Summary
このプロトコルは、異なる血行動態(断端と分岐星座)を持つ2つのエラスターゼ消化動脈瘤を持つウサギモデルを作成するための手順を説明しています。これにより、1匹の動物内で異なる血管構造および血行動態状態の動脈瘤における新しい血管内デバイスの試験が可能になります。
Abstract
ヒト頭蓋内動脈瘤に近い血行動態、形態学的、および組織学的特徴を持つ前臨床動物モデルは、病態生理学的プロセスの理解と新しい治療戦略の開発とテストにおいて重要な役割を果たします。この研究は、新しいウサギ動脈瘤モデルを記述することを目的としています 同じ動物内で異なる血行動態を持つ2つのエラスターゼ消化嚢状動脈瘤の作成を可能にします。
平均体重4.0(±0.3)kg、平均年齢25(±5)週齢の5匹の雌のニュージーランド白ウサギに、顕微手術断端および分岐部動脈瘤の作成を受けました。1つの動脈瘤(断端)は、腕頭体幹の起点における右総頸動脈(CCA)の露出によって作成されました。一時的なクリップがCCAの原点に適用され、別のクリップが2 cm上に適用されました。このセグメントを100Uのエラスターゼの局所注射で20分間処理した。第2の動脈瘤(分岐部)は、エラスターゼ処理された動脈嚢を右CCAから左CCAの端から側への吻合部に縫合することによって作成されました。開存性は、作成直後に蛍光血管造影によって制御されました。
平均手術時間は221分であった。同じ動物における2つの動脈瘤の作成は、合併症なしにすべてのウサギで成功した。エラスターゼインキュベーションによる極端な組織反応と即時管腔内血栓症を示した1つの分岐動脈瘤を除いて、すべての動脈瘤は手術直後に特許を取得しました。手術中および最大1カ月の追跡期間中の死亡率は観察されなかった。罹患率は一過性前庭症候群(ウサギ1匹)に限定され、1日以内に自然に回復した。
ここで初めて実証されたのは、断端と分岐の血行動態特性と高度に変性した壁の状態を備えた2つの動脈瘤ウサギモデルを作成する可能性です。このモデルは、異なる流動条件下での動脈瘤生物学に基づいて、自然な経過および潜在的な治療戦略の研究を可能にする。
Introduction
頭蓋内動脈瘤は、破裂後の死亡率が50%に達し、患者の10〜20%で長期障害がある重篤な状態です1。過去10年間で、血管内治療の選択肢が急速に発展しましたが、同時に、コイル状の後、動脈瘤再開通の最大33%で再発率も増加しています2,3。動脈瘤の閉塞と再開通の根底にある病態生理学をよりよく理解し、新しい血管内デバイスの開発とテストのために、現在、血行動態、形態学的、および組織学的特徴がヒト頭蓋内動脈瘤の特徴を模倣する信頼性の高い前臨床モデルが必要です4,5,6.今日の時点で、前臨床試験の標準として定義されたモデルはなく、広範囲の種と技術が研究者に利用可能です7,8。
しかしながら、ウサギは、その頸部動脈とヒト脳血管との間のサイズおよび血行力学的類似性、ならびにその類似した凝固および血栓溶解プロファイルのために特に興味深い種である。総頸動脈(CCA)にエラスターゼ消化嚢状動脈瘤を有するいくつかのモデルは、流動条件、幾何学的特徴、および壁特性の点でヒト頭蓋内動脈瘤と定性的および量的類似性を示している9,10,11,12。本研究では、断端と分岐エラスターゼ消化動脈瘤を同一動物に持つ新しいウサギ動脈瘤モデルを作成する技術を説明することを目的としています。手術技術は、Hoh et al.13およびWanderer et al.14の技術に触発され、優れた標準化と再現性を提供し、死亡率と罹患率を低くするためにわずかな変更を加えています。
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Protocol
注:実験はスイスのベルン州の動物管理のための地方委員会(申請番号BE108 / 16)によって承認され、すべての動物の世話と手順は、制度上のガイドラインと3Rの原則15,16に従って実施されました。データは ARRIVEガイドラインに従って報告されます。周術期管理は、理事会認定の獣医麻酔科医によって行われました。この研究では、平均体重4.0(±0.3)kg、平均齢25(±5)週齢の雌のニュージーランド白ウサギを、22〜24°Cの室温で飼育し、水、ペレット、干し草に自由にアクセスできる12時間の明暗サイクルで飼育しました。
