Name: 二维 x 射线血管造影应用硅橡胶注射液检测细血管结构 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 26 s
Description: 学习使用硅橡胶注射液和软组织X射线系统进行二维血管造影，以检测大鼠模型中的细微血管结构。该方法有助于整形外科医生在穿支皮瓣手术中实现更精确的血管可视化。

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本工作（2017R1A2B1006403）由韩国政府（科学与信息通信技术部）资助的国家研究基金会中坚研究人员计划支持。

所有实验步骤，包括涉及动物受试者的操作，均已获得首尔国立大学医院机构动物护理和使用委员会（IACUC 编号：10-0184）的批准。本方案已针对皮瓣血管系统的研究进行了优化。本示例基于我们先前研究报告中提出的四区域皮瓣模型。
1. 建立皮瓣条件
注意：在大鼠皮瓣模型中，应在肉眼观察评估前 4 至 5 天诱导产生血管变化6,7。
<ol>
	<li>使用7周龄雄性Sprague-Dawley大鼠，体重200 - 250 g。</li>
	<li>采用异氟烷进行麻醉，诱导浓度为3 - 5%，维持浓度为2 - 2.5%。通过夹趾回缩反射测试确认麻醉深度足够。皮下注射美洛昔康5 mg/kg以缓解疼痛。</li>
	<li>使用动物毛发剪和脱毛膏（巯基乙酸，80%）剃除躯干毛发。用10%聚维酮碘溶液准备无菌手术区域，并覆盖无菌手术单以维持整个操作过程中的无菌状态。在眼睛上涂抹兽用眼膏以防止干燥。&#160;所有器械均需保持无菌状态。</li>
	<li>建立适当的皮瓣条件。
	<ol>
		<li>从下腹部至背部标记一个周向皮瓣设计，大小为4 × 12 cm。皮瓣中心位于剑突与阴茎之间中点处（图1）。</li>
		<li>使用手术刀沿标记线切开皮肤。</li>
		<li>使用剪刀解剖皮瓣，包括皮肤和肉膜层（panniculus carnosus）。</li>
		<li>在下腹部区域围绕血管蒂[双侧深部阴部环状髂血管（DCI）和双侧浅表下腹壁血管（SIE）]进行解剖，并借助手术放大镜和显微外科器械暴露血管蒂。</li>
		<li>根据实验设计需要，保留或结扎相应血管。</li>
		<li>使用手术刀或剪刀沿背部正中线将皮瓣分开。</li>
		<li>将皮瓣复位至原始位置，并用皮肤缝合钉固定。</li>
		<li>术后连续3天在手术伤口处涂抹外用软膏，并每日口服一次美洛昔康（5 mg/kg）以提供术后镇痛。</li>
		<li>确认大鼠已恢复足够意识，能够维持胸卧位。&#160;将大鼠放回笼中并转移至饲养区域。为每只大鼠佩戴伊丽莎白圈。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 仪器的准备
<ol>
	<li>准备一根24G导管和一个三通旋塞阀。</li>
	<li>准备蚊式钳、小剪刀、外科手术刀片和手术刀柄。</li>
	<li>准备血管造影剂（硅橡胶注射混合物）。
	<ol>
		<li>在无菌标本采集杯中将着色剂与稀释液混合均匀。确保按重量等量配制：每只大鼠（Sprague-Dawley大鼠，200–250 g）使用15 mL着色剂和15 mL MV稀释液。</li>
		<li>在注射前立即加入固化剂，其用量为混合液总重量或体积的5%：每只大鼠（Sprague-Dawley大鼠，200–250 g）加入1.5 mL固化剂。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3.&#160;大鼠动脉制备
<ol>
	<li>使用异氟烷麻醉大鼠（诱导浓度为 3 - 5%，维持浓度为 2 - 2.5%）。&#160;通过足趾夹捏回缩反射试验确认麻醉深度是否足够。</li>
	<li>使用动物毛发剪和脱毛膏（巯基乙酸，80%）剃除颈部毛发。&#160;</li>
	<li>暴露颈总动脉10。
