माउस हेटेरोटोपिक सर्वाइकल कार्डियक प्रत्यारोपण संवहनी कफ का उपयोग कर
Summary
माउस कार्डियक प्रत्यारोपण मॉडल प्रत्यारोपण इम्यूनोलॉजी का अध्ययन करने के लिए मूल्यवान अनुसंधान उपकरण का प्रतिनिधित्व करते हैं। वर्तमान प्रोटोकॉल माउस हेटेरोटोपिक ग्रीवा कार्डियक प्रत्यारोपण का विवरण देता है जिसमें प्राप्तकर्ता की सामान्य कैरोटिड धमनी और दाता के फुफ्फुसीय धमनी ट्रंक पर कफ का प्लेसमेंट शामिल है ताकि लैमिनर रक्त प्रवाह की अनुमति मिल सके।
Abstract
कार्डियक प्रत्यारोपण के मुराइन मॉडल का उपयोग अक्सर इस्केमिया-रीपरफ्यूजन चोट, प्रत्यारोपण के बाद जन्मजात और अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं और ग्राफ्ट अस्वीकृति पर इम्यूनोमॉड्यूलेटरी थेरेपी के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। चूहों में हेटेरोटोपिक सर्वाइकल हार्ट ट्रांसप्लांटेशन को पहली बार 1991 में सीवन्ड एनास्टोमोस का उपयोग करके वर्णित किया गया था और बाद में कफ तकनीकों को शामिल करने के लिए संशोधित किया गया था। इस संशोधन ने बेहतर सफलता दर की अनुमति दी, और तब से, कई रिपोर्टें हैं जिन्होंने आगे तकनीकी सुधारों का प्रस्ताव दिया है। हालांकि, ग्राफ्ट एनास्टोमोस से जुड़ी तकनीकी कठिनाई के कारण अधिक व्यापक उपयोग में अनुवाद सीमित रहता है, जिसके लिए संवहनी एनास्टोमोटिक ट्विस्टिंग या अत्यधिक तनाव से बचने के लिए कफ की पर्याप्त लंबाई और कैलिबर प्राप्त करने के लिए सटीकता की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप ग्राफ्ट को नुकसान हो सकता है। वर्तमान प्रोटोकॉल चूहों में हेटरोटोपिक ग्रीवा कार्डियक प्रत्यारोपण करने के लिए एक संशोधित तकनीक का वर्णन करता है जिसमें रक्त प्रवाह की दिशा के साथ संरेखण में प्राप्तकर्ता की सामान्य कैरोटिड धमनी और दाता की फुफ्फुसीय धमनी पर कफ प्लेसमेंट शामिल है।
Introduction
एबॉट एट अल ने1964 में चूहों में हेटरोटोपिक पेट हृदय प्रत्यारोपण का पहला विवरण प्रकाशित किया। इन शल्य चिकित्सा तकनीकों को 1969 में ओनो एट अल द्वारा परिष्कृत और सरलीकृत कियागया था। कोरी एट अल ने पहली बार 1973 में चूहों में हेटरोटोपिक पेट हृदय प्रत्यारोपण के लिए एक विधि का वर्णन किया; पहले रिपोर्ट किए गए चूहे के मॉडल के समान, इसमें दाता की फुफ्फुसीय धमनी के एंड-टू-साइड एनास्टोमोस द्वारा रिवैस्कुलराइजेशन के साथ मेजबान के पेट में एनग्राफ्टमेंट शामिल थाऔर क्रमशः प्राप्तकर्ता के अवर वेना कावा और पेट की महाधमनी में चढ़ना शामिल था। चूहों में हेटेरोटोपिक सर्वाइकल हार्ट प्रत्यारोपण का वर्णन हेरॉन द्वारा 1971 में 16 जी (1.6 मिमी बाहरी व्यास) अंतःशिरा कैथेटर4 से बने टेफ्लॉन कफ का उपयोग करके किया गया था। चेन5 और मात्सुउरा एट अल.6 ने बाद में 1991 में चूहों में हेटरोटोपिक ग्रीवा हृदय प्रत्यारोपण की सूचना दी, जिनकी तकनीक मुख्य रूप से पुन: एनास्टोमोसिस की उनकी विधि में भिन्न थी। चेन के दृष्टिकोण में दाता की आरोही महाधमनी को प्राप्तकर्ता की कैरोटिड धमनी और दाता की फुफ्फुसीय