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方法文章

一种采用新型磁性吻合技术进行肝上腔静脉重建的原位肝移植大鼠模型

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DOI:

10.3791/56933

2018年3月19日

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

在大鼠原位肝移植中,肝上腔静脉(SHVC)的重建仍是一个困难的步骤。本文介绍了一种利用新型磁性吻合技术进行大鼠SHVC重建的逐步操作方案。

摘要

大鼠原位肝移植(OLT)模型对移植研究至关重要。该模型技术要求高,学习曲线陡峭。套管技术在门静脉(PV)和肝下腔静脉(IHVC)吻合中的应用显著简化了大鼠肝移植手术。然而,由于受体肝上腔静脉(SHVC)前壁较短,套管技术难以用于SHVC的重建。该领域大多数研究人员仍采用手工缝合技术进行SHVC重建,这使其成为大鼠原位肝移植中的瓶颈步骤。磁性吻合技术( magnamosis)是一种利用两块磁铁之间的吸引力连接两个血管的方法。我们近期的研究表明,在大鼠SHVC重建中,磁性吻合技术优于手工缝合技术。本文中,我们展示了采用新型磁性吻合技术进行大鼠SHVC重建的逐步操作方案。在该模型中,PV和IHVC的重建采用标准套管技术,胆管(BD)重建采用支架技术,未进行肝动脉再通。磁性吻合技术使SHVC重建更加简便,并显著缩短了无肝期。经过合理的学习过程后,即使不具备高级显微外科技能的研究人员,也能利用该大鼠OLT模型获得可靠且可重复的结果。

引言

大鼠原位肝移植(OLT)模型对移植研究至关重要1,2。首例大鼠OLT由Lee et al. 于1973年报道3。在该模型中,所有血管均采用手工缝合技术进行重建。手工缝合技术需要高超的显微外科技能,因而显著限制了其应用。此后,已有多种对原始大鼠OLT方案的改良方法被报道。其中,Kamada et al. 于1979年报道的用于门静脉(PV)和肝下腔静脉(IHVC)吻合的套管技术,被认为是该模型的重要改进,因其显著简化了重建过程4。然而,由于受体肝上腔静脉(SHVC)前壁较短,套管技术难以应用于SHVC的重建。目前该领域大多数研究者仍采用手工缝合技术进行SHVC重建,使其成为大鼠OLT中的瓶颈步骤5,6,7

磁性吻合技术(,磁吻合(magnamosis)是一种利用两个磁体之间的吸引力连接两个血管或其他管状结构的方法8,9

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方案

该实验方案严格遵循《实验动物护理与使用指南》的要求,并经中国陕西省西安市西安交通大学实验动物伦理委员会批准。

注意:本方案中的任何步骤均未在手术显微镜下进行。

1. 术前准备

  1. 磁环的设计与形状(图1
    1. 通过配对钕铁硼磁环组装磁性吻合装置。
    2. 根据大鼠SHVC的参数设计磁环,其长轴直径、短轴直径、厚度和重量分别为8 mm、5.5 mm、1 mm和0.5 g。
    3. 采用线电极切割技术将磁环弯曲成所需形状,然后用氧化钛喷雾涂层处理所获得的磁环,并在55–60 °C条件下使用500 mg/L环氧乙烷灭菌6小时。
  2. 套管(图2
    1. 通过切割聚乙烯管制备用于IHVC和PV吻合的套管。确保套管主体长度为5 mm,套管延伸部分为2 mm。
      注:PV套管的内径和外径分别为1.8 mm和2.1 mm,而IHVC套管的内径和外径分别为2.6 mm和2.8 mm。
  3. 支架(图2
    1. 通过切割24G静脉留置针制备用于BD吻合的支架,长度....

