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
November 11th, 2012
新生内膜過形成はarterialized静脈の狭窄症の主な原因です。右外頸静脈は、Sprague Dawleyラットの総頚動脈のカフ手法を用いてグラフト化されることにより、我々は新しいプロトコルを提案する。生存率は犠牲の時点で100％であった。
新生内膜過形成は、動脈冠動脈バイパス手術、末梢動脈バイパス手術、および動脈静脈瘻静脈移植片で使用される動脈化静脈の狭窄の主な原因の1つです。総頸動脈への介在は、新生内膜過形成の病因と現在それに対処するための治療オプションを研究するためのいくつかの研究プロジェクトで行われています。しかし、小動物モデルを用いた従来の顕微手術技術は複雑でフラストレーションが溜まり、全体の手順を簡略化するために実験動物を過度に犠牲にする必要があります。
このビデオでは、新米外科医が切断技術と静脈移植を学ぶのに役立つ詳細な手術プロトコルを示しています。一般的なカートされた動脈のインターポジション 21 商業ブリーダーからの雌の小枝台車ラットは、それぞれ 21、42、84 日目に手術され、犠牲にされた 3 つの等しいグループに分類されました。全身麻酔 動物の酸素流量は、1分あたり1リットルの酸素流量に設定された麻酔器に接続されたプレキシガラスボックスと、5%の麻酔ガスを含むイーゼルフッ素気化器を使用して誘発されました。
この図では、右胸骨のcla 乳様突起筋の取引前の科学者を示しています。外頸静脈がここに示されている。ここでは、右胸鎖乳突筋の取引後の科学者が見て、右総頸動脈と右迷走神経が明らかになります。
次の手術では、カフ技術を使用して吻合が行われます。袖口は、長さ3ミリメートルにカットされたプラスチックチューブから手作りされています。これらの袖口は、プラスチックチューブの全容積を含む管状の袖口本体と、袖口の体積の半分からなる袖口ハンドルで構成されています。
袖口本体も袖口の取っ手も同じくらい長いです。カフは一般的な角質動脈の上に引っ張られます。容器とカフハンドルは、ミニブルドッグクランプを使用して安全にクランプできます。
その後、血管は回避され、カフ本体の外側に引っ張られます。次に、シルクの結紮糸で固定します。このように、カップのルミナは内皮で覆われています。
静脈移植片は、カップ状の総頸動脈の切り株の両方に滑り込ませ、絹の結紮糸で固定することができます。血栓形成を防ぐために、特に遠位吻合部では、動脈を所定の位置に保持しているタイに血液が接触するのを避けるために、静脈グラフトタイをカフ縁に非常に近くに固定することが不可欠です。2.5センチメートルの長い中央頸部切開が胸骨CDO乳様突起筋の外側の胸骨の真上に行われます。周囲の組織から完全に分離された広い外頸静脈が見えます。
ここでは、静脈支流が7つのOHシルク縫合糸で結紮された完全に動員された外頸静脈を見ることができます。胸骨チト乳様突筋は、胸鎖乳突筋の取引後にここで準備されます。これで、右の総角質動脈が見えます。
総角質動脈は、動脈や迷走神経を圧迫しないように注意して慎重に準備され、今では総角質動脈を全長で見ることができます。次に、7つのOHシルク縫合糸で中央で2回結紮します。その後、総頸動脈は2つの結紮糸の間を横断します。
次に、本体とハンドルで構成されるナイロン製のカフを総ケラチン動脈の遠位端に滑り込ませ、カフハンドルを血管の後ろに置きます。次に、遠位総ケラチン動脈のカフ付き端をカフハンドルのすぐ上にミニブルドッグクランプで固定します。これにより、安定性が確保されます。
その後、動脈は結紮糸のすぐ後ろに切断され、結果として生じる動脈の切り株はカフ本体と同じ長さになるはずです。動脈内腔をヘパリン生理食塩水ですすいでください。次に、ライゲーションループを脇に置きます。
その直後、動脈の切り株が引き上げられ、袖口本体に袖のように滑り込ませます。その後、結紮ループをしっかりと引っ張って結び目を作り、動脈がスリーブから滑り落ちるのを防ぎます。動脈壁と縫合糸の両方を一対の鉗子で同時につまみ、左の鉗子で結び目を作るというトリックを使用します。
次に、近位動脈断端にカフを滑り込ませる近位動脈切り株についても同じ手順が繰り返されますカフ付き総ケラチン動脈クランプ、動脈の切断すすぎ、結紮ループを動脈切り株に置き、動脈切り株をカフの上に滑り込ませ、最後に結紮ループを結びます。クランプされた外頸静脈の 1 センチメートルの長さのセグメントが切除されます。2つのカフ付き動脈は、静脈介在が処置の正しい距離を近似するには互いに離れすぎています。
3 OH Vicryl 縫合糸が各ミニブルドッグクランプの周りにループされ、両方の縫合糸が交差します。その後、縫合糸を反対方向に引っ張ることで、カップ状の動脈断端を適切に配置することができます。ヘパリン生理食塩水ですすいでください。
縫合糸がカップ状遠位角角動脈にループ状になると、逆転してすすぎた静脈セグメントの一端がカフ状遠位角角動脈上を滑り落ちます。次に、縫合糸が正しい位置に結び目が付けられます。これにより、結紮が静脈グラフトの全周を組み込むようにすることが重要です。
次に、静脈セグメントを再びヘパリン生理食塩水ですすぎ、静脈セグメントのもう一方の端を近位のケラチン動脈断端に滑り込ませます。その後、結紮糸が完成します。ここでは、完全な静脈介在グラフトを見ることができます。
その後、2つのミニブルドッグクランプを取り外します。最初に遠位のもの、次に近位のもの。最後に、動脈は静脈介在グラフトが所定の位置にあります。
脈動は、一般的なカート式動脈と静脈移植片に見られます。創傷閉鎖のためのクランプを取り外した後、皮下ランニング縫合糸を 4 oh Vicryl で適用し、これにより 3 oh Vicryl 縫合糸を皮膚ランニング縫合糸に使用します。動物たちは、赤外線温暖化ランプの下の平らな紙の寝具で回収されました。
