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Summary
यह लेख पारंपरिक तकनीकों के साथ देखे गए प्रमुख तकनीकी मुद्दों से बचने के लिए एक मुराइन मॉडल में पेरिटोनियल डायलिसिस कैथेटर को प्रत्यारोपित करने के लिए एक प्रक्रिया के संशोधनों का वर्णन करता है।
Abstract
म्यूरिन मॉडल पेरिटोनियल डायलिसिस (पीडी) के विभिन्न पहलुओं की जांच के लिए नियोजित हैं, जैसे पेरिटोनियल सूजन और फाइब्रोसिस। ये घटनाएं मनुष्यों में पेरिटोनियल झिल्ली की विफलता को चलाती हैं, जो अंत-चरण गुर्दे की बीमारी (ईएसकेडी) वाले रोगियों के प्रबंधन में इसके गहन नैदानिक प्रभावों के कारण गहन जांच का एक क्षेत्र बनी हुई है। पीडी और इससे संबंधित जटिलताओं के नैदानिक महत्व के बावजूद, वर्तमान प्रयोगात्मक मुराइन मॉडल प्रमुख तकनीकी चुनौतियों से ग्रस्त हैं जो मॉडल के प्रदर्शन से समझौता करते हैं। इनमें पीडी कैथेटर माइग्रेशन और किंकिंग शामिल हैं और आमतौर पर पहले कैथेटर हटाने की आवश्यकता होती है। ये सीमाएं एक अध्ययन को पूरा करने के लिए जानवरों की अधिक संख्या की आवश्यकता को भी प्रेरित करती हैं। इन कमियों को संबोधित करते हुए, यह अध्ययन एक मुराइन मॉडल में आमतौर पर देखे जाने वाले पीडी कैथेटर जटिलताओं को रोकने के लिए तकनीकी सुधार और सर्जिकल बारीकियों का परिचय देता है। इसके अलावा, इस संशोधित मॉडल को लिपोपॉलीसेकेराइड इंजेक्शन का उपयोग करके पेरिटोनियल सूजन और फाइब्रोसिस को प्रेरित करके मान्य किया जाता है। संक्षेप में, यह पेपर पीडी के एक प्रयोगात्मक मॉडल को बनाने के लिए एक बेहतर विधि का वर्णन करता है।
Introduction
गुर्दे की बीमारी के अंत में बोझ
क्रोनिक किडनी रोग (सीकेडी) एक विश्वव्यापीस्वास्थ्य समस्या है। वर्तमान अनुमान बताते हैं कि दुनिया भर में 850 मिलियन से अधिक लोगों को गुर्दे की बीमारी है। गुर्दे की बीमारी की व्यापकता मधुमेह (422 मिलियन) वाले लोगों की संख्या को लगभग दोगुना कर देती है और दुनिया भर में कैंसर (42 मिलियन) या एचआईवी / एड्स (36.7 मिलियन) रोगियों की व्यापकता से20 गुना अधिक है। लगभग सात अमेरिकियों में से एक में सीकेडी है, और 1,000 अमेरिकियों में से दो को ईएसकेडी की आवश्यकता होती है, जिसमें किडनी प्रत्यारोपण या डायलिसिस सहायता की आवश्यकता होतीहै। दुनिया भर में ईएसकेडी के बढ़ते बोझ को ध्यान में रखते हुए, डायलिसिस तकनीक काअनुकूलन महत्वपूर्ण है।
पेरिटोनियल डायलिसिस
पीडी संयुक्त राज्य अमेरिका में ईएसकेडी के उपचार के लिए एक महत्वपूर्ण रूप से अप्रयुक्त साधन है। यूनाइटेड स्टेट्स रेनल डेटा सिस्टम (यूएसआरडीएस) के अनुसार, प्रचलित पीडी रोगियों का प्रतिशत 2020में केवल 11% था। पीडी इन-सेंटर हेमोडायलिसिस (एचडी) पर कई फायदे प्रदान करता है, जिसमें जीवन की बेहतर गुणवत्ता, कम क्लिनिक दौरे और मेडिकेयर व्यय में कमी 6,7 शामिल है। इसके अतिरिक्त, पीडी एक घर-आधारित चिकित्सा है और बैक्टेरेमिया और एंडोकार्डिटिस जैसे गंभीर संक्रमणों के बहुत कम जोखिम से जुड़ा हुआ है जो अक्सर हेमोडायलिसिस कैथेटर से संबंधित होते हैं। इसके अलावा, पीडी को तत्काल शुरुआत प्रोटोकॉल के साथ तेजी से शुरू किया जा सकता है, जिससे संवहनी कैथेटर 8 के साथ डायलिसिस दीक्षा की आवश्यकता कम होजाती है। पीडी को बाल चिकित्सा ईएसकेडी आबादी 9 में डायलिसिस का पसंदीदा तरीका माना जाताहै।
पेरिटोनियल डायलिसिस से प्रेरित पेरिटोनियल हानि
