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방법 논문

토끼의 동정맥루 건설을위한 수정 된 기술

2.4K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/64352

⸱

2023년 2월 10일

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Traditional Chinese Medicine, The First Affiliated Hospital of Soochow University, 2Department of Nephrology, The First Affiliated Hospital of Soochow University, 3Department of Nephrology, Suzhou Science & Technology Town Hospital

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

본 프로토콜은 수정된 노터치 기술을 사용하여 토끼에서 동정맥루를 만들 것을 제안합니다. 이 기술은 정맥 주위 조직을 해부하거나 동맥을 절단하지 않고 총 경동맥과 외부 경정맥의 좌우 문합을 포함합니다.

초록

병치-문합 협착증은 종종 미성숙을 유발하고 동정맥루(AVF)의 개통성을 감소시키는 어려운 문제입니다. 수술 중 정맥과 동맥의 손상과 혈역학 적 변화는 내막 증식을 유발하여 병치 - 문합 협착증을 유발할 수 있습니다. 수술 중 정맥과 동맥의 손상을 줄이기 위해 본 연구에서는 병치-문합 협착증의 비율을 줄이고 AVF 개통성을 개선할 수 있는 AVF 구성을 위한 새로운 수정된 노터치 기술(MNTT)을 제안합니다. MNTT의 혈역학적 변화와 메커니즘을 밝히기 위해 본 연구에서는 이 기법을 이용한 AVF 시술을 제시하였다. 이 절차는 기술적으로 어렵지만 적절한 교육을 받은 후 94.4%의 절차적 성공을 거두었습니다. 궁극적으로, 34마리의 토끼 중 13마리가 수술 4주 후에 기능적 AVF를 보였고, 이는 38.2%의 AVF 개통률을 나타냈습니다. 그러나 4 주째 생존율은 86.1 %였다. 초음파 검사는 AVF 문합을 통한 활성 혈류를 보여주었습니다. 또한, 문합 근처의 정맥과 동맥에서 나선형 층류가 관찰되었으며, 이는 이 기술이 AVF의 혈역학을 개선할 수 있음을 시사합니다. 조직학적 관찰에서 AVF 문합에서 유의한 정맥 내막 증식이 관찰된 반면, 문합의 근위 외부 경정맥(EJV)에서는 유의한 내막 증식이 관찰되지 않았습니다. 이 기술은 AVF 구축을 위한 MNTT 사용의 기본 메커니즘에 대한 이해를 향상시키고 AVF 구축에서 외과적 접근의 추가 최적화를 위한 기술 지원을 제공합니다.

서론

동정맥루(AVF)의 구성은 유지 혈액 투석(MHD)을 받는 환자의 임상 실습에서 널리 사용되며 동정맥 이식편(AVG) 또는 터널형 커프 카테터(TCC)보다 개통성이 높고 합병증이 적습니다.1,2. AVF가 선호하는 혈관 접근 모드이지만 완벽하지 않으며 고유한 한계가 있습니다. 1년 1차 AVF 개통률은 60%-65%에 불과하며 문합 근처 영역 3,4,5에서 많은 실패가 발생합니다.

혈관은 전통적인 외과적 접근 방식에서 다양한 정도의 손상을 입으며 이는 궁극적으로 AVF의 성숙에 영향을 미칩니다. Hörer et al.6이 제안한 노터치 기술(NTT)(보충 그림 1)과 Sadaghianloo et al.7,8 및 Bai et al.9가 제안한 요골 동맥 편위 및 재이식(RADAR)과 같은 새로운 수술 양식은 병치-문합 협착증의 비율을 감소시키고 수술 기술을 수정하여 누공 개통을 개선하도록 설계되었습니다. RADAR의 효과는 NTT의 효과보다 우수했지만 유입 동맥 협착증은 RADAR에서 더 두드러지는 것으로 관찰되었습니다. 수술 중 정맥과 동맥의 손상을 더욱 줄이기 위해 2021년에는 요골 동맥을 절단하지 않고 두부 정맥 주위의 주변 조직을 보존하여 방사성 두부 AVF를 생성하는 새로운 수정된 노터치 기술(MNTT)이 제안되었습니다(보충 그림 1 및 보충 그림 2). 예비 결과는 일차 개통성이 증가하고, 병치-문합 협착증이 감소하고, 동맥 협착증이 없는 것으로 나타났습니다10,11.

현재 MNTT를 이용한 AVF 동물모델의 부족을 고려하고, AVF 수술에서 MNTT의 기전을 추가로 탐색하기 위해 본 연구에서는 MNTT를 이용한 총경동맥(CCA)-외경정맥(EJV) AVF 시술을 소개한다.

