Doku Engineered Vasküler Greftlerinin ve sonraki İmplantasyonunda Cerrahi Tekniği<em> İn Vivo</em> İzleme
Summary
Hayvan kurban kadar in vivo uçtan uca anastomoz ve gerçek zamanlı dijital değerlendirme kullanarak bir koyun karotis artere Doku Engineered Gemiler (Tevs) arası pozisyonel yerleştirme için bir adım-adım protokolü.
Abstract
Doku mühendisliği Gemiler (Tevs) gelişmesi yeteneği ile ilerletilir büyük hayvan modelinde rutin olarak ve etkin bir şekilde implant Tevs (çapı 4-5 mm) arasındadır. TEV ve yerli karotid arterlerin TEV ve gerçek zamanlı dijital değerlendirmenin arası pozisyonel yerleştirilmesi için bir adım adım protokolü burada açıklanmıştır. In vivo izlenmesi mümkün hale akış sondaları, kateterler ve ultrasonik kristallerin implantasyonu (yeteneğine göre ameliyat sırasında implante Tevs ve yerli karotis arterler) dinamik çapı değişiklikleri kayıt. Bir kez araştırmacılar, nabız dalga hızı, güçlendirme indeksi, darbe basınçları ve uyum gibi parametrelerin elde arteriyel kan akımı desenleri, invaziv kan basıncı ve damar çapını hesaplayabilir, implante. Veri toplama deney süresi boyunca analiz için tek bir bilgisayar programı kullanılarak elde edilir. Böyle değerli veriler TEV matris yeniden görmemizi sağlar, onun resemblanyerli / sahte kontrolleri ve in vivo genel TEV performansına ce.
Introduction
Tevs gelişimi için odak noktası otolog gemileri mevcut değilken otolog greft replasmanı için bir vekil sağlamak ve donör görüş morbidite sınırlamak için olmuştur. Örneğin, yılda koroner arter bypass ameliyatları sayısı ABD'de 350.000 aştı ve uygun greft ideal kaynak koroner arter ve safen ven 1 inen sol internal meme arteri, sol ön kalır. Damar hastalıkları muzdarip birçok kişi otolog greft replasmanı için uygun arterler ve venler olmayabilir çünkü, Tevs gelişimi dolayısıyla yıllardır 1-6 araştırma yoğun bir alan haline gelmiştir. Yeni Tevs mühendislik ve optimizasyon kendileri gibi yoğun tartışma konusu olmamıştır Tevs implant kullanılan cerrahi teknikleri raporlama, birçok gelişmeler geçirmiş olsa. Aksine, hayvan modellerinde içine Tevs implantasyonu ile ilgili protokolleri büyük ölçüde terk edilmiştiraraştırmacılara araştırma kadar.
Aşağıdaki yazının bir uçtan-uca anastomoz yaklaşımı kullanarak Tevs implant nasıl gösterir. Bu prosedür boyuna gerginlik ve in vivo izleme enstrümantasyon eklenmesini optimize, sütür tekniği stabilize, belirli bir anastomoz dikiş deseni kullanılarak optimize edilmiştir. Bu yöntem, daha önce kullanılmış olan birçok varyasyon bazı genellikle farklıdır. Ayrıca, bu işlem arteriyel kan basıncı, TEV çapı / uyum gibi parametrelerin elde ve eksplantasyonunun kadar ameliyat kadar sonra TEV aracılığıyla akış hızı açıklamaktadır. Bu biçimlenme sürecinde iken bu veri toplama TEV vazgeçilmez analizini sağlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu raporun amacı, küçükbaş karotid arter ilgi implant Tevs güvenilir ve tekrarlanabilir prosedür sağlamaktır. Bu modelde kullanılan hayvan doğal karotid arterleri kalınlığında 0.5-0.75 mm ve dış çapı 4.5-5 mm idi. Burada anlatılan cerrahi teknik 3 aydır, amaçlanan son noktaya kadar etkili kanıtlayan kalınlığı 0,25-1 mm, dış çapı 4-5 mm ve büyük bir başarı ile uzunluğu 4 cm boyutlarında değişen geometrilerin Tevs yerleştirilmesi için başarılı olmuştur. Bu cerrahi tekniğin kul…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma, Ulusal Kalp ve Akciğer Enstitüsü (R01 HL086582) ve New York Kök Hücre Bilim Fonu (NYSTEM, Sözleşme # hibe tarafından desteklenmiştir STA ve John Nyquist tarafından tamamlanmıştır vallahi videoda kullanılan DDS Çizimler için C024316); Buffalo New York Eyalet Üniversitesi'nden Tıp Illustrator.
Materials
| Equipment | Manufacturer | Serial/Catalog # | Notes | |
| Pressure Transducer | Becton Dickinson | P23XL-1 | 1+ (1 for each artery) Used with water-filled diaphragm domes |
|
| Amplifier and transducer box | Gould | 5900 Signal Conditioner Cage | 1 Two transducers and amplifiers should be included in cage. While this specific unit may be discontinued, other commercially available pressure transducers with a BNC/analog output will communicate with the Sonometrics equipment |
|
| T403 Console with TS420 perivascular flowmeter module(x2) | Transonic Systems | T403 module and TS420 (x2) | 1 Flow probes measuring flow through each of the carotid arteries will connect to each of the TS420 units. |
|
| Digital ultrasonic measurement unit | Sonometrics | TR-USB | 1 | |
| Flow Probe Precision S-Series 4mm | Transonic Systems Inc. | MC4PSS-LS-WC100-CM4B-GA | 2 | |
| 1mm Sonometrics Crystals | Sonometrics Systems | 1R-38S-20-NC-SH | 2-4 (2 for each artery) | |
| Catheter for implantation | BD (Becton Dickinson) | 381447 | 1+ (1 for each artery) Catheter is cut and secured to microbore tubing, stylette is utilized for insertion |
|
| Tygon Microbore Tubing | Norton Performance Plastics | (AAQ04127) Formulation S-54-HL | NA (cut to length for an extension set) | |
| Luer Stub Adapter | BD (Becton Dickinson) | 427564 (20 gauge) | 1+ (1 for each arterial catheter) | |
| Surflo Injection Plug | Terumo | SR-IP2 | 1+ (1 for each arterial catheter) | |
| Meadox | PTFE (Teflon) Felt | 19306 | NA (cut to size) The PTFE felt used in our studies was discontinued. However, comparable companies such as “Surgical Mesh” offer products which are equivalent. |
References
- Goldman, S., et al. Long-term patency of saphenous vein and left internal mammary artery grafts after coronary artery bypass surgery: Results from a Department of Veterans Affairs Cooperative Study. Journal of the American College of Cardiology. 44, 2149-2156 (2004).
