Technische Aspekte der Maus aortokavaler Fistel

Das Ziel ist es, eine arteriovenöse Fistel, die einfach und reproduzierbar herzustellen. Diese Methode verwendet keine Nähte oder Kleber. Daher können die Proben mit der geringsten Menge an Fremdmaterialien für die Analyse verwendet werden.

Technische Aspekte der Erstellung eines arteriovenösen Fistel in der Maus werden diskutiert. Unter Vollnarkose wurde Bauchschnitt vorgenommen und der Aorta und Vena cava inferior (IVC) ausgesetzt sind. Die proximalen infrarenale Aorta und die distale Aorta für Klammer Platzierung und Punktion seziert, beziehungsweise. Besondere Aufmerksamkeit wird bezahlt, um zwischen Dissektion der Aorta und der IVC vermeiden. Nach dem Einspannen der Aorta wird eine 25 G Nadel zu durchstechen beide Wände der Aorta in die IVC verwendet. Das umgebende Bindegewebe ist für blutstillende Kompression verwendet. Erfolgreiche Gründung des AVF zeigt pulsatile arterielle Durchblutung der IVC. Eine weitere Bestätigung der erfolgreichen AVF kann durch postoperative Doppler-Ultraschall erreicht werden.

Die häufigste Option für Nierenersatztherapie bei Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz ist die Hämodialyse gewählt. Zugang für die Hämodialyse wird durch arteriovenöse Fistel (AVF), arteriovenöse Transplantats oder temporäre Katheterplatzierung durchgeführt. Obwohl AVF der bevorzugte Modus des Zugangs sind, AVF weitem noch nicht perfekt. Ein-Jahres-Primär AVF Durchgängigkeitsraten sind nur 60-65%, mit vielen Ausfällen aufgrund Neointimahyperplasie. Die Molekularbiologie und Physiologie der normalen AVF Bildung und maladaptive Bildung bleibt schlecht charakterisiert. Als solches ist es wesentlich zu verbessern AVF Ergebnisse mit zugehörigen Verstärkung in Verständnis der Regulation der Fistel gewonnen werden. ^1-3

Belichtung einer Vene arteriellen Fluss häufig in Zusammenhang mit Venentransplantaten die direkte Modelle von chirurgischen Bypass sind. ^{4, 5} untersucht Obwohl Venentransplantaten und AVF ähnlich Setzen einer Vene zu einem arteriellen Umgebung gibt es mehrere kritische differences zwischen ihnen. Erstens ist der Widerstand des distalen Abfluss Bett wesentlich niedriger AVF, die AVF Drains in den rechten Vorhof während die Venentransplantat Drains der oft erkrankten distalen kleinen Arterien, was zu einer erhöhten Durchblutung und Schubspannung in der AVF. Zweitens kann das Blut im venösen Teil des AVF eine Mischung von venösen und arteriellen Blut, was zu niedrigeren Sauerstoffversorgung im Vergleich zu den rein arteriellen Inhalt in die Vene Transplantat. Drittens wird die Ader in der AVF nicht von seinem Bett entfernt, was zu Erhaltung seiner vaso venorum und nervös Innervationen, verglichen mit der vollständigen Umsetzung der Venentransplantat in den arteriellen Bett. Schließlich ist die Anzahl der in der Regel zwei Anastomosen bei Gefäßplastiken während ein AVF typischerweise nur einen. In dieser Studie stellen wir ein Mausmodell aortokavaler Fistel, die für die Untersuchung von AVF verwendet werden können.

1. Anästhesie und Pre-operative Verfahren

1. Induktion der Narkose
   Zulassung durch die zuständige Institutional Animal Care und Use Committee erhalten. Männlich C57/black Mäuse im Alter von 10 Wochen werden betäubt. Deliver 4% Isofluran mit 0,8 L / min Sauerstoff zu einer Plexiglas-Box über eine Isofluran Verdampfer und platzieren Sie die Maus im Inneren. Alternativ kann, wenn der Chirurg bevorzugt ist, kann intraperitoneal Anästhesie eingesetzt werden.
2. Erhaltung Anästhesie
   Nach Bestätigung der Anästhesie durch mangelnde Reaktion auf toe Prise wird die Maus auf dem Operationstisch in Rückenlage mit einem Silikon-Maske aufsetzen. Isofluran wird auf 2% reduziert, um geeignete Anästhesie zu halten.
3. Haarentfernung
   Ventral Haar ist vom Hals bis Unterleib mit einem Haarentferner entfernt. Haarentfernung ist bevorzugt, weil das Haar, das links mit einem Rasierer ist mit dem Doppler-Ultraschall stören könnten.