धमनी को प्राप्तकर्ता की बाहरी जुगुलर नस में जोड़ागया। इन माइक्रोसर्जिकल सीवन एनास्टोमोस के लिए आवश्यक उन्नत तकनीकी कौशल के कारण, उच्च सफलता दर प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण समय और अनुभव आवश्यक था। मात्सुउरा एट अल ने हेरॉन द्वारा उपयोग की जाने वाली एक गैर-सीवन कफ तकनीक का उपयोग करने वाली एक विधि का वर्णन किया, जिसमें कफ के अतिरिक्त-ल्यूमिनल प्लेसमेंट का उपयोग करके एंड-टू-एंड एनास्टोमोस शामिल थे। उन्होंने 22 जी (0.8 मिमी बाहरी व्यास) और 24 जी (0.67 मिमी बाहरी व्यास) अंतःशिरा कैथेटर से टेफ्लॉन कफ तैयारकिए और उन्हें क्रमशः प्राप्तकर्ता की बाहरी जुगुलर नस और सामान्य कैरोटिड धमनी पर रखा। इन कफ को तब दाता की फुफ्फुसीय धमनी और महाधमनी के अंदर रखा गया था और कनेक्शन के चारों ओर एक सीवन लिगेचर बांधकर सुरक्षित किया गया था। इस दृष्टिकोण ने एक बेहतर सफलता दर में अनुवाद किया। सबसे महत्वपूर्ण बात, इसके परिणामस्वरूप गर्भाशय ग्रीवा एनास्टोमोस दोनों को पूरा करने के लिए आवश्यक समय कम हो गया, इस प्रकार ग्राफ्ट के गर्म इस्केमिक समय को पेट की ट्यूरिंग विधि का उपयोग करके एक तिहाई से भी कम कर दिया गया। इसके अलावा, चूंकि कफ को पोत की बाहरी सतह के चारों ओर रखा जाता है, इसलिए पोत लुमेन के संपर्क में कोई विदेशी शरीर नहीं होता है, जो सर्जरी के बाद घनास्त्रता की संभावना को काफी हद तक कम करदेता है। इस बीच, कफ तकनीक का उपयोग किसी भी ट्यूरिंग की आवश्यकता के बिना एनास्टोमोसिस की साइट पर वाहिकाओं के आसपास समर्थन प्रदान करता है, जो रिवैस्कुलराइजेशन 6 के बाद रक्तस्राव के जोखिम को कम करताहै।
इस तकनीक के कई संशोधन प्रस्तावित किए गए हैं। माउस कॉमन कैरोटिड धमनी (लगभग 5 मिमी) की छोटी लंबाई को समायोजित करने के लिए, टोमिता एट अल.8 ने इस तकनीक का एक संशोधन एक छोटे धमनी कफ (0.6 मिमी बाहरी व्यास) के साथ विकसित किया, जबकि सीवन को पकड़ने और इसके बजाय ठीक बल के साथ सीधे कफ के माध्यम से धमनी को खींचने का काम किया। वांग एट अलने दाता की दाईं फुफ्फुसीय धमनी और प्राप्तकर्ता की दाईं सामान्य कैरोटिड धमनी पर क्रमशः 22 जी और 24 जी कफ रखकर इस दृष्टिकोण को और सरल बनाया। विभिन्न रिपोर्टों ने इन दृष्टिकोणों में संशोधनों का वर्णन किया है, जिसमें विशेष कफ, माइक्रोसर्जिकल क्लैंप, पोत डायलेटर और कार्डियोप्लेजिया10,11,12 का उपयोग शामिल है। विशेष रूप से, इन सभी तरीकों में हृदय के माध्यम से रक्त का प्रतिगामी परिसंचरण शामिल होता है, जिसमें रक्त प्राप्तकर्ता सामान्य कैरोटिड धमनी से दाता महाधमनी, कोरोनरी धमनियों, कोरोनरी साइनस में बहता है, फिर दाहिने आलिंद में खाली होता है और फुफ्फुसीय धमनी से प्राप्तकर्ता बाहरी जुगुलर नस में बाहर निकलता है।
