic ...

Direct Re-implantation of Left Coronary Artery into the Aorta in Adults with Anomalous Origin of Left Coronary Artery from the Pulmonary Artery (ALCAPA)

Direct Re-implantation of Left Coronary Artery into the Aorta in Adults with Anomalous Origin of Left Coronary Artery from the Pulmonary Artery ALCAPA

Direkter Wieder Implantation von linken Koronararterie in die Aorta bei Erwachsenen mit Anomale Ursprung der linken Koronararterie aus der Lungenarterie (ALCAPA)

Anomalous origin of the left coronary artery from the pulmonary artery (ALCAPA) is a rare congenital anomaly which is one of leading causes of myocardial ...

Invasive Hemodynamic Monitoring of Aortic and Pulmonary Artery Hemodynamics in a Large Animal Model of ARDS

Invasiven hämodynamischen Monitoring der Aorten- und pulmonale Arterie Hämodynamik in einem großen Tier Modell des ARDS

One of the leading causes of morbidity and mortality in patients with heart failure is right ventricular (RV) dysfunction, especially if it is due to ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Messung der isometrischen Kontraktilität der Maus mesenterialen Arterie mit Draht Myographie

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...