2. Präoperative Ultrasound

1. Ziele des Ultraschalls
   Doppler-Ultraschall-Untersuchung vor der Operation AVF, um so die Basis-Ebene Erkenntnisse, die mit postoperativen Befunde verglichen werden, um anatomische und physiologische Veränderungen sehen können aufnehmen durchgeführt.
2. Punkte der Beobachtung
   Die Halsschlagader, supra-und infra-renal unteren Hohlvene (IVC) und abdominalen Aorta untersucht sowohl mit Puls-Doppler-und B-Modus.
3. Messungen
   Verwendung des B-Modus Durchmesser jedes Gefäß gemessen wird. Darüber hinaus werden Maximalgeschwindigkeit (systolische Spitzengeschwindigkeit in Arterien) und Wellenformen in jeder der Messpunkte oben beschrieben aufgezeichnet.

3. Operative Verfahren

1. Maus Vorbereitung
   Bereiten Sie die Einstichstelle mit einem Antiseptikum und weiterhin angemessene aseptische Technik bei der Operation einschließlich der Verwendung eines Operationstuch, sterile Handschuhe und Instrumente etc.
2. Laparotomie
   Mittellinie Bauchschnitt ist f gemachtrom unteren Rand der Leber bis knapp über dem Schambein.
3. Die Exposition der Aorta und IVC.
   Eine Aufrollvorrichtung eingesetzt und alle Eingeweide werden aus der Bauchhöhle gezogen, um die rechte Seite und gehalten eingewickelt in Gaze mit Kochsalzlösung eingeweicht. Präparieren Sie die Membran, die das Retroperitoneum und unteren Dickdarm verbindet Großansicht der Aorta und der IVC bekommen. Üben Sie Druck auf die Blase, wenn es erweitert und bekommt in Weg.
4. Exposition der Einstichstelle
   Einstichstelle wird zwischen der Hälfte bis drei Viertel der Distanz sein von links Nierenvene zu Aortenbifurkation. (Abbildung 1) Präparieren Sie den linken Rand der Aorta, so dass es punktiert werden können. Beachten Sie, dass die Aorta etwa 45 Grad hinter der IVC positioniert ist, und es muss nach hinten neben dem linken seziert werden. (Abbildung 2) Der wichtigste Punkt dieser Operation ist nicht zwischen der Aorta und IVC sezieren. Halten Sie weit weg von ihnen.
5. Exposure der Klemme Website des AORta
   Präparieren Sie die infrarenalen Aorta aus den umliegenden Geweben. Achten Sie darauf, die IVC auf der linken und links Nierenvenen mit seinen Nebenflüssen auf der rechten Seite zu verletzen.
6. Spannen der Aorta
   Spannen Sie den proximalen Aorta durch Anlegen Mikrochirurgie Clips.
7. Rotation der Aorta
   Durch Ergreifen des Bindegewebes um die Aorta, drehen die Aorta, so dass die Punktion von leicht dorsale Seite der Aorta (2) hergestellt werden kann.
8. Die Punktion der Aorta bis zur IVC
   Halten Sie die Aorta in einer gedrehten Position, Punktion der Aorta bis zur IVC mit einer 25 G Nadel. (Abbildung 2) Wenn dies gelingt, kann die Nadel durch die dünne Wand IVC gesehen werden.
9. Hämostase
   Durch Ziehen der retroperitonealen Gewebe, einschließlich der Muskeln, wickeln Sie die Einstichstelle der Aorta. Nicht komprimieren die Aorta gegen die IVC, wie es wolle Gerinnsel die AVF (Abbildung 3).
10. De-Klemmen der Aorta
    Nach Bestätigungder primären Hämostase, de-klemmen die Aorta. Zusätzliche Blutungen auftreten, aber es kann mit weiteren Kompression vorstehend beschrieben, gestoppt werden. Nach de-Klemmung kann arterielle Blut gesehen, das in den IVC statt dunkel venösen Blutfluss werden.
11. Schließung des Bauches
    Bringen Sie die Eingeweiden in seiner natürlichen Position und schließen Sie den Bauch.

