用于评估大鼠和兔动脉瘤模型中动脉瘤灌注及载瘤动脉通畅性的荧光血管造影
2019年7月24日
我们提出了一种利用基于荧光素的荧光视频血管造影（FVA）技术，高效评估大鼠和兔侧壁动脉瘤灌注情况及血管通畅性的实验方案。该方法无需特殊设备，操作简便，经济有效，其阳性预测值达92.6%。
该方法是一种可靠且简便的技术，可用于可视化动脉瘤和血管中的实时血流，适用于多种动物模型。该技术的主要优势在于，无需昂贵设备或复杂的手术操作，即可在手术过程中实现血流的可视化。在开始操作前，使用黑色胶带将绿色带通滤光片固定在手电筒上，作为激发滤光片。
并检查手电筒仅发射蓝光。为相机配备绿色带通滤光片，以用作发射光滤光片。此时，只有绿光应能通过。
然后，使用消毒液对工作区域进行消毒，并用无菌铺巾覆盖台面，以防止污染。在兔子身上进行荧光素眼底血管造影（FVA）时，需确认麻醉后的动物对疼痛刺激无反应，再将兔子置于仰卧位。剃除胸锁乳突肌周围颈部的毛发。
将相机对准解剖好的动脉，并用铝箔覆盖装有100毫克/毫升荧光素钠的5毫升注射器。尽可能关闭光源，通过导管的注射端口以0.3毫升/千克的剂量静脉注射荧光素钠。随后，用0.5毫升生理盐水冲洗注射器，以确保所有染料均已注入。
立即用改装后的手电筒照亮手术区域。灯光开启后，立即使用改装后的相机开始拍摄。注射后几秒钟内应可观察到血流情况。
在随访动物中，对血管造影后的血管进行肉眼分析时，切除动脉瘤及其载瘤动脉复合体，或在移除临时夹后通过观察动脉瘤和/或旁路的充盈情况来直观确认血流。在本项代表性研究中，10只兔子中有8只成功实施了血流可视化分析（FVA）。在8只兔子中发现的16个动脉瘤中，有2个动脉瘤显示载瘤动脉持续灌注，而FVA识别出5例存在残余灌注。
14个兔动脉瘤在肉眼观察下无残余灌注，而后续通过荧光血管造影（FVA）检测出11个存在残余灌注。在48只大鼠中，有23只在肉眼观察下可见残余灌注，其余25只大鼠则未见肉眼可见的残余灌注迹象。在23个无肉眼可见灌注的动脉瘤中，有22个通过FVA得以确认。
总体而言，27例兔和大鼠的联合病例中可确认25例，阳性预测值为92.6%，敏感率为100%，特异性为94.1%。进行该操作时最重要的两点是正确解剖血管，以及在注射和观察荧光素时于暗室中操作。该方法可用于任何动物模型，以评估任何可见血管中的血流情况。
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概述
本文介绍了一种在动物模型（大鼠和家兔）中使用基于荧光素的荧光视频血管造影（FVA）评估动脉瘤灌注和血管通畅性的实验方案。该方法具有较高的阳性预测值（92.6%），且操作简便、成本低廉，无需特殊设备。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 血管生物学
- 荧光成像
背景
- 动脉瘤在灌注评估方面带来了重大的临床挑战。
- 现有方法可能需要昂贵的设备和复杂的外科手术。
- 荧光素眼底血管造影为实时可视化提供了解决方案。
- 该技术在不同动物模型中的广泛应用性值得关注。
研究目的
- 建立一种可靠的方法，用于可视化动脉瘤中的血流。
- 在无需昂贵设备的情况下评估血管通畅性。
- 提供一种简单明了的实验方案，以便在研究中广泛实施。
使用的方法
- 荧光视频血管造影（FVA）是使用的主要平台。
- 实验动物包括大鼠和兔子，主要用于评估术中及术后血流情况。
- 未提及任何多组学工作流程。
