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方法文章

兔模型中静脉 pouch 动脉分叉动脉瘤的显微外科技术:技术要点

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DOI:

10.3791/2718

2011年5月11日

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

本文介绍了一种优化的显微外科技术,用于构建模拟人类脑动脉分叉部动脉瘤的动脉分叉部动脉瘤模型。将静脉囊缝合至两侧颈总动脉人工创建的真实分叉处。借助改进的显微外科操作技术,以及积极的术后抗凝和镇痛措施,可显著降低动物手术并发症发生率,并实现较高的动脉瘤通畅率。

摘要

对于破裂的人类脑动脉瘤,血管内栓塞已成为与动脉瘤夹闭相当的替代治疗方法。1 然而,大规模临床试验显示其长期效果不理想,动脉瘤再通率较高且存在不可接受的延迟性动脉瘤破裂风险。2 为解决这些问题,动物实验研究对于开发更先进的血管内治疗装置至关重要。3-5

目前已建立了大鼠、兔、犬和猪等多种动物模型。6-8 不同动物模型之间的比较表明,兔模型在血流动力学、凝血系统的可比性以及成本效益方面具有优势。9-11

在兔子中建立的静脉囊动脉分叉模型,是通过将一个静脉囊缝合至人工创建的双侧颈总动脉(CCA)真性分叉处而形成的。该模型的主要优势在于能够实现真实的分叉部血流动力学12。其主要缺点是迄今为止对显微外科技术要求较高,且术后发病率和死亡率高达50%13。这些局限性导致近年来该动脉瘤模型的使用频率降低。通过改进手术操作流程,以及优化围手术期和术后镇痛管理与抗凝治疗,这些不足有望得以克服14-16。本文所报道的技术展示了这种优化后的显微外科方法,用于构建动脉分叉部动脉瘤。

方案

1. 动物的定位与准备

实验已获当地伦理委员会批准,并按照费拉萨(Felasa)指南进行。

  1. 使用氯胺酮(30 mg/kg)和赛拉嗪(6 mg/kg)对雌性新西兰白兔(2.5–3.5 kg)进行肌内注射以启动全身麻醉,并在机械插管(导管直径 4 mm,长度 18 mm)后,在心电图监测下继续使用异氟烷气体麻醉。每15分钟通过脚趾夹捏法进行疼痛监测,若出现阳性反应则调整麻醉深度。
  2. 将兔子仰卧位固定于恒温加热板上。
  3. 准备手术区域,去除从下颌角至胸腔中部范围的毛发。所有操作均须在无菌条件下进行。

2. 颈外静脉的制备

  1. 从下颌角沿中线向下至胸骨柄做一纵行切口。
  2. 在手术显微镜下,选取一段长约1 cm、无静脉分支的左侧颈外静脉段,并进行显微外科游离(图1a)。整个手术过程中,需频繁局部应用4%盐酸罂粟碱溶液和抗生素溶液(硫酸新霉素 5 mg/ml),以预防血管痉挛和局部感染。
  3. 使用4-0聚丝缝线(Vicryl, Ethicon Inc, New Jersey, USA)在近端和远端结扎该静脉段,随后将其切除,并保存于含肝素的生理盐水中(20 ml 0.9%生理盐水中含1000 IU肝素和1 ml 4%盐酸罂粟碱溶液)。

3. 双侧颈总动脉(CCAs)的制备

  1. 准备一段左侧颈总动脉(CCA),从颈动脉分叉处向下延伸至主动脉弓。尽可能保留向内侧走行并供应喉部和气管结构的动脉分支,以及所有神经结构。
  2. 游离右侧颈总动脉(CCA),向上至颈动脉分叉处,向下至无名动脉(头臂干)。
  3. 静脉内注射1000 IU肝素。
  4. 在颈动脉分叉下方临时夹闭右侧颈总动脉(CCA)。
  5. 在靠近无名动脉(头臂干)上方近端结扎右侧颈总动脉(CCA)。在结扎线近心侧切断右侧颈总动脉,并用含肝素的生理盐水冲洗残端。
  6. 仔细剪除右侧颈总动脉游离端的外膜。精细游离左侧颈总动脉拟用于外膜吻合的节段,并在其远端和近端分别夹闭。

4. 双侧颈总动脉吻合

  1. 根据预定的右颈总动脉与静脉套管吻合口大小,在夹闭夹之间的左颈总动脉上做椭圆形动脉切开。用肝素化生理盐水冲洗左颈总动脉。(图1b)
  2. 使用4至5根不可吸收的10-0单股缝线(Ethilon 10-0,Ethicon Inc, 新泽西,美国),将右颈总动脉残端的后半周缝合至左颈总动脉的动脉切开处。
  3. 在右颈总动脉残端上做纵向切开,以适应静脉套管周长的一半。首先使用4至5根10-0缝线将静脉套管壁的背面与左颈总动脉的动脉切开处吻合,然后使用3至4根缝线将静脉套管背面与右颈总动脉背面吻合。(图1c)
  4. 按相同顺序完成前侧的吻合。(图1d)
  5. 移除右颈总动脉远端的夹闭夹。动脉瘤通常未完全封闭,因此需冲洗出残留的空气和碎片。
  6. 使用脂肪垫和纤维蛋白胶(Evicel, Ethicon Biosurgery Inc., 新泽西,美国)封闭吻合口周围及动脉瘤颈部的缝合线。移除其余夹闭夹。
  7. 使用4-0可吸收缝线(Monocryl, Ethicon Inc, 新泽西,美国)进行间断的皮下缝合,随后进行连续的皮肤缝合。