पीडी पेरिटोनियम में पीडी द्रव (डायलीसेट) पेश करने पर जोर देता है, जिसके परिणामस्वरूप समय के साथ पेरिटोनियल झिल्ली की सूजन और रीमॉडेलिंग होती है। पेरिटोनियल सूजन फाइब्रोसिस को ट्रिगर करती है, जिसके परिणामस्वरूप समय के साथ झिल्ली की अल्ट्राफिल्ट्रेशन क्षमताओं का संभावित नुकसान होता है। पेरिटोनियल झिल्ली का संरक्षण पीडी में एक महत्वपूर्ण चुनौती है, और यह सुनिश्चित करने के लिए आगे का शोध गंभीर रूप से महत्वपूर्ण है कि चिकित्सकों के लिए सर्वोत्तम नैदानिक प्रथाएं उपलब्ध हैं। पेरिटोनियल संक्रमण और सूजन, विलेय, जल परिवहन कैनेटीक्स और झिल्ली विफलता के पैथोफिजियोलॉजिकल तंत्र की समझ को आगे बढ़ाने में मदद करने के लिए अच्छी तरह से स्थापित मुराइन मॉडल हैं; फिर भी, कैथेटर के साथ तकनीकी समस्याएं अक्सर इन मॉडलोंको सीमित करती हैं 10।
पेरिटोनियल झिल्ली परिवर्तनों का विश्लेषण
ईएसकेडी रोगियों में, डायलीसेट पारंपरिक रूप से पेरिटोनियल गुहा में एक गहरे और सतही कफ के साथ टेनखॉफ कैथेटर के माध्यम से पेश किया जाता है। रोगी संभावित रूप से कैथेटर से संबंधित जटिलताओं का अनुभव कर सकते हैं, जिसमें कैथेटर माइग्रेशन, जलसेक दर्द और डायलीसेट11,12,13 की खराब जल निकासी शामिल है। इनजटिलताओं को कम करने के लिए मनुष्यों के लिए दो प्रमुख प्रकार के पेरिटोनियल कैथेटर पेश किए गए हैं, कुंडलित या सीधे। पीडी कैथेटरउत्तरजीविता को बढ़ाने के लिए मूल कैथेटर में पारंपरिक दो-कफ वाले कैथेटर के लिए एक अतिरिक्त कफ सहित कई संशोधन जोड़े गए हैं। सम्मिलन तकनीक जीवित रहने के बाद कैथेटर माइग्रेशन को रोककर कई कारकों के अनुसार भिन्न होती है, जिसमें संसाधनों की उपलब्धता और विशेषज्ञता का स्तरशामिल है।
इसके विपरीत, पेरिटोनियल डायलिसिस के मुराइन मॉडल में मानव पेरिटोनियल कैथेटर की तुलना में तकनीकों और उद्देश्य में मौलिक अंतर हैं। उदाहरण के लिए, मुराइन मॉडल में पेरिटोनियल कैथेटर का उपयोग मुख्य रूप से झिल्ली परिवर्तनों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है और द्विदिश जल निकासी कार्यों के लिए कम अभिप्रेत होता है। वर्तमान तकनीक जानवरों की हैंडलिंग के कारण संभावित बंदरगाह विस्थापन और कैथेटर प्रवास से ग्रस्त है। पारंपरिक मुराइन मॉडल में, पहुंच बंदरगाहों को त्वचा पर तय नहीं किया गया था। इस पहलू ने एक अस्थिर एक्सेस पोर्ट बनाया, जो जागृत जानवरों में हटा दिया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप कैथेटर माइग्रेशन हो सकता है। पेरिटोनियल झिल्ली अनुसंधान में मुराइन मॉडल के महत्व को देखते हुए, विश्वसनीय मॉडल उत्पन्न करने के लिए प्रभावी शल्य चिकित्सा तकनीक बनाना अनिवार्य है। इसलिए, हम पीडी कैथेटर प्लेसमेंट के पारंपरिक मॉडल को अनुकूलित करने के लिए तैयार हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कैथेटर स्वयं पेरिटोनियल झिल्ली में हिस्टोपैथोलॉजिकल परिवर्तन का कारण बनता है, और इस प्रकार, पशु अध्ययन में पीडी समाधान के प्रभाव के बारे में किसी भी निष्कर्ष को पीडी कैथेटर के संदर्भ में एक विदेशी शरीर 15,16,17 के रूप में व्याख्या की जानी चाहिए।
पेरिटोनियल झिल्ली हिस्टोपैथोलॉजी
पीडी विफलता मुख्य रूप से फाइब्रोसिस और अतिरिक्त एंजियोजेनेसिस से संबंधित है जिसके परिणामस्वरूप ऑस्मोलर एकाग्रता ढाल का नुकसान होता है। इसके अलावा, पेरिटोनियल झिल्ली निस्पंदन क्षमता पेरिटोनिटिस से प्रभावित हो सकती है। इसके अलावा, संक्रामक पेरिटोनिटिस पेरिटोनियल डायलिसिस से हेमोडायलिसिस तक डायलिसिस पद्धति में परिवर्तन के लिए एक अच्छी तरह से स्थापित कारण है। 18.
