יצירה מיקרוכירורגית של מפרצת ביפורקציה ענקית בארנבים להערכת מכשירים אנדו-וסקולריים
8 בספטמבר 2023
כאן, אנו מתארים את הטכניקה ליצירה מיקרוכירורגית של מפרצות ביפורקציה ענקיות בארנבים להערכת התקנים אנדו-וסקולריים.
מודלים אמינים של בעלי חיים למפרצת ענקית הם נדירים. עם זאת, מודלים אלה חשובים ביותר לפיתוח התקנים אנדו-וסקולריים חדשים לטיפול בטוח במפרצות אלה. היתרונות של טכניקה זו הם תכנון ביפורקציה אמיתי עבור מפרצות ענק, תחלואה מינימלית, ושיעורי פטנט מפרצת גבוהים עם יכולת השוואה גבוהה לבני אדם.
מפרצות ענק הן נגעים מאתגרים לטיפול בבני אדם. פרוטוקול זה מתמקד ביצירת מפרצות אלה ומציע את האפשרות לבדיקה של מכשירים אנדו-וסקולריים חדשים. מי שידגים את ההליך יהיה קמילו שריף.
הוא מוביל המחקר הבכיר של קבוצת המחקר שלנו ויש לו ניסיון רב עם מודלים של מפרצת ארנבת. לאחר הרדמת הארנב, יש לבצע אינטובציה לבעל החיים באמצעות צינור בקוטר ארבעה מילימטר ובאורך 18 מ"מ. עקוב אחר עומק ההרדמה עם צביטת בוהן כל 15 דקות והתאם במידת הצורך.
בעזרת קוצצים, יש לגלח את האזור מזווית הלסת ועד לבית החזה של בעל החיים ולחטא את אזור הניתוח המגולח. עבור יצירה מיקרוכירורגית של מפרצת ביפורקציה, לחתוך את העור לאורך קו האמצע מזווית הלסת עד עצם החזה של החיה באמצעות אזמל. בצע דיסקציה קהה ב subcutis.
לאחר מכן, תחת מיקרוסקופ כירורגי, לנתח קטע ללא ענף באורך שניים עד שלושה סנטימטרים של וריד הצוואר החיצוני השמאלי. טיפתית, להחיל 4% propiverine שוב ושוב על כלי כדי למנוע vasospasm, וחמישה מיליגרם למיליליטר של neomycin סולפט עבור בקרת זיהום. בצע קשירה פרוקסימלית ודיסטלית על הווריד באמצעות 6-0 תפרים שאינם ניתנים לספיגה חוזרת.
מדדו את אורך הווריד, קצרו את מקטע הווריד והניחו אותו בתמיסת מלח הפריניזציה. הכינו את שני עורקי התרדמה הנפוצים או CCA על ידי ניתוחם מהתפצלות התרדמה למקורם. שימו לב היטב לענפי העורקים המדיאליים המספקים את מבני הגרון, קנה הנשימה והעצבים.
יש למרוח קליפ מיקרוכירורגי זמני בקצה הדיסטלי של ה-CCA הימני. באמצעות תפרים פוליפילמנט 6-0 שאינם ניתנים לספיגה חוזרת, יש לתלות את ה-CCA הימני בסמיכות ישירות מעל תא המטען הברכיוצפלי ולחתוך אותו. בעזרת מיקרו-מלקחיים אנטומיים ומיקרומספריים, הסר את האדוונטציה באתר האנסטומוזה של שני כלי הדם.
לאחר מכן גזור את אתר האנסטומוזה של CCA השמאלי באופן מרוחק וקרוב. בצע ארטריוטומיה ב- CCA השמאלי בהתאם לגודל האנסטומוזה המתוכננת עם CCA ימין וכיס ורידי. לקבוע את אורך arteriotomy על ידי קוטר עורק התרדמה contralateral שהוא כשני מילימטרים ואת גודל צוואר מפרצת מתוכנן.
הגודל צריך להיות בין 3 ל 15 מ"מ בהתחשב במפרצת אפשרית ואת גודל הצוואר של מודל זה. נקו את אתר המפרצת עם חמישה מיליליטר של מי מלח הפריניזציה. השתמש בארבעה עד חמישה תפרי מונופילמנט 10-0 שאינם ניתנים לספיגה כדי לתפור את ההיקף האחורי של גדם CCA הימני עם העורקים המתוארים קודם לכן של CCA השמאלי.