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프로토콜

실험동물을 이용한 실험절차는 난징의과대학 실험동물복지윤리위원회의 승인을 받았다. 생후 10개월의 뉴질랜드 토끼(남녀 모두, 체중, 3.18 ± 0.24 kg)를 본 연구에 사용하였다. 동물들은 상업적 공급원으로부터 입수하였다 ( 재료의 표 참조).

1. 동물 준비

  1. 가장자리 귀 정맥에 tiletamine hydrochloride와 zolazepam hydrochloride(3mg/kg)를 혼합 정맥 주사하고 sumianxin II(0.02mL/kg)를 근육내 주사하여 뒷다리 근육에 토끼를 마취합니다.
    알림: 약 1-3분 후에 마취 효과가 안정화됩니다. 진행하기 전에 목 뒤의 피부를 꼬집고 각막 반사를 관찰하여 마취 수준을 확인해야합니다. 필요한 경우 수술 중에 틸레타민 염산염, 졸라제팜 염산염(0.5mg/kg) 및 수미안신 II(0.01mL/kg)를 추가할 수 있습니다.
  2. 토끼를 앙와위 자세로 고정 된 테이블 ( 재료 표 참조)에 놓고 팔다리와 앞니를 묶습니다.
  3. 전기 면도기를 사용하여 목과 가슴 위쪽을 면도하고 동물 제모 크림으로 머리카락을 제거하십시오 ( 재료 표 참조).
  4. 수술 장비를 고압 증기 멸균하고 포비돈 요오드 용액으로 수술 부위를 세척하여 수술 중 무균 상태를 유지하십시오.

2. 피부 절개

  1. 토끼의 머리를 외과 의사쪽으로 향하게하십시오.
  2. 수술용 가위나 메스 칼날을 사용하여 하악과 흉쇄골 관절 사이에 ~3cm의 세로 절개를 합니다.

3. 외경정맥(EJV)의 준비

  1. 절개 부위를 노출시키고 올바른 EJV를 식별합니다. EJV와 혈관 주위 조직이 명확하게 보이고 해부되지 않았는지 확인하십시오.
    참고: EJV는 거꾸로 된 "Y" 패턴을 나타내며 내측 목에 가까운 가지를 문합해야 합니다.
  2. 혈관 클램프가 EJV에 수직 인 방향을 따라 통과 할 수있는 터널을 만듭니다 ( 재료 표 참조). 터널 양쪽의 개구부와 EJV 사이의 거리가 >1cm인지 확인합니다.
  3. 혈관 cl을 배치amp 터널을 따라.
  4. 동일한 방법을 사용하여 원위 EJV에서 다른 터널(3.2단계와 동일)을 만듭니다.
    알림: 두 터널 사이의 거리가 ≥2cm인지 확인하십시오.
  5. 4-0 봉합사( 재료 표 참조)와 혈관 클램프를 터널을 따라 적용하여 혈류를 조절합니다(그림 1A).

4. 총경동맥(CCA) 해부 및 준비

  1. 겸자( 재료 표 참조)를 사용하여 기관 측면과 흉쇄유돌근 내측의 CCA를 탐색합니다.
    참고: CCA는 박동성이 있으며 경추 신경과 평행하게 움직입니다.
  2. CCA를 약 2cm 길이로 무뚝뚝하게 해부합니다.
    알림: 깊은 동맥 경로로 미주 신경과 그 가지의 손상을 피하십시오.
  3. 필요할 때 혈류를 조절하기 위해 CCA 주위에 4-0 봉합사를 놓습니다.
  4. 혈관 클램프 적용( 재료 표 참조) 가능한 한 원위 및 근위부(그림 1B).

5. 문합 준비

  1. 정맥 절개술 및 문합의 경우 미세 가위 ( 재료 표 참조)를 사용하여 주변 조직이없는 EJV (길이 4mm)의 내부 부분을 해부합니다.
  2. 정맥 중앙에 미세 가위로 4mm 길이의 세로 절개를합니다. 혈전증을 예방하기 위해 헤파린 용액(100IU/mL)으로 정맥을 헹굽니다.
  3. 날카로운 칼날과 미세 가위를 사용하여 동맥 전벽에 약 4mm 크기의 세로 절개를합니다. 혈관에 혈액이 없어질 때까지 100IU/mL 헤파린 용액으로 동맥을 헹굽니다.

6. 좌우 문합

  1. EJV와 CCA를 최대한 가깝게 당깁니다.
  2. 8-0을 사용하여 CCA 및 EJV의 좌우 문합을 위해 Kunlin의 기술12 를 적용합니다. 비 흡수성 봉합사 ( 재료 표 참조). 먼저 혈관의 후벽을 봉합하고(그림 1C), 그 다음에 혈관의 전벽을 봉합합니다.
    참고: 토끼의 EJV 벽은 얇기 때문에 나중에 문합의 개통성을 손상시킬 수 있는 혈관 손상을 방지하기 위해 수술 중에 주의를 기울여야 합니다. 혈관 문합의 과정에서 헤파린 용액(100IU/mL)을 반복적으로 사용하여 혈전증을 예방하기 위해 내강을 헹구어야 합니다.