1.術前段階と麻酔
- 獣医麻酔医協会と欧米獣医麻酔鎮痛学会が推奨する臨床検査を実施し、各動物の体重を測定し、粘膜を評価し、毛細血管の補充時間と脈拍の質を文書化し、肺と心臓の聴診と腹部触診を行うことにより、ウサギが健康であることを確認します。
- 臨床所見に基づいて、各ウサギ17に米国麻酔科学会(ASA)分類を帰属させる。ASA Iスコアの動物にのみ手術を行います。
- 両方の外耳を剃り、耳介動脈と静脈にプリロカイン-リドカインクリームを塗ります。ケタミン20 mg / kg、デクスメデトミジン0.1 mg / kg、メタドン0.3 mg / kgの皮下注射(SC)を組み合わせて深部鎮静を実現します。.動物を15分間邪魔しないでください。緩めたフェイスマスクを通して酸素補給(3 L / min)を与え、パルスオキシメータで監視します。
- 22 Gのカニューレを左耳介中心動脈と耳介静脈に配置します。効果(嚥下反射の喪失)まで、プロポフォール1〜2 mg / kgの静脈内(IV)で全身麻酔を誘発します。.シリコンチューブ(内径3mm)を介して気管内挿管を進めます。
- 額を剃って小児脳波(EEG)センサーを配置します。術野を削り、塩酸ロピバカイン0.75%皮内注射します。
- ウサギを背側横臥の手術台に置き、フルモニタリングを設置し、気管内チューブを低抵抗小児サークルシステムに接続します。酸素中のイソフルランの投与で麻酔を維持し、1.3%の最大潮汐終末(Et)濃度を目標とする。
- 静脈アクセスを介してリンゲル乳酸5 mL / kg / hの連続注入を提供します。.パルスオキシメトリ、ドップラーおよび侵襲的血圧、3誘導心電図、EEG、直腸温度、吸入および呼気ガスによる抜管までの臨床的および機器的モニタリングを確実にします。
- マニュブリウム胸骨から顎の角度までポビドンヨードで手術野を消毒し、滅菌ドレープを適用します。手術中は、リドカイン(50μg / kg / minの定速注入(CRI))とフェンタニル(CRI3〜10μg / kg / h)を鎮痛します。自発換気または補助換気を行います。寛容な高炭酸ガス血症を許可します。
- 手術中に少なくとも1回の動脈血ガス分析を実行します。低血圧(平均動脈圧が60mmHg未満)の場合は、ノルアドレナリンで治療し、効果があるまで滴定する。低体温を防ぐために、加熱パッドまたは加熱強制空気加温システムを使用してください(目標:直腸温度37.5〜38.5°C)。
注:侵襲性動脈血圧は左耳動脈で測定されるため、左CCAのクリッピングは血流を停止し、曲線を抑制します。その後、血管が再び開くまで、血圧をドップラー技術で測定する必要があります。
2.手術
- 接近
- 舌骨からメスでマニュブリウム胸骨の尾側1.5 cmまで中央の皮膚切開を行います。内側切開から皮下組織や脂肪組織を整えながら、綿密な止血を行います。
- 胸骨頭筋を付着性結合組織から解放し、ミオクローヌスを避けるためにリドカインを局所的に塗布します(2〜4 mg / kg、リドカイン1%を優先)。胸骨頭筋の内側に右CCAを露出させ、濡れた綿棒で濡らした状態に保ちます。
- 次に、胸頭筋の外側部分と近位部分を準備し、血管ループで内側に引っ込めてCCAを露出させます。外頸静脈を特定し、湿ったマイクロスワブで保護します。
- 腕頭体幹の分岐部が動脈を露出するまで、近位CCAに沿って結合組織を注意深く解剖します。動脈から来る小さな枝がある場合は、焼灼器でそれらを凝固させます。
注意: 神経の損傷を避けるように注意してください。
- 分岐部動脈瘤に対する断端動脈瘤の作成と組織採取
- 適切なCCAをクリッピングする前に、抗凝固時間(ACT)を測定し、血栓塞栓性イベントを回避するために、耳静脈を介してナトリウムヘパリン(80 EI / kg)を全身投与します(麻酔チームによって実行されます)。
- 次に、2つの一時的なクリップを適用します:最初のクリップはCCAの原点にあり、2番目のクリップはCCAから2 cm離れています(図1A)。容器の下にゴムパッドを置き、血管拡張のためにパパベリンHCL(40 mg / mL;0.9%生理食塩水に溶解した1:1)ですすいでください。.
