שיטה כירורגית להתערבות במבנה תת-סת-סריתי באמצעות גישה טרנסאאורטלית בחזירי במה רגילים
13 במרץ 2026
מחקר זה מציג שיטה כירורגית להתערבות במבנה מסתם האאורטה התת-סתימי באמצעות חיתוך רקמה ממוקד בגישה טרנסאאורטלית אצל חזירי באמה רגילים.
מחקר זה מפתח שיטה ניתוחית טרנסאאורטית שחוזרת לחקר התערבויות תת-סתיכות בתנאים קליניים רלוונטיים. פרוטוקול זה ניתן ליישם על הכשרה כירורגית, ניתוח היסטולוגי והערכת אסטרטגיות התערבות תת-סתיריות. לאחר הכנת החיה, יש לבצע חתך קו אמצע לאורך הסטרנום, שמגיע מהחריץ העליון עד כ-2 סנטימטרים מתחת לתהליך הזיפואיד.
באמצעות מכשיר אלקטרוקוטרי, חתך את העור והרקמות התת-עוריות תוך שמירה על אורך חתך של כ-20 סנטימטר. המשך להפריד בין שרירי החזה הגדול לבין הפריוסטאום של עצם החזה. חשפו במלואם את המשטח הקדמי של עצם החזה.
משכו בעדינות את הרקמות הצידיות בעזרת עוזר כדי לשמור על שדה ניתוח נקי. לאחר חשיפת עצם החזה, הכנס סכין לבשה מתחת לתהליך הזיפואיד ומניח משיכה כלפי מעלה. באמצעות פטיש קטן, טפחו בזהירות ובאחידות בקצה הפרוקסימלי של סכין לבשה.
מפצל בהדרגה את עצם החזה לאורך הקו האמצעי, ממשיך לכיוון הגולגולת עד שנפתח חלל החזה. שמרו על משיכה רציפה כלפי מעלה לאורך כל התהליך כדי למנוע סטייה או פגיעה בפריקרדיום. לאחר השלמת החלוקה הסטרנלית, יש להניח מנגנון צלעות פינוכייטו.
הרחיבו בהדרגה את חלל החזה דו-צדדית להרחבת שדה הניתוח, תוך הימנעות מהתכווצות מופרזות כדי למנוע פגיעה פלאורלית או שברים בצלעות. בצע דיסקציה קהה דו-צדדית כדי להפריד את הפריקרד מהפלורה המדיסטינלית ורקמות החיבור הסמוכות. לאחר סיום הניתוח, חשפו את הלב תחת הדמיה ישירה.
אשר זיהוי ברור של מבנים אנטומיים מרכזיים, כולל האאורטה, העורק הריאתי, התוספת העלייה הימנית, הקצה הקרדיאלי וסינוס הכלילי. לאחר שמושגת חשיפה מספקת ללב, יש להניח תפר בצורת תיק בבסיס הגפה הימנית. בצע חתך קטן בתוך לולאת התפר והכנס קנולה לניקוז ורידי באלכסון כלפי מטה לאורך ציר התוספת העלייה הימנית כדי לקבוע את מסלול החזרה הוורידית למעקף קרדיו-ריאתי.
קדימו את הקנולה כשלושה עד ארבעה סנטימטרים כדי להבטיח שהקצה שלה נכנס לחלל העלייה הימני וקבע את הקנולה לגפה העליזיתית באמצעות תפרי משי למניעת החלקה או דליפה. הכנס קנולה פרפוזיה דרך אזור התוספת העליותית הימנית לסינוס הכלילי כדי לשמש כנתיב הזרימה למתן קרדיופלגיה ופרפוזיה שריר הלב. הפעל את משאבת ההחזרה הוורידית כדי להתחיל ניקוז ורידי חלקי.
פתחו בהדרגה את משאבת העורקים כדי לשמור על לחץ פרפוזיה ב-60 עד 80 מילימטרים של כספית. הזרקו קרדיופלגיה מקוררת עם אשלגן גבוה דרך הסינוס הכלילי כדי לגרום לדום לב ולתעד את זמן העצירה. מרחו שכבת קרח סטרילית מוכנה מראש על פני הלב כדי להוריד עוד יותר את טמפרטורת שריר הלב, להפחית את הביקוש למטבוליזם ולשפר את ההגנה על שריר הלב.
לאחר השגת דום קרדיופלגי והגנה היפותרמית, יש לבצע חתך רוחבי באורך של כ-1 עד 1.5 סנטימטר בדופן הקדמית של האאורטה העולה. מקם את החתך כ-1.5 עד 2 סנטימטרים מעל טבעת מסתם האאורטה ומכוון אותו בניצב לציר הארוך של האאורטה. הכנס שני קרסים מעוקלים לחתך האאורטה מצד הצד הגבי והוונטרלי השמאלי ומשך בעדינות את החתך לרוחב כדי לפתוח את שורש האאורטה ולהרחיב את שדה הניתוח.
כעת, התקדמו מספריים קטנים ומעוקלים דרך חתך האאורטה לאורך ציר האאורטה לכיוון תא החדר השמאלי. השתמשו בתפר המשיכה כדי לחשוף את האזור התת-מכריע המטרה. בהדמיה ישירה, כיוון את המספריים אופקית וחתוך את המבנים התת-סתי-סתיים המיועדים בצורה מבוקרת.
