Un metodo chirurgico per l'intervento della struttura sottovalvolare tramite approccio transaortico in maiali Bama normali
13 marzo 2026
Questo studio presenta un metodo chirurgico per l'intervento nella struttura della valvola aortica subvalvolare utilizzando il taglio del tessuto mirato tramite un approccio transaortico in maiali Bama normali.
Questo studio sviluppa un metodo chirurgico transaortico riproducibile per studiare interventi sottovalvolari in condizioni clinicamente rilevanti. Questo protocollo può essere applicato alla formazione chirurgica, all'analisi istologica e alla valutazione delle strategie di intervento sottovalvulare. Dopo aver preparato l'animale, si effettua un'incisione mediana lungo lo sterno, che si estende dalla tacca suprasternale fino a circa due centimetri sotto il processo xifoide.
Utilizzando un dispositivo di elettrocauteria, incisi la pelle e i tessuti sottocutanei mantenendo una lunghezza dell'incisione di circa 20 centimetri. Continuare a separare i muscoli pettorali maggiori e il periosto dello sterno. Espone completamente la superficie anteriore dello sterno.
Ritrai delicatamente i tessuti laterali con l'aiuto di un assistente per mantenere un campo chirurgico chiaro. Dopo aver esposto lo sterno, inserire un coltello Lebsche sotto il processo xifoide e applicare la trazione verso l'alto. Con un piccolo martello, colpisci con cura e uniformità l'estremità prossimale del coltello Lebsche.
Si divide gradualmente lo sterno lungo la linea mediana, procedendo in modo cranico fino ad aprire la cavità toracica. Mantieni una trazione continua verso l'alto durante tutto il processo per evitare deviazioni o lesioni al pericardio. Dopo aver completato la divisione sternale, posizionare un retrattore a costole di Finochietto.
Espandi lentamente la cavità toracica bilateralmente per allargare il campo operatorio, evitando però una retrazione eccessiva per prevenire lesioni pleurali o fratture costali. Eseguire una dissezione contusiva bilateralmente per separare il pericardio dalla pleura mediastinale e dai tessuti connettivi adiacenti. Dopo aver completato la dissezione, esponi il cuore sotto visualizzazione diretta.
Confermare l'identificazione chiara delle strutture anatomiche chiave, inclusi l'aorta, l'arteria polmonare, l'appendice atriale destra, l'apice cardiaco e il seno coronarico. Una volta raggiunta un'adeguata esposizione cardiaca, si posiziona una sutura a cordone alla base dell'appendice atriale destra. Effettuare una piccola incisione all'interno dell'anello di sutura e inserire una cannula di drenaggio venosa obliqua verso il basso lungo l'asse dell'appendice atriale destra per stabilire la via di ritorno venosa per il bypass cardiopolmonare.
Avanza la cannula di circa tre-quattro centimetri per assicurarti che la punta entri nella cavità atriale destra e fissa la cannula all'appendice atriale usando suture di seta per prevenire scivolamenti o perdite. Inserire una cannula di perfusione attraverso la regione dell'appendice atriale destra nel seno coronarico per fungere da via di afflusso per la somministrazione della cardioplegia e la perfusione miocardica. Attiva la pompa di ritorno venoso per avviare il drenaggio venoso parziale.
Apri gradualmente la pompa arteriosa per mantenere la pressione di perfusione a 60-80 millimetri di mercurio. Infondere cardioplegia ad alto potassio raffreddata tramite il seno coronarico per indurre l'arresto cardiaco e registrare il tempo dell'arresto. Applica una soluzione salina sterile di ghiaccio pre-preparata sulla superficie cardiaca per ridurre ulteriormente la temperatura miocardica, diminuire la domanda metabolica e migliorare la protezione miocardica.
Dopo aver raggiunto l'arresto cardioplegico e la protezione ipotermica, si effettua un'incisione trasversale lunga circa da uno a 1,5 centimetri sulla parete anteriore dell'aorta ascendente. Posizionare l'incisione circa 1,5-2 centimetri sopra l'anello della valvola aortica e orientarla perpendicolarmente all'asse lungo dell'aorta. Inserire due ganci curvi per le lamine nell'incisione aortica dai lati dorsale e ventrale sinistro e ritraire delicatamente l'incisione lateralmente per aprire la radice aortica ed espandere il campo chirurgico.
Ora, avanza le piccole forbici curve attraverso l'incisione aortica lungo l'asse dell'aorta verso la camera ventricolare sinistra. Usa la sutura di trazione per esporre la regione subvalvolare bersaglio. Con visualizzazione diretta, orientare le forbici orizzontalmente e tagliare le strutture subvalvolari designate in modo controllato.
Rimuovi il tessuto resezionato e consegnalo all'assistente. Infine, chiudi l'incisione aortica usando suture assorbibili continue. Inizia da un'estremità dell'incisione e passa sequenzialmente l'ago attraverso l'intima e il substrato usando punti di sutura equidistanti per garantire una chiusura completamente stagna.
Dopo la chiusura dell'incisione aortica, ripristinare la perfusione cardiaca e osservare il ripulso cardiaco spontaneo. Dopo la posa dei tubi di drenaggio chiusi, chiudere lo sterno con fili in acciaio inox interrotti e eseguire la chiusura a strati di routine della parete toracica. Il tempo totale di esercizio era di circa 2,5-tre ore.
Il bypass cardiopolmonare è stato mantenuto per circa 60-71 minuti. Dopo il ripristino della perfusione cardiaca, è stata osservata una ripresa cardiaca spontanea in tutti gli animali con ritmo sinusale stabile. Non sono state osservate complicazioni o eventi avversi apparenti dopo la procedura.
La sfida principale è ottenere un'esposizione adeguata e una resezione precisa, evitando al contempo danni lungo il percorso di accesso chirurgico. Dopo l'intervento, gli animali possono sottoporsi a ecocardiografia, CMR e altre valutazioni emodinamiche per valutare la funzione cardiaca. Studi futuri potranno esplorare gli esiti funzionali a lungo termine, ottimizzare le strategie di resezione e indagare i meccanismi alla base degli effetti dell'intervento sottovalvulare.
Visualizza la trascrizione completa e accedi a migliaia di video scientifici
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.