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Protocol
इस अध्ययन के लिए, आठ मादा C57BL / 6J चूहों, 8-12 सप्ताह की उम्र और 20 ग्राम के औसत वजन का उपयोग किया गया था। चूहों को मानक परिस्थितियों में रखा गया था और चाउ और पानी एड लिबिटम के साथ खिलाया गया था। यह अध्ययन संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (आईएसीयूसी), बोस्टन यूनिवर्सिटी मेडिकल सेंटर (एएन -1549) के अनुमोदन के साथ किया गया था। यहां वर्णित प्रक्रियाओं को बाँझ परिस्थितियों में किया गया था।
1. एक आइसोफ्लुरेन कक्ष में माउस को एनेस्थेटाइज करें, और एनाल्जेसिक को चमड़े के नीचे इंजेक्ट करें
- पूंछ के आधार से जानवर को पकड़ो। जानवर को गैर-प्रमुख हाथ की डोरसम सतह पर रखें।
- जानवर को 3% -4% आइसोफ्लुरेन से भरे निरंतर एनेस्थेटिक प्रेरण कक्ष में स्थानांतरित करें। दाएं और बाएं पिछले अंगों में पैर की अंगुली-चुटकी रिफ्लेक्स की अनुपस्थिति से पर्याप्त सामान्य संज्ञाहरण की पुष्टि करें। आइसोफ्लुरेन के साथ सामान्य संज्ञाहरण का रखरखाव 1% -3% रखें।
- दोनों आंखों पर नेत्र मरहम लगाएं।
- ब्यूप्रेनोर्फिन के चमड़े के नीचे इंजेक्शन का प्रबंधन करें।
- 0.03 मिलीग्राम / एमएल की अंतिम एकाग्रता प्राप्त करने के लिए सोडियम क्लोराइड (NaCl) 0.9% में 0.3 मिलीग्राम / एमएल की एकाग्रता पर ब्यूप्रेनोर्फिन के स्टॉक को भंग करें।
- 0.03 मिलीग्राम /एमएल ब्यूप्रेनोर्फिन के 0.05-0.1 मिलीग्राम / किग्रा की खुराक के साथ- साथ बाँझ NaCl 0.9% के 500 μL, 20 ग्राम माउस में सर्जरी से 20 मिनट पहले (2 μg या 66 μL 0.03 mg / mL Buprenorphine प्रति माउस) इंजेक्ट करें।
2. त्वचा की तैयारी
- पूरी तरह से एनेस्थेटाइज्ड माउस को बाएं पार्श्व स्थिति में रखें, इसके दाहिने फ्लैंक को हीटिंग कंबल में उजागर करें। पेट के दाहिने हिस्से को शेव करें, पैरास्पाइनल क्षेत्र के मध्य रेखा के करीब, और जानवर की पूंछ के नीचे।
- एंटीसेप्टिक घोल या स्क्रब के वैकल्पिक अनुप्रयोग के साथ कपास के फाहे का उपयोग करके तीन बार मुंडा क्षेत्र को कीटाणुरहित करें और या तो 70% अल्कोहल या बाँझ खारा एक गोलाकार गति में, सर्जिकल चीरा साइट से शुरू करें और बाहर की ओर बढ़ें। प्रत्येक उपयोग के बाद कपास के फाहे को छोड़ दें। शराब या एंटीसेप्टिक के साथ जानवर के अत्यधिक गीले गैर-सर्जिकल क्षेत्रों को न करने के लिए सावधान रहें क्योंकि इससे हाइपोथर्मिया बिगड़ सकता है।
नोट: एंटीसेप्टिक समाधानों को ठीक से पतला करना और सर्जरी के दौरान त्वचा पर सर्जिकल स्क्रब नहीं छोड़ना महत्वपूर्ण है, क्योंकि वे परेशान हो सकते हैं और उन्हें धोने की आवश्यकता होती है। प्रक्रिया के दौरान अक्सर हीटिंग कंबल के तापमान की जांच करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि तापमान में गिरावट न हो।
3. कैथेटर की लंबाई को मापें और तैयार त्वचा पर पेट और ट्यूब पथ के भीतर सम्मिलन बिंदु को चिह्नित करें
- जानवर की पूंछ से 1 सेमी ऊपर एक्सेस पोर्ट पॉकेट असाइन करें। पूंछ के पास असाइन किए गए क्षेत्र पर गैर-प्रमुख सूचकांक और अंगूठे की उंगली के साथ स्थापना खंड रखें।
- कैथेटर को त्वचा के ऊपर रखें और पेट की गुहा के भीतर कैथेटर की ट्यूब सम्मिलन के लिए जगह का अनुमान लगाएं। पूर्वकाल मध्य रेखा के पास ट्यूब के न्यूनतम झुकाव का सम्मान करते हुए, ट्यूब सम्मिलन के लिए असाइन किए गए स्थान को चिह्नित करें।
नोट: सभी प्रक्रियाओं को बाँझ दस्ताने के साथ किया जाना चाहिए, और माप के दौरान कैथेटर को बाँझ रखा जाना चाहिए। सर्जिकल उपकरणों को उपयोग से पहले 121 डिग्री सेल्सियस पर आटोक्लेव किया जाना चाहिए। प्रक्रिया के लिए आवश्यक उपकरणों के लिए पूरक चित्रा एस 1 देखें।
4. पेरिटोनियल कैथेटर जलाशय अनुभाग अनुकूलित करें
- माउस ईयर टैगर (चित्रा 1 और चित्रा 2) के साथ जलाशय अनुभाग के फ्रेम पर एक साइड छेद पंच करें। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कान पंच एक सर्जिकल उपकरण है, और इसे बाँझ होने की आवश्यकता है।
5. इंस्टिलेशन पोर्ट रखें
