静脉介入型号:研究旁路移植通畅一个合适的模型
January 15th, 2017
该视频演示了一个研究大鼠静脉插入手术后肌内膜增生发展的模型。
该程序的总体目标是研究大鼠静脉插入模型中的旁路移植物通畅性。这种方法可以帮助回答搭桥手术领域的关键问题，例如搭桥闭塞期间生物和生理过程的潜在路径。该技术的主要优点是手术过程简单快捷，可用于研究体内的新型疗法和束。
演示该技术的是我们实验室的显微外科医生 Grigol Tediashvili。手术前，通过捏住大鼠的后脚并验证是否有反射来检查麻醉深度是否足够。然后，在眼睛上涂抹一些兽医药膏，以防止麻醉时干燥。
接下来，张开后腿并用胶带固定它们的位置。然后，用修剪器剃掉腹股沟毛发，然后使用聚维酮碘和 80% 酒精对该区域进行广泛消毒。重复这些交替的擦洗总共 3 次。
现在在显微镜下，沿着腹股沟线进行垂直切口。接下来，用两个镊子轻轻分离皮下组织，并将上腹浅静脉暴露到股静脉的起点。请非常小心地执行此作，因为静脉很脆弱。
接下来，使用两个夹子停止流经上腹浅静脉的血液。现在，收获一段矿脉。小心地提起孤立的静脉，并使用微型剪刀切开血管。
然后，将静脉段放在无菌纱布上。在那里，小心地将 30 号针头滑入一端，然后用肝素冲洗静脉。然后，将静脉转移到 1% 利多卡因中，并将其放在冰上以防止痉挛。
现在，通过将麻醉剂增加到 5% 异氟醚来对供体大鼠实施安乐死。接下来，为了准备 anastamoses，以与供体大鼠相同的方式准备受体大鼠，直到剃须步骤。服用 5% 异氟醚 2 至 3 分钟后，沿白线打开供体大鼠的腹部，切开隔膜，取出心脏以停止循环。
继续准备受体大鼠进行手术。用毛发修剪器剃掉腿部内侧，并用聚维酮碘和 80% 乙醇交替进行三次磨砂膏对皮肤进行消毒。在进一步进行之前，请再次捏住脚趾以监测麻醉情况。
现在，从膝盖到腹股沟皱襞进行正中股骨切口。在显微镜下，用两个镊子将股动脉与其周围环境分开。然后，使用两个微型夹来阻止血流，首先放置近端夹。
接下来，切下一小段夹住的股动脉并将其丢弃。缩短剩余的动脉残端，留下比静脉移植物大 1 到 2 毫米的间隙。然后，用 30 号针头的肝素冲洗动脉残端。
如果外膜略微突出到血管残端之外，用镊子将外膜稍微拉过血管末端，然后取出一块外膜。现在，将采集的静脉段以正确的方向放置在动脉残端之间，并调整间隙大小以获得良好的贴合。现在，首先使用 10-0 prolene 缝合线进行近端吻合术。
首先缝合每个外侧，然后在腹侧再增加三条缝合线。最后在背侧缝三针。接下来，使用相同的技术连接远端血管，从每个侧面的缝合线开始，然后是腹侧的三条缝合线，然后在背侧结束。
完成吻合后，在两个 1 毫升注射器中加入纤维蛋白胶成分。然后，用镊子小心地提起移植物，并在移植物下应用大约 100 微升的成分 1，然后是 100 微升的成分 2。这两个组件必须始终添加到同一卷中。
现在，将移植物放回原位，并在移植物上涂抹 100 微升每种成分，以完全覆盖移植物和吻合处。这可以防止吻合口关闭不全和静脉移植物过度扩张。现在，从远端夹开始小心地打开夹子。
然后，通过检查移植静脉和移植物远端动脉中的可见脉搏来确认手术成功。在闭合皮肤之前，请去除任何可能阻碍闭合的过多胶水。然后，使用 5-0 prolene 缝合线闭合皮肤层。
在大鼠醒来之前，每公斤皮下注射 4 至 5 毫克卡洛芬。密切关注动物，直到它恢复足够的意识以维持胸骨卧位。然后，给老鼠一个没有其他动物的家笼。
在接下来的三天里，在饮用水中提供安乃近，并每天检查大鼠的恢复情况。一旦完全康复，大鼠就可以与其他大鼠一起饲养。动物从手术中恢复良好，术后表现出良好的身体状况。
使用多普勒超声检查无创证实移植后静脉成功整合到股动脉和移植物通畅。通过将 luke 阳性大鼠的静脉移植到 luke 阴性大鼠身上，使用生物发光成像来监测移植物的存在。研究发现，肌内膜增生随着时间的推移在移植物中逐渐发展。
Masson 三色组织学染色显示内弹性层内肌内膜形成。为了确认该模型再现了肌内膜增生的动力学，测量了管腔闭塞。从术后 7 天到 28 天，观察到移植物通畅性逐渐丧失，这与模型非常吻合。
一旦掌握，如果执行得当，这项技术可以在 20 分钟内完成。感谢您的观看，祝您的实验好运。
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
概述
此视频展示了一种模型，用于研究大鼠静脉插入手术后肌内膜增生的发展情况。该程序旨在研究搭桥术后通畅性以及搭桥闭塞过程中涉及的生物过程。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 血管生物学
- 手术技术
背景
- 肌内膜增生是血管手术中的一个重要问题。
- 了解搭桥术的通畅性对于改善手术结果至关重要。
- 大鼠静脉插入模型提供了对这些过程的洞察。
- 这种技术允许在体内研究新型治疗方法。
研究目的
- 研究肌内膜增生的发展。
- 在受控模型中评估搭桥术的通畅性。
- 探索搭桥闭塞过程中的生物和生理反应。
使用的方法
- 大鼠静脉插入模型用于手术程序。
- 在手术前评估麻醉深度。
- 应用兽医软膏以防止麻醉期间眼睛干燥。
- 由训练有素的微创外科医生展示手术技术。
主要结果
- 成功建立了用于研究肌内膜增生的模型。
- 展示了手术程序的效率和简便性。
- 对搭桥闭塞过程中的生物过程有了洞察。
- 对未来关于新型治疗方法的研究有潜力。
结论
- 大鼠静脉插入模型对于研究血管反应是有效的。
- 这种技术可以促进搭桥手术的研究。
- 进一步的研究可以基于这些发现来改善手术结果。
常见问题
Executive Industry Relevance
This rat vein interposition model provides a cost-effective and scalable system to study bypass graft patency loss, a critical challenge in vascular therapeutics development. By enabling longitudinal assessment of myointimal hyperplasia—the primary cause of graft failure—it supports mechanistic de-risking of novel interventions targeting vascular remodeling pathways. The model’s compatibility with duplex sonography and histological analysis allows for quantitative, translatable readouts that inform go/no-go decisions in preclinical pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to vascular injury response and neointima formation mechanisms.
- Operational Value: Facilitates biological de-risking of targets through reproducible induction of graft patency loss in a disease-relevant system.
- Predictive Value: Supports target confidence by modeling progressive luminal obliteration over time, aligning with clinical timelines of restenosis.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated venous grafts for compound testing by establishing a consistent baseline of patency loss progression.