חותכים את הגדם של CCA ימין לאורך של 1 עד 1.5 ס"מ. Anastomose החלק האחורי של הכיס ורידי עם arteriotomy של CCA שמאל באמצעות 10-0 תפרים. לאחר מכן תפרו את הצד האחורי של השקית הוורידית עם הקיר האחורי של CCA הימני עם שלושה עד ארבעה תפרים.
תפרו את האנסטומוזה הקדמית באותו רצף כפי שהודגם קודם. שחרר את הקליפ הזמני בצד ימין CCA. בדרך כלל דליפות אנסטומוזיס.
השתמש בזה כדי לשטוף אוויר וקרישי דם החוצה. לאחר מכן אוטמים את האנסטומוזיס בשומן שמקורו ברקמה התת עורית של הגישה הכירורגית ובדבק פיברין. לאחר הניתוח, תוך ורידי לנהל חומצה אצטילסליצילית שמירה על מינון של 10 מיליגרם לכל קילוגרם של משקל הגוף.
החל תיקון פנטניל transdermal על האזור מגולח במשך שלושה ימים כדי להשיג שיכוך כאבים לאחר הניתוח. תת עורית לתת הפרין מולקולרי נמוך מדי יום במשך שבועיים כדי להשיג נוגדי קרישה לאחר הניתוח. עם המשטר המוכח, ניתן היה להשיג 0% תמותה ופטנט ב -11 מתוך 12 מפרצות.
אורכי המפרצת נעו בין 21.5 ל-25.6 מילימטרים ורוחב הצוואר נע בין 7.3 ל-9.8 מילימטרים. תמונה של מפרצת ענקית אמבוליסטית בסיוע סטנט שנלכדה לאחר שליפת המפרצת מוצגת כאן. עבור מפרצת ענקית, חשוב להתחיל את האנסטומוזה בצד האחורי.
זה נותן ראייה טובה יותר ושליטה עבור התפרים המאתגרים ביותר של ההליך. ניתן להשתיל מכשירים אנדו-וסקולריים ולהשתמש בהם למחקר על שיעורי חסימה והתנהגות המכשיר. לאחר מכן, בדיקה היסטופתולוגית יכולה להראות אנדותל של מכשירים ופתולוגיה של נגע.
בחינת דופן המפרצת באמצעות הדמיית MR ואחריה מתאם היסטופתולוגי עשויה לשפר את ההבנה של דימות קיר MR בבני אדם.
סקירה כללית
מחקר זה מתווה טכניקה מיקרו-כירורגית ליצירת מפרכיות (aneurysms) ענקיות בפיצול כלי דם בארנבות, במטרה לקדם את הערכתם של התקנים אנדו-וסקולריים. המודל שפותח מספק פלטפורמה מהימנה להערכת טיפולים למפרכיות ענקיות, אשר ניהולן בבני אדם הוא מאתגר.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- נוירוכירורגיה
- ביולוגיה של כלי הדם
- טיפול אנדו-וסקולרי
רקע
- מפרצת ענק הן מצבים קריטיים אצל מטופלים בבני אדם.
- מודלים בעירים נוכחיים למחקר של מפרצת אלו הם מוגבלים.
- פיתוח של מכשירים חדשים לטיפול במפרצת דורש מודלים מהימנים.
- טכניקה זו שואפת למזער את התחלואה ולהגביר את שיעורי הפתיחות של המפרצת.
מטרת המחקר
- יצירת מודל אימון למיקרו-כירורגיה עבור מפרצת של אנוריזמות ענקיות.
- סבסוד מחקר קליני על התקנים אנדו-וסקולריים.
- הבטחת רמת השוואה גבוהה של המודל לתנאים אנושיים.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- טכניקות מיקרו-כירורגיות בוצעו במודל של أرנב.
- מפרצת של מפרסות ענק נוצרה באמצעות התערבויות וסקולריות ספציפיות.
- הטיפול הפוסט-אופרטיבי כלל מתן נוגדי קרישה.
- הפרוצדורה שמרה על 0% תמותה ועל פטומיות גבוהה במפרסות שנוצרו.
תוצאות עיקריות
- הטכניקה השיגה יצירה מוצלחת של מפרצת עם אורכים ורוחבי צוואר נמדדים.
- השתלת המכשיר הייתה אפשרית, מה שמאפשר מחקר והערכה נוספים של שיעורי הסגירה (occlusion).
- ניתוח היסטופתולוגי עשוי להוביל להבנה טובה יותר של הפתולוגיה של הנגע.
- הוכשפה יעילות ביצירת מודל מהימן לחקר התנהגויות של מפרצת.
מסקנות
- המחקר מספק גישה מתוקפת לשימוש במודלים של ארנבות במחקר של מפרצת (aneurysm).
