2025年5月2日
このプロトコルは、心拍数、動脈血圧、下大静脈圧と上大静脈圧、心拍リズムなどの血行動態データの継続的かつ長期的な収集を可能にするために、大型動物の無線テレメトリデバイスを埋め込むための外科的方法論を説明しています。
そのため、私たちの研究室では先天性心疾患に焦点を当てた臨床トランスレーショナル研究を実施しており、組織工学的血管移植片の性能を評価し、フォンタン循環に関連する後期の生理学的変化を研究するために、いくつかの大型動物モデルを開発しました。人間とは異なり、大型動物を自由に動かすこと、術後の血行動態モニタリングを密接に行うこと、長期的なデータ収集は、大きな課題となる可能性があります。私たちのプロトコルを使用すると、長期かつリアルタイムの血行動態データを取得できるため、後期の生理学的変化を研究できるだけでなく、動物で目標指向の治療を開始し、最終的には動物の生存率を向上させることができます。
[ナレーター]羊を手術台の右側臥位に置き、スリップノットタイを使用して左前肢の屈曲を固定して胸を露出させます。左頸動脈と内頸静脈の上、胸部入口から頭蓋方向約7センチメートルの5センチメートルの縦方向の皮膚切開を行います。電気焼灼を使用して、皮下脂肪、結合組織、広頸筋を解剖して首の血管を露出させます。鈍的解剖と鋭い解剖の組み合わせを使用して、左頸動脈と内頸静脈から結合組織を円周方向に除去します。次に、カニューレ挿入部位の近位と遠位の両方の血管に二重ループの2-Oシルクタイを通し、一時的な血管結紮を行います。次に、肩甲骨と頸椎の間の左首の付け根に6センチメートルの縦方向の切開を行います。電気焼灼と鈍的解剖を組み合わせて、皮下脂肪と結合組織を解剖し、脊椎に向かって伸びる6×4センチメートルのポケットを作成します。次に、テレメトリデバイスを皮下ポケットに挿入し、2-0シルク縫合糸を使用して所定の位置に固定します。テレメトリデバイスのアンテナを皮下組織の下にトンネルし、2-0シルク縫合糸を使用して所定の位置に固定します。次に、心電図リードを配置するために、首の付け根、左下胸、右胸上部に1センチメートルのカウンター皮膚切開を行います。皮下にトンネルを開けて、これらの切開部をデバイスの本体ポケットに接続し、リード線を意図した位置に誘導します。正の心電図電極を胸骨下部の左側の皮下組織に置き、シリコンチューブを取り外し、その下の鋼線の先端を包み込みます。負極を胸骨上部の右側の皮下組織に配置します。カニューレ挿入前にゲルを使用して圧力カテーテルを準備します。外側デバイスポケットから内側頸部切開部までの皮下トンネルを作成し、6-Oポリプロピレン縫合糸を使用して2本の圧力カテーテルを通し、両方の血管のカニューレ挿入部位の周りに巾着ストリングステッチを配置し、プラスチック製の止血帯で固定します。次に、頸動脈の周りの近位および遠位の2-Oシルク止血帯を締め、11番のブレードメスを使用して巾着ステッチの中央の血管を慎重に切開し、湾曲した止血剤の先端でわずかに拡張します。左心室圧チャネル用の圧力カテーテルを胸部上行大動脈に挿入します。近位シルク止血帯を緩めてカテーテルが通過できるようにし、カテーテルの周りの巾着縫合糸を締めます。前の手順を繰り返して、血圧チャネルの圧力カテーテルを使用して左内頸静脈にカニューレを挿入し、胸部上大静脈に進めます。胸部上大静脈と下行大動脈のカテーテル先端の位置を透視法で確認します。最後に、2-O吸収性縫合糸を使用して広頸筋を再近似します。3-O吸収性縫合糸を使用して深い真皮縫合糸で皮膚を閉じ、4-O吸収性縫合糸を使用して皮下領域を閉じます。ワイヤレス テレメトリ デバイスの埋め込みにより、心拍数、動脈圧、下大静脈または上大静脈圧など、いくつかの心血管パラメーターを継続的にモニタリングできるようになりました。たとえば、フォンタン手術後の1頭の羊の血行動態的傾向は、3日目頃に心拍数のピークを示しましたが、下大静脈圧は、手術時から術後21日目まで、軽度ではあるが持続的な圧力の上昇を示しました。静脈圧の変動は分ごとに観察されましたが、全体的な傾向は、フォンタン循環の確立に続いて、腹部下大静脈圧と胸部上大静脈圧の両方の急激な増加を示しているように見えました。 胸部上大静脈の侵襲的圧力測定では、平均値が2〜4ミリメートルの水銀柱の間で変動し、平均約1.1ミリメートルの水銀柱であったテレメトリデバイスの測定値と密接に対応していました。腹部下大静脈圧は、横臥中に一貫して高く、羊が立位に移行するたびに大幅に低下しました。
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本プロトコルでは、心拍数、動脈血圧、下大静脈および上大静脈圧、心拍リズムを含む血行動態データの連続的かつ長期的な収集を可能にするため、大型動物に無線テレメトリーデバイスを植え込む外科的手法について解説します。
大型動物Fontanモデルにおける連続的なリアルタイム血行動態モニタリングは、疾患の進行と介入効果の正確かつ長期的な評価を可能にすることで、トランスレーショナル心血管研究における重要な課題を解決します。ワイヤレステレメトリーの植込は、慢性的循環不全を標的としたデバイス療法の前臨床評価において、予測精度の向上を支援します。この機能は、心血管デバイス開発におけるメカニズムの低リスク化(de-risking)と標的検証のための強固な生理学的データを提供し、ポートフォリオの意思決定を強化します。
このワイヤレステレメトリープロトコルは、前臨床段階の探索から検証までの連続的なプロセスに組み込まれ、心血管系の研究開発における初期のメカニズム研究とトランスレーショナルなデバイス評価を橋渡しします。