- Operational Value: Delivers quantitative duplex sonography outputs and histological metrics suitable for assay standardization and inter-laboratory reproducibility.
- Scalability: Permits sufficient tissue yield for multimodal analysis, supporting medium-throughput screening of pharmacological or genetic modifiers.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Recapitulates human-like myointimal hyperplasia dynamics, enhancing translational biomarker relevance for vascular proliferation pathways.
- Operational Value: Bridges discovery and preclinical stages by providing a continuous readout of graft integrity from acute surgery to chronic failure.
- Risk Mitigation: Informs preclinical advancement decisions by quantifying time-dependent patency loss, reducing failure risk in later-stage vascular device or drug evaluation.
Pipeline & Workflow Integration
The model fits within the discovery-to-preclinical continuum, particularly for vascular biology programs focused on restenosis, graft failure, or anti-proliferative therapies.
- Discovery Biology: Supports pathway clarification and target validation by enabling controlled study of smooth muscle cell proliferation and extracellular matrix deposition in venous grafts.
- Screening: Provides assay-ready grafts with measurable patency endpoints via duplex sonography, allowing reliable compound effect assessment.
- Analytics: Generates quantitative luminal area measurements and histological scoring that help compare therapeutic conditions and mechanism of action.
- Translational Research: Aligns with preclinical validation by modeling progressive graft failure observed in clinical saphenous vein bypass grafts.
- Enterprise Reuse: Represents a reusable vascular surgery platform adaptable to multiple therapeutic modalities, including siRNA, small molecules, or tissue-engineered grafts.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Delivers predictive confidence in target validation by modeling a clinically relevant mechanism of graft failure.
- Operational Value: Ensures standardization and reproducibility through defined surgical steps, anesthesia protocols, and non-invasive imaging validation.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early go/no-go decisions based on quantifiable patency outcomes, reducing late-stage attrition.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of vascular programs by providing mechanistic insight into neointima formation modifiers.
Implementation Considerations
- Requires microsurgical expertise and access to stereomicroscopes, micro-instruments, and vascular sutures.
- Dependent on duplex sonography equipment for longitudinal patency monitoring and histological processing infrastructure for endpoint analysis.
- Necessitates cross-team standardization between surgery, imaging, and histology teams to ensure consistent data collection.
- Adaptation to other rodent models or vascular beds may require technical adjustments due to vessel size and hemodynamic differences.
- Practical limitations include the need for aseptic technique, postoperative analgesia protocols, and controlled housing to minimize confounding variables in recovery and graft assessment.