- पूंछ से 1 सेमी ऊपर क्षैतिज 1 सेमी चौड़ी त्वचा चीरा लगाएं। कैथेटर प्लेसमेंट के लिए एक थैली बनाने के लिए अंतर्निहित पेशी परत से चमड़े के नीचे के विमान को स्पष्ट रूप से विच्छेदित करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि इंस्टिलेशन पोर्ट आदर्श पोर्ट पॉकेट में स्वतंत्र रूप से रहता है।
- ट्यूब प्लेसमेंट के लिए एक तिरछी सुरंग बनाने के लिए आइरिस कैंची की नोक को मध्य रेखा की ओर रखें (चित्रा 3 ए)।
- अनुकूलित साइड होल से 3.0 सीवन पास करें। पारित सीवन को कसकर, ट्यूबिंग कोर्स सेफलाड को रखकर मांसपेशियों के बिस्तर तक पहुंच पोर्ट को ठीक करें।
6. कैथेटर टिप सम्मिलन साइट चीरा लगाएं
- मध्य रेखा के पास पूर्व चिह्नित क्षेत्र पर 1 सेमी चीरा लगाएं। पथ के माध्यम से कैंची पारित करके अच्छी तरह से विकसित पथ की पुष्टि करें।
- कैथेटर को प्रतिगामी पाठ्यक्रम में रखने के लिए बल के साथ धीरे से कैथेटर टिप चुनें।
नोट: ट्यूब के साइड होल को चुटकी लेने से बचें। - तैयार पथ के माध्यम से कैथेटर ट्यूब पास करें (चित्रा 3 बी)। दाहिनी मध्य रेखा के करीब मांसपेशियों की परत पर 1 सेमी चीरा लगाएं।
7. कैथेटर के कामकाज की पुष्टि करें
- सभी चीरों को बंद करने से पहले, सुनिश्चित करें कि रखा कैथेटर कार्यात्मक है। पोर्ट के लिए विशिष्ट ह्यूबर सुई से जुड़े 1 एमएल सिरिंज के साथ फ़ंक्शन की जांच करें।
- इंस्टिलेशन पोर्ट में 200 μL सामान्य खारा इंजेक्ट करें। प्रतिरोध के लिए शून्य सहिष्णुता के साथ एक चिकनी प्रवाह की तलाश करें।
- पैटेंसी बनाए रखने के लिए पोर्ट और कैथेटर को 10% हेपरिन के साथ फ्लश करें।
8. त्वचा के चीरों को बंद करें
- 3-0 अवशोषित सीवन के साथ बंदरगाह जलाशय (चित्रा 3 सी) के चारों ओर त्वचा चीरों को बंद करें।
9. पेट की गुहा के अंदर कैथेटर टिप को ठीक करें
- पेट की दीवार की मांसपेशियों के चारों ओर 4-0 गोल अवशोषित सीवन के साथ एक ढीला पर्स-स्ट्रिंग सीवन रखें। चीरा के अंदर कैथेटर के समीपस्थ महसूस को पास करें।
- पर्स स्ट्रिंग के बाहर, मांसपेशियों की परत (चित्रा 3 डी) के ऊपर महसूस किए गए दूसरे को रखते हुए ट्यूब के चारों ओर तैयार पर्स-स्ट्रिंग सीवन को कसें, और त्वचा को 3-0 अवशोषित सीवन के साथ बंद करें (चित्रा 2)।
10. जानवरों को पोस्टऑपरेटिव और दैनिक रूप से मॉनिटर करें, पोस्टऑपरेटिव एनाल्जेसिया और तरल पदार्थ का प्रशासन करें, और कम से कम 7 दिनों के लिए और पूरी तरह से ठीक होने तक दैनिक पोस्टऑपरेटिव रिकॉर्ड बनाए रखें
- कैथेटर के माध्यम से सामान्य खारा के 200 μL के दैनिक इंजेक्शन के साथ कैथेटर को कार्यात्मक रखें।
11. द्रव इंजेक्शन
- त्वचा चीरा का सावधानीपूर्वक निरीक्षण करके घटनारहित पोस्टप्रोसीगल प्रक्रिया की पुष्टि करें।
- इंट्रापरिटोनियल इंजेक्शन (यानी) के लिए एलपीएस 2 मिलीग्राम / किग्रा शरीर के वजन को तैयार करें, बाँझ फॉस्फेट-बफर्ड सेलाइन (पीबीएस) के साथ एलपीएस के 40 μg को 0.2 μg / μL की कार्यशील एकाग्रता तक पतला करके (संक्षेप में, 2 μg / g शरीर के वजन के लिए 10 μL और 20 ग्राम चूहों के लिए 200 μL LPS)।
- कैथेटर प्रत्यारोपण के बाद दूसरे सप्ताह में इंजेक्शन शुरू करें।
- गैर-प्रमुख हाथ से जानवर को धीरे से पकड़ें और सेफलाड दिशा में इंडेक्स और अंगूठे की उंगलियों को स्थानांतरित करते हुए इंस्टिलेशन पोर्ट को रोकें।
- 70% आइसोप्रोपिल अल्कोहल के साथ जलाशय के ऊपर त्वचा को कीटाणुरहित करें। एलपीएस इंजेक्ट करने के लिए ह्यूबर सुई से जुड़ी सिरिंज का उपयोग करें।
- ह्यूबर सुई के साथ बंदरगाह में प्रवेश करने के बाद, पेटेंट कोर्स की पुष्टि करने के लिए बंदरगाह में 100 μL सामान्य खारा इंजेक्ट करें।
- तैयार 200 μL LPS इंजेक्ट करें, इसके बाद ट्यूब सिंचाई के लिए सामान्य खारा का 100 μL इंजेक्ट करें, और सुनिश्चित करें कि कोई प्रतिरोध नहीं है।
12. पेरिटोनियम की कटाई से पहले चूहों को एनेस्थेटाइज करें और पेरिटोनियल द्रव एकत्र करें
- एलपीएस इंजेक्शन के 7 दिनों और कैथेटर प्रत्यारोपण के 2 सप्ताह के बाद, पेरिटोनियल बायोप्सी की योजना बनाएं।
- सामान्य संज्ञाहरण के लिए योजना।
