יצירת שתי מפרצות מעוכלות באלסטאז עם המודינמיקה שונה בארנב אחד
15 באפריל 2021
פרוטוקול זה מתאר את השלבים ליצירת מודל ארנב עם שתי מפרצות מעוכלות באלסטאז עם המודינמיקה שונה (קבוצת הכוכבים גדם וביפורקציה). זה מאפשר בדיקה של התקנים אנדווסקולריים חדשניים במפרצות עם אנגיוארכיטקטורה שונה ותנאים המודינמיים בתוך חיה אחת.
הפרוטוקול שלנו מתאר טכניקה הניתנת לשחזור ליצירת מודל מפרצת ארנב עם המודינמיקה של גדם וביפורקציה ומצב דופן מנוון בבעל חיים יחיד ובמהלך גישה כירורגית אחת עם שיעורי תחלואה ותמותה נמוכים ושיעורי פטנטיות גבוהים. המודל מאפשר השוואה ישירה של הקורס הטבעי של מפרצות סקולריות ביחס לתפקיד ההמודינמיקה, כמו גם בדיקה של התקנים אנדווסקולריים בשתי תצורות מפרצת שונות ומצב זרימה. החיסרון העיקרי של שיטה זו נשאר זהה ליצירת מודל המפרצת הקלאסי של ביפורקציה וגדם, הצורך בציוד מעבדה מתוחכם ומיומנויות מיקרו-כירורגיות ספציפיות.
השתמש באזמל כדי לבצע חתך עור חציוני מעצם ההיואיד עד 1.5 ס"מ caudal כדי manubrium sterni. הכינו את רקמת התת עורית והשומן מהחתך המדיאלי תוך ביצוע המוסטזיס מוקפד. שחררו את שריר הסטרנוצפליקוס מרקמת החיבור הדבקה, ומרחו לידוקאין באופן מקומי כדי למנוע מיוקלונוס.
חשוף את עורק הצוואר המשותף הימני, או CCA, באופן מדיאלי של שריר הסטרנוצפליקוס, ושמור עליו רטוב עם ספוגיות רטובות. הכן את החלקים הצדדיים והפרוקסימליים של שריר הסטרנוצפליקוס, וחזור בו באופן מדיאלי עם לולאת כלי כדי לחשוף את ה- CCA. זהה את וריד הג'וגולרי החיצוני, והגן עליו באמצעות מקלון מיקרו רטוב.
לנתח את רקמת החיבור בזהירות לאורך CCA עד bifurcation של גזע brachiocephalic כדי לחשוף את העורק. אם ענפים קטנים יוצאים מן העורק, לקריש אותם עם cuterizer. החל שני קליפסים זמניים, כאשר הראשון במקור של CCA והשני שני סנטימטר דיסטלי ממנו.
מניחים כרית גומי מתחת לכלי, ושוטפים עם פפברין הידרוכלוריד להרחבת כלי הדם. הסר את adventitia בזהירות באמצעות microscissors. בצעו כריתת עורקים מתחת לקליפ הדיסטלי באמצעות קטטר בעל 4 צנתרים בעלי 22 מדים, והכניסו את הקטטר באופן קאודלי עד לקליפ הפרוקסימלי.
לשטוף את הקטע intraluminally עם נתרן כלורי heparinized עד שאין דם גלוי. לאחר מכן לתקן את קטטר עם 4-0 ליגטורה. דרך קטטר, להזריק 0.1 עד 0.2 מיליליטר של אלסטאז לתוך קטע העורק, לדגור במשך 20 דקות.
לאחר 20 דקות של זמן דגירה עם אלסטאז, נקה את תמיסת האלסטאז, והחלף את המזרק כדי לשטוף את מקטע העורק כ -10 פעמים עם 0.9% מלוחים. החל שתי ליגטורות, כאשר הראשונה בחמישה מילימטרים דיסטלית של הקליפ הפרוקסימלי והשנייה רק באופן פרוקסימלי מתחת לעורקים. חותכים את הכלי בערך שלושה מילימטרים מעל הליגטורה הראשונה ועוד פעם אחת בין הליגטורה השנייה לתפס הדיסטלי.