- マイクロハサミを使用して慎重に外膜を取り除きます。22 G IVカテーテルを使用して遠位クリップの下に動脈切開を行い、カテーテルを近位クリップまで尾側に挿入します(図1A、B)。
- 血液が見えなくなるまでヘパリン化NaCl(500 U / 100 mL、0.9%生理食塩水)でセグメントを管腔内に洗い流し、最後に結紮糸でカテーテルを固定します(4-0)。次に、カテーテルを介して、0.1〜0.2 mLのエラスターゼ(100 IUを5 mLのトリスバッファーに溶解)を動脈セグメントに注入し、20分間インキュベートします(図1B)。
- 左側の解剖から始めて、左側のCCAを公開します(セクション2.3を参照)。エラスターゼとのインキュベーション時間の20分後、エラスターゼ溶液をクリアし、シリンジを交換して動脈セグメントを0.9%NaClで約10回すすぐ。
- 2つの結紮糸(6-0)を適用します:最初の結紮糸は近位クリップの5 mm遠位にあり、2番目の結紮糸は動脈切開のすぐ近くにあります(図1C)。血管を最初の結紮糸の~3 mm上に切断し、2番目の結紮糸と遠位クリップの間にもう一度切断します。この自家移植片を、分岐部動脈瘤ができるまでヘパリン化溶液(0.9%生理食塩水500 U / 100 mL)に保管してください(図1D)。最後に、最初の近位クリップを慎重に開き、動脈瘤(長さ、幅、深さ)を測定します。
- 分岐部動脈瘤の作成
- 胸骨頭筋を内側に解剖して左側を準備し、左CCAの~2cmを露出させます。ミオクローヌスを避けるために筋肉にリドカインを局所的に塗布します。
- 頸動脈の下にガーゼボールと手袋をはめた小さな綿棒を置きます。パパベリンを塗ります。HCl局所(40 mg / mL;1:1を0.9%生理食塩水に溶解)。.顕微鏡下で作業を続ける:動脈瘤ポーチを準備し、外膜を取り除きます。動脈瘤ポーチ(長さ、幅、深さ)を測定します。
- 右CCAの開いた部分をヘパリン処理NaClで洗い流し、必要に応じてクリップを~1cmに交換して、縫合糸を自由に操作できるようにします。外膜を慎重に取り除き、右CCAの断端に横方向に~2mmの縦方向の切開を行います。
- 次に、左側のCCAに2つの一時的なクリップを適用して、~1 cmのセグメントを区切り、その間の外膜を取り除きます。23 Gの針で動脈切開を行います。セグメントをヘパリン化NaCl(0.9%生理食塩水500 U / 100 mL)で洗い流します。.マイクロハサミを使用して動脈切開を~4〜5 mmに拡大し、右CCAと動脈瘤ポーチの縫合を可能にします(図1E)。縫合手順全体を通して血管を灌漑し、湿ったマイクロスワップで血管を保護します。
- 9-0非吸収性縫合糸で吻合を行います。
- 右頸動脈鈍器の近位後壁を、左CCAの動脈切開の近位端から始めて5針で縫合する。次に、動脈瘤ポーチの裏側を、左CCAの動脈切開の遠位端から始めて、4〜5針縫合します。
- 魚口切開のレベルで遠位裏側を続け、動脈瘤グラフトの垂直裏側を3針縫合する。魚の口の切開の前面を3針縫合し、上向きに開始して下に移動します。
- 左CCAと動脈瘤グラフトの前面と右CCAの間の前縫合糸を~6針で仕上げます。吻合を終了する前に、ヘパリン化0.9%生理食塩水で血管を管腔内ですすいでください。
