ラットの総頚動脈で外頚静脈グラフトの介在：洗練された顕微鏡下手術の訓練

新生内膜増殖は、末梢動脈バイパス手術や冠動脈バイパス手術に使用される動脈化静脈、および動静脈瘻の静脈グラフトにおける狭窄の主な原因の一つです。新生内膜増殖の病因および現在の治療選択肢を研究するため、総頸動脈への間置術がいくつかの研究プロジェクトで実施されてきました。しかし、小動物モデルを用いた従来のマイクロサージャリー技術は複雑で困難であり、手順全体を簡略化するために過剰な実験動物の犠牲を必要とします。

このビデオでは、新人外科医が切開技術および総頸動脈への静脈移植のインターポジションを習得するための詳細な手術プロトコルを解説します。市販の繁殖業者から入手したメスのSprague Dawleyラット21匹を、それぞれ21日目、42日目、84日目に手術および屠殺を行う3つの等しいグループに分けました。動物の全身麻酔は、酸素流量1 liter per minuteに設定された麻酔機と5%の麻酔ガスを用いたイソフルラン気化器に接続されたプレキシガラス製ボックスを使用して導入しました。

この図では、右胸鎖乳突筋を切断する前の様子が示されています。ここでは外頸静脈が確認できます。次に、右胸鎖乳突筋を切断した後、右総頸動脈と右迷走神経が露出した様子が示されています。

以下の操作において、カフ法を用いて吻合を行います。カフは、3 mmの長さに切断したプラスチックチューブを用いて手製に作製します。これらのカフは、プラスチックチューブの全量からなる管状のカフ本体と、カフの体積の半分からなるカフハンドルで構成されています。

カフ本体とカフハンドルは、どちらも等しい長さです。カフを共通頸動脈に被せます。血管とカフハンドルを、ミニバルドッグクランプを用いて安全に一緒に的に固定できます。

その後、血管を反転させ、カフ本体の外側に引き寄せます。次に、絹糸で結紮して固定します。これにより、カフの内腔が内皮細胞で覆われます。

静脈グラフトを、カップ状にした両側の総頸動脈断端に被せ、シルク結紮糸で固定します。血栓形成、特に遠位吻合部での形成を防ぐためには、血液が動脈を固定している結紮糸に接触しないよう、静脈グラフトの結紮をカフの縁に極めて近い位置で行うことが不可欠です。胸骨の直上、胸骨舌骨筋の外側に2.5 cmの正中頸部切開を加えます。周囲組織から完全に分離された、太い外頸静脈を確認できます。

ここでは、静脈枝を7-0シルク縫合糸で結紮し、完全に遊離させた外頸静脈を確認できます。胸鎖乳突筋を切断した後、胸鎖乳突筋の準備をここで行います。これで右総頸動脈が確認できます。

総頸動脈を圧迫したり迷走神経を損傷したりしないよう注意深く剥離します。これで、総頸動脈の全長が露出して見えます。次に、血管の中央部を7-0シルク糸で2箇所結紮します。その後、2つの結紮部の間を総頸動脈で切断します。

次に、本体とハンドルで構成されるナイロンカフを総角膜動脈の遠位端に被せ、カフのハンドルが血管の背後に位置するようにします。続いて、総角膜動脈遠位端のカフ装着部位を、カフハンドル上の位置でミニブルドッグクランプを用いて固定します。これにより安定性が確保されます。

続いて、結紮部位の直後で動脈を切断し、得られた動脈断端の長さがカフ本体の長さと等しくなるようにします。動脈内腔をヘパリン生理食塩水で洗浄します。その後、結紮ループを脇に除けます。

直後に、動脈断端を上に引き上げ、カフ本体にスリーブのように被せます。続いて、結紮ループをきつく引き締め、結んで動脈がスリーブから抜け出さないようにします。このとき、動脈壁と縫合糸を同時に鉗子で挟み、左手の鉗子で結ぶという工夫を用います。

次に、同様の手順を近位動脈断端に対して繰り返し、カフをカフ付き総頸動脈の近位端に滑り込ませます。動脈のクランプ、切断、洗浄を行い、結紮ループを動脈断端にかけ、動脈断端をカフに滑り込ませた後、最後に結紮ループを結紮します。クランプした外頸静脈の1 cmのセグメントを切除します。2本のカフ付き動脈の間隔が離れすぎているため、静脈 interposed graft では本手技に適した距離まで近似させることができません。

3-0 Vicryl縫合糸を各ミニブルドッグクランプにループさせ、2本の縫合糸を交差させます。次に、縫合糸を反対方向に引くことで、カップ状になった動脈断端を適切に配置します。ヘパリン生理食塩水で洗浄します。

縫合糸をカップ状にした遠位角膜動脈に回した後、反転させ洗浄済みの静脈セグメントの一端を、カフ状の遠位角膜動脈に被せます。その後、適切な位置で縫合糸を結紮します。この際、結紮が静脈グラフトの全周を包含していることを確認することが重要です。

次に、静脈分節を再びヘパリン生理食塩水で洗浄し、静脈分節のもう一方の端を近位の角膜動脈断端に被せます。続いて、結紮を完了させます。ここで、完成した静脈間置移植片を確認できます。

その後、2つのミニブルドッグクランプを取り除きます。まず遠位側から、次に近位側の順に外します。これで、動脈ー静脈間置グラフトが設置されました。

総頸動脈および静脈グラフトに拍動が確認できます。創閉鎖のためのクランプを外した後、皮下を4-0 Vicrylで連続縫合し、皮膚を3-0 Vicrylで連続縫合します。動物は赤外線保温灯の下、平らなペーパーベッディングの上で回復させました。

術後、動物に塩化ノルフィンを体重1kgあたり0.03〜0.05mgの濃度で、8〜12時間ごとに2日間皮下投与したところ、屠殺時点での生存率は100%であった。さらに、グラフト開存率は、最初の手術個体10匹で60%、残りの11匹で82%であった。屠殺時の血流量は8±3mL/minであった。

カフ法を用いることで、管腔径の異なる血管同士を吻合させることができます。再灌流後の出血を防ぐため、カフを形成した血管およびTED血管の全周を確実に結紮することが重要です。また、特に遠位吻合部における血栓形成を防ぐため、静脈グラフトの結紮糸はカフの縁に非常に近い位置で固定し、動脈を固定している結紮糸に血液が接触しないようにすることが不可欠です。

このモデルは、高血流速度および低せん断応力の血行動態をシミュレートし、内膜肥厚の発達に影響を与えるメカニズムを研究するのに非常に適しています。大静脈をグラフトとして使用する手法とは異なり、外頸静脈をグラフトとして用いるこの自家移植により、必要な実験動物の数を半分に削減できます。最終的に、総頸動脈に外頸静脈グラフトを挿入することは、高度な微小外科手技となります。

このビデオは、実験動物の犠牲を最小限に抑えつつ、最短時間でソナタ外科医がこの技術を習得することを支援します。このモデルは、小動物を用いた固形臓器移植で現在行われているカフ法を、経験の浅い外科医が練習するための優れた手段となります。