4. Post-operative Verfahren

1. Post-operative Betreuung
   Nach Schließung des Bauches wird Isofluran gestoppt. Post-operative Versorgung einschließlich Analgesie und Wundversorgung wird in Übereinstimmung mit den Anweisungen von Institutional Animal Care und Use Committee empfohlen angewendet. Für Analgesie verwenden wir Buprenorphin bei 0,1 mg / kg alle 12 h intrasmuscularly für 24 Stunden nach den chirurgischen Eingriffen.
2. Post-operative Ultraschall
   Am ersten Tag nach der Operation wird Doppler-Ultraschall durchgeführt, um die AVF zu bestätigen. Darüber hinaus werden andere Variablen gemessen, um die Änderungen von der präoperativen überprüfenWerte.

Nach dem Training, ist das Überleben am ersten postoperativen Tag in der Regel über 95%; bei postoperativen Tag 7 war die Überlebensrate 91,3% Abbildungen 1 und 2 zeigen die ideale Einstichstelle in koronalen und Querschnitte;. Platzierung der Punktion Website ist entscheidend für die Erzielung guter Überleben ohne übermäßige Blutung. Intra-operative Todesfälle und frühen postoperativen Todesfälle sind in der Regel aufgrund von Blutungen. Dies neigt dazu, mit übermäßiger Dissektion zwischen der Aorta und der IVC, oder durch unzureichende hämostatische Druck auftreten. Abbildung 3 zeigt eine schematische Darstellung der Bedeutung des Wickelns der Punktionsstelle Bindegewebe vor Aufbringen von Druck zur Blutstillung, die eine gute Hämostase ohne Kompression der AVF. Nach unserer Erfahrung können alle technisch erfolgreich AVF mit Ultraschall durch den dritten Tag bestätigt werden, sobald die AVF auf Duplex bestätigt wird anwesend sein, die AVF wird in der Regel mindestens bis zum Tag 28 stabile Abbildung 4.zeigt typische Doppler-Ultraschall Erkenntnisse in erfolgreiche AVF Bildung. Änderungen in Wellenformen wurden auf der Ebene der AVF in IVC und in Richtung des Herzens beobachtet. Die gesamte AVF Bestätigung Rate auf postoperativen Tag 3 war 71,4%.

Abbildung 1. Das Diagramm zeigt die Einstichstelle. Die ideale Einstichstelle ist zwischen der Hälfte bis drei Viertel der Abstand zwischen dem linken Nierenvene und iliakalen Bifurkation. IVC: Vena Cava.

Abbildung 2. Querschnitt Diagramm der AVF Bildung vor Ort. Der schwarze Pfeil zeigt den Standort-und Richtlinienkonformitätauf der Dissektion der Aorta zu entlarven. Der blaue Pfeil zeigt die Einstichstelle und Richtung.

Abbildung 3. Schematische Darstellung der Verfahren zur Blutstillung Obere Reihe:. Einwickeln der Aorta mit Bindegewebe und Muskeln. Untere Reihe: direkten Druck. Die Chancen sind hoch AVF Schließung mit direkter Komprimierung.

Abbildung 4. Ultraschall Befunde nach AVF Chirurgie. Die AVF wurde mit hochauflösender Ultraschall postoperativ untersucht. Kurven unterhalb der AVF waren typisch venösen Wellenformen, während bei und oberhalb der AVF die Wellenformen zeigte Überlagerung arterielle Strömung, die nicht anwesend war, unterhalb der AVF. Klicken Sie hier, um eine größere Abbildung anzuzeigen.

Es gibt mehrere Berichte, die AVF beschrieben wurden an Ratten, einschließlich femoralis ^{AVF, 6, 7} Halsschlagader zu AVF ⁸ und aorto-Kava AVF Halsschlagader. ^{9, 10} Die Ratte ist um ein Mehrfaches größer als die Maus, die einen leichteren Chirurgie an der Ratte im Vergleich zu die Maus. Um dennoch die Vorteile der Maus genetischen Stämme und Varianten, das Verfahren muss erweitert werden, um Maus-Modellen erweitert werden. Mehrere bisher veröffentlichten Berichte führte die AVF-Modell bei Mäusen, aber diese Berichte haben in der Regel im Zusammenhang mit der Entwicklung eines Modells für rechtsseitige Herzinsuffizienz gewesen, mit größeren Nadeln Größe ^11-13 Guzman eine ähnliche Technik, um uns berichtet hat;. Jedoch in In diesem Bericht verwendeten die Autoren die Nähte Arteriotomie schließen. ^13. Wir verwenden keine Nähte, um mögliche Störungen mit anschließender Extraktion von Protein-und RNA für die molekulare Analyse zu vermeiden. Darüber hinaus schließt die Arteriotomie mit Nähten birgt das Risiko einer übermäßigenSpannung auf der Fistel, die akute oder späte Blutungen führen kann. In anderen Berichten wurden AVF zwischen der Carotis und Jugularvenen mit der Manschette Verfahren. ^14. In dieser Studie wurde erstellt beschreiben wir eine einfache, reproduzierbare Methode, die in den Studien von AVF selbst verwendet werden kann, die nicht auf einem peri-Anastomosen Manschette ab .