- माउस को एक आइसोफ्लुरेन कक्ष में एनेस्थेटाइज करें और एनाल्जेसिक को चमड़े के नीचे इंजेक्ट करें।
- पूंछ के आधार से जानवर को पकड़ें, और जानवर को हाथ की डोरसम सतह पर रखें।
- जानवर को 3% -4% आइसोफ्लुरेन से भरे निरंतर एनेस्थेटिक प्रेरण कक्ष में स्थानांतरित करें। दाएं और बाएं पिछले अंगों में पैर की अंगुली-चुटकी रिफ्लेक्स की अनुपस्थिति से पर्याप्त सामान्य संज्ञाहरण की पुष्टि करें। आइसोफ्लुरेन के साथ सामान्य संज्ञाहरण का रखरखाव 1% -3% रखें।
13. पेरिटोनियल बायोप्सी
- जानवर को लापरवाह स्थिति में गर्म कंबल पर रखें। उप-xiphoid से मूत्राशय तक एक मध्य रेखा त्वचा चीरा लगाएं।
- ठंडे पीबीएस (चित्रा 3 ई) के साथ उप-सतह विमान को प्रभावित करें।
- सुनिश्चित करें कि पेरिटोनियम की अखंडता को परेशान किए बिना विमान पूरी तरह से विच्छेदित है। जानवरों के बीच नमूने को सुसंगत रखने के लिए बाएं निचले चतुर्थांश में पार्श्व पेरिटोनियल प्रतिबिंब से पेरिटोनियम को विच्छेदित करना शुरू करें, हिलम से बाएं फ्लैंक तक और मूत्राशय को निचले पहलू में शुरू करें (चित्रा 3 एफ)।
- पेरिटोनियल फसल के बाद, ग्रीवा अव्यवस्था द्वारा जानवर को इच्छामृत्यु करें।
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Representative Results
सभी प्रत्यारोपित कैथेटर अध्ययन के अंत तक कार्यात्मक थे, और कैथेटर डिस्लोडमेंट या किंकिंग ने किसी भी प्रत्यारोपित कैथेटर को जटिल नहीं किया। वर्तमान, संशोधित तकनीक को एलपीएस का उपयोग करके पेरिटोनिटिस-प्रेरित मॉडल के साथ आगे मान्य किया गया था। नियंत्रण चूहों को दैनिक सामान्य खारा इंजेक्शन के 200 μL प्राप्त हुए, जबकि प्रयोगात्मक चूहों को 200 μL LPS के साथ इंजेक्ट किया गया था, जैसा कि प्रोटोकॉल चरण 11 में चर्चा की गई है, कैथेटर प्रत्यारोपण के बाद कुल 7 दिनों के लिए।
पेरिटोनियल झिल्ली का मूल्यांकन हिस्टोपैथोलॉजिकल विशेषताओं के लिए हेमेटॉक्सिलिन और ईओसिन (एच एंड ई) और मैसन ट्राइक्रोम स्टेनिंग द्वारा किया गया था। एच एंड ई-दाग वाले वर्गों के विश्लेषण ने उप-पेरिटोनियल स्पेस (चित्रा 4 ए, तारांकन के साथ चिह्नित) में बाह्य मैट्रिक्स (ईसीएम) में पर्याप्त वृद्धि दिखाई, जिसे इमेजजे का उपयोग करके मापा गया था। नियंत्रण चूहों के उप-पेरिटोनियल अंतरिक्ष में ईसीएम का औसत + एसडी 87.10 + 24.66 μm था और LPS-उजागर चूहों में दोगुना था (148.9 + 60.85 μm, P = 0.008) (चित्रा 4B)।
ट्राइक्रोम दाग फाइब्रोसिस (चित्रा 5 और चित्रा 6 में नीले दाग) का पता लगाता है, जिसे सतह क्षेत्र (μm) में सामान्यीकृत तीव्रता घनत्व के रूप में अनुमानित किया गया था। तीव्रता घनत्व रुचि के क्षेत्र में पिक्सेल की संख्या और उनकी तीव्रता को एकीकृत करता है और रुचि19,20 की मात्रात्मक हिस्टोलॉजिकल विशेषताओं के लिए एक मान्य विधि है।
इसके बाद, हमने माना कि एलपीएस-प्रेरित सूजन के परिणामस्वरूप संवहनी में बदलाव हो सकता है और उप-पेरिटोनियल स्थान का विस्तार हो सकता है। सीडी 31 का उपयोग एंडोथेलियल कोशिकाओं (चित्रा 7) के लिए एक मार्कर के रूप में किया गया था और दोनों समूहों में प्रत्येक माउस में यादृच्छिक रूप से चयनित उच्च शक्ति क्षेत्र (एचपीएफ) छवियों में एकीकृत घनत्व के रूप में मात्रा निर्धारित की गई थी (चित्रा 8 बी, सी)। एलपीएस-प्रेरित चूहों ने उप-पेरिटोनियल फाइब्रोसिस (चित्रा 8 ए, पी = 0.015) में तीन गुना वृद्धि दिखाई। पेरिटोनियल झिल्ली में ये सभी परिवर्तन दीर्घकालिक डायलीसेट21 के संपर्क में आने वाले रोगियों में देखे गए लोगों के अनुरूप हैं। परिणामों ने संवहनी (पी = 0.0168) (चित्रा 7 और चित्रा 8 बी) में ~ 8-9 गुना वृद्धि और एसपी (पी = 0.008) (चित्रा 7 और चित्रा 8 सी) के रूप में चिह्नित उप-पेरिटोनियल स्पेस में ~ 2 गुना वृद्धि दिखाई। ये परिणाम डायलीसेट 18,22,23 के पेरिटोनियल झिल्ली के लंबे समय तक संपर्क के बाद पीडी पर रोगियों में देखे गए नियोवैस्कुलराइजेशन के अनुरूप हैं।