पेट में सूजन की तुलना में, ग्रीवा हृदय प्रत्यारोपण कई फायदे प्रदान करता है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, गर्भाशय ग्रीवा एक्सपोजर तेजी से रिवैस्कुलराइजेशन और कम गर्म इस्केमिक समय6 की अनुमति देता है। ग्रीवा विधि भी कम आक्रामक है और कम पोस्टऑपरेटिव रिकवरी समय से जुड़ी है क्योंकि यह लैप्रोटॉमी6 से बचती है। महत्वपूर्ण रूप से, कफ के साथ एंड-टू-एंड एनास्टोमोस को एंड-टू-साइड एनास्टोमोस के बजाय किया जा सकता है, जो एनास्टोमोटिक रक्तस्राव जैसी जटिलताओं के जोखिम को कम करता है। पेट के दृष्टिकोण से पेट की महाधमनी या अवर वेना कावा में थ्रोम्बोटिक जटिलताओं के विकास का खतरा भी बढ़ जाता है, जिससे रीढ़ की हड्डी इस्किमिया और हिंदलिम्ब पक्षाघात होता है। प्रत्यारोपण का सतही ग्रीवा स्थान धड़कन, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी और इनवेसिव या गैर-इनवेसिव इमेजिंग द्वारा ग्राफ्ट व्यवहार्यता मूल्यांकन तक आसान पहुंच की अनुमति देता है। यद्यपि सर्वाइकल ग्राफ्ट रीपरफ्यूजन के बाद सहज हृदय गतिविधि को फिर से शुरू करते हैं, लेकिन वे प्राप्तकर्ता के सिस्टोलिक और डायस्टोलिक मापदंडों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करते हैं। यह मॉडल प्रत्यारोपण के बाद सेलुलर प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, जैसे कि इस्किमिया-रीपरफ्यूजन चोट और ग्राफ्ट अस्वीकृति। इसके अलावा, यह मॉडल पोस्ट-ट्रांसप्लांट इमेजिंग के लिए अनुमति देने के लिए एक आदर्श दृष्टिकोण प्रदान करता है, जैसे कि इंट्रावाइटल टू-फोटॉन माइक्रोस्कोपी या पॉज़िट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी (पीईटी) इमेजिंग। इसके लिए, हमारी प्रयोगशाला ने पहले माउस में गतिशील ऊतकों और अंगों की छवि बनाने के तरीकों की सूचना दी है, जिसमें हेटेरोटोपिक ग्रीवा प्रत्यारोपण के बाद मुराइन दिल और महाधमनी आर्क ग्राफ्ट को मारना शामिल है, ताकि इस्किमिया-रीपरफ्यूजन चोट के दौरान और एथेरोस्क्लेरोटिक प्लेकके भीतर ल्यूकोसाइट तस्करी की कल्पना की जा सके। . इसके अतिरिक्त, इसके सतही स्थान और जोखिम में आसानी के कारण, यह मॉडल कार्डियक री-ट्रांसप्लांटेशन16 के लिए उपयुक्त है।
यह रिपोर्ट एक ऐसी तकनीक का वर्णन करती है जो उन वाहिकाओं पर संवहनी कफ के बाहरी प्लेसमेंट के साथ लैमिनर रक्त प्रवाह की अनुमति देती है जिनसे रक्त प्रवाह उत्पन्न होता है। यह एक वाहिका से दूसरे में रक्त प्रवाह के सुचारू संक्रमण की अनुमति देता है, जिससे संवहनी लुमेन में डिस्टल वाहिका किनारे के संपर्क से बचा जा सकता है। इसके अतिरिक्त, यह तकनीक दाता फुफ्फुसीय धमनी के लिए पहले इस्तेमाल किए गए 22 जी कफ के बजाय एक बड़े 20 जी कफ का उपयोग करती है, ताकि प्राप्तकर्ता को रक्त प्रवाह की पर्याप्त वापसी सुनिश्चित हो सके।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस तकनीक का उपयोग करते हुए, माउस हेटेरोटोपिक ग्रीवा कार्डियक प्रत्यारोपण एक अनुभवी माइक्रोसर्जन द्वारा 40 मिनट से भी कम समय में और प्रवेश-स्तरीय माइक्रोसर्जन द्वारा लगभग 60 मिनट में किया जा सकता है। जबक…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
