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方法文章

啮齿类动物下腔静脉球囊血管成形术模型

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DOI:

10.3791/66820

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2024年5月24日

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本文内容

摘要

本方案介绍了一种用于在非血栓性、血栓性和血栓后深静脉中测试静脉成形术球囊(VB)干预的存活啮齿动物模型。

摘要

球囊血管成形术是一种常用的临床技术,用于治疗因创伤、先天性解剖异常、急性深静脉血栓形成(DVT)或支架植入所致的深静脉狭窄和闭塞。慢性深静脉阻塞在组织病理学上以血栓形成、纤维化或两者兼有为特征。目前尚无直接针对这些病理过程的治疗方法。因此,建立一种可靠的体内动物模型以测试新型干预手段十分必要。啮齿类动物存活状态下下腔静脉(IVC)球囊血管成形术模型(VBM)可用于在非血栓性和血栓后状态下,于多个时间点研究球囊血管成形术。通过组织、血栓和血液检测方法,如实时聚合酶链式反应(RT-PCR)、蛋白质印迹法(western blot)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、酶谱分析、静脉壁和血栓细胞分析、全血和血浆检测以及组织学分析,可定量评估涂层与非涂层血管成形术球囊的局部和全身效应。该VBM模型具有良好的可重复性,能够模拟人类外科干预操作,可识别静脉壁-血栓蛋白的局部变化,并允许对同一样本进行多种分析,从而减少每组所需的实验动物数量。

引言

未溶解血栓导致的深静脉阻塞是深静脉血栓形成(DVT)的常见后果之一,也是造成血栓后综合征(PTS)的原因之一,每年在医疗上耗费数十亿美元,并显著影响患者生活质量1,2,3。PTS 是一种独特的炎性病理过程,最终导致静脉壁纤维化4,而现有的小型动物 DVT 模型尚不能完全模拟这一病理特征5,6,7,更重要的是,既往模型无法评估治疗干预措施的效果。血栓性静脉阻塞常通过支架置入和球囊静脉成形术进行治疗8,9;然而,由于再狭窄和闭塞的发生率较高,此类干预措施常受到限制10,11,12。

尽管已有用于治疗动脉特异性狭窄/闭塞的药物涂层球囊,但目前尚无针对深静脉的同类产品....

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方案

以下实验方案遵循密歇根大学(UMICH)机构动物护理与使用委员会(IACUC)的政策与指南、美国政府关于实验、研究和培训中使用脊椎动物的护理与利用原则以及ARRIVE指南2.0版。密歇根大学动物福利保证协议符合OLAW和美国农业部(USDA)要求,并获得国际实验动物评估和认可委员会(AAALAC International)完全认证。本方案已获批准,批准编号为PRO00010841。实验使用来自查尔斯河实验室(Charles River Laboratories)的雄性远交系Sprague Dawley大鼠,体重450 g,年龄15周。

1. 大鼠麻醉

  1. 将动物从笼中取出,放入麻醉前诱导气体室,以0.8至1 L/min(蒸发器控制)的流速,使用5%异氟烷和100%氧气诱导全身麻醉。
  2. 在麻醉诱导室中使大鼠镇静,随后将其从气体室中取出,称重,并用无菌眼膏润滑眼睛,然后将其仰卧置于循环温水加热装置上。通过足底反射(用力捏压脚趾)确认麻醉深度足够。
  3. 使用电动剪刀剃除腹部腹侧的毛发。通过鼻罩连接非重复呼吸回路,以0.8至1 L/min的流速、2.5%异氟烷和100%氧气维持全身麻醉。

2. 大鼠超声扫描

  1. 在成像过程中监测生理指标,包括呼吸频率、心率和体温。
  2. ....

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结果

静脉球囊模型(VBM)是一种用于评估静脉成形球囊在完全止血控制中作用的模型。首先,我们测量了下腔静脉(IVC)中段肾下部分的直径,如图1所示,以确定合适的球囊尺寸。其次,图图2展示了所建立的逐步显微外科技术,同时我们在图3中展示了关键步骤的示例。请注意,下腔静脉插管时采用逆行入路,并使用了尖端加硬的导丝。

剖腹手术示意图:动物准备、解剖、下腔静脉暴露和血管结扎步骤。
图2:在大鼠中测试血管成形术球囊的.......

