インビトロにおける血管再建を行うためのトレーニングと検査システム
October 26th, 2019
ここでは、受講者が磁気アンカー技術を用いて、インビトロで手動血管再建を個別に完了できるトレーニングとテストシステムを紹介します。システムはまた再建の質をテストするために使用することができる。
このビデオでは、研修生が体外で手動血管再建を個別に完了できる新しいトレーニングとテストシステムを紹介します。手作業による血管再建トレーニングは、若い外科医にとって不可欠です。本研究では、磁気アンカー技術を用いて、個別に手動血管再建を完了し、再構成の質をテストできる新規トレーニングと試験システムを紹介する。
これは、トレーニングを開始する前に、機械に0.9パーセントの生理食いで、コントロールパネルと手術床の2つの部分からなる血管再建トレーニングマシンです。これらはビルマの豚から収穫された右と左の腸骨静脈です。静脈の端部をトリミングし、静脈の壁に余分な組織をクリアするために、組織はさみを使用して、静脈を滑らかにします。
これらは、磁気血管破壊、磁気縫合骨折、および磁気縫合引引きです。水の入口に2つの静脈を結び、訓練機の水出口をシルク縫合糸の2本で結びます。このビデオでは、2点血管性アナスタモシスの方法を採用しています。
トレーニングマシンの輪郭を描いた水のレンズを調整し、平行方向に2つの静脈の端部の自由な張力を確保します。静脈に文字列を置き、6時と12時の位置に2つの4-0の牽引縫合糸を置きます。静脈の外側から牽引縫合糸の針を挿入し、その後、外静脈の内側から挿入する。
手袋と縫合糸を拭き取り、縫合糸を損傷しないようにします。静脈の壁を引き裂かないように、少なくとも5つの結び目をそっと結びます。磁気縫合線トラクターの2つのステンレス鋼クランプを使用して、牽引縫合糸をつかみ、強磁性ステンレス鋼の操作フロアにある磁気縫合トラクターの円形磁石を引き付けます。
磁気引力の位置を調整し、2つの静脈の端部が垂直方向に伸ばされることを保証する。磁気血管トラクターの2つの血管クランプを使用して、静脈の内壁とトラクター、円形磁石、手術床の磁気血管トラクターをクランプします。引力の位置を調整し、静脈の内壁が引き込まれ、静脈の後壁がはっきりと露出していることを確認します。
操作床に磁気縫合引きの引き手を引き付けます。ポリプロピレン縫合糸のテールセグメントを12時位置に持たせて、連続縫合糸に針で使用します。2つの静脈のインティマへのインティマ間の接触を確認してください。
静脈の外側から内側に最初の縫合糸を挿入します。その後の縫合糸では、静脈の内側から針を挿入し、その後、他の静脈の外側から挿入する。縫合糸が緩んでいないことを確認してください。
1つの縫合線の後、磁気縫合引き機にポリプロピレン縫合糸が掛かっていることを確認し、磁気ボールがポリプロピレンを押すまでポリプロピレンを穏やかに引っ張ります。約0.3ニュートンの力で縫合糸の針で端を抽出し、その方向はその後、磁気縫合引き引きのボールと平行に、次のステッチに続きます。磁気縫合引き引き機を使用することにより、ポリプロピレン縫合糸の尾部が十分に結ばれている。
縫合糸が続くにつれて、ポリプロピレン縫合糸は短くなる。縫合糸の長さに応じて、3つの磁気ボールのうち最も適した1つを選択し、次いで、磁性ボールの下で縫合を押す。静脈の内側から外側に左縫合糸を挿入して、2つの静脈のインティマとインティマとの接触を確保します。
無アスタモシス後の狭窄を避けるために、同じ縫合マージンと針の間隔が約1ミリメートル維持されていることを確認してください。縫合糸狭窄を防ぐために静脈の壁から5ミリメートル離れて結びます。これは、成長因子とも呼ばれます。
これは、血管が狭窄ではなく膨張できるように、アナスタモ症後の最初の結び目を結ぶときに血管壁から離れた予約スペースです。結び目を結ぶ方法は以前と同じでした。後壁のアナスタモシスの後、磁気血管トラクターを取り外し、尾をトラクター縫合として残し、前壁のアナスタモシスのために6時位置の針でセグメントを使用します。
静脈の外側から針を挿入し、その後、他の静脈の内側から挿入します。他の方法は、後壁の無吸用症の方法と一致した。2つの静脈のインティマとの間の接触を確保する方法は、アナスタモシス後の縫合糸が緩く、狭窄ではないが後方のアナスタモシスの方法と一致していた。
前壁の無断起分後、2本の牽引縫合糸を遮断する。コントロールパネルの0.1キロパスカルの偏差で、摂氏25度で5秒間、ピーク灌流圧力を2キロパスカルに設定します。静脈が漏れなければ、吻当は成功する。
拡散圧力はピケ圧力に上昇し、5秒間維持された。牽引の長さは30センチメートルで、磁気トラクターが提供できる牽引の範囲はゼロから1.8ニュートンである。破断強度試験の結果は、磁気縫合引機がポリプロピレン縫合糸を損傷しないことを示す。
ライブ顕微鏡試験の結果は、手動群と磁気プーラー群の間に有意差がないことを示している。要約すると、磁気トラクターおよび磁気縫合の引き手の助けによって、研修生は手動の血管の抽出を個々に行うことができる。
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概要
この記事は、磁気固定技術を活用した血管の再建のトレーニングとテストのための新しいシステムを提示しています。このシステムは、研修生が個人で練習し、再建の質を評価できるようにします。
主要な研究要素
科学の領域
- 血管手術のトレーニング
- in vitro再建技術
- 磁気固定法
背景
- 手動の血管再建は、若い外科医のトレーニングに不可欠です。
- 既存のトレーニング方法には効果的な評価ツールが不足している可能性があります。
- in vitroモデルの使用は学習成果を向上させることができます。
- 磁気固定技術はトレーニングに革新的なソリューションを提供します。
研究の目的
- 血管再建の個人トレーニングを容易にするシステムを開発すること。
- 再建の質の評価を可能にすること。
- 外科手術のトレーニング方法を改善すること。
使用された方法
- コントロールパネルと操作フロアを備えたトレーニングマシンの設計。
- ビルマブタから採取した右および左大腿静脈の準備。
- トレーニング中に生理的条件をシミュレートするための生理食塩水の使用。
- 再建中の静脈の安定化のための磁気固定の適用。
主要な結果
- このトレーニングシステムは効果的な個人練習を可能にします。
- 血管再建の質は客観的に評価できます。
- 研修生は実際の組織で実践的な経験を得ることができます。
- このシステムは若い外科医の学習経験を向上させます。
結論
- この新しいトレーニングシステムは外科教育のための貴重なツールです。
- それは血管手術における効果的なトレーニングと評価の必要性に対応します。