- クランプを取り外す前に、抗凝固時間(ACT)をもう一度測定し、適応用量のヘパリンを全身投与します(ターゲット:ベースラインACTの2〜3倍)。
- 止血のためにマイクロスワブで吻合部に圧力をかけながら、右側のCCAのクリップを取り外します。次に、左側のCCAから遠位クリップを取り外して続行します。大きな出血がない場合は、血流を可能にするために、左側のCCAの近位クリップを取り出し続けます。吻合部からの出血がある場合は、ガーゼボールと綿棒で圧力をかけます。数分待ちます。それでも問題が解決しない場合は、クリップを交換して再ステッチを実行します。
注意: 20〜30mLを超える失血は、回復段階を危険にさらす可能性があります。
- 開存性の管理と文書化
- すべての血管を開いた後、結果を写真で文書化し、測定します(図1F および 図2A、B)。
- 侵襲性動脈血圧曲線(外頸動脈の直接枝である耳動脈で測定)を介して遠位CCAの流れの回復を確認し、これも正常に戻るはずです。
- 2つのバンドパスフィルター、ビデオカメラ、自転車用スポットライトを使用して、1 mLのフルオレセインIVを投与することにより、蛍光血管造影を実行します。手順18,19全体の説明については、以前の出版物を参照してください。
- クロージャ
- 吻合部に脂肪パッドを再適応させ、4-0吸収性縫合糸で縫合します。最後に4-0吸収性縫合糸を用いて単縫合で皮下組織と皮膚を縫合する。
3.術後段階
- 手術の終わりに、鎮痛効果を維持するために、復帰せずにイソフルランおよび全身鎮痛を中止する。気管抜管を行う前に、嚥下反射の制御が戻ったことを確認してください。
- 鎮痛を確実にするためにメロキシカム0.5 mg / kg IV、即時血栓性イベントを防ぐためにアスピリン(ASS)10 mg / kg IV、抗生物質予防としてビタミンB12 100 μg SCおよびクラモキシル20 mg / kg IVを投与します。.
- ウサギが自発的に胸骨横臥を取り戻すまで、補助的な酸素化と加温を提供します。痛みの兆候が観察された場合は、メタドンによるレスキュー鎮痛を実行します。.げっ歯類とウサギの痛みの評価と管理のためのガイドラインに従って、術後のフォローアップとケアを最初の3日間は1日4回行います23,24。
- 外耳にフェンタニルパッチ(12 μg / h)を適用し、メロキシカム1x / SCを3日間、レスキュー療法としてメタドンを使用し、痛みを評価するためのスコアシート(補足ファイル)を使用して術後鎮痛を確認します。.
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Representative Results
断端と分岐部動脈瘤の作成は、術中合併症なしに5匹のニュージーランドの白ウサギすべてで成功しました。手術中または24±2日間の追跡期間中に死亡率は観察されなかった。1匹のウサギは前庭症候群と右側の失明を伴う術後合併症を経験しました。動物は24時間後に完全かつ自発的に回復した。この合併症は、その通常の活動(自由な動き、水と食物の摂取、他の動物との相互作用)を妨げず、特別な治療を必要としませんでした。自発的な動脈瘤破裂はなかった.
