需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用

方法文章

兔动脉囊微血管吻合分叉动脉瘤模型

2.7K 次观看

DOI:

10.3791/61157

2020年5月14日

本文内容

摘要

开发和测试用于颅内动脉瘤治疗的血管内装置仍然具有重要意义。目前大多数动脉瘤模型要么缺乏动脉退化管壁的重要特征,要么无法模拟真实分叉处的血流动力学。因此,我们旨在设计一种新型的兔动脉囊状分叉模型。

摘要

近几十年来,颅内动脉瘤的血管内治疗日益重要,因此对血管内治疗器械的测试需求也随之增加。迫切需要符合流变学、血流动力学和动脉瘤壁条件的动物模型。因此,本研究的目的是设计一种新型的标准化且可重复的外科手术技术,用于在兔体内构建具有未修饰和修饰壁条件的自体动脉囊状分叉动脉瘤。

通过将右侧颈总动脉与左侧颈总动脉行端侧吻合,构建分叉型动脉瘤模型,两条颈总动脉均作为动脉瘤囊的主干动脉,动脉瘤囊通过显微外科缝合固定。移植物取自右侧颈总动脉近端,分别用于对照组(n = 7,立即自体再植)和改良组(n = 7,再植前用100国际单位弹性蛋白酶孵育20分钟)。动脉瘤囊及其主干动脉的通畅性在成瘤后立即通过荧光血管造影进行评估。在随访期(28天)时,所有家兔均接受增强磁共振血管成像和荧光血管造影,随后收获动脉瘤,进行大体和组织学评估。

共对16只雌性新西兰白兔进行了手术操作。其中2只动物过早死亡。随访时,所有动脉瘤的通畅率为85.72%。两组动脉瘤体积均随时间增加;这种增长在对照组中更为显著(成瘤时为6.48 ± 1.81 mm3,随访时为19.85 ± 6.40 mm3,p = 0.037),而改良组的增长幅度相对较小(成瘤时为8.03 ± 1.08 mm3,随访时为20.29 ± 6.16 mm3,p = 0.054)。

我们的研究结果表明,这种新型兔模型在显微外科方法下能够创建具有不同管壁条件的分叉动脉瘤,充分满足研究需求。鉴于该模型具有良好的长期通畅性以及动脉瘤随时间生长的特性,可作为新型血管内治疗技术临床前评估的重要工具。

引言

由颅内动脉瘤(IA)破裂引起的蛛网膜下腔出血 可通过血管内治疗或显微外科闭塞技术有效控制1,2,3,4。为克服动脉瘤栓塞术后复发这一主要局限,多种血管内疗法在过去数十年中日益受到重视,从而催生了对血管内装置进行测试的迫切需求。为了评估这些新型治疗方法,亟需建立符合血流动力学特性、血液动力学特征及动脉瘤壁状态的合适动物模型5,6,7。在此背景下,临床及临床前研究已揭示动脉瘤壁状态在动脉瘤破裂及闭塞后复发中的重要作用,尤其关注壁细胞的缺失7,8,9

迄今为止,兔的实验性动脉瘤模型通常是通过胰弹性蛋白酶孵育颈总动脉(CCA)残端或在人工CCA分叉处缝合静脉袋来建立的10,

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

方案

所有兽医护理均按照机构指南进行(所有实验均经瑞士伯尔尼州动物护理地方委员会批准(BE 108/16)),并在经认证的兽医麻醉专家的监督下实施。严格遵循ARRIVE指南和3R原则17,18

注意:将所有动物饲养在 22‒24 摄氏度(°C)的室温环境中 并维持12小时(h)光照/12小时黑暗循环。每次均自由提供饮水、颗粒饲料和随意摄取的干草饮食。采用非参数Wilcoxon-Mann-Whitney-U检验进行统计分析。以概率值(p)≤ 0.05为差异有显著性。

1. 术前阶段

  1. 在靠近安静、无菌的手术室(室温维持在 23 ± 3 °C)处,对所有计划接受手术的兔子进行详细的术前临床检查。
    1. 记录每只动物的体重,肉眼评估黏膜、毛细血管再充盈时间及脉搏质量。
    2. 进一步使用听诊器进行心脏听诊,并进行腹部触诊。
    3. 根据临床检查结果,为每只兔子分配美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists, ASA)分级19。仅将ASA I级的动物纳入研究。
    4. 使用电动剃须刀剃除双侧耳外侧毛发,并在双侧耳动脉和耳静脉处涂抹....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

结果

在完成7只动物的初步试验后,共有16只动物被纳入实验方案。其中2只动物过早死亡,因此被排除在最终分析之外(死亡率为12.5%)。基于14只动物的计算结果,在荧光血管造影中,对照组和改良组的即刻动脉瘤通畅率均为71.43%。有4个动脉瘤需重新开放并连续清除血栓,再次进行荧光血管造影后,所有病例均记录到通畅(通畅率为100%)。在28天随访时,通过磁共振血管造影(MR-angiography)和荧光血管造影评估,对照组和弹性蛋白酶修饰组的动脉瘤通畅率均为85.72%(2只动物出现载瘤动脉及动脉瘤完全血栓形成,因此被排除于后续分析之外)。通过分析MR成像的三维重建图像(图9),在剩余12例中的3例中观察到部分血栓形成。两组均显示动脉瘤体积随时间增大:对照组在造模时为6.48 ± 1.81 mm3,随访时为19.85 ± 6.40 mm3,p = 0.037(所有统计检验均采用非参数Wilcoxon-Mann-Whitney-U检验);改良组在造模时为8.03 ± 1.08 mm3,随访时为20.29 ± 6.16 mm.......