डीके को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ ग्रांट्स 1पी01एआई116501, आर01एचएल094601, आर01एचएल151078, वेटरन्स एडमिनिस्ट्रेशन मेरिट रिव्यू ग्रांट 1आई01बीएक्स002730 और द फाउंडेशन फॉर बार्न्स-यहूदी अस्पताल द्वारा समर्थित किया जाता है।
Materials
| 6-0 braided silk ties | Henry Schein Inc | 7718729 | |
| 0.75% Providone iosine scrub | Priority Care Inc | NDC 57319-327-0 | |
| 10-0 nylon suture | Surgical Specialties Corporation | AK-0106 | |
| 655-nm nontargeted Q-dots | Invitrogen | Q21021MP | |
| 70% Ethanol | Pharmco Products Inc | 111000140 | |
| 8-0 braided silk ties | Henry Schein Inc | 1005597 | |
| Adson forceps | Fine Science Tools Inc | 91127-12 | |
| BALB/c and C57BL/6 mice (6-8 weeks) | Jackson Laboratories | ||
| Bipolar coagulator | Valleylab Inc | SurgII-20, E6008/E6008B | |
| Carprofen (Rimadyl) injection | Transpharm | 35844 | |
| Carprofen (Rimadyl) oral chewable tablet | Transpharm | 38995/37919 | |
| Custom-built 2P microscope running ImageWarp acquisition software | A&B Software | ||
| Dumont no. 5 forceps | Fine Science Tools Inc | 11251-20 | |
| Fine vannas style spring scissors | Fine Science Tools Inc | 15000-03 | |
| GraphPad Prism 5.0 | Sun Microsystems Inc. | ||
| Halsey needle holder | Fine Science Tools Inc | 91201-13 | |
| Halsted-Mosquito clamp curved tip | Fine Science Tools Inc | 91309-12 | |
| Harvard Apparatus mouse ventilator model 687 | Harvard Apparatus | MA1 55-0001 | |
| Heparin solution (100 U/mL) | Abraxis Pharmaceutical Products | 504031 | |
| Imaris | Bitplane | ||
| Ketamine (50 mg/kg) | Wyeth | 206205-01 | |
| Microscope—Leica Wild M651 × 6–40 magnification | Leica Microsystems | ||
| Moria extra fine spring scissors | Fine Science Tools Inc | 15396-00 | |
| Ohio isoflurane vaporizer | Parkland Scientific | V3000i | |
| Qdots | ThermoFisher | 1604036 | |
| S&T SuperGrip Forceps angled tip | Fine Science Tools Inc | 00649-11 | |
| S&T SuperGrip Forceps straight tip | Fine Science Tools Inc | 00632-11 | |
| Sterile normal saline (0.9% (wt/vol) sodium chloride | Hospira Inc | NDC 0409-4888-20 | |
| Sterile Q-tips (tapered mini cotton tipped 3-inch applicators) | Puritan Medical Company LLC | 823-WC | |
| Surflow 20 gauge 1/4-inch Teflon angiocatheter | Terumo Medical Corporation | SR-OX2032CA | |
| Surflow 24 gauge 3/4-inch Teflon angiocatheter | Terumo Medical Corporation | R-OX2419CA | |
| ThermoCare Small Animal ICU System (recovery settings 3 L/min O2, 80 °C, 40% humidity) | Thermocare Inc | ||
| VetBond | Santa Cruz Biotechnology SC361931 | NC0846393 | |
| Xylazine (10 mg/kg) | Lloyd Laboratories | 139-236 |
References
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