手術の平均期間は221分(190〜255分の範囲)でした。エラスターゼインキュベーションと即時血栓症による極端な組織反応を示した1つの分岐動脈瘤を除いて、すべての動脈瘤は手術直後に特許を取得しました。経過観察時に,磁石共鳴血管造影(図3)および組織摘出後の肉眼的検査(図4)により動脈瘤開存性を確認した。手術中にすでに血栓を起こした分岐部動脈瘤を除いて、すべての動脈瘤はフォローアップエンドポイントで依然として特許を取得していました。これにより、開存率は90%(9点満点中10点)になりました。
サンプリング後の動脈瘤の肉眼的検査と測定は、平均サイズが5.4 mm x 2.4 mm x 2.3 mm± 1 mm x 0.6 mm x 0.3 mm、断端動脈瘤の収穫時に4.5 mm x 3.1 mm x 2.5 mm±1.5 mm x 0.9 mm x 0 mmのすべての動脈瘤の成長を示しています。3.4 mm x 2 mm x 2.1 mm ± 0.6 mm x 1 mm x 0.4 mm、3.8 mm x 2.8 mm x 2.6 mm ± 1.2 mm x 0.3 mm x 0.6 mm の分岐動脈瘤の収穫時。興味深いことに、分岐部動脈瘤は断端動脈瘤よりも大きく成長し、平均体積は作成時に14.4 mm 3 ± 3.5 mm 3、抽出時に28.6 mm 3 ± 16.4 mm 3(比率1.9)でしたが、断端バージョンでは作成時の体積は30.8 mm 3 ± 15 mm 3および34.9 mm 3 ± 抽出時24.1 mm 3でした(比率1.1)。
図1:手術の手順。(A)右側のCCAに2つの一時的なクリップを適用します:最初のクリップは腕頭体幹からの起点にあり、2番目のクリップは最初のクリップから~2cm遠位にあります。アスタリスクは、22 G静脈内カテーテル(IVカテーテル)による動脈切開術の局在を示します。(B)IVカテーテルを4-0結紮糸で挿入および固定した後、セグメントをヘパリン化NaCl(500 U / 100 mLの0.9%生理食塩水)で洗い流し、0.1〜0.2 mLのエラスターゼ(100 Uを5 mLのTRISバッファーに溶解した)を注入します。20分間インキュベートします。 (C)2つの非吸収性結紮糸(6-0)を適用します:最初の結紮糸は近位クリップの5 mm遠位にあり、2番目の結紮糸は動脈切開のすぐ近くにあります。(D)結紮糸の~3mm上の血管を切断して断端動脈瘤と分岐部動脈瘤の自家移植片を作成します。(E)右CCAの吻合と左CCAの自家移植片で分岐部動脈瘤を作成する。(F)右側に断端動脈瘤、左側に分岐部動脈瘤の最終結果。略語:CCA =総頸動脈;IV =静脈内。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図2:結果の術中写真記録。 黄色の点線は正中線を表し、頭蓋と尾の方向を示します。(A)首の右側の断端動脈瘤のビュー。SCEMは、血管ループの平均(青色)によって内側に収縮します。(B)首の左側の分岐部動脈瘤のビュー。略語:SCEM =胸骨頭筋;SA =断端動脈瘤;JV =頸静脈;rCCA:右総頸動脈;lCCA =左総頸動脈;Tr =気管;* =再発性または喉頭枝;BA =分岐部動脈瘤。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図3:フォローアップ時の磁気共鳴血管造影結果。 3テスラMRIで取得した3次元TOFシーケンスからの画像は、頸部動脈に焦点を合わせました。(A)右鎖骨下動脈の断端動脈瘤(黄色の矢印)。(B)左のCCAを吻合して作られた分岐部上の分岐部動脈瘤(黄色矢印)。略語:TOF =飛行時間;MRI =磁気共鳴画像法;CCA =総頸動脈。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図4:組織抽出後の巨視写真の記録。 クリップの主溝(2分割)は1mmを示し、その間の小溝(1分割)は0.5mmを示します。 (A)腕頭体幹と右鎖骨下動脈の断端動脈瘤。(B)左側のCCAを吻合することによって作成された分岐部の分岐部動脈瘤。略語:SA =断端動脈瘤;BCT =腕頭体幹;rSC =右鎖骨下動脈;BA =分岐部動脈瘤;CCA =総頸動脈;rCCA = 右の CCA;lCCA = 左 CCA。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図5:断端および分岐動脈瘤の組織学的所見。標本をヘマトキシリン-エオジン(倍率2倍)で染色した。 (A)腕頭体幹(b)と右鎖骨下動脈(c)を伴う断端動脈瘤(a)の顕微鏡的概要。(*)は血流の方向を示す。(B)分岐部動脈瘤(a)の顕微鏡的概要と、近位左CCA(b)、遠位左CCA(c)、および遠位右CCA(d)。(*)は血流の方向を示す。(A)及び(B)の挿入図において、I)は動脈瘤壁の内膜、II)は中膜、III)は外膜(倍率20倍)を表す。略語:CCA =総頸動脈。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
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Discussion