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

讨论

本研究证明了在兔子体内建立具有不同管壁条件的真实分叉动脉瘤模型的可行性。研究共纳入14只雌性新西兰白兔,平均体重为3.7 ± 0.09 kg,平均年龄为112 ± 3天。在28天的随访期间,所有动脉瘤中有85.72%保持通畅。有两只动物过早死亡(死亡率为12.5%)。

既往研究提出了多种颅外动脉瘤模型,用于分析血管内动脉瘤治疗的管理策略25,26,27,28。然而,这些模型均未能实现不同血管壁条件之间的比较。先前的实验已在动脉瘤侧壁大鼠模型中研究了去细胞化动脉瘤29。本研究中所呈现的模型代表了一种转化性改进,因为目前文献中尚无真正模拟不同血管壁条件的动脉囊状分叉模型。此外,人类颅内动脉瘤更常发生于动脉分叉处30,.......

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

披露

本工作由瑞士阿尔高州立医院研究委员会研究基金和瑞士国家科学基金会 SNF(编号:310030_182450)资助。作者对本研究的设计与实施负全部责任,并声明不存在利益冲突。

致谢

作者感谢 Olgica Beslac 和 Kay Nettelbeck 在围手术期提供的出色支持与技术协助,以及 Alessandra Bergadano(兽医学博士、哲学博士)对动物长期健康状况的悉心监管。

....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
3-0 可吸收缝线Ethicon Inc., USAVCP428G
4-0 不可吸收缝线B. Braun, GermanyG0762563
6-0 不可吸收缝线B. Braun, GermanyC0766070
9-0 不可吸收缝线B. Braun, GermanyG1111140
肾上腺素Amino AG1445419任意通用品牌
胺碘酮Helvepharm AG5078567任意通用品牌
麻醉机Dräger其他任意型号
阿司匹林Sanofi-Aventis (Suisse) SA622693任意通用品牌
阿托品Labatec Pharma SA6577083任意通用品牌
蓝色带通滤光片ThorlabsFD1B其他任意型号
绿色带通滤光片ThorlabsFGV9其他任意型号
双极电凝镊其他任意型号
自行车前灯其他任意型号
Biemer 血管夹(2 个)B. Braun Medical AG, Aesculap, SwitzerlandFD560R临时使用
双频指数(新生儿)其他任意型号
血压袖带(新生儿)其他任意型号
ClamoxylGlaxoSmithKline AG758808任意通用品牌
右美托咪定Ever Pharma136740-1任意通用品牌
心电图电极其他任意型号
弹性蛋白酶Sigma Aldrich45125任意通用品牌
麻黄碱Amino AG1435734任意通用品牌
艾司洛尔OrPha Swiss GmbH3284044任意通用品牌
芬太尼(静脉用)Janssen-Cilag AG98683任意通用品牌
芬太尼(透皮)Mepha Pharma AG4008286任意通用品牌
荧光素钠Curatis AG5030376任意通用品牌
法安明Pfizer PFE Switzerland GmbH1906725任意通用品牌
葡萄糖任意通用品牌
加热垫其他任意型号
等渗氯化钠溶液(0.9%)Fresenius KABI336769任意通用品牌
氯胺酮Pfizer342261任意通用品牌
实验室摇床StuartSRT6其他任意型号
利多卡因Streuli Pharma AG747466任意通用品牌
持针器其他任意型号
美洛昔康Boehringer IngelheimP7626406任意通用品牌
美沙酮Streuli Pharma AG1084546任意通用品牌
微量离心管其他任意型号
微型持针器其他任意型号
咪达唑仑Accord Healthcare AG7752484任意通用品牌
持针钳其他任意型号
氧气面罩其他任意型号
手术显微镜Wild Heerbrugg其他任意型号
罂粟碱Bichsel任意通用品牌
丙胺卡因-利多卡因乳膏Emla任意通用品牌
丙泊酚B. Braun Medical AG, Switzerland任意通用品牌
脉搏血氧仪任意通用品牌
直肠温度探头(新生儿)其他任意型号
罗哌卡因Aspen Pharma Schweiz GmbH1882249任意通用品牌
手术刀Swann-Morton210其他任意型号
小型动物剃毛器其他任意型号
智能手机其他任意型号
软组织镊其他任意型号
软组织牵开器其他任意型号
不锈钢海绵碗其他任意型号
无菌微型棉签其他任意型号
听诊器其他任意型号
直形和弯形显微镊其他任意型号
直形和弯形显微剪其他任意型号
直形和弯形镊其他任意型号
手术铺巾其他任意型号
手术剪其他任意型号
1 ml、2 ml 和 5 ml 注射器其他任意型号
Tris 缓冲液Sigma Aldrich93302任意通用品牌
血管夹施夹器B. Braun, GermanyFT495T
22 G 静脉和动脉导管任意通用品牌
VitarubinStreuli Pharma AG6847559任意通用品牌
Yasargil 钛标准夹(2 个)B. Braun Medical AG, Aesculap, SwitzerlandFT242T临时使用

参考文献

  1. Wanderer, S., Mrosek, J., Gessler, F., Seifert, V., Konczalla, J. Vasomodulatory effects of the angiotensin II type 1 receptor antagonist losartan on experimentally induced cerebral vasospasm after subarachnoid haemorrhage. Acta Neurochirurgica (Wien). 160 (2), 277-284 (2018).
  2. Vatter, H., et al.

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

重印与许可

标签