- מודל זה משפר את ההערכה של התקנים אנדו-וסקולריים ואת מנגנוני פעולתם.
- התוצאות עשויות להנחות אסטרטגיות טיפוליות עתידיות עבור מפרצות ענק בבני אדם.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מודלים מהימנים in vivo עבור מפרסות ענקיות (giant bifurcation aneurysms) חיוניים להערכה פרה-קלינית של מכשירים אנדווסקולריים המיועדים לנגעים וסקולריים בסיכון גבוה. מודל ארנב מיקרו-כירורגי זה מאפשר הערכה תרגומית (translational assessment) של ביצועי המכשיר, שיעורי חסימה ותאימות ביולוגית תחת תנאים המודינמיים רלוונטיים מבחינה קלינית. גישה זו תומכת בביטחון חיזוי ובהפחתת סיכונים בנקודת המפנה של גילוי ותיקוף המכשיר.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה מכניסטית של אינטראקציות בין מכשיר לרקמה במערכת מבוקרת הרלוונטית למחלה.
- תומך בתיקוף פונקציונלי של קונספטים למכשירים אנדו-וסקולריים לפני מעבר ליישום קליני.
- מסייע בהפחתת סיכונים ביולוגיים על ידי מידול המודינמיקה וקרישה דמויי אדם.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מספקת פלטפורמה סטנדרטית וניתנת לשחזור להערכה כמותית של שיעורי חסימה ופתוחות של מכשירים.
- מאפשרת הערכה השוואתית של מספר אבות-טיפוס של מכשירים תחת תנאים אחידים.
- תומכת בפיתוח בדיקות עבור נקודות קצה של דימות, היסטופתולוגיה ושילוב מכשירים.
מחקר תרגומי ופקליני
- עולה בקנה אחד עם אסטרטגיות של סמנים ביולוגיים תרגומיים (translational biomarkers) על ידי מתן אפשרות למתאם בין דימות MR לבין פתולוגיה היסטולוגית.
- מבטיח רצף משלב גילוי המכשיר ועד לתיקוף פרה-קליני במודל בעל דמיון גבוה לבני אדם.
- תומך בהחלטות קידום מותאמות סיכון עבור מועמדים למכשירים, בהתבסס על נתונים חסונים במודלים של in vivo.
שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד
מודל זה מגשר בין הגילוי המוקדם של המכשיר, זיהוי המועמדים המובילים (lead identification) ותיקוף פרה-קליני עבור טכנולוגיות אנדו-וסקולריות המיועדות למפרכיות (aneurysms) ענקיות.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת היפותזות לגבי מנגנוני המכשיר ותגובות ביולוגיות בהקשר כלי דם רלוונטי.
- סריקה: מספק תוצאות כמותיות הניתנות לשחזור עבור ביצועי המכשיר ופתוחות המפרצת.
- אנליטיקה: מאפשר מדידה של שיעורי חסימה, נקודות קצה של דימות ותוצאות היסטופתולוגיות לצורך השוואה בין מכשירים.
- מחקר טרנסלציונלי: מקל על התאמה לתקני דימות ופתולוגיה קליניים לצורך רציפות טרנסלציונלית.
- שימוש חוזר ארגוני: מבסס מודל בעלי חיים מתוקף וניתן לשימוש חוזר לצורך הערכה ואופטימיזציה שוטפת של המכשיר.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון בחיזוי יעילות ובטיחות המכשיר לפני מחקרים קליניים.
- ערך תפעולי: מתקנן תהליכי עבודה פרה-קליניים ומשפר את השחזוריות בין תוכניות פיתוח של מכשירים שונים.
- ערך אסטרטגי: משפר את קבלת ההחלטות לגבי המשך הפיתוח (go/no-go) ואת הקצאת ההון עבור פורטפוליו של מכשירים.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף מותאם סיכונים וקידום של טכנולוגיות אנדו-וסקולריות בעלות פוטנציאל גבוה.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות במיקרו-כירורגיה וגישה למתקני ניתוח ייעודיים לבעלי חיים.
- דורש תשתית של דימות והיסטופתולוגיה לצורך ניתוח נקודות סיום.
- מחייב סטנדרטיזציה של פרוטוקולים כירורגיים ואנליטיים בין צוותים שונים.
- התאמה למינים אחרים או לאזורים וסקולריים אחרים עשויה לדרוש שינוי בפרוטוקול.
- מגבלות המודל כוללות הבדלים תלויי-מין ואילוצי יכולת הרחבה (scalability).