	<ol>
		<li>在肩胛骨之间做一条 2 cm 的正中切口。</li>
		<li>使用蚊式钳和钝头剪刀进行更深层的解剖，直至暴露唾液腺复合体。</li>
		<li>牵开唾液腺，并沿纵轴钝性分离肩胛舌骨肌。</li>
		<li>解剖颈总动脉周围组织。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>用黑色丝线钩住颈总动脉的头端和尾端并固定。
	<ol>
		<li>在近端缝线处打结，并保持牵拉以维持动脉充盈状态。</li>
		<li>在尾端预备一根丝线，用于固定 24G 导管。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. 插管
<ol>
	<li>使用24G导管插管已准备好的颈动脉。</li>
	<li>结扎尾侧预先打好的结，并注意在注射过程中避免移除导管。</li>
	<li>制备固化剂（步骤1.3.2）。</li>
	<li>将三通旋塞阀牢固连接至插入的导管。
	<ol>
		<li>使用空注射器施加负压，确认导管内有回流血液。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. 注射
<ol>
	<li>注入硅橡胶灌注剂，直至眼睛和足部的颜色发生变化。 
	&#8203;注意：随着灌注液体的推进，颜色应逐渐改变（每只大鼠的注射量约为 25–30 mL）。</li>
	<li>关闭三通阀，并等待灌注剂固化。
	<ol>
		<li>操作时需小心，避免灌注剂污染，尤其是在将注射器从三通阀上取下时。应使用纱布或塑料薄膜等防护屏障，将灌注区域与周围环境隔开。 
		警告：由于该化合物具有射线不透性，任何污染都会使血管造影图像的分析变得困难。</li>
		<li>确认心跳和呼吸已停止，随后停止麻醉。</li>
		<li>以残留的灌注剂作为参照，观察其硬化速度（大约需要 15 分钟）。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. 标本采集
<ol>
	<li>使用手术刀在筋膜层（panniculus carnosus）外侧1 cm处做切口，以避免损伤皮瓣内部的任何血管结构。</li>
	<li>沿步骤1.4中已分离的层面（筋膜层下方）进行解剖，使用剪刀切取包含皮瓣及血管蒂的组织（血管结构保留在皮瓣内）。</li>
	<li>使用5-0丝线结扎皮瓣的血管蒂，并将皮瓣从身体分离。注意避免损伤血管结构。</li>
</ol>
7. 采集血管造影图像
<ol>
	<li>用镊子将标本展开，确保其不折叠，并轻轻放置于手术巾上。</li>
	<li>拍摄放射影像。
	<ol>
		<li>将放置于胶片暗盒上的标本转移至样品加载区域。</li>
		<li>将软组织X射线系统设置为60 kVp、5 mA，曝光时间为5 s。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>在暗室中使用自动显影机显影胶片。</li>
	<li>以尽可能高的分辨率扫描胶片。</li>
</ol>
8. 图像分析6,7,11
<ol>
	<li>根据血流的连续性和血管直径区分动脉与静脉。
	<ol>
		<li>从蒂动脉的流入端开始，聚焦于待检查的目标血管。</li>
		<li>通过首先打开图像，使用软件测量血管直径。
		<ol>
			<li>点击 直线 按钮，并在比例尺上绘制一条等长的线段。</li>
			<li>打开 分析 | 设置比例尺 菜单，将比例尺的数值输入到 已知距离 栏中。</li>
			<li>点击 直线 按钮，并在需要测量直径的血管上绘制一条线段。</li>
			<li>打开 分析 | 测量 菜单，确认所测线段的 长度。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>结合皮瓣存活区域分析血管分布模式。</li>
</ol>