- 将来の研究では、トレーニングプロセスのさらなる改善を探ることができます。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Reliable in vitro vascular reconstruction models are critical for translational research and preclinical validation of surgical techniques. This training and testing system enables standardized, reproducible manual vascular reconstruction, supporting predictive confidence in procedural outcomes. Its quantitative assessment capabilities position it as a reusable platform for early-stage device and biomaterial evaluation in biopharma R&D portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables mechanistic de-risking of vascular repair hypotheses through controlled, repeatable reconstruction procedures.
- Supports functional validation of surgical techniques and device prototypes in a standardized in vitro environment.
- Facilitates portfolio triage by providing objective quality metrics for vascular reconstruction outcomes.
Screening & Assay Development
- Prepares validated vascular models for downstream device or biomaterial screening workflows.
- Delivers reproducible, quantitative outputs such as perfusion pressure tolerance and suture integrity.
- Enables assay standardization and scalability for comparative evaluation of reconstruction methods.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant vascular models using porcine iliac veins for translational continuity.
- Supports risk-adjusted advancement decisions by quantifying reconstruction quality and mechanical performance.
- Provides predictive de-risking for surgical innovation prior to in vivo or clinical studies.
Pipeline & Workflow Integration
This system integrates into the discovery-to-preclinical continuum by enabling hypothesis testing, device screening, and translational validation of vascular reconstruction techniques.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification for vascular repair strategies.
- Screening: Provides assay-ready, reproducible vascular models with quantitative readouts.
- Analytics: Offers objective measurements such as breaking strength and perfusion pressure for cross-condition comparison.
- Translational Research: Bridges in vitro findings to preclinical models using physiologically relevant tissues.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform for iterative device, biomaterial, or procedural optimization.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in vascular reconstruction research.
- Operational Value: Standardizes training and testing, improving reproducibility and scalability across teams.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient advancement of surgical innovations.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of device, biomaterial, or procedural candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in vascular biology and microsurgical technique for optimal use.
- Needs access to porcine vascular tissues and specialized magnetic instrumentation.
- Demands cross-team standardization of reconstruction protocols and assessment criteria.
- Adaptation to other vascular models may require protocol modification and validation.
- Limitations include in vitro context and absence of systemic physiological factors.