שמור את השתל האוטולוגי הזה בתמיסה הפריניזציה עד ליצירת מפרצת bifurcation. בזהירות לפתוח את הקליפ הפרוקסימלי הראשון, ולמדוד את המפרצת. כדי ליצור מפרצת bifurcation, להסיר את adventitia בזהירות, ולעשות על חתך אורך של שני מילימטר לרוחב בגדם של CCA ימין.
החל שני קליפים זמניים ב- CCA השמאלי כדי לתחום את הקטע של כסנטימטר אחד, והסר את האדוונטיטיה שביניהם. בצע arteriotomy עם מחט 23 מד. לאחר מכן, לשטוף את הקטע עם נתרן כלורי heparinized.
הגדילו את ה-arteriotomy באמצעות מיקרו-מספריים לכארבעה עד חמישה מילימטרים כדי לאפשר תפירה של ה-CCA הימני ושל שקית המפרצת. כדי לבצע את האנסטומוזיס, תפר את הקיר האחורי הפרוקסימלי של קהות הקרוטיד הימנית עם חמישה תפרים, החל בקצה הפרוקסימלי של העורק ב- CCA השמאלי. לאחר מכן, תפר את החלק האחורי של שקית המפרצת עם ארבעה עד חמישה תפרים, החל בקצה הדיסטלי של העורק ב- CCA השמאלי.
ממשיכים עם הישבן הדיסטלי בגובה החתך בפה הדג לתפירה עם הישבן האנכי של השתלת המפרצת עם שלושה תפרים. תופרים את הצד הקדמי של חתך פה הדג עם שלושה תפרים, מתחילים כלפי מעלה ונעים כלפי מטה. סיימו עם התפר הקדמי בין ה-CCA השמאלי לצד הקדמי של שתל המפרצת ו-CCA הימני עם כשישה תפרים.
לפני סיום anastomosis, לשטוף את כלי עם תמיסת מלח heparinized 0.9% intraluminally. הסר את התפס על CCA ימין תוך הפעלת לחץ על anastomosis עם מיקרו ספוגיות עבור hemostasis. לאחר מכן, המשך על ידי הסרת הקליפ הדיסטלי מה- CCA השמאלי.
אם אין דימום משמעותי, המשך בהוצאת הקליפ הפרוקסימלי ב- CCA השמאלי כדי לאפשר זרימת דם. במעקב, הפטנטיות של המפרצת אושרה על ידי אנגיוגרפיה של תהודה מגנטית. מוצג רצף TOF תלת מימדי שנרכש עם MRI תלת טסלה המתמקד בעורקי הצוואר.
מפרצת הגדם נצפית על העורק התת-קרקעי הימני, ומפרצת הביפורקציה נצפית על הביפורקציה שנוצרת על ידי אנסטומוס של CCA הימני על העורק התת-קרקעי השמאלי. פטנסיות מפרצת אושרה גם על ידי בדיקה מקרוסקופית לאחר מיצוי רקמות. חריצים גדולים בקליפ מציינים מילימטר אחד, וחריצים קלים מציינים 0.5 מילימטרים.
ניתוח מיקרוסקופי של מפרצות הגדם והביפורקציה בוצע לאחר הכתמת הדגימות בהמטוקסילין-אוזין. שני שלבים הם קריטיים במהלך הניתוח, הראשון, חשיפה ודיסקציה של עורק הצוואר הימני עד לגזע ברכיוצפלי, ושנית, הגנה על מבנים חיוניים כמו קנה הנשימה, וריד הג'וגולרי ועצב הגרון.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
פרוטוקול זה מתאר טכניקה שניתנת לשחזור ליצירת מודל ארנב עם שני מפרצות שעוכלו באלאסטאזה עם המודינמיקה שונה. מודל זה מאפשר את הבדיקה של מכשירים אנדובסקולריים חדשים במפרצות עם ארכיטקטורת דם ותנאי זרימה משתנים.
רכיבי מחקר עיקריים
תחום המדע
- מדעי המוח
- ביולוגיה של כלי הדם
- ניתוח אנדובסקולרי
רקע
- המודל מאפשר את המחקר של מפרצות סאקולריות בסביבה מבוקרת.
- הוא מספק תובנות לגבי תפקיד ההמודינמיקה בהתפתחות מפרצות.
