豚脛骨移植外科的血管新生: 新しい大型動物の骨血管複合移植モデル

現在血管柄付き複合移植の任意の種類は、長期-的-免疫抑制、生活の重要な徴候のサポートが困難に依存します。モデルを提案、新しい豚脛骨 VCA 骨 VCA を研究し、長期的な免疫変調を必要とせず骨生存率を維持するために外科的血管新生の使用方法を示すために使用できます。

このプロジェクトの全体的な目標は、血管新生複合脛骨同種移植を使用した分節骨損失と再建の研究のための新しい大型動物モデルを確立することです。毎年、米国では、新生物、感染、先天性異常、または外傷に起因する分節骨欠損を再建するために、約3, 000件の四肢温存手術が行われています。現在の再建オプションは、大幅な移動性と高い合併症率に関連しています。

骨同種移植の使用により、切除された骨をサイズと形状が一致した生きた骨に置き換えることができるかもしれません。骨の同種移植は、拒絶反応を防ぎ組織死をもたらすための長期的な免疫抑制の必要性もあって、臨床的にはほとんど行われていません。小動物モデルは、薬物免疫抑制または耐性誘導の代替手段を示しています。

他の臓器や四肢の同種移植と同様に、血流は栄養血管の顕微手術による修復によって維持されます。手術時には、追加の独自のステップが実行され、移植されたセグメントの髄管内にレシピエント由来の血管供給が配置されます。結果として生じる新血管新生血液供給は、2週間後の免疫抑制療法の中止に伴って急速に進行します。

臨床使用に先立ち、このビデオで説明されているように、大型動物モデルでの骨同種移植をさらに研究することが賢明です。2チームアプローチでは、SLAが一致しない2頭のユカタンミニブタのペアが同時に手術され、各ブタがレシピエントとドナーとして機能します。まず、各ブタの右脛骨から血管茎を採取する脛骨セグメント。

このプロセスでは、各ブタに分節性脛骨欠損が作成されます。交差移植法では、脛骨セグメントを 2 匹のユカタン ミニ ブタ間で交換して、各脛骨欠損を再建します。同種脛骨セグメントと作成された脛骨欠損を留置した後、下後肢からのレシピエント由来の動脈静脈束を同種脛骨セグメントに移植して、骨セグメント内のレシピエント由来の新血管新生循環を促進します。

同種移植の血管新生を達成するために、同種脛骨セグメントの栄養椎弓根の顕微手術による吻合が、レシピエント下肢の後肢の筋肉枝に対して行われます。骨の固定は、ロッキングコンプレッションプレートで行われます。次の 2 週間で、同種栄養性椎弓根の開存性を維持するために、移植された動脈静脈束から始まる新しいレシピエント由来の循環が確立されるまで、短期間の免疫抑制が投与されます。

手順の前日にユカタンのミニブタを速くし、制御薬物投与のためにそれらを計量します。鎮静後、耳の静脈に静脈内薬物および輸液用の末梢カテーテルを留置し、鎮痛薬および予防的抗生物質を投与する。次に、ミニブタをウォーミングパッドの仰臥位に置きます。

右後肢を剃り、脚を3回洗います。滅菌した方法で準備し、ドレープします。抗菌加工の切開ドレープを使用して、すべての傷を密閉します。

血圧、脈拍数、体温、呼吸数を監視します。マーカーで切開線を引き、脛骨の前隆起に沿って膝関節の上から脛骨タルート関節まで前方に横方向に切開します。皮膚と皮下組織を解剖し、脛骨を前部コンパートメントの筋肉組織から分離します。

次に、前脛骨筋から一部をその起源から解放します。振動のこぎりを使用して脛骨の隆起の一部を取り除き、視野を改善します。後で血管新生を促進するための動脈静脈束として使用される頭蓋脛骨動脈と静脈を特定します。

次に、骨間膜を開き、尾側脛骨動脈という名前の頭蓋脛骨動脈の下行枝を特定し、これが脛骨骨幹の栄養性茎を生じさせます。次に、頭蓋脛骨動脈と尾脛骨動脈を細心の注意を払って解剖し、脛骨骨幹の栄養性椎弓根を特定します。次に、マイクロクランプで茎を固定します。