चित्रा 1: पीडी कैथेटर और अनुकूलित साइड छेद। संक्षिप्त नाम: पीडी = पेरिटोनियल डायलिसिस। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 2: पारंपरिक बनाम संशोधित तरीके। पीडी कैथेटर प्लेसमेंट (दाएं) की पारंपरिक एंटीग्रेड विधि पार्श्विका पेरिटोनियम में आंतरिक अंगूठी को सुरक्षित करने के साथ शुरू होती है, जबकि इस संशोधित प्रतिगामी विधि (बाएं) में, प्रक्रिया चूहों के डोरसम पर मांसपेशियों के बिस्तर पर अनुकूलित पहुंच पोर्ट को घुमाने के साथ शुरू होती है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्र 3: पेरिटोनियल कैथेटर डालना। (ए) अनुकूलित साइड होल से 3.0 सीवन पास करें और ट्यूबिंग कोर्स सेफलाड को रखते हुए मांसपेशियों के बिस्तर को साइड होल में सीवन करें। (बी) ऊपरी त्वचा से पेशी परत के सावधानीपूर्वक विच्छेदन के साथ पीडी ट्यूब की सुरंग बनाएं और प्रतिगामी तरीके से ट्यूब को पारित करें। (सी) बंदरगाह जलाशय के चारों ओर त्वचा चीरों को बंद करें। (डी) तैयार पर्स-स्ट्रिंग सीवन को ट्यूब के चारों ओर कसें, जबकि दूसरे को पर्स स्ट्रिंग के बाहर, मांसपेशियों की परत के ऊपर रखें। (ई) सुई को ऊपर रखते हुए पेरिटोनियल गुहा को 2 एमएल ठंडे पीबीएस के साथ सिंचित करें। (एफ) बाएं निचले चतुर्थांश (नीले तीर) पर पार्श्व पेरिटोनियल प्रतिबिंब से पेरिटोनियम का विच्छेदन शुरू करें। संक्षेप: पीडी = पेरिटोनियल डायलिसिस; पीबीएस = फॉस्फेट-बफर्ड खारा। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्र 4: एच एंड ई धुंधला। प्रायोगिक समूह में एलपीएस के संपर्क में आने वाले दो अलग-अलग सी 57बीएल 6 चूहों के पेरिटोनियल झिल्ली के प्रतिनिधि चित्र (100x) जैसा कि संकेत दिया गया है (एन = 4/ समूह)। काला तीर पेरिटोनियम को इंगित करता है, और एक तारांकन उप-पेरिटोनियल स्थान को दर्शाता है। स्केल सलाखों = 100 μm. संक्षिप्तीकरण: H & E = हेमेटॉक्सिलिन और ईओसिन; एम = मांसपेशी; एलपीएस = लिपोपॉलेसेकेराइड। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 5: एच एंड ई और मैसन ट्राइक्रोम धुंधला। दो C57BL6 चूहों के पेरिटोनियल झिल्ली की प्रतिनिधि छवियां (100x), नियंत्रण समूह (ए) में एक और प्रयोगात्मक समूह (बी) में एलपीएस के संपर्क में एक। स्केल सलाखों = 100 μm. संक्षेप: एसपी = उप-पेरिटोनियल स्पेस; पी = पेरिटोनियल स्पेस; एम = मांसपेशी; एच एंड ई = हेमेटॉक्सिलिन और ईओसिन; एलपीएस = लिपोपॉलेसेकेराइड। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्र 6: मैसन ट्राइक्रोम धुंधला। दो C57BL6 चूहों के पेरिटोनियल झिल्ली की प्रतिनिधि छवियां (100x), एक एलपीएस के संपर्क में और दूसरा एक खारा-इंजेक्शन नियंत्रण। काला तीर पेरिटोनियम को इंगित करता है, और नारंगी तारांकन उप-पेरिटोनियल स्थान को दर्शाता है, एन = 4 / समूह। स्केल सलाखों = 100 μm. संक्षिप्तीकरण: M = मांसपेशी; एलपीएस = लिपोपॉलेसेकेराइड। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 7: सूजन के संदर्भ में उप-पेरिटोनियल स्थान में परिवर्तित संवहनी। पैराफिन-एम्बेडेड वर्गों को सीडी 31 और डीएपीआई के साथ दाग दिया गया था। 400x आवर्धन पर प्राप्त यादृच्छिक चित्र दिखाए गए हैं। स्केल सलाखों = 100 μm. संक्षिप्तीकरण: एसपी = उप-पेरिटोनियल स्पेस; पी = पेरिटोनियल स्पेस; सफेद तारांकन = उप-पेरिटोनियल पोत; DAPI = 4', 6-diamidino-2-phenylindole। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 8: एलपीएस एक्सपोजर ने नियोवैस्कुलराइजेशन, पेरिटोनियम में फाइब्रोसिस और उप-पेरिटोनियल स्पेस के विस्तार को बढ़ाया। (ख) सीडी 31 का एकीकृत घनत्व। (सी) उप-पेरिटोनियल स्पेस को मापा गया था। सभी उपायों के लिए छात्र का टी-टेस्ट किया गया था। काले तारांकन महत्व के स्तर को दर्शाते हैं। त्रुटि पट्टियाँ = SEM. संक्षिप्त नाम: LPS = लिपोपॉलेसेकेराइड. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
पूरक चित्रा एस 1: प्रक्रिया करने के लिए आवश्यक सर्जिकल उपकरण। 1. ईयर टैगर, 2. मिनट माउस पोर्ट, 3. ह्यूबर पॉइंट सुई, 4. विलंबित-अवशोषित सीवन, 5. राइट-एंगल क्लैंप, 6. सीधी नोक बल, 7. घुमावदार-टिप फोर्स, 8. आइरिस कैंची। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.