<ol><li>Taylor, G. I., Minabe, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Angiosomes+of+the+Mammals+and+Other+Vertebrates%5BTitle%5D)+AND+%22Plastic+and+Reconstructive+Surgery%22%5BJournal%5D)">The Angiosomes of the Mammals and Other Vertebrates.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. 89 (2), 181-215 (1992).</li>
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<li>Schaverien, M., Saint-Cyr, M., Arbique, G., Hatef, D., Brown, S. A., Rohrich, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-+and+Four-Dimensional+Computed+Tomographic+Angiography+and+Venography+of+the+Anterolateral+Thigh+Perforator+Flap%5BTitle%5D)+AND+%22Plastic+and+Reconstructive+Surgery%22%5BJournal%5D)">Three- and Four-Dimensional Computed Tomographic Angiography and Venography of the Anterolateral Thigh Perforator Flap.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. 121 (5), 1685-1696 (2008).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

硅橡胶注射造影操作简便，无需昂贵设备，具有多种优势。与患者术前及术中评估相比，利用动物和尸体进行的实验能够提供特定条件下的详细信息，从而实现更广泛且深入的研究。大鼠皮瓣模型对临床医生尤为有价值，因其可在临床应用前观察各种条件下的变化6,7,11。例如，当对长皮瓣应用增强供血或增强引流技术以缓解远端缺血性坏死时，可预测皮瓣区域的结局；因此，将这些技术应用于临床实践有望提高皮瓣存活率（图2）。在尸体解剖的情况下，可同时进行大体解剖学和血管造影评估，从而最大化利用尸体资源12。
硅橡胶注射化合物比其他造影材料更易于操作。主要操作步骤包括预先混合硅橡胶注射化合物与稀释剂，并在注射前立即加入固化剂。与其他成像方法一样，注射过程中需注意避免泄漏。为防止泄漏，我们建议在插管后使用牢固的结扎线以及带导管的三...

研究动脉和静脉等血管结构是一个重要的关注领域，尤其在重建外科中。在该领域，皮瓣手术被广泛应用。因此，血管造影成像被积极用于研究皮瓣区域、血管区（angiosome）以及新鲜组织的血液供应1。具体而言，人们持续致力于观察精细的血管结构，包括穿支血管（从深部血管发出并通向皮肤的血管）和 choke 血管（相邻血管区之间的连接血管）2。这两类血管在穿支皮瓣重建领域具有重要意义，也是本研究的主要关注点3,4。
血管造影中会使用多种材料。首先是印度墨水，它有助于观察血管的大体解剖结构，但因其具有放射透性，无法获得血管造影图像。更常用的放射不透材料是氧化铅和钡。然而，氧化铅具有显著的毒性，且因其粉末形态，与水混合后使用不便。钡无毒性，但可行性较低，因其使用前必须稀释。这两种放射不透材料均无法通过毛细血管，因此若需分析完整的血管结构，必须分别向动脉和静脉注射。此外，这两种材料在解剖过程中容易发生染料渗漏，因此需与明胶混合使用。氧化铅-明胶和钡-明胶混合物至少需要一天时间才能凝固5。1,6,7
计算机断层扫描（CT）血管造影是另一种广泛应用的方法，有助于观察三维（3D）结构8。然而，静脉无法被有效显示5。在此成像模式下，除使用特定设备外，难以清晰显示 choke 静脉等精细血管结构。由于需要更昂贵的设备，这可能成为一种劣势，因此并非所有实验室都能使用 CT 血管造影。相比之下，软组织 X 射线系统成本相对较低，且操作更为简便。该系统适用于观察软组织，能够提供比普通 X 射线系统更高质量的软组织图像。尽管软组织 X 射线系统本身无法显示三维图像，但其在清晰显示精细血管结构方面优于 CT 血管造影。因此，我们在许多实验中采用了软组织 X 射线系统，特别是在多种皮瓣模型和基础解剖学研究中2,9。
最后，使用硅橡胶注射造影剂具有多种优势。由于可制备多种着色剂，该造影剂注射后可呈现可区分的颜色，例如印度墨水。因此，可同时研究大体解剖结构和血管造影图像。它既能通过毛细血管，又能使静脉显影，从而实现对细微血管结构的观察。与明胶混合物不同，硅橡胶注射造影剂可在约15分钟内快速固化，无需任何额外操作步骤。整个流程已在图1的示意图中总结。

<table><tbody><tr><td>MICROFIL 硅胶注射化合物</td><td>Flow Tech Inc.</td><td>MV-112</td><td>白色显色剂</td></tr><tr><td>MICROFIL 硅胶注射化合物</td><td>Flow Tech Inc.</td><td>MV-117</td><td>橙色显色剂</td></tr><tr><td>MICROFIL 硅胶注射化合物</td><td>Flow Tech Inc.</td><td>MV-120</td><td>蓝色显色剂</td></tr><tr><td>MICROFIL 硅胶注射化合物</td><td>Flow Tech Inc.</td><td>MV-122</td><td>黄色显色剂</td></tr><tr><td>MICROFIL 硅胶注射化合物</td><td>Flow Tech Inc.</td><td>MV-130</td><td>红色显色剂</td></tr><tr><td>MICROFIL 硅胶注射化合物</td><td>Flow Tech Inc.</td><td>MV-132</td><td>透明剂</td></tr><tr><td>MICROFIL 硅胶注射化合物</td><td>Flow Tech Inc.</td><td>MV-Diluent</td><td>稀释剂</td></tr><tr><td>MICROFIL CP-101 铸型腐蚀制备专用材料</td><td>Flow Tech Inc.</td><td>CP-101</td><td>固化剂</td></tr><tr><td>SOFTEX X射线胶片摄影检测设备</td><td>SOFTEX</td><td>CMB-2</td><td>软组织X射线系统</td></tr><tr><td>胶片&amp;nbsp;</td><td>富士胶片</td><td>工业X射线胶片（FR 12x16.5cm）</td><td></td></tr><tr><td>自动显影机</td><td>富士胶片</td><td>FPM 2800</td><td></td></tr><tr><td>大鼠&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>体重200-250 g的Sprague-Dawley大鼠</td></tr><tr><td>三通旋塞阀</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>24号导管</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Image J</td><td>美国国立卫生研究院&amp;nbsp;</td><td></td><td>https://imagej.nih.gov/ij/</td></tr></tbody></table>