動物は術後に 8 時間から 12 時間ごとに 2 日間、体重 1 キログラムあたり 0.03 から 0.05 ミリグラムの塩水ノルフィンを注射され、動物の 100% が犠牲の時点で生き残りました。また、移植片開存率は、手術を受けた最初の10匹で60%、残りの11匹で82%であった。生贄を捧げた時の血流は、毎分8ミリリットル±3ミリリットルでした。
カフ技術を使用することにより、管腔径の異なる血管が吻合することができます。再灌流後の出血を避けるために、カフ血管とTED血管の全周を結紮することが重要です。特に遠位吻合部で血栓形成を防ぐためには、動脈を所定の位置に保持しているタイに血液が接触するのを避けるために、静脈グラフトタイをカフ縁に非常に近い位置に固定することが不可欠です。
このモデルは、高血流速と低せん断応力の血行動態をシミュレートし、新内膜過形成の発症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。この自家移植では、大静脈を移植片として用いる手技とは異なり、外頸静脈を移植片として用いることで、必要な実験動物の数が半減します。最終的に、総ケラチン動脈に外部頸静脈移植片を介在させることは、洗練されたマイクロサージェリー技術です。
このビデオは、ソナタの外科医が実験動物の無駄を減らして最小限の時間でこれを習得するのに役立ちます。このモデルは、初心者の外科医が現在使用されているカフ技術を実践するための優れた手段です 固形臓器移植 小動物で。
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概要
この研究は、スプラーグ・ドーリーラットの頸動脈に右外頸静脈をグラフトする新しいプロトコルをカフ法で提示します。このアプローチは、外科手術を簡素化し、動脈化静脈の狭窄の主な原因である新内膜肥大に関連する結果を改善することを目的としています。
研究の主要な構成要素
科学の分野
- 神経科学
- 血管外科
- 動物モデル
背景
- 新内膜肥大は動脈化静脈の狭窄に寄与します。
- 現在の微小外科技術は複雑で、多数の動物の犠牲を必要とします。
- 新内膜肥大の病因を理解することは治療戦略を開発する上で重要です。
- 頸動脈へのインターポジションは様々な研究で探究されてきました。
研究の目的
- 静脈移植の簡素化された外科プロトコルを示す。
- ラットモデルにおけるグラフト静脈の生存率を向上させる。
- 初心者の外科医のための詳細な指導ビデオを提供する。
使用した方法
- スプラーグ・ドーリーラットにおけるカフ法を用いた吻合。
- アネステジアマシンに接続されたプレキシガラス箱を使用して全身麻酔を行いました。
- 外頸静脈と頸動脈の準備を含む詳細な手術手順を説明しました。
- 術後のケアとグラフトの生存率のモニタリングを行いました。
主な結果
- 犠牲時のグラフト静脈の生存率は100%でした。
- カフ法により吻合が成功しました。
- 手術後、頸動脈と静脈グラフトの両方で脈拍が観察されました。
- 教育目的で手術プロセスの詳細な観察が記録されました。
結論
- 提案されたプロトコルは静脈グラフトの外科手術を簡素化します。
- 高い生存率はカフ法の有効性を示しています。
- この研究は血管外科の初心者外科医のトレーニングに貴重なリソースを提供します。
よくある質問
Executive Industry Relevance
This microsurgical protocol addresses a key challenge in vascular research: modeling neointimal hyperplasia in arterialized vein grafts, a primary cause of stenosis in coronary and peripheral bypass surgeries and arteriovenous fistulas. By simplifying external jugular vein interposition in the rat carotid artery using the cuff technique, the method reduces animal use and improves procedural standardization. This supports preclinical target validation and mechanistic de-risking in cardiovascular therapeutic development.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to neointimal hyperplasia pathogenesis in arterialized grafts.
- Operational Value: Provides a reproducible rodent model for studying vascular remodeling pathways without requiring donor animals.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantifiable endpoints such as graft patency rate (60–82%) and blood flow (8±3 mL/min) for evaluating anti-hyperplastic compounds.
- Operational Value: Standardizes surgical preparation to improve assay reproducibility across laboratories and timepoints (day 21, 42, 84).