- שיעורי תחלואה ותמותה נמוכים קשורים לגישה כירורגית זו.
- שיעורי פתיחה גבוהים משפרים את האמינות של המודל לבדיקת מכשירים.
מטרת המחקר
- ליצור מודל של מפרצת כפולה בארנבים למחקרים השוואתיים.
- להעריך את ההשפעה של תנאים המודינמיים שונים על התנהגות המפרצת.
- לבדוק את היעילות של מכשירים אנדובסקולריים חדשים במסגרת כירורגית אחת.
שיטות בשימוש
- יצירת חתך עור באמצעי מבין עצם הלשון למנובריון החזה.
- הכנה של רקמות תת עוריות ושומן עם עצירת דם יסודית.
- בידוד שריר הסטרנוצפליקוס מרקמת חיבור.
- יישום מקומי של לידוקאין כדי למזער התכווצויות שרירים.
תוצאות עיקריות
- המודל הדגים בהצלחה תנאים המודינמיים מובחנים.
- הוא איפשר השוואה ישירה של התנהגות המפרצת תחת תנאי זרימה משתנים.
- מכשירים אנדובסקולריים נבדקו ביעילות בשתי התצורות.
- באופן כללי, הטכניקה הראתה שיעורי סיבוכים נמוכים.
מסקנות
- מודל הארנב הוא כלי חשוב לחקר מפרצות.
- הוא מספק תובנות לגבי ההשפעות של ההמודינמיקה על התקדמות המפרצות.
- השיטה היא ניתנת לשחזור ומתאימה לבדיקת מכשירים חדשים.
שאלות נפוצות
Executive Industry Relevance
Robust preclinical models that recapitulate human aneurysm hemodynamics are essential for translational device development and mechanistic de-risking in neurovascular R&D. This dual-aneurysm rabbit model enables direct, within-animal comparison of distinct flow conditions, supporting predictive confidence in device screening and biological hypothesis testing. The approach addresses a critical inflection point for validating therapeutic strategies targeting aneurysm biology under variable hemodynamic stress.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of hemodynamic contributions to aneurysm pathophysiology in a controlled, reproducible system.
- Supports functional validation of biological targets influenced by flow dynamics and wall degeneration.
- Facilitates mechanistic de-risking by allowing side-by-side evaluation of two aneurysm types in one animal.
Screening & Assay Development
- Provides a validated in vivo platform for quantitative assessment of endovascular device performance across distinct aneurysm architectures.
- Standardizes biological variability by enabling intra-animal comparison, improving assay reproducibility and screening reliability.
- Supports scalability for iterative device or therapeutic candidate evaluation under diverse hemodynamic conditions.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical testing with disease-relevant hemodynamic and morphological features observed in human aneurysms.
- Enables continuity from discovery-stage mechanistic studies to preclinical device validation in a single workflow.
- Reduces translational risk by modeling both stump and bifurcation aneurysm biology within the same subject.
Pipeline & Workflow Integration
This model bridges early discovery, device screening, and preclinical validation by providing a unified platform for hypothesis testing and comparative analytics.
- Discovery Biology: Supports hypothesis-driven investigation of flow-mediated aneurysm progression and target engagement.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative readouts for device efficacy and biological response in two hemodynamic contexts.
- Analytics: Enables direct statistical comparison of dependent variables such as patency, thrombosis, and wall degeneration between aneurysm types.
- Translational Research: Models clinically relevant aneurysm diversity, supporting biomarker alignment and risk-adjusted advancement.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable, standardized animal model for cross-program device and therapeutic evaluation.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in device and target validation by controlling for hemodynamic variables.
- Operational Value: Enhances reproducibility and standardization through intra-animal comparison and protocol consistency.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by reducing biological ambiguity early in the pipeline.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of candidates based on robust, comparative preclinical data.
Implementation Considerations
- Requires advanced microsurgical expertise and specialized laboratory infrastructure for model creation and maintenance.
- Demands rigorous cross-team standardization to ensure reproducibility and data comparability.
- Necessitates adaptation for use with different device types or therapeutic modalities as supported by the model's design.
- Patency and complication rates must be monitored to maintain model integrity and experimental validity.
- Model scalability may be limited by technical complexity and resource requirements.