利用硅橡胶灌注化合物进行二维x射线血管造影以观察精细血管结构

Two-Dimensional X-Ray Angiography to Examine Fine Vascular Structure Using a Silicone Rubber Injection Compound

血管造影是研究各个领域中血管结构的重要工具。本研究旨在介绍一种简单的血管造影方法，用于观察未固定新鲜组织的精细血管结构，该方法采用硅橡胶注射化合物结合软组织X射线系统。本研究特别关注重建手术中常用的皮瓣区域。本研究在不同实验条件下，使用Sprague-Dawley大鼠并结合硅橡胶注射化合物进行血管造影。首先，将15 mL MV化合物与15 mL稀释剂混合。然后准备1.5 mL固化剂，并将24G导管插入大鼠的颈总动脉。接着将三通止液夹连接至导管，并在将造影剂与已备好的固化剂混合后立即注入，避免泄漏。最后，待造影剂固化后，取出标本，并使用软组织X射线系统获取血管造影图像。该方法表明，可在短时间内简便地获得显示精细血管结构的高质量血管造影图像。

通过遵循本方案，对Sprague-Dawley大鼠皮瓣的血管分布进行了观察。根据我们以往的研究报告，在下腹部至背部标记出一个尺寸为4 × 12 cm的环形皮瓣。每件标本均处于不同的血管状态。
所有皮瓣均基于旋髂深动脉（DCIA）和静脉切取，随后通过不同部位的动脉进行增流。第1组为对照组，第2组通过同侧腹壁浅动脉（SIEA）增流，第3组通过对侧SIEA增流，第4组通过对侧DCIA增流。结果各皮瓣的血管造影显示不同的灌注模式。若以供养皮瓣区域的主干血管为标准，将整个皮瓣分为四个区域，则造影剂已到达由增流动脉远端下一区域主干血管所供血的区域。还可观察到扩张的交通静脉，但在正常皮肤血管造影中未见此现象。图2).
在其他情况下，硅橡胶注射血管造影能清晰显示细微的血管结构。该方法具有优...

