2025年5月2日
本方案描述了在大型动物中植入无线遥测设备的外科手术方法,以实现对血流动力学数据的连续和长期采集,包括心率、动脉血压、下腔静脉和上腔静脉压力以及心律。
因此,我们实验室开展以先天性心脏病为重点的临床转化研究,并已建立多种大型动物模型,用于评估组织工程血管移植物的性能,以及研究与Fontan循环相关的远期生理变化。与人类不同,自由活动的大型动物、术后密切的血流动力学监测以及长期数据采集可能会带来显著挑战。通过本方案,我们能够获取长期且实时的血流动力学数据,从而研究远期生理变化,并在动物模型中启动目标导向治疗,最终提高其存活率。
[旁白] 将绵羊置于手术台上,呈右侧卧位,并使用滑结固定左前肢屈曲,以暴露胸部。在左侧颈总动脉和颈内静脉上方做一条长约5厘米的纵向皮肤切口,位置大约在胸廓入口 cranial 7厘米处。使用电凝设备切开皮下脂肪、结缔组织和颈阔肌,暴露颈部血管。结合钝性分离与锐性分离技术,环形清除左侧颈总动脉和颈内静脉周围的结缔组织。随后,用双环的2-0丝线在插管部位的近端和远端绕过两根血管,用于临时血管结扎。然后,在左侧颈部基底部、肩胛骨与颈椎之间做一条6厘米长的纵向切口。结合使用电凝和钝性分离,切开皮下脂肪和结缔组织,形成一个大小为6厘米×4厘米、向脊柱方向延伸的皮下囊袋。将遥测装置插入该皮下囊袋中,并用2-0丝线缝合固定。将遥测装置的天线在皮下组织下穿行,并用2-0丝线缝合固定。现在,在颈部基底部、左下胸部和右上胸部各做一个1厘米的反向皮肤切口,用于放置心电图导联。通过皮下隧道将这些切口与装置主体囊袋连接,并引导导联至预定位置。将正极心电图电极置于胸骨下段左侧的皮下组织中,移除包裹钢丝尖端的硅胶管。将负极电极置于胸骨上段右侧的皮下组织中。在插管前,使用凝胶预处理压力导管。从侧方的装置囊袋向颈部正中切口创建一条皮下隧道,并使用6-0聚丙烯缝线将两根压力导管穿引过去。在两根血管的插管部位周围放置荷包缝线,并用塑料止血带固定。然后,收紧颈总动脉插管部位近端和远端的2-0丝线止血带,使用11号手术刀片在荷包缝线中心处小心切开血管,并用弯止血钳的尖端稍作扩张。将左心室压力通道的压力导管插入胸段升主动脉。松开近端丝线止血带以允许导管通过,然后收紧荷包缝线固定导管。重复上述步骤,使用血压通道的压力导管插入股左颈内静脉,并将其推进至胸段上腔静脉。通过透视成像确认导管尖端位于胸段上腔静脉和降主动脉内的位置。最后,使用2-0可吸收缝线对合缝合颈阔肌。使用3-0可吸收缝线进行深层真皮缝合关闭皮肤,再用4-0可吸收缝线缝合皮下层。无线遥测装置的植入实现了对多项心血管参数的连续监测,包括心率、动脉压以及下腔静脉或上腔静脉压力。例如,一只绵羊在Fontan手术后的心血管趋势显示,心率在术后第3天左右达到峰值,而下腔静脉压力则从手术时起至术后第21天持续呈现轻度但稳定的升高。静脉压力在分钟级别上存在波动,但总体趋势表明,在Fontan循环建立后,腹部下腔静脉和胸段上腔静脉的压力均出现急性上升。对胸段上腔静脉的有创压力测量显示,平均压力值在2至4毫米汞柱之间波动,与遥测装置读数(平均约1.1毫米汞柱)高度一致。腹部下腔静脉压力在卧位时持续较高,每当绵羊转为站立位时则显著下降。
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本方案描述了在大型动物中植入无线遥测设备的外科手术方法,以实现对血流动力学数据的连续和长期采集,包括心率、动脉血压、下腔静脉和上腔静脉压力以及心律。
在大型动物Fontan模型中进行连续、实时的血流动力学监测,能够实现对疾病进展和干预效果的精确、纵向评估,从而弥补转化心血管研究中的关键空白。无线遥测技术的植入有助于提升对针对慢性循环功能障碍的器械治疗进行临床前评估的预测可信度。该技术通过提供可靠的生命生理数据,支持心血管器械研发中的机制性风险降低和靶点验证,从而增强项目决策能力。
这种无线遥测技术整合到临床前从发现到验证的连续流程中,架起了心血管研发领域早期机制研究与转化性器械评估之间的桥梁。