本研究は、正常なバマ豚における経大動脈的アプローチによる標的組織切断を用いた弁下大動脈弁構造介入の外科的手法を提案します。
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方法論記事
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本研究は、正常なバマ豚における経大動脈的アプローチによる標的組織切断を用いた弁下大動脈弁構造介入の外科的手法を提案します。
左心室流出路(LVOT)の変化や心筋肥大を引き起こすサブバルブ構造異常は、肥厚性心筋症(HCM)などの構造的心疾患の特徴的な解剖学的特徴です。本研究は、正常なバマ豚における経大動脈弁術アプローチによる大動脈弁下構造介入の外科的手法を確立します。動物は北京の認定実験豚供給業者から取得されました(ライセンス番号:SCXK(ジン)2018-0008)。この方法は、手術時体重30〜35kgの健康なバマのミニチュア雌豚3頭で検証されました。この手技は、心肺バイパス(CPB)サポート、低体温性心停止、LVOTおよびサブバルブ領域の直接可視化の下で、正中胸切開術と前大動脈壁切開を含みます。標的組織の牽引、局所化、切断を用いて亜蓋骨構造を再構築します。
手術全体には麻酔誘導、中心静脈カテーテルおよび尿路カテーテルの挿入、手術部位の消毒とドレーピング、正中胸切開、心膜切開、心臓動員が含まれます。CPBは左心房ドレクターおよび逆行性冠動脈洞灌流によって確立されます。前大動脈壁切開後、左心室を大動脈弁を越えてアクセスし、心停止時に弁下組織介入を行います。手術は大動脈閉鎖、心臓の拍動再開、CPB撤退、胸部閉鎖で終了します。手術中は血行動態の安定性が維持され、動物は術中の死亡なしに良好な状態を維持しました。手術後、切断面は滑らかになり、周囲の構造もそのまま残りました。
この方法は高い再現性と手技的制御性を示し、弁下構造介入の研究に安定した外科的介入モデルを提供します。また、組織学的分析、手術的検証、介入戦略の評価を行うための技術的なプラットフォームも提供しています。
左心室の弁下構造の異常は、特に肥厚性心筋症(HCM)患者において、さまざまな心血管疾患において重要な役割を果たします。これらの患者では、弁膜下異常が左心室流出路(LVOT)閉塞や心室間隔肥厚1に寄与します。これらの構造的変化は、心室の充填や駆出を妨げるだけでなく、心室不整脈、突然性心死、慢性心不全などの重篤な合併症を引き起こすこともあります。臨床的には、このような患者では左心室組織の経大動脈外科的切除術がしばしば用いられ、LVOT閉塞を緩和し予後を改善するために用いられます。しかし、この外科的介入後の生理学的変化や心室再構築過程を体系的に調査した研究はごくわずかであり、基礎研究やトランスレーショナル治療開発への応用は限られています。
さまざまな動物モデルが、包蓋下構造変化や介入戦略の研究に広く用いられています。これらのモデルは分子レベルおよび組織レベルのメカニズムの理解に大きく貢献しています。しかし、臨床心臓手術のシミュレーション、特に左心室の正確な曝露や標的組織切断の実現において顕著な限界が示されています。解剖学的歪み、手術の精度不足、組織採取の制限などの問題は依然として4,5,6,7のままです。これらの欠陥は、外科的介入メカニズム、術後の構造的介入、生体材料評価の研究におけるこれらのモデルの広範な応用を妨げています。
近年、経大動脈アプローチによる左心室下弁構造介入を模擬する動物モデルは非常に限られています。既存の研究は主に現在の手術技術の改良に限定されており、低侵襲経路やエネルギーベースの方法で局所的な心室組織構造への介入を試みています。しかし、これらのアプローチは手術経路、術中の心臓疾患、組織介入戦略の面で臨床外科と大きく異なり、外科的介入によって誘導される構造的、血行動態的、再灌流、機械的応力応答を正確に再現することは困難です(8,9.したがって、本研究では、正常なバマ豚において心肺バイパス(CPB)支持下で正中胸骨切開術と前大動脈壁切開を行うことで、再現可能な大型動物手術モデルを確立しました。このモデルは左心室流路および包下領域の直接曝露を可能にし、その後に制御された組織切断を行い、包下構造介入を促進し、将来の研究に臨床的に関連性の高い基盤を提供します。
具体的には、このモデルは肥厚性閉塞性心筋症(HOCM)患者に用いられる臨床経大動脈中隔筋摘出術の手技経路および手術環境を再現するために設計されました。これはHOCMの病態生理を再現したり、疾患モデルとして機能することを目的としているのではなく、むしろ弁下介入が行われる手術条件を再現することを目的としています。
このモデルは、弁下構造介入の研究、新しい心臓外科機器の評価、そして経大動脈のLVOT曝露や制御された弁下切除の外科訓練、さらに定義された構造的介入後の急性組織レベルおよび組織学的研究を含む実験的心臓手術の再現可能な訓練プラットフォームを提供するための標準化された外科的枠組みとして機能します。
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すべての動物処置は、中国医学科学院福外病院の施設動物ケア・利用委員会(IACUC)により承認され、承認番号0106-1-20-ZX(X)-21が付与されました。すべての実験はARRIVEガイドラインおよび国立衛生研究所の実験動物ケア・利用ガイドに従って実施されました。動物たちは標準的な環境条件(温度20〜26°C、湿度40〜60%、12時間の明暗サイクル)で飼育され、食料と水は自由に提供されました。
1. 実験動物の調製
2. 術前準備
3. 心臓被曝と動員
4. 左心室曝露および大動脈アクセスによる弁下構造介入
注意:大動脈切開や組織切断の際は、鋭利な器具やハサミの扱いに注意してください。周囲の構造物を損傷させる過度な牽引は避けてください。
5. 心再開および心肺バイパスの断乳
注意:循環回復前に心臓チャンバーと灌流ラインの完全な脱空を確認し、空気塞栓症を防いでください。
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この手術プロトコルにより、左心室内のサブバルブ構造の安定した曝露と制御された切断が可能になります。手術中、大動脈切開部は正確に位置を定め、大動脈開口部からの挿入により、左心室流路およびそれに関連する弁下方領域が明確に確認されました。外科医は、あらかじめ挿入された縫合糸に牽引をかけて切断部位を特定し、小型の湾曲したハサミを用いて直接観察のもとで標的型の弁下組織切断を完了しました。術後の検査では、切断面は整っており、周囲の組織構造も無傷で、明らかな裂け目や過度な牽引痕は見られませんでした。大動脈弁の構造は保存され、小葉の損傷はなく、手術された動物では逆流も認められず(100%非逆流率)、
大動脈切開閉鎖後、心臓灌流が回復し、安定した洞調律を持つすべての動物で自発的な心拍(100%回復率)が観察されました。心肺バイパスによる円滑な離脱後、動物は術中良好な状態を維持し、術中死亡はありませんでした。切除部位での止血は、細かい縫合と穏やかな電気凝固によって達成され、術中血行動態が安定し、著しい出血が見られませんでした。すべての...
