Хирургическая техника для имплантации тканей Engineered сосудистые протезы и последующих<em> В Vivo</em> Мониторинг
Summary
Шаг за шагом протокол на межрегиональный позиционной размещения тканей Engineered судов (Тевс) в сонной артерии овцы, не используя анастомоз конец-в-конец и в режиме реального времени цифровое оценку в естественных условиях до принесения в жертву животных.
Abstract
Развитие тканей Engineered судов (Тевс) продвигается по способности в плановом порядке и эффективно имплантатов Тевс (4-5 мм в диаметре) в большой модели животных. Шаг за шагом протокол для связи между позиционной размещения ТэВ и в режиме реального времени цифровое оценки ТРВ и родных сонных артерий описаны здесь. В естественных условиях мониторинга стало возможным благодаря имплантации зондов потока, катетеров и ультразвуковых кристаллов (способны записи изменений динамических диаметр имплантированных Тевс и родных сонных артерий) во время операции. После имплантации, исследователи могут вычислить артериальные структуры потока крови, инвазивные кровяное давление и диаметр артерии, дающие такие параметры, как скорость пульсовой волны, индекса аугментации, пульс давления и соблюдения. Сбор данных осуществляется с использованием одного компьютерную программу для анализа на протяжении всего срока эксперимента. Такой бесценный данных дает представление TEV матрицы ремоделирования, его resemblanСЕ Родные / управления фиктивных и общей производительности ТэВ в естественных условиях.
Introduction
Основное внимание в развитии Тевс в том, чтобы обеспечить замену для аутологичных замены трансплантата при аутологичных суда не имеется и ограничить доноров прицел заболеваемости. Например, количество аортокоронарное операций в год превысила 350 000 в США, и идеальным источником соответствующих прививок остается левой внутренней грудной артерии, левая передняя нисходящая коронарная артерия и подкожной вены 1. Поскольку многие люди, которые страдают от сердечно-сосудистых заболеваний не может иметь подходящие артерии и вены для аутологичных замены трансплантата, развитие Тевс таким образом, стала интенсивно область исследований на протяжении десятилетий 1-6. В то время как машиностроение и оптимизация новых Тевс претерпели множество достижений, сообщая о хирургических методов, используемых имплантировать Тевс сами не были предметом столь интенсивных обсуждений. Скорее, протоколы, касающиеся имплантации Тевс в животных моделях в значительной степени оставилдо исследования исследователи.
Следующий рукопись показывает, как внедрить Тевс за счет использования анастомоза подход конца в конец. Эта процедура была оптимизирована с использованием специального шаблона анастомоза сшивающий, стабилизирующие технику шва, оптимизируя продольном растяжении и добавление в естественных условиях мониторинга аппаратуры. Этот метод контрастирует с некоторыми из многих вариаций, которые были ранее использованы. Кроме того, эта процедура описывает, как получить параметры, такие как артериального давления, TEV Диаметр / соблюдения и расход через ТРВ после операции вплоть до эксплантации. Это сбора данных обеспечивает необходимую анализ ТРВ пока он находится в процессе реконструкции.
Protocol
Representative Results
Discussion
Цель настоящего доклада заключается в обеспечении надежной и воспроизводимой процедуры для имплантатов Тевс интересов в овечьей сонной артерии. Местные сонные артерии животных, используемых в этой модели были 0,5-0,75 мм в толщину и 4,5-5 мм в наружном диаметре. Хирургическая техника описа…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана грантами от Национального института сердца и легких (R01 HL086582) и стволовых клеток научный фонд Нью-Йорк (NYSTEM, контракт # C024316) в ГНА и DDS Иллюстрации, используемые в JOVE видео были завершены Джон Найквиста; Медицинская иллюстратор из Университета штата Нью-Йорк в Буффало.
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. |
Referências
- 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).