動脈瘤作成のための最も一般的な技術は、開放法または血管内法のいずれかを介して、右CCAの起点に断端動脈瘤を作成することを含む。このモデルは、時間20,21とともに開いたままの安定した非成長動脈瘤であることが検証されています。第2の可能な技術は、左のCCAを吻合し、分岐部14、22、23に動脈瘤ポーチを縫合することによって動脈分岐動脈瘤を顕微手術で作成することを含む。どちらの方法も血管内デバイスの試験および病態生理学の研究に適していることを示しているが、動脈瘤の形態、したがって、関与する血行動態力および流動特性は実質的に異なる。既存のモデルでは、1匹につき1つの動脈瘤タイプしか作成できないことを考えると、分岐タイプの動脈瘤の自然な経過と断端タイプの動脈瘤の自然な経過を直接比較することは現在のところ困難です。
実際、動物間の生理学的差異(血圧や血管壁の正確なコラーゲン含有量など)は、実験環境では必ずしも完全に制御できるとは限らず、動脈瘤の生物学や自然の経過に影響を与える可能性があります。この研究は、同じ動物(または単一の動物)で断端と分岐の両方の血行動態と変性壁の状態を持つウサギモデルを作成することの実現可能性を示しています。この技術は、罹患率と死亡率が低く、開存率が高い(90%)再現性のある動脈瘤をもたらしました。この方法の主な欠点は、古典的な切り株または分岐モデル自体の作成、つまり洗練された実験装置と特定の顕微手術スキルの必要性と同じです。
特に、この手術中に2つのステップが重要であることが確認されました:1つ目は、右CCAの解剖と腕頭体幹の起点までの露出です。このアプローチでは、気管、頸静脈、喉頭神経などの重要な構造が特に危険にさらされる可能性があります。気管操作は呼吸を損なう可能性があるため、以前の挿管は気道の開存性を保証します。さらに、手術は長く、重要な構造の近くにあるため、完全なモニタリングは、生理学的逸脱を迅速に認識するのに役立ちます。外科医はまた、気管自体への直接の圧力または極端な牽引を避けるために注意を払う必要があります。頸静脈は頸動脈のすぐ隣を走り、場合によっては頸動脈に付着しています。病変を避けるためには細心の注意を払う必要があります。静脈を保護し、湿った綿棒を塗布して濡れた状態に保つことをお勧めします。
最後に、以前の研究では、喉頭神経を保存することの重要性がすでに説明されています。これらの神経の病変は、術後に連続的に呼吸障害および動物の死亡の可能性が高い喘鳴の出現をもたらすであろう。神経の医原性病変を防ぐために、CCA解剖は動脈を丸める組織の牽引を避けるべきである。はさみを使用して、付着した組織を気を散らすのではなく、切断することをお勧めします。神経はまた、手術中に神経を視覚的制御下に保つために、筋肉組織の収縮後できるだけ早く特定する必要があります。2番目の重要なステップは、エラスターゼ消化動脈瘤を伴う緊張のない微小吻合の作成です。この動脈瘤は、その壁構造の高い変性を示し、組織の操作を妨げる。優れた顕微手術のスキルが必要であり、学習曲線が期待されます。
さらに、首の血管の正しいサイズを保証するために、体重が4.0 kg以上(平均年齢25±5週間)のウサギを選択することをお勧めします。古典的な単一断端動脈瘤モデルでは、文献で報告された主な合併症は、右CCAから生じる気管食道動脈によるエラスターゼの適用後の気管壊死でした。問題を回避するために、技術のいくつかの修正がすでに提案されている13、24、25、26。このアプローチにより、エラスターゼ適用前にこれらの分岐およびそれらの凝固を容易に同定することができ、エラスターゼ溶液の流出および類似の合併症を回避することができる。
手術中に適用される抗凝固レジームは、右CCAでの最初のクリップ塗布の前、クリップを取り外す前、および左CCAへの循環を回復する前のヘパリン塗布で構成されます。これにより、一時的な流れの中断や血管の操作による血栓の形成を効果的に防ぐことができます。さらに、縫合材料とエラスターゼの血栓形成効果による血栓形成を防ぐために、手術終了後すぐに独自の用量のアスピリン(10 mg / kg IV)が投与されます。このプロトコルは、血栓性イベントの制御を可能にし、出血合併症を増加させることなく動脈瘤の開存性を確保することを可能にする。
断端モデルは、最も一般的な嚢状動脈瘤ウサギモデルであり、血管内療法のトランスレーショナル研究にすでに数回使用されています。分岐モデルは文献にも記載されており、動脈瘤の病態生理学の研究や新しい治療戦略の試験に適しています。ただし、両方のモデルは異なる形態を示し、これは明確な血行動態特性を示しています。動脈瘤は分岐部で優先的に出現し、成長は壁せん断応力に依存することが知られています27,28。以前の出版物はまた、外科的に作成された側壁動脈瘤で分岐部のものと比較してより高い自発血栓症を示し29、他のより複雑なモデルと比較して、流れ転換後の断端動脈瘤の閉塞率が高いことを示しました8;しかし、比較は常に2つの異なる動物の間で行われました。