- Achouh, P., et al. Long-term (5- to 20-year) patency of the radial artery for coronary bypass grafting. The Journal of Thoracic And Cardiovascular Surgery. 140, 73-79 (2010).
- Conklin, B. S., Richter, E. R., Kreutziger, K. L., Zhong, D. S., Chen, C. Development and evaluation of a novel decellularized vascular xenograft. Medical Engineering & Physics. 24, 173-183 (2002).
- Zhu, C., et al. Development of anti-atherosclerotic tissue-engineered blood vessel by A20-regulated endothelial progenitor cells seeding decellularized vascular matrix. Biomaterials. 29, 2628-2636 (2008).
- Quint, C., et al. Decellularized tissue-engineered blood vessel as an arterial conduit. Proceedings of the National Academy of Sciences. 108, 9214-9219 (2011).
- Kaushal, S., et al. Functional small-diameter neovessels created using endothelial progenitor cells expanded ex vivo. Nat Med. 7, 1035-1040 (2001).
- Galatos, A. D. Anesthesia and Analgesia in Sheep and Goats. Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. 27, 47-59 (2011).
- Okutomi, T., Whittington, R. A., Stein, D. J., Morishima, H. O. Comparison of the effects of sevoflurane and isoflurane anesthesia on the maternal-fetal unit in sheep. J Anesth. 23, 392-398 (2009).
- Swartz, D. D., Russell, J. A., Andreadis, S. T. Engineering of fibrin-based functional and implantable small-diameter blood vessels. American Journal of Physiology – Heart and Circulatory Physiology. 288, H1451-H1460 (2005).
- Niklason, L. E., et al. Functional arteries grown in vitro. Science. 284, 489-493 (1999).
- Dahl, S. L. M., et al. Readily Available Tissue-Engineered Vascular Grafts. Science Translational Medicine. 3, 68ra69 (2011).
- Wu, W., Allen, R. A., Wang, Y. Fast-degrading elastomer enables rapid remodeling of a cell-free synthetic graft into a neoartery. Nature Medicine. 18, 1148-1153 (2012).
- Saami, K. Y., Bryan, W. T., Joel, L. B., Shay, S., Randolph, L. G. The fate of an endothelium layer after preconditioning. Journal of vascular surgery : Official Publication, the Society for Vascular Surgery [and] International Society for Cardiovascular Surgery, North American Chapter. 51, 174-183 (2010).
- Ueberrueck, T., et al. Comparison of the ovine and porcine animal models for biocompatibility testing of vascular prostheses. Journal of Surgical Research. 124, 305-311 (2005).
- Labbé, R., Germain, L., Auger, F. A. A completely biological tissue-engineered human blood vessel. The FASEB Journal. 12, 47-56 (1998).
- Samaha, F. J., Oliva, A., Buncke, G. M., Buncke, H. J., Siko, P. P. A clinical study of end-to-end versus end-to-side techniques for microvascular anastomosis. Plastic and Reconstructive Surgery. 99, 1109-1111 (1997).
- Huang, H., et al. A novel end-to-side anastomosis technique for hepatic rearterialization in rat orthotopic liver transplantation to accommodate size mismatches between vessels. European Surgical Research. 47, 53-62 (2011).
- Peng, H., Schlaich, E. M., Row, S., Andreadis, S. T., Swartz, D. D. A Novel Ovine ex vivo Arteriovenous Shunt Model to Test Vascular Implantability. Cells, Tissues, Organs. 195, 108 (2011).
- Zilla, P., Bezuidenhout, D., Human, P. Prosthetic vascular grafts: Wrong models, wrong questions and no healing. Biomaterials. 28, 5009-5027 (2007).
- Berger, K., Sauvage, L. R., Rao, A. M., Wood, S. J. Healing of Arterial Prostheses in Man: Its Incompleteness. Annals of Surgery. 175, 118-127 (1972).
- Byrom, M. J., Bannon, P. G., White, G. H., Ng, M. K. C. Animal models for the assessment of novel vascular conduits. Journal of Vascular Surgery : Official Publication, the Society for Vascular Surgery [and] International Society for Cardiovascular Surgery, North American Chapter. 52, 176-195 (2010).
- Swartz, D. D., Andreadis, S. T. Animal models for vascular tissue-engineering. Current Opinion in Biotechnology. 24, 916-925 (2013).
- Liang, M. -. S., Andreadis, S. T. Engineering fibrin-binding TGF-β1 for sustained signaling and contractile function of MSC based vascular constructs. Biomaterials. 32, 8684-8693 (2011).
- Han, J., Liu, J. Y., Swartz, D. D., Andreadis, S. T. Molecular and functional effects of organismal ageing on smooth muscle cells derived from bone marrow mesenchymal stem cells. Cardiovascular Research. 87, 147-155 (2010).