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左心室の弁下構造異常は、肥厚性心筋症(HCM)患者における重要な解剖学的変化を示し、心室コンプライアンス障害、拡張期血圧上昇、左心室流出路(LVOT)閉塞を引き起こします。これらの構造異常は、臨床的な心機能障害および有害な転帰の主要な病理的基盤を構成しています10,11 。本研究では、正常なバマ豚において、経大動脈療法を通じてLVOTおよびサブバルブラ領域の解剖学的曝露と標的組織切断を可能にする外科的手法を確立し、サブバルブラ構造介入を実現しました。これまで報告された動物モデルで、経尖頂点アプローチやエネルギーベースのアブレーション技術を用いて左心室内の局所的な異常に対処する方法と比較し、本手法は手技ワークフロー、解剖学的アクセス、術中環境管理の面で臨床実践をより正確に再現しています8,9。このアプローチは、サブバルバル介入研究において構...
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この原稿の著者には利益相反を申告する義務はありません。
この研究は中国国家重点研究開発プログラム(2023YFF0724701)の支援を受けました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 0.9% 塩化ナトリウム注射液 | - | - | 灌流と溶液希釈に使用 |
| 麻酔機 | - | - | 吸入麻酔薬と呼吸サポートを提供 |
| 麻酔薬(プロポフォール、フェンタニル、アトラクリウム) | - | - | 麻酔誘導と維持に使用 |
| 大動脈牽引器 | SINOVIEW | RT37008-25 | 大動脈を牽引し、視野を改善するために使用 |
| 非外傷性鉗子 | SINOVIEW | FC22500-24 | 組織を把持しながら外傷を最小限に抑えるのに使用 |
| 心肺停止液(St. Thomas) | - | - | 心停止と保護に使用 |
| 体外循環装置とチューブ | - | - | 体外循環中、循環維持に使用 |
| 中心静脈カテーテルキット | - | - | 中心静脈アクセスを確立 |
| 気管内挿管セットと人工呼吸器 | - | - | 手術中の気道維持 |
| フラットフック牽引器 | SINOVIEW | RT37000-00 | 胸腔内の組織牽引に使用 |
| 一般牽引器 | - | - | 組織を牽引し、手術部位を露出するために使用 |
| 止血鉗子 | - | - | 血管や組織をクランプして止血するために使用 |
| ヘパリンナトリウム注射 | - | - | 抗凝固に使用 |
| IV カテーテル· 造影剤可視 22 GA × 1.00 in | BD Angiocath | 381123 | 静脈アクセス確立に使用 |
| マイクロスルジェリー器械バスケット | SINOVIEW | 90X0003 | マイクロスルジェリー器械の保管と搬送に使用 |
| 最小侵襲曲線シザーズ | SINOVIEW | SC40230-25 | 最小侵襲手術における曲線切断に使用 |
| 最小侵襲二関節シザーズ | SINOVIEW | SC55001-29 | 深部手術領域における精密切断に使用 |
| 針保持器 | - | - | 縫合針を保持して縫合に使用 |
| メスハンドルとブレード | - | - | 皮膚と組織を切開するために使用 |
| 滅菌ドレープ、縫合糸、手袋、マスク | - | - | 滅菌手術野の維持に使用 |
| 精密器械用滅菌ボックス | SINOVIEW | 90X0401 | 外科用器械の洗浄と滅菌に使用 |
| 組織鉗子(歯付き/非歯付き) | - | - | 組織を把持するために使用 |
| 組織シザーズ | SINOVIEW | SC35101-25SC | 一般的な組織切断に使用 |
| 三関節マイクロフォースプス | SINOVIEW | FC17010-301 | マイクロスルジェリーにおける繊細な操作に使用 |
| 超鋭利シザーズ | SINOVIEW | SC35101-23UC | 精密な組織解離に使用 |
| 尿道カテーテルとドレナージバッグ | - | - | 尿排出とモニタリングに使用 |
| バイタルサインモニター | - | - | ECG、血圧、SpO2、体温をモニター |
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