本研究では、前述のように、直径2〜4mmの標準的な動脈瘤が作成されました14、22、29、30、31、32、33、34、35、36。比較のために、分岐部動脈瘤と同程度のサイズの断端動脈瘤の作成を目指した。したがって、現在の体積は、報告されているように幾分小さい5、8、10、11、13、21である。しかし、両方の動脈瘤は1か月のフォローアップで成長する傾向を示しました。したがって、より長い追跡期間は、より大きな体積の動脈瘤形成を誘発する可能性があり、それはヒトの動脈瘤とのより良い長期比較を可能にするであろう。さらに、ヘマトキシリン-エオジン染色に基づくこれらの組織学的所見は、細胞動脈瘤壁および平滑筋細胞の存在を線状または無秩序なパターンで示し、弾性線維の解体を示す(図5)。これらの結果は、ヒトにおけるウサギエラスターゼ誘発性動脈瘤と頭蓋内動脈瘤との間の組織学的類似性を示す現在の所見と相関する11、32、37、38、39、40、41。
結果は、同じ外科的アプローチを使用して断端動脈瘤と分岐動脈瘤の両方を作成することの技術的実現可能性を示しています。この研究の限界は、サンプルサイズが小さいことであり、統計分析や実際の比較はできません 断端動脈瘤と分岐動脈瘤の組織学的違い。それにもかかわらず、このモデルは、成長、破裂、自発閉塞、および組織学的変化の観点から両方の動脈瘤の違いを調査する可能性を提供します サンプルサイズの増加と異なるフォローアップ時間を伴う将来の実験で、両方のタイプの動脈瘤の利点と特徴を正確に決定します。さらに、この新しい手術モデルにより、1匹の動物で、また独自の処置中に、2つの異なる構成と流動条件で血管内デバイスを適用できます。これにより、必要な動物の数が減り、前臨床試験の効率が向上する可能性があります。
結論として、この研究では、1匹の動物内に異なる流動条件と高度に変性した壁を持つ2つの動脈瘤を作成する再現性のある方法について説明します。提案されたモデルは、血行動態の役割に関して嚢状動脈瘤の血管内療法の自然な経過および効果の直接比較を可能にする。最後に、使用する動物の削減と全体的な実験コストに貢献する効率的なモデルを提供します。
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Disclosures
著者は利益相反を宣言しません。
Acknowledgments
著者らは、ハンス・ルドルフ・ウィドマー教授、ルカ・レモンダ博士、ハビエル・ファンディーノ教授の科学的支援と技術的貢献に感謝します。手術中のアドバイスをしてくれたオルギカ・ベスラックと、彼の助けをしてくれたケイ・ネッテルベックに特に感謝します。さらに、ダニエラ・カソーニDVM、博士号、医学博士に感謝します。ルイサナガルシア、PD博士アレッサンドラベルガダーノ、カルロッタデトット博士の献身的な獣医サポート。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 4-0 resorbable suture | Ethicon Inc., USA | VCP292ZH | |
| 4-0 resorbable suture | Ethicon Inc., USA | VCP304H | |
| 6-0 non absorbable suture | B. Braun, Germany | C0766070 | |
| 9-0 non absorbable suture | B. Braun, Germany | G1111140 | |
| Adrenaline | Amino AG | 1445419 | any generic |
| Amiodarone | Helvepharm AG | 5078567 | any generic |
| Anesthesia machine | Dräger | any other | |
| Aspirin | Sanofi-Aventis (Suisse) SA | 622693 | any generic |
| Atropine | Labatec Pharma SA | 6577083 | any generic |
| Bandpass filter blue | Thorlabs | FD1B | any other |
| Bandpass filter green | Thorlabs | FGV9 | any other |
| Biemer vessel clip (2x) | B. Braun Medical AG, Aesculap, Switzerland | FD560R | any other |
| Bipolar forceps | any other | ||
| Bispectral index (neonatal) | any other | ||
| Blood pressure cuff (neonatal) | any other | ||
| Bycilces spotlight | any other | ||
| Clamoxyl | GlaxoSmithKline AG | 758808 | any generic |
| Dexmedetomidine | Ever Pharma | 136740-1 | any generic |
| Elastase | Sigma Aldrich | E7885 | |