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Discussion
पीडी के तीन मुराइन मॉडल वर्णित हैं। इसमें पेरिटोनियल सतह का एक अंधा पंचर, एक खुली-स्थायी प्रणाली और एक बंद प्रणाली10 शामिल है। पेरिटोनियल सतह के अंधे पंचर में इंट्रापरिटोनियल इंजेक्शन के समान प्रत्यक्ष पेरिटोनियल पहुंच शामिल है, लेकिन डायलीसेट की जल निकासी की अनुमति नहीं देता है। एक अंधा प्रक्रिया होने के नाते, यह विधि पेट के आंत के अंगों को घायल कर सकती है। ओपन-परमानेंट सिस्टम मॉडल डायलिसिस कैथेटर और शरीर के बाहर इंस्टिलेशन पोर्ट रखता है। हालांकि, चूहों में यह तकनीक जटिलताओं से जुड़ी है, जैसे कि जानवरों की आवाजाही, संक्रमण और दीर्घकालिक प्रयोगों को करने में असमर्थता के कारण डिस्कनेक्ट किए गए बैग। क्लोज्ड-सिस्टम पेरिटोनियल कैथेटर 2009 में पेश किए गए थे। इस प्रणाली में, एक्सेस पोर्ट और ट्यूब दोनों को जानवरों के शरीर में प्रत्यारोपित किया जाता है। प्रत्यक्ष परक्यूटेनियस द्रव का इंजेक्शन संभव हो जाता है। मनुष्यों में, पेरिटोनियल डायलीसेट बैग शरीर के बाहर रखे जाते हैं, लेकिन उनकी गतिशीलता के कारण चूहों में यह संभव नहीं है। इसके अलावा, अक्सर कैथेटर की यांत्रिक रुकावट होती है- साइड होल क्लॉगिंग और ट्यूबझुकने से संबंधित 20। एक बंद प्रणाली में जलाशय गतिशील है और पलट सकता है, और यह घटना जलाशय-ट्यूब जंक्शन को किंक कर सकती है।
बंद पीडी सिस्टम की उपरोक्त सीमाओं को दूर करने के लिए कई दृष्टिकोण लागू किए गए हैं, जिसमें पीडी कैथेटर क्लॉगिंग को रोकने के लिए ओमेंटेक्टोमी और हेपरिन इन्फ्यूजन शामिल हैं। यद्यपि ये समाधान अल्पकालिक अध्ययनों में उपयोगी हो सकते हैं, लेकिन मुराइन मॉडल में लंबे प्रयोगों के लिए कैथेटर को बचाने की चुनौतियां बनी रहती हैं। इसके अलावा, चूहों में ओमेंटम छोटा है, मनुष्यों के विपरीत, चूहों में पेरिटोनियल कैथेटर प्रदर्शन को बचाने के लिए ओमेंटेक्टोमी के साथ सफलता की कमी की व्याख्या करता है।
इस अध्ययन में, वर्तमान तकनीकों की सीमाओं में सुधार के लिए बंद पीडी कैथेटर प्रणाली पर दो महत्वपूर्ण कदम लागू किए गए थे। इनमें (ए) कैथेटर में एक साइड होल को पंच करना और (बी) एक पूर्वनिर्मित सुरंग से गुजरने वाली एक प्रतिगामी ट्यूब शामिल थी। (चित्र 3B) इंस्टिलेशन पोर्ट में एक साइड होल को पंच करने से कैथेटर को मांसपेशियों के बिस्तर पर सुरक्षित रूप से ठीक करने में सहायता मिली और इंजेक्शन के दौरान गतिशीलता प्रदान की गई। उपरोक्त सीमाओं को संबोधित करते हुए, इस संशोधन ने ट्यूब के टगिंग और चूहों की त्वचा के तनाव को कम कर दिया।
परंपरागत रूप से, पीडी कैथेटर टिप प्रत्यारोपण (एंटीग्रेड प्रत्यारोपण) के समय पहले पेरिटोनियल गुहा में जाता है। हमने एक प्रतिगामी आरोपण दृष्टिकोण पेश किया जहां पहले त्वचा पर इंस्टिलेशन पोर्ट तय किया गया था, और फिर कैथेटर को पेरिटोनियल गुहा में रखा गया था। चूंकि कैथेटर प्रत्यारोपण जलाशय प्लेसमेंट के बाद हुआ, इसलिए इसे प्रतिगामी कैथेटर आरोपण माना जाता है। आरोपण की इस विधि के परिणामस्वरूप ट्यूब का एक सीधा कोर्स हुआ और ट्यूब कॉइलिंग को निरस्त कर दिया गया।
तकनीक की एक संभावित सीमा सीवन से चूहों की त्वचा का तनाव हो सकती है। संशोधित तकनीक का महत्व इस तथ्य से रेखांकित होता है कि ये प्रस्तावित संशोधन कैथेटर माइग्रेशन और ट्यूब के टगिंग को रोकते हैं। यह माउस जागने के दौरान पीडी द्रव के सटीक इंजेक्शन की अनुमति देता है। उपरोक्त समस्याओं में कमी दीर्घकालिक प्रयोगों की अनुमति देती है और विफलताओं से बचती है, इस प्रकार बड़ी संख्या में चूहों के उपयोग को रोकती है। पीडी अनुसंधान में आवेदन के अलावा, इन संशोधनों को अन्य संदर्भों जैसे डिम्बग्रंथि के कैंसर मॉडल, पेरिटोनियल कार्सिनोमैटोसिस, या क्रोनिक पेरिटोनिटिस में प्रयोगात्मक एजेंटों को सटीक रूप से वितरित करने के लिए लाभ उठाया जा सकता है।
इस संशोधित आरोपण विधि के सत्यापन के लिए एलपीएस इंजेक्शन का चयन किया गया था। निष्कर्ष आईकोडेक्सट्रिन और ग्लूकोज-आधारित पेरिटोनियल डायलिसिस द्रव26 के जवाब में देखे गए लोगों के अनुरूप थे। इसके अलावा, एलपीएस का उपयोग चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक है क्योंकि मनुष्यों में पीडी पेरिटोनिटिस ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया से हो सकता है और अक्सर डायवर्टीकुलिटिस या विस्कस वेध की सेटिंग में देखा जाता है। ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया पेरिटोनिटिस में योगदान देने वाले एलपीएस का स्राव करते हैं और पेरिटोनिटिस26,27 का एक स्वीकृत प्रयोगात्मक मॉडल है। मनुष्यों में पीडी विफलता की पैथोलॉजिकल विशेषताओं में पेरिटोनियल फाइब्रोसिस और उप-पेरिटोनियल माइक्रोवैस्कुलचर में वृद्धि शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप पीडी रोगियों में पेरिटोनियल विलेय ढाल का नुकसानहोता है 27,28,29. इन विशेषताओं को एलपीएस-प्रेरित पेरिटोनिटिस मॉडल में फिर से परिभाषित किया गया था। भविष्य के अध्ययन इस तकनीक को उन मॉडलों में जांचेंगे जिनमें पेरिटोनियल फाइब्रोसिस को प्रेरित करने के लिए चूहों में पेरिटोनियल डायलिसिस द्रव को कम से कम 1 महीने के लिए लागू किया जाएगा। यह दीर्घकालिक अध्ययन पीडी कैथेटर के कॉइलिंग सहित जटिलताओं के अनुवर्ती को भी सक्षम करेगा।