Wir schaffen eine AVF durch Punktion der Maus infra-renal Aorta mit einer 25 G Nadel und sich die Punktion durch die Aorta Seitenwand in der Infrarot-renalen Hohlvene. Bei der Entwicklung unserer heutigen Methodik haben wir einige wichtige technische Punkte aufgefallen, die technischen Erfolg und Konsistenz des Verfahrens zu verbessern:

1. Die Einstichstelle der Aorta an distalen abdominalen Aorta. Wie in 1 gezeigt ist, ist der proximale Abschnitt der infrarenalen Aorta nicht Seite an Seite mit der IVC positioniert, und es ist mehr Bindegewebe zwischen den beiden Behältern, die die Stabilisierung der AVF hemmt,was zu Blutungen und geringe Durchgängigkeit.
2. Keine Klemmen distal über die Punktionsstelle auf der Aorta benötigt. Proximal Klemmung ausreicht, um den Blutdruck während des Verfahrens zu minimieren. Darüber hinaus würde distalen Klemmen mit Punktion der Aorta stören.
3. Wie in 2 gezeigt, ist die effizienteste und physiologische Richtung Punktion durch die IVC von hinten links nach rechts ventral. Andernfalls, dies zu tun kann, um kleinere Größe, die Fistel zu langsamer Reifung oder Anfang Okklusion führt führen. Daher bevorzugen wir den äußeren hinteren Teil der Aorta sezieren und die Aorta leicht nach rechts drehen, um so direkten Blick auf die Einstichstelle zu erhalten.
4. Zur Blutstillung wird die Aorta Eintrittsöffnung nur mit Kompression durch die umgebenden Gewebe repariert, und erfordert keine Nahtreparatur der Arteriotomie oder ein Klebstoff Klebstoff. Naht kann die Aorta ziehen weg von der IVC, was zu Verstopfung der AVF führen. Kleber kanngeben Verstärkung für die Blutstillung, aber es kann auch während der Doppler-Ultraschall-Prüfung sowie stören Herstellung postoperativen Gewebeentnahme schwierig. Wie für die Kompression, wissen wir nicht, direkten Druck auf die Einstichstelle in Richtung der IVC, weil es kann auch zu komprimieren die Fistel als gut. Wie oben beschrieben und in 3 gezeigt, wickeln wir die Aorta mit den umgebenden Bindegewebe und Muskulatur.

Eine mögliche Einschränkung dieser Studie ist, dass dieses Modell zwischen Aorta und IVC, große Schiffe in der kleinen Maus gemacht wird. Es ist nicht klar, ob dieses Modell die AVF imitiert als in der klinischen Versorgung von menschlichen Patienten eingesetzt, machte also AVF in kleinen peripheren Arterien. Zusätzlich muss die Steuerung Versuchstieren sorgfältig durchgeführt werden und abhängig von der experimentellen Protokolls. Wir verwenden in der Regel Scheinoperationen für Kontrollen, in denen wir Leistungsstärke Laparotomie und sofortige Schließung unter Vollnarkose, ohne Punktierunge überhaupt.

Wir beschreiben ein kurzes Protokoll, in dem der Bediener AVF in Mäusen durchführen können, innerhalb von 15-20 min. Wir gehen davon aus, dass dieses Modell wird nützlich sein für die Untersuchung der Fistel Anpassung, die nützlich sein können für den menschlichen Patienten mit end-stage renal disease, vor allem, wenn in Verbindung mit Maus-Modellen der Krankheit eingesetzt.

Keine.

Diese Arbeit wurde zum Teil durch die National Institutes of Health Zuschuss R01-HL095498 sowie mit den Ressourcen und der Nutzung von Einrichtungen an der VA Healthcare System Connecticut, West Haven, CT unterstützt.