- 操作步骤包括对动物进行麻醉、准备手术部位、注射荧光素钠以及采用改良的相机装置。
- 关键步骤包括确保成像过程中光照最小化，以及在注射后精确控制图像采集的时间。
主要结果
- 该方法成功在10只兔子中的8只中实现了血流的可视化，并识别出存在显著残余灌注的病例。
- 在评估的16个动脉瘤中，有11个通过FVA检测到，而这些在肉眼观察下并未发现。
- 在大鼠中，23个动脉瘤中有22个经FVA确认存在残余灌注，但无肉眼可见的宏观征象。
- 总体而言，在全部27个病例中，有25个病例通过FVA确认了灌注的存在。
结论
- 该方法在有效评估动脉瘤血流方面表现出强大的能力。
- 功能血管造影（FVA）的应用有助于术中实时可视化及灌注状态的评估。
- 该技术的意义在于可提升科研环境中对血管病变的理解与评估技术。
常见问题
行业重要性概述
荧光视频血管造影（FVA）为临床前模型中动脉瘤灌注和载瘤动脉通畅性的实时评估提供了一种低成本且无需特殊设备的方法。其高灵敏度和特异性可可靠地检测残余灌注，从而实现对动脉瘤模型中不完全闭塞的早期识别。该技术通过为血管内干预措施的机制性风险降低提供定量、可重复的读出指标，有助于临床前阶段对器械效能和手术技术的评估。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 科学价值：通过可视化动脉瘤模型中的血流动力学，实现对治疗假设的验证。
- 操作价值：无需昂贵的成像设备，即可通过直接、实时的灌注评估支持功能靶点的验证。
筛选与检测方法开发
- 科学价值：提供可量化的二元灌注结果（存在/不存在），可在不同研究间实现标准化。
- 操作价值：通过简单的荧光素注射和改进的手电筒/相机装置即可实现检测准备，有助于提高实验的可重复性。
转化与临床前研究
- 科学价值：通过在大鼠和兔模型中验证动脉瘤闭塞及载瘤动脉的完整性，实现从发现到临床前验证的转化。
- 操作价值：提供一种可转化的灌注评估指标，与动脉瘤治疗评估中的临床终点相一致。
流程与工作流整合
FVA 位于从早期模型验证到临床前评估的发现连续体中，其提供基于灌注的读数，可在先导化合物优化之前为决策提供依据。
- 发现生物学：通过揭示可能提示动脉瘤模型中治疗失败的残余灌注，支持假设验证。
- 筛选：能够在多个动物和不同时间点实现血管通畅性的标准化、可重复评估。
- 分析：生成清晰的灌注读数（宏观和FVA确认），便于对照组与干预组之间的比较。
- 转化研究：通过在解剖学相关的动脉瘤模型中验证闭塞效果，将临床前灌注数据与临床意义相联系。
- 企业级复用：作为一种与平台无关、低门槛的技术，适用于各类血管研究项目。
运营与企业影响
- 科学价值：通过检测肉眼检查无法发现的灌注情况，提高动脉瘤模型的预测可信度。
- 操作价值：仅需荧光素钠、手电筒和相机滤光片，即可实现低成本、高通量应用。
- 战略价值：通过提高闭塞评估的准确性，降低临床前研究中的生物学风险。
- 项目组合影响：基于经过验证的灌注结果，支持对动脉瘤干预措施进行风险调整后的优先级排序。
实施注意事项
- 需要具备显微外科血管解剖和动脉瘤模型操作的专业技术。
- 需要在暗环境中操作，并使用配备蓝色激发滤光片和绿色发射滤光片的改装手电筒。
- 要求统一荧光素剂量（0.3 mL/kg）和生理盐水冲洗，以获得稳定的信号。
- 需根据不同的血管尺寸和物种特异性解剖结构进行适应性调整。
- 由于依赖外部光线穿透，仅限于浅表或易于到达的血管。
