2019年6月2日
我们描述了一种用于在高脂血症和糖尿病兔模型中诱导外周缺血的外科手术方法。该手术可作为外周动脉疾病患者临床前研究的模型。同时介绍了血管造影术,用于评估所诱导缺血的程度以及灌注恢复情况。
外周动脉疾病的一种再生治疗方法将极为有益,而此动物模型可能能够更好地测试实验性治疗在人类患者中是否有效。我们的实验方案旨在提出一种改进的模型,该模型能更准确地模拟糖尿病或高脂血症患者所遇到的治疗抵抗情况。
该动物模型可用于测试外周缺血的新疗法,并提供一种对缺血性刺激血管新生能力受损的临床前模型。在确认麻醉后的四至六个月大糖尿病合并高脂血症兔对后肢足垫夹捏无反应后,使用带15号刀片的手术刀,在气管右侧稍外侧做一4至5厘米长的切口,并采用钝性分离暴露右侧颈总动脉。使用小型Weitlaner拉钩撑开切口,仔细将颈总动脉与颈静脉及迷走神经分离。
当颈动脉完全与神经和颈静脉分离后,在暴露的动脉近端和远端各放置一根4-0丝线缝合线,并用外科结加四个方结结扎颈动脉的远端。在近端,使用血管硅胶结扎线,以便根据需要收紧或松解血管。接下来,沿暴露的颈动脉和神经周围注射约0.5毫升1%利多卡因,以促进血管扩张并减少神经刺激。
静脉注射500国际单位肝素。将一根4英寸的导丝插入工具置入动脉。通过插入工具送入一根0.014英寸×185厘米的导丝,直至降主动脉髂嵴处的主动脉分叉部位,然后沿导丝推进一根3法式猪尾血管造影导管。将猪尾导管推进至降主动脉髂嵴处主动脉分叉近端2厘米处,使导管尖端位于第七腰椎与第一骶椎之间。
通过手动注射2至4毫升造影剂来检测导管的位置。确认位置正确后,经导管给予100微克硝酸甘油进行动脉内注射,以增强血管扩张。随后经导管给予0.8至1毫升1%利多卡因,以辅助血管扩张,并用肝素化生理盐水冲洗导管。
将自动血管造影注射器的管路连接至导管,并确保排净管路中的任何空气。使用自动血管造影注射器以每秒3毫升的速度经导管注入9毫升造影剂,并以每秒6帧的速度进行数字减影血管造影。选择序列图像,并将血管造影图像调整为-40%的设置,以最小化骨骼的显影,从而获得对比剂显示下的完整血管灌注图像。
为了分离股动脉,使用15号手术刀片在右侧股动脉上方做一纵向皮肤切口,确保切口从腹股沟韧带起始向下延伸,止于髌骨近端附近区域。采用钝性分离暴露股动脉,并使用韦特兰纳拉钩撑开切口。局部注射约0.5毫升1%利多卡因,以减轻神经刺激并促进血管扩张。
继续钝性分离组织,游离股动脉全长及其所有分支,包括腹壁下动脉、股深动脉、旋股外侧动脉和浅表腹壁动脉。沿腘动脉和隐动脉以及髂外动脉进行分离,期间定期用生理盐水润湿操作区域,以防止组织损伤。仔细将股动脉与股静脉及股神经分离,并在股动脉上放置两根4-0丝线缝线,两根缝线之间留出足够间距,以便后续切断动脉。
然后使用小型梅岑鲍姆剪刀在结扎动脉的两道结扎线之间进行剪切。从股动脉分叉形成隐静脉和腘动脉处开始,向近端游离,结扎并切除沿途的侧支血管,将股动脉一直游离至腹下动脉下方。若需重复进行血管造影,可使用带有固定好的3毫米不锈钢球的硅胶片。
使用4-0丝线将不锈钢球固定于股四头肌上部。将皮肤拉至球体上方覆盖。通过导管向动脉内注射100微克硝酸甘油,以增强血管扩张。
必要时,通过导管再注入 0.8 至 1 毫升 1% 利多卡因,以促进血管扩张,并用肝素化生理盐水冲洗。使用自动血管造影注射器,在相同设置下再注入 9 毫升造影剂。然后如示范所示,再进行一次血管造影。
操作结束后,将导管从右侧动脉取出,并使用预先绕在动脉周围的4-0丝线结扎该动脉。随后,采用带圆锥形针头的4-0聚二氧杂环己酮缝线或3-0聚乙醇酸910缝线,以连续缝合方式闭合肌肉层和皮下组织层;皮肤则采用带反向切割针头的4-0聚二氧杂环己酮缝线或4-0聚乙醇酸910缝线,以埋入式连续皮下缝合方式进行闭合。在非糖尿病动物中,即使胆固醇水平较高,与糖尿病动物相比,缺血肢体在最终时间点的血压恢复情况以及血管造影中的血管生成程度均有显著改善。
组织学上,肌肉结构的改变表现为肌纤维的缺失或破坏,符合水肿和缺血性损伤的特征。此外,可通过针对 PECAM-1 和 α-平滑肌肌动蛋白的免疫染色来鉴定组织切片中血管的数量和大小。其他影像学方法,如多普勒超声、激光多普勒成像、红外热成像和磁共振成像,也可用于进一步监测缺血肢体的再灌注情况。
通过引入治疗耐药性,我们的模型能够更准确地模拟疾病状态下的缺血情况,从而推动对外周动脉疾病新疗法的评估。
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本文描述了一种在高脂血症和糖尿病兔模型中诱导外周缺血的外科手术方法,该模型可作为外周动脉疾病的一种临床前模型。本研究还探讨了使用血管造影术评估缺血情况及血流恢复的方法。
该临床前模型通过整合影响新生血管形成的糖尿病和高脂血症合并症,填补了外周动脉疾病研究中的一个关键空白。该模型更真实地反映了人类对缺血恢复的病理生理抵抗,从而提高了早期治疗手段筛选的预测可信度。通过实现对促血管生成和再灌注疗法更具转化价值的评估,该模型有助于靶点验证和先导化合物的发现。
该模型适用于从靶点验证到临床前疗效评估的整个发现过程,尤其适用于靶向血管生成和灌注恢复的治疗研究。