הסר את הרקמה שנכרתה ותמסור אותה לעוזרת. לבסוף, סגרו את חתך האאורטה באמצעות תפרים נספגים רציפים. התחילו בקצה אחד של החתך והעבירו את המחט ברצף דרך האינטימה והמדיה באמצעות תפרים במרווחים שווים כדי להבטיח סגירה אטומה למים.
לאחר סגירת חתך האאורטה, יש להחזיר את הפרפוזיה הלבבית ולצפות בפעימות ספונטניות של הלב. לאחר הצבת צינורות הניקוז הסגורים, סגור את עצם החזה עם חוטי נירוסטה מופרעים ובצע סגירה שכבתית שגרתית של דופן החזה. זמן הפעולה הכולל היה כ-2.5 עד 3 שעות.
ניתוח מעקף קרדיו-ריאתי נשמר במשך כ-60 עד 71 דקות. לאחר שיקום הפרפוזיה הלבבית, נצפתה פעימות ספונטניות של הלב בכל בעלי החיים עם קצב סינוסים יציב. לא נצפו סיבוכים או תופעות לוואי נראות לעין לאחר ההליך.
האתגר המרכזי הוא השגת חשיפה מספקת וכריתה מדויקת תוך הימנעות מנזק לאורך מסלול הגישה לניתוח. לאחר ההתערבות, בעלי חיים יכולים לעבור אקו לב, CMR והערכות המודינמיות נוספות להערכת תפקוד הלב. מחקרים עתידיים יוכלו לחקור תוצאות פונקציונליות ארוכות טווח, לייעל אסטרטגיות כריתה ולחקור מנגנונים העומדים בבסיס השפעות ההתערבות התת-סת-סמיכותית.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
Overview
This study presents a reproducible surgical method for aortic subvalvular structure intervention via a transaortic approach in normal Bama miniature pigs. The technique enables controlled remodeling of subvalvular structures, providing a valuable model for investigating left ventricular outflow tract (LVOT) alterations and myocardial hypertrophy, which are key features of structural heart diseases such as hypertrophic cardiomyopathy (HCM).
Key Study Components
Area of Science
- Cardiac surgery
- Cardiovascular research
- Animal models
Background
- Subvalvular structure abnormalities can lead to LVOT alterations and myocardial hypertrophy.
- These anatomical changes are characteristic of diseases like hypertrophic cardiomyopathy.
- Reliable animal models are essential for studying surgical interventions and disease mechanisms.
- Bama miniature pigs are suitable for cardiovascular surgical research due to their anatomical similarities to humans.
Purpose of Study
- To establish and validate a surgical method for subvalvular structure intervention in pigs.
- To provide a stable and controllable model for studying LVOT and subvalvular remodeling.
- To create a technical platform for further histological and surgical research.
Methods Used
- Median sternotomy and anterior aortic wall incision under cardiopulmonary bypass (CPB).
- Hypothermic cardiac arrest for safe surgical manipulation.
- Direct visualization and targeted intervention of subvalvular structures.
- Postoperative assessment of tissue integrity and animal condition.
Main Results
- The surgical procedure was successfully performed in three healthy female Bama miniature pigs.
- Hemodynamic stability was maintained throughout the operation.
- No intraoperative mortality occurred, and animals remained in good condition.
- Post-surgical evaluation showed smooth cut surfaces and intact surrounding structures.
Conclusions
- The described method is highly reproducible and controllable.
- It provides a robust model for subvalvular structure intervention studies.
- This approach supports further research into surgical strategies and histological outcomes in structural heart disease.
Frequently Asked Questions
Executive Industry Relevance
Subvalvular structure abnormalities are central to the pathogenesis of structural heart diseases, impacting left ventricular outflow tract (LVOT) function and myocardial remodeling. This reproducible transaortic surgical model in Bama pigs enables controlled intervention and mechanistic de-risking for preclinical evaluation of cardiac surgical strategies. The platform supports translational continuity from discovery-stage hypothesis testing to validation of intervention outcomes in a disease-relevant system.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of subvalvular anatomical contributions to LVOT alterations and hypertrophy.
- Supports functional validation of surgical targets in a physiologically relevant large-animal model.
- Facilitates mechanistic de-risking for cardiac intervention hypotheses.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized, reproducible surgical platform for evaluating intervention strategies.
- Enables quantitative assessment of tissue remodeling and procedural outcomes.
- Supports assay development for histological and functional readouts post-intervention.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant anatomy for translational biomarker and outcome studies.
- Bridges discovery-stage findings to preclinical validation of surgical and device-based interventions.
- Reduces translational risk by modeling human-like cardiac structure and response.
Pipeline & Workflow Integration
This surgical model integrates into the preclinical research continuum, supporting progression from early discovery through lead validation and translational assessment of cardiac interventions.
- Discovery Biology: Enables hypothesis testing on subvalvular contributions to LVOT pathology.
- Screening: Provides a reproducible system for evaluating intervention efficacy and safety.
- Analytics: Supports quantitative measurement of tissue remodeling and procedural success.
- Translational Research: Facilitates alignment with clinical anatomical features and endpoints.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable large-animal platform for iterative intervention strategy development.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation and mechanistic understanding of cardiac interventions.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible procedures for cross-study comparability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for advancing surgical and device-based therapies.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of cardiac intervention programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in large-animal cardiac surgery and perioperative management.
- Demands access to cardiopulmonary bypass and advanced surgical instrumentation.
- Necessitates cross-team standardization for procedural reproducibility and data comparability.
- Adaptation may be needed for different animal models or disease states.
- Procedural complexity and resource requirements may limit throughput for large-scale studies.