本研究介绍了一种简单的二维血管造影方法，通过使用硅橡胶注射化合物和软组织X射线系统来观察精细的血管结构。

利用硅橡胶灌注化合物进行二维X射线血管造影以观察精细血管结构

血管造影术是研究各个领域内血管结构的重要工具。本研究旨在介绍一种简便的……

该方法有助于解答重建外科领域中关于如何实施穿支皮瓣提拉手术的关键问题。该技术的主要优势在于，可在不同血管皮瓣条件下轻松观察细小血管结构（如吻合支血管）的变化。为建立皮瓣模型，需确认麻醉后的7周龄雄性Sprague-Dawley大鼠（体重200至250克）已达到适当的镇静水平，即对足趾夹捏无反应，随后从下腹部至背部标记一个4厘米×12厘米的环形皮瓣设计。以皮瓣中心位于剑突与阴茎中点处为准。使用手术刀沿标记切开，并用剪刀解剖皮瓣，包括皮肤和肉膜筋膜。在下腹部周围解剖血管蒂，并使用显微镜或手术放大镜暴露血管组织。结扎血管，并沿背侧正中线切开皮瓣。然后将皮瓣复位，并使用皮肤缝合器固定。制作具有明确血管分布区域的皮瓣非常重要，以便根据实验方案的需要，方便地对皮瓣的血管状况进行调整。在手术当天，于肩胛骨之间做一条2厘米长的正中皮肤切口，使用蚊式钳和钝头剪刀暴露唾液腺复合体。沿肩胛舌骨肌纵向解剖后，分离颈总动脉周围组织，并用黑色丝线将动脉的头端和尾端牵开。在近端缝线上打结并保持牵拉，以维持动脉充盈状态，同时将尾端缝线 loosely 放置。将24号导管插入已准备好的动脉中，并用尾侧缝线固定导管。将一个三通旋塞连接到导管上，使用空注射器对导管施加负压，确认有血液回流进入导管。随后，向导管内注入25至30毫升新配制的硅橡胶灌注液，直至眼部和足部颜色发生变化。当所有化合物注入完毕后，关闭三通旋塞阀，使造影剂固化约15分钟。然后在化合物注射器周围放置保护屏障，以避免放射显影剂被污染，并将注射器从旋塞阀上取下。采集标本时，使用手术刀在肉膜（panniculus carnosus）上距离皮瓣约1厘米处做切口，以避免损伤皮瓣内部的任何血管结构，并在肉膜平面下方围绕皮瓣进行解剖。随后使用剪刀采集包含皮瓣及皮瓣内血管蒂的组织，并用5-0丝线结扎皮瓣的血管蒂，将皮瓣从机体分离。硅橡胶灌注血管造影可清晰显示细微的血管结构，即使在成像条件较差的情况下，也能获得高质量的扩张吻合支静脉的血管造影图像。例如，在本项代表性实验中可以观察到，所有皮瓣均基于旋髂深动静脉进行切取，随后通过不同位置的动脉进行超供血。若以主要供血血管为标准将整个皮瓣划分为四个区域，则造影剂到达主血管后，会充盈超供血动脉远端的下一个区域。扩张的穿支静脉也可被观察到，尽管其在正常皮肤的血管造影中并不可见。一旦掌握，若操作得当，每只大鼠可在一小时内完成该技术。在实施该过程时，重要的是要牢记在注射过程中避免污染或溢出血管造影剂。观看本视频后，您应能充分理解如何制作特定条件的皮瓣以及如何进行血管造影。

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用于观察血管再生的工具需要对血管树进行对比成像的方法。本视频展示了一种精细的注射技术，可用于实现血管树的最佳对比效果，并阐述了利用µCT及连续组织学切片对所得样本进行详细分析所带来的潜在优势。...

正常小鼠70%部分肝切除术后血管与实质再生的可视化

本文介绍了一种使用不透射线的含铅硅橡胶灌注小鼠血管系统的详细方法，用于在主动脉瘤和主动脉夹层小鼠模型中定量测定主动脉直径。...

利用微计算机断层扫描对β-氨基丙腈诱导的小鼠主动脉瘤与主动脉夹层疾病模型进行定量分析

本研究的目的是在经股动脉经导管主动脉瓣植入术（TAVI）期间，通过将术前CT数据与实时X射线（XR）透视成像进行融合，提高图像融合（IF）的配准精度。...

经导管主动脉瓣植入术中用于图像融合的三维CT血管造影与X射线透视成像的优化配准

该技术旨在通过肺动脉灌注一种基于聚合物的射线不透性化合物，并结合肺组织膨胀，实现对出生后早期及成年小鼠肺动脉网络的离体可视化。本文还讨论了所制备血管铸型组织的潜在应用。...

成年及早期出生后小鼠肺组织的血管铸型用于显微CT成像

动态计算机断层血管成像（CTA）在表征主动脉内漏方面提供了额外的诊断价值。本方案介绍了一种利用时间-密度曲线分析对内漏进行定性和定量评估的方法。同时展示了将动态CTA成像与透视技术通过2D-3D图像融合相结合的技术，以在治疗过程中实现更优的影像引导。...

时间分辨动态计算机断层血管成像用于表征主动脉内漏及指导治疗 通过 2D-3D 融合成像

本文介绍了一种利用微型X射线计算机断层扫描技术对小鼠后肢血管进行可视化和定量分析的方法。...

用于基于计算机断层扫描的小鼠后肢血管三维可视化的样本制备

本方案允许通过导管插入术和三维血管造影术对静脉顺应性和扩张性进行体内定量分析，作为一种可存活的手术方法，具有多种潜在应用价值。...

量化下腔静脉顺应性与扩张性 体内 使用三维血管造影的绵羊模型

学习使用硅橡胶注射液和软组织X射线系统进行二维血管造影，以检测大鼠模型中的细微血管结构。该方法有助于整形外科医生在穿支皮瓣手术中实现更精确的血管可视化。

利用硅橡胶灌注化合物进行二维X射线血管造影以观察精细血管结构

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