血管茎を剥がさないでください。骨血管新生同種移植の吻合に後で使用する前筋コンパートメントの筋枝を特定します。次に、血管茎を含む脛骨セグメントの採取を開始します。

カッティングジグを使用して、事前にサイズ調整され、再現性のある骨切除を確実にします。カッティングジグを脛骨の内側面に固定します。治具に導かれて、正確に3.5センチメートルの距離で平行に骨を切断し、同種移植と3.5センチメートルの欠損の両方を獲得します。

その後、カッティングジグを取り外します。脛骨セグメントを回転させることにより、脛骨セグメントの栄養椎弓根を視覚化します。栄養椎弓根を取り外し、脛骨片を慎重に解放し、その表面に細い筋肉カフを残して、血管茎を含む脛骨セグメントの隆起を完了します。

除去すると、脛骨セグメントは微小血管移植の準備が整います。次に、頭蓋脛骨動脈静脈束を遠位に結紮して、同種脛骨セグメントへの転位を行います。次に、2つの主要な不一致のミニブタの間で採取された脛骨セグメントを交差移植方法で交換します。

頭蓋脛骨動脈静脈束の通過を可能にするために、近位脛骨骨接合側からV字型セグメントを取り外し、遠位骨接合側に穴を開けます。次に、レシピエント動物のAVバンドルを同種移植に導入し、その後の新たな血管新生循環の発達を目指します。骨同種移植の栄養椎弓根を、脛骨前部コンパートメントの準備された筋肉枝に端から端まで吻合します。

9穴3.5ロッキングプレートを使用して骨接合を実現します。筋膜と層状の皮膚の閉鎖を行います。最後に、創傷に閉塞性圧縮包帯を塗布します。

術後の免疫抑制剤の投与とモニタリングのために、静脈カテーテルを外頸静脈に留置します。.首の縦方向の前方横切開を通して、静脈を露出させます。トンネリングにより、ヒックマンカテーテルを背中から挿入します。

カテーテルを頸静脈に留置し、非吸収性縫合糸で固定します。さらに、カテーテルを皮膚に固定し、首の層を閉じます。豚が60分間回復するのを待ってから、完全に回復するまで注意深く監視します。

次に、ミニブタを自分のペンに戻し、水を飲み、性欲で食べ物を食べることができます。術後鎮痛には、カルプロフェンを使用してください。.さらに、予防的抗生物質を2週間毎日投与します。

AVバンドル血管新生中に栄養椎弓根を介した骨血管新生同種移植の血流を維持するために、タクロリムス、ミコフェノール酸モフェチル、およびプレドニゾロンからなる3回療法を14日間投与します。免疫抑制剤の1日量を、目標とする血中トラフレベルに応じて調整します。維持用量が得られるまで、プレドニゾロンの初期用量を徐々に減らします。.

記載された技術は、4つのSLAメジャー不一致ユカタンミニブタで成功裏に実行されました。すべてのミニブタは追跡調査が終了するまで生存し、足を引きずることなく歩いていました。血液サンプルの分析では、タクロリムスとミコフェノール酸モフェチルの治療的トラフレベルが達成されたことが示されました。

これにより、術後最初の2週間の拒絶反応による栄養血管の損傷や血栓症を防ぐための適切な免疫抑制が確保されました。その後、同種骨同種移植において新たなレシピエント由来の血液供給が確立され、骨同種循環の必要性がなくなった。25ポイントのスコアリングシステムを使用して、VCAの組み込みを定量化しました。

定期的な放射線評価では、研究期間中の骨PCAの進行性治癒が示されました。内固定は、縮小や緩みを失うことなく維持されました。私たちは、外科的血管新生と短期免疫抑制を組み合わせた試験が可能な、信頼性と再現性のある骨VCAの大動物モデルを開発しました。

このモデルは、血管新生、同種移植生存、および免疫応答の間の相互作用を調査する将来の研究の基礎として機能します。さらに、骨VCA拒絶反応の複雑なプロセスやその他の革新的な免疫モジュール性戦略の描写にも使用できます。