निष्कर्ष में, एक मुराइन मॉडल में पारंपरिक बंद प्रणाली पेरिटोनियल कैथेटर आरोपण को वर्तमान अध्ययन में संशोधित किया गया था। वर्तमान संशोधन मानव ईएसकेडी रोगियों में पेरिटोनियल झिल्ली विफलता के दीर्घकालिक परिणामों की जांच करने के लिए मजबूत और विश्वसनीय मुराइन मॉडल की पीढ़ी के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकते हैं।
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Disclosures
लेखकों के पास खुलासा करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है।
Acknowledgments
इस काम को एनआईएच 1आर01एचएल132325 और आर21 डीके119740-01 (वीसीसी) और एएचए कार्डियो-ऑन्कोलॉजी एसएफआरएन कैट-एचडी सेंटर अनुदान 857078 (वीसीसी और एसएल) द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10% heparin | Canada Inc., Boucherville, QC, Canada) | Pharmaceutical product | |
Buprenorphine 0.3 mg/mL | PAR Pharmaceutical | NDC 42023-179-05 | |
C57BL/6J mice | The Jackson Lab | IMSR_JAX:000664 | |
CD31 | Abcam | Ab9498 | |
Clamp | Fine Science Tools | 13002-10 | |
Forceps | Fine Science Tools | 11002-12 | |
Dumont #5SF Forceps | Fine Science Tools | 11252-00 | |
Dumont Vessel Cannulation Forceps | Fine Science Tools | 11282-11 | |
Fine Scissors - Large Loops | Fine Science Tools | 14040-10 | |
Fisherbrand Animal Ear-Punch | Fisher Scientific | 13-812-201 | |
Hill Hemostat | Fine Science Tools | 13111-12 | |
Huber point needle | Access technologies | PG25-500 | Needle for injections |
Isoflurane, USP | Covetrus | NDC 11695-6777-2 | |
Lipopolysaccharide from E.coli | SIGMA | L4391 | |
Microscope | Nikon Eclipse Inverted Microscope | TE2000 | |
Minute Mouse Port 4French with retention beads and cross holes | Access technologies | MMP-4S-061108A | |
Posi-Grip Huber point needles 25 G x 1/2´´ | Access technologies | PG25-500 | |
Scissors | Fine Science Tools | 14079-10 | |
Vicryl Suture | AD-Surgical | #L-G330R24 |
References
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चिकित्सा अंक 185 पेरिटोनियल कैथेटर जेब मुराइन पेरिटोनियल डायलिसिस लिपोपॉलीसेकेराइड पेरिटोनियमErratum
Formal Correction: Erratum: A Retrograde Implantation Approach for Peritoneal Dialysis Catheter Placement in Mice
Posted by JoVE Editors on 03/22/2023.
Citeable Link.
An erratum was issued for: A Retrograde Implantation Approach for Peritoneal Dialysis Catheter Placement in Mice. The Authors section was updated from:
Saran Lotfollahzadeh1
Mengwei Zhang1
Marc Arthur Napoleon1
Wenqing Yin1
Josephine Orrick1
Nagla Elzind1
Austin Morrissey1
Isaac E. Sellinger1
Lauren D. Stern1
Mostafa Belghasem2
Jean M. Francis1
Vipul C. Chitalia1,3,4
1Renal Section, Department of Medicine, Boston University School of Medicine
2Department of Biomedical Science, Kaiser Permanente Bernard J. Tyson School of Medicine
3Veterans Affairs Boston Healthcare System
4Institute of Medical Engineering and Sciences, Massachusetts Institute of Technology
to:
Saran Lotfollahzadeh1
Mengwei Zhang1
Marc Arthur Napoleon1
Wenqing Yin1
Josephine Orrick1
Nagla Elzind1
Austin Morrissey1
Isaac E. Sellinger1
Lauren D. Stern1
Mostafa Belghasem2
Jean M. Francis1
Vipul C. Chitalia1,3,4
1Renal Section, Department of Medicine, Boston University Aram V. Chobanian & Edward Avedisian School of Medicine
2Department of Biomedical Science, Kaiser Permanente Bernard J. Tyson School of Medicine
3Veterans Affairs Boston Healthcare System
4Institute of Medical Engineering and Sciences, Massachusetts Institute of Technology