| Electrocardiogram electrodes | |||
| Ephedrine | Amino AG | 1435734 | |
| Esmolol | OrPha Swiss GmbH | 3284044 | |
| Fentanyl (intravenous use) | Janssen-Cilag AG | 98683 | |
| Fentanyl (transdermal) | Mepha Pharma AG | 4008286 | |
| Fluoresceine | Curatis AG | 5030376 | |
| Fragmin | Pfizer PFE Switzerland GmbH | 1906725 | |
| Heating pad or heating forced-air warming system | |||
| Isotonic sodium chloride solution (0.9%) | Fresenius KABI | 336769 | |
| Ketamine | Pfizer PFE Switzerland GmbH | 342261 | |
| lid retractor | Approach | ||
| Lidocaine | Streuli Pharma AG | 747466 | |
| Longuettes | |||
| Metacam | Boehringer Ingelheim | P7626406 | Medication |
| Methadone | Streuli Pharma AG | 1084546 | Sedaton |
| Micro-forceps curved | Ulrich Swiss, Switzerland | U52-015-15 | |
| Micro-forceps straight 2x | Ulrich Swiss, Switzerland | U52-010-15 | |
| Microscissors | Ulrich Swiss , Switzerland | U52-327-15 | |
| Midazolam | Accord Healthcare AG | 7752484 | |
| Needle 23 G | arteriotomy | ||
| Needle holder | |||
| O2-Face mask | |||
| Operation microscope | Wild Heerbrugg | ||
| Papaverin | Bichsel | topical application | |
| Povidone iodine | Mundipharma Medical Company | any generic | |
| Prilocaine-lidocaine creme | Emla | ||
| Propofol | B. Braun Medical AG, Switzerland | General anesthesia | |
| Pulse oxymeter | |||
| Rectal temperature probe (neonatal) | |||
| Ringer Lactate | Bioren Sintetica SA | Infusion | |
| Ropivacain | Aspen Pharma Schweiz GmbH | 1882249 | Local anesthesia |
| Scalpell | Swann-Morton | 210 | |
| Small animal shaver | |||
| Soft tissue forceps | |||
| Soft tissue spreader | |||
| Stainless steel sponge bowls | |||
| Sterile micro swabs | |||
| Stethoscope | |||
| Surgery drape | |||
| Surgical scissors | |||
| Syringes 1 mL, 2 mL, and 5 mL | |||
| Tris-Buffer | Sigma Aldrich | 93302 | Elastase solution |
| Vascular clip applicator | B. Braun, Germany | FT495T | |
| Vein and arterial catheter 22 G | |||
| vessel loop | Approach | ||
| video camera or smartphone | |||
| Vitarubin | Streuli Pharma AG | 6847559 | |
| Yasargil titan standard clip (2x) | B. Braun Medical AG, Aesculap, Switzerland | FT242T |
References
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