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Mimics hemodynamics of high blood velocity and low shear stress relevant to human arterial bypass environments.
- Operational Value: Supports longitudinal assessment of graft integrity across multiple survival timepoints to inform risk-adjusted advancement decisions.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery-to-preclinical continuum by providing a disease-relevant system for evaluating mechanisms of neointimal hyperplasia, enabling lead identification through functional validation of vascular grafts, and supporting preclinical model refinement via standardized surgical execution.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing on molecular drivers of intimal hyperplasia in venous grafts exposed to arterial pressure.
- Screening: Delivers assay-ready grafts with measurable patency and flow metrics for compound screening campaigns.
- Analytics: Outputs include graft survival rate, patency percentage, and hemodynamic flow, enabling quantitative comparison across experimental conditions.
- Translational Research: Uses autologous rat vein grafts to model human arterialized vein pathology, enhancing translational continuity.
- Enterprise Reuse: Establishes a standardized, teachable surgical protocol that reduces inter-user variability and supports multi-site preclinical programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in vascular graft failure models by enabling precise study of neointimal hyperplasia triggers.
- Operational Value: Cuts animal use by half compared to caval vein models through auto-transplantation, improving ethical and economic efficiency.
- Strategic Value: Accelerates go/no-go decisions in cardiovascular programs by providing early predictive confidence in graft performance.
- Portfolio Impact: Enables risk-based prioritization of anti-stenotic therapies through reliable, quantifiable preclinical readouts.
Implementation Considerations
- Requires microsurgical expertise in vessel handling, anastomosis, and ligation techniques.
- Depends on specialized instruments including mini bulldog clamps, forceps, and suture materials (7-0 silk, 3-0 Vicryl).
- Necessitates standardized training to ensure consistent cuff preparation and vein graft positioning across operators.
- Adaptation to other vessel sizes or models may require recalibration of cuff dimensions and ligation tension.
- Long-term patency beyond 84 days was not assessed, limiting chronic disease modeling applications.