5. 术后管理

  1. 静脉给予 10 mg/kg 乙酰水杨酸,皮下注射 60 ml 5% 葡萄糖。
  2. 在动物颈部脱毛区域贴敷释放速率为 12.5 μg/小时的透皮芬太尼基质贴剂,以在 72 小时内实现有效镇痛。
  3. 每日皮下注射 250 IU/kg 低分子肝素,持续 2 周。

6. 代表性结果:

如果操作正确,动脉瘤将保持通畅,动物约在3天内恢复。根据我们的经验,影像学检查应至少在术后一周进行,否则动物可能无法耐受该操作而导致死亡。对于栓塞实验,我们建议等待约4周,以确保动脉瘤颈部完全内皮化。采用所述技术和管理方法,作者在最近发表的研究系列中实现了85.7%的动脉瘤通畅率,且无任何死亡病例14。为将文献报道中高达20%的肠道并发症发生率降至最低12,我们采用了延长的术后镇痛管理方案,即72小时镇痛,而非常规的24小时镇痛。这种强化管理方案使胃部并发症完全未发生。积极的抗凝管理对于实现足够的动脉瘤通畅率至关重要,这与Grunwald et al. 所报道的联合抗凝具有积极效果的研究结果一致17。由于采用了积极的抗凝方案,确保吻合口有效封闭尤为关键。我们使用新型纤维蛋白胶(Evicel, Ethicon Biosurgery Inc., New Jersey, USA)取得了非常好的效果。此外,我们建议使用体型较小的兔子(体重最大不超过3.5 kg),因为根据我们的经验,并发症常与超重个体相关。

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讨论

作者建议考虑以下关键手术步骤,以获得良好的结果并确保动脉瘤通畅:

  1. 仔细解剖左侧颈总动脉(CCA)的较长节段,以便于吻合,同时避免损伤神经和小血管。
  2. 在建立吻合前,仔细清除具有高度促血栓形成的外膜纤维组织。
  3. 建立无张力的吻合口。
  4. 减少缝线数量:从吻合后壁开始的缝合顺序,相较于以往提出的方法,能更好地控制这些最难操作的缝合点。12,13,18
  5. 使用脂肪垫或更优的纤维蛋白胶(Evicel, Ethicon Biosurgery Inc., New Jersey, USA)封闭缝合线。采用该封闭技术后,我们将缝线数量从32针12,13减少至平均23针。这缩短了双侧颈总动脉的阻断时间,降低了神经功能缺损的发生率,同时缩短了整体手术时间,减少了麻醉相关风险。此外,缝线数量减少意味着对血管内膜的损伤更小,从而降低了动脉瘤血栓形成或栓塞的风险。

    通过应用这些技术与管理策略,可克服分叉部动脉瘤模型的主要缺点。目前该模型的通畅率以及发病率/死亡率已与当前最广泛应用的动脉瘤模型——弹力蛋白酶模型...

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致谢

本研究由维也纳市重大医学科学基金(Medical Scientific Fund of the Major of the City of Vienna)和美国新泽西州强生生物外科公司(Ethicon Biosurgery, Inc.)资助。作者谨向维也纳市重大医学科学基金及强生生物外科公司表示感谢,并感谢教授 Heber Ferraz-Leite(维也纳市重大医学科学基金)的指导与支持。 欧洲显微外科与脑血管重建研讨会 感谢奥地利维也纳医科大学的专家在显微外科教学方面提供的宝贵指导。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
薇乔4-0 多股可吸收缝合线Ethicon Inc.J386H
爱惜康10-0 单股不可吸收缝合线Ethicon Inc.2814 锥形针头
Evicel 生物胶Ethicon Inc.3901
芬太尼透皮贴剂 12.5 μg/h任意仿制药
肝素任意仿制药
0.9% 生理盐水任意仿制药
4% 盐酸罂粟碱任意仿制药
硫酸新霉素 5 mg/ml任意仿制药
氯胺酮 50mg/ml任意仿制药
赛拉嗪 20mg/ml任意仿制药

参考文献

  1. Molyneux, A., Kerr, R., Yu, L. International subarachnoid aneurysm trial (ISAT) of neurosurgical clipping versus endovascular coiling in 2143 patients with ruptured intracranial aneurysms: a randomised comparison of effects on survival, dependency, seizures, rebleeding, subgroups, and aneurysm occlusion. Lancet. 366, 809-817 (2005).
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