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结果

经过约10次尝试后,一名无显微外科训练背景的研究人员成功掌握了用于SHVC重建的磁性吻合技术。SHVC重建耗时少于2分钟。受体大鼠的无肝期约为10分钟。再灌注后1天、5天和30天,SHVC吻合部位未观察到血栓形成、出血或血管狭窄。移植术后2周行下腔静脉造影。如图所示 图6,磁环保持完整,经SHVC吻合处血流通畅。移植后存活率在第1天为95%,第3天为90%,第7至30天为85%(图7).

椭圆形垫片的制备;带尺寸标注的示意图及完成后的垫片照片(含比例尺)。

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讨论

许多肝脏移植领域的临床进展均可归功于动物研究。大鼠原位肝移植(OLT)是器官保存、移植免疫学、生理学及病理学研究中广泛使用且被普遍接受的模型。然而,该手术操作极为复杂,需要高超的显微外科技术。尽管大鼠OLT手术已有多项改进,但肝上下腔静脉(SHVC)吻合仍是一个具有挑战性的步骤。本文中,我们介绍一种用于大鼠OLT中SHVC重建的新型磁性吻合技术。该技术的应用使SHVC重建时间缩短至2分钟以内,大鼠OLT的无肝期缩短至约10分钟。我们认为,该技术在移植研究领域具有重要意义。

采用磁性吻合技术重建下肝静脉(SHVC)的关键步骤是将磁环分别固定在供体和受体的SHVC上。操作时应格外小心,避免扭转SHVC。此外,在连接两个磁环时,应彻底排除SHVC内的气泡。

该技术的应用存在一些局限性。某些大鼠品系,如Fischer-344大鼠和Buffalo大鼠,其肝上下腔静脉(SHVC)极短,无法在其SHVC上安装磁环,因此不适合使用该技术。然而,该技术可轻松应用于大多数大鼠品系的原位肝移植(OLT),包括Sprague Dawley大鼠、Lew.......

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本工作得到了中国教育部创新团队发展计划(编号:IRT16R57)、国家自然科学基金(编号:81470896)以及西安交通大学青年人才引进计划研究基金(RW)的资助。

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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
麻醉机哈佛大学 台式动物麻醉
PLX7000B HF 移动式数字化 C 形臂系统Perlong MedicalPLX7000B主要用于各种手术的血管造影和摄影
注射泵迈瑞BeneFusion SP5静脉输注
异氟烷RWD生命科学有限公司麻醉剂:用于麻醉的诱导和维持
碘海醇上海通用制药有限公司 血管内对比剂  
肝素钠注射液SPH No.1 生化培养基 &制药有限公司  预防血栓形成 
头孢呋辛 葛兰素史克英国运营有限公司 一种抗生素
丁丙诺啡 TIPR Pharmaceutical Responsible Co.,Ltd一种镇痛药
弯曲显微镊上海医疗器械(集团)有限公司W40350手术器械
止血钳(直型)上海医疗器械(集团)有限公司J31010手术器械
止血钳(弯型)上海医疗器械(集团)有限公司J31020手术器械
Satinsky钳上海医疗器械(集团)有限公司XEC050手术器械
持针器上海医疗器械(集团)有限公司J32010手术器械
微针贴片 holder上海医疗器械(集团)有限公司WBA040手术器械
带凹口镊子上海医疗器械(集团)有限公司J42010手术器械
带钩组织镊上海医疗器械(集团)有限公司J41010手术器械
组织剪上海医疗器械(集团)有限公司Y00040手术器械
手术剪上海医疗器械(集团)有限公司Y00030手术器械
微型剪刀上海医疗器械(集团)有限公司MR-S121T手术器械
微血管夹上海医疗器械(集团)有限公司XEC240手术器械
直头显微镊(钛合金)上海医疗器械(集团)有限公司WCC010手术器械
弯曲显微镊  (钛合金)上海医疗器械(集团)有限公司WCC020手术器械

参考文献

  1. Aller, M. A., et al. A half century (1961-2011) of applying microsurgery to experimental liver research. World journal of hepatology. 4, 199-208 (2012).
  2. Aller, M. A., et al.

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重印与许可

标签

袖套技术胆管支架肝动脉重建无肝期显微外科技术术后存活