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讨论

对于体重≥250 g的大鼠,可使用直径为2.5–3.5 mm范围内的球囊进行VBM操作。对于体重超过750 g的大鼠,该技术的限制因素主要是腹腔内脂肪组织较多和器官体积较大,而非下腔静脉(IVC)直径的变化。根据我们的经验,为了在静脉壁蛋白分析、活性检测及组织学分析中获得组间统计学显著性,每组需要10只或更多动物。在手术过程中,定期监测体温和呼吸频率对于确保操作成功至关重要,同时术后精心管理也十分关键。

VBM 是一种安全且可重复的方法(91次操作中有83次成功,存活率为91.2%),平均操作时间为30分钟。与操作相关的并发症包括麻醉并发症(1%,1/91)、阿片类药物不良反应(1%,1/91)、出血(2.1%,2/91)和血栓形成(4.3%,4/91)。在模型开发过程中,采用经下腔静脉(IVC)逆行插管技术,将插管点置于肾下腔静脉附近,从而增大导丝插入角度,减少腹腔器官干扰,显著降低了下腔静脉出血的发生率。此外,在导丝插入和充气阶段,建议配备一名手术助手,以确保施加的压力、充气时间以及锐利导丝的回撤操作准确无误。在放气后,必须正确回收静脉成形球囊,防止在插入点处撕裂下腔静脉壁。压.......

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披露

未声明任何利益冲突。

致谢

本研究由美国静脉论坛(AVF)2023年基础科学研究基金和Surmodics公司资助。

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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
3-0 DemeCRYLDemeTechG183019F4P每盒12个
5-0 DemeCRYLDemeTechG285017B0P每盒12个
7-0 DemeLENEDemeTechPM197011F13M每盒12个
8-0 DemeLONDemeTechNL868007C7P每盒12个
斜角夹施加器SCANLAN3795-01A7-1/4″ (18.5 cm)
Baxter 0.9% 氯化钠灌洗瓶巴克斯特货号:195-71241000 mL 瓶
博维电凝器低温精细尖头Symmetry Surgical IncAA0010/bx
布托啡诺Fidelis 动物健康SKU- 0991141.3 mg/mL,3 mL
CD(Sprague Dawley)大鼠查尔斯河实验室菌株编号 001雄性,400 克
Clip-It 可追踪计时器可追溯产品货号 5046
棉签 applicator 3"Dukal Corporation922-00037BX1001000/盒
酶解型外科器械清洁剂与预浸泡液MedlineMDS88000B91 单位
眼用润滑剂OptixcareSKU-06544120克 
Gaymar T/Pump Stryker 局部加温/降温治疗系统StrykerTP700
海费茨微型夹 12 mm × 2.25 mmSCANLAN3795-20直的
Heifetz 微型夹 12 mm × 2.25 mmSCANLAN3795-28弯曲的
Heifetz 微型夹 8 mm × 1.75 mm SCANLAN3795-14直的
Heifetz 微型夹 8 mm × 1.75 mm SCANLAN3795-18弯曲的
充气装置 Merit MedicalIN4130带模拟显示屏的BasixCOMPAK
异氟烷MFR VETONESKU-501017100 mL,吸入用液体
显微外科手术器械包,包含镊子和持针钳定制化
氧气,E型气罐MedlineMDM1630
尖端导丝定制化
无菌Glad保鲜膜格拉德货号 # PSS-140ETO暴露
无菌非织造纱布垫 2片装 4层 4英寸×4英寸 MedlineSKU PRM21444H100Ct
手术显微镜 ZeissS100 / OPMI pico
外科洗手 &和手洗VetoquinolNDC:17030-003-1616 盎司
超声耦合剂MedlineCTR0013058.5 盎司,每箱 12 罐
超声系统西门子ACUSON Antares三维、彩色、连续波(CW)、脉冲波(PW)、功率连续波/连续波频谱
球囊血管成形术定制化

参考文献

  1. Prandoni, P., et al. The long-term clinical course of acute deep venous thrombosis. Ann Inter Med. 125 (1), 1-7 (1996).
  2. Prandoni, P., Kahn, S. R. Post-thrombotic syndrome: prevalence, prognostication and need for progress. Br J Haematol. 145

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