7. 정맥의 혈관 클램프 제거 및 결찰

  1. CCA의 원위 혈관 클램프, EJV의 근위 혈관 클램프 및 CCA의 근위 혈관 클램프를 차례로 제거합니다. 문합을 통한 활성 혈류를 관찰하십시오.
  2. 이전에 배치된 4-0 봉합사를 사용하여 EJV의 말단부를 합사합니다. EJV의 원위 혈관 클램프를 제거합니다.
  3. CCA 주위에 배치된 봉합사를 제거합니다(그림 1D).

8. 피부 봉합 및 수술 후 관리

  1. 수술 부위에 심각한 출혈이 없는지 확인한 후 중단 된 봉합사 (4-0)를 사용하여 목의 피부를 닫습니다.
  2. 토끼가 완전히 회복 될 때까지 새장에 넣으십시오. 일반적으로 30-45분이 소요됩니다.
    참고: 회복이 불완전하거나 지연된 경우 수술 부위의 출혈로 인해 토끼가 혈역학적 쇼크를 경험하지 않도록 주의해야 합니다. 필요한 경우 수술 후 Sumianxin II(0.01mL/kg)를 투여합니다.

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결과

이 기술의 성공적인 적용의 결과는 토끼 목에 특허 AVF입니다. 이 연구는 성공을 평가하기 위해 다음 기준을 사용했습니다: (1) 혈관 문합이 완료되면 AVF의 정맥 떨림을 만질 수 있고 혈관 잡음을 들을 수 있습니다. (2) AVF가 확립된 지 4주 후, 내부 누공 문합을 통한 활성 혈류는 컬러 도플러 초음파로 측정할 수 있습니다. (3) AVF가 확립된 지 4주 후, 헤마톡실린-에오신(H&E) 염색은 AVF 문합에서 상당한 정맥 내막 증식을 보여줍니다.

총 36마리의 건강한 뉴질랜드 토끼가 이 연구에 포함되었습니다. 총 34마리의 토끼가 MNTT를 사용하여 즉시 성공적인 AVF를 가졌습니다. 3 마리의 토끼는 수술 후 출혈이 심했고 1 마리는 출혈로 사망했습니다. 나머지 두 마리의 토끼는 출혈을 멈추기 위해 압축 지혈이 필요했습니다. 또한 재채기, 기침, 콧물, 식욕 부진, 설사 등의 일반적인 증상으로 수술 후 4마리의 토끼가 사망했습니다. 마지막으로, 31마리의 토끼...

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토론

현재 AVF에 사용할 수 있는 여러 동물 모델이 있습니다. 그 중, 돼지, 양, 개는 주로 대형 동물 모델로 사용된다13,14,15. 사용된 작은 동물 모델은 토끼, 래트 및 마우스를 포함한다16,17,18. 이 연구에는 뉴질랜드 토끼가 사용되었습니다. 뉴질랜드 토끼는 EJV 주변에 풍부한 정맥 조직을 가지고 있어 MNTT 방법 연구에 도움이 됩니다. 뉴질랜드 토끼 사용의 장점은 간단한 외과 수술, 편리한 수유 및 저렴한 비용입니다. 그러나 대형 동물 모델은 혈역학을 연구할 때 토끼 모델보다 이점이 있습니다.

본 연구에서는 정맥 주위 조직을 절개하거...

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공개 사항

저자는 이 절차에 사용된 약물 및 재료와 관련된 잠재적인 이해 상충이 없습니다.

감사의 글

이 연구는 쑤저우 과학 기술 계획 프로젝트(SYS2020077), 쑤저우 하이테크 존 의료 및 건강 과학 기술 계획 프로젝트(2020z001), 쑤저우 과학 기술 개발 계획 프로젝트-의료 및 건강 과학 기술 혁신(SYK2021030), 난징 의과 대학 과학 기술 개발 기금-일반 프로젝트(NMUB20210253), 쑤저우 과학 기술국 기초 연구 프로젝트 적용 (No.SYSD2019205, No.SYS2020119), 장쑤성 한의학 과학기술 개발 계획 프로젝트(No.MS2021098), 교육부 산학협력 협력 교육 프로젝트(No. 202102242003), 장쑤성 제6차 "333 고위급 인재 양성" 프로젝트, 쑤저우 과학기술시립병원 2022 병원급 사전연구기금 프로젝트(SZKJCYY2022014), 쑤저우 "KeJiaoXingWei" 청소년 과학기술 프로젝트 (KJXW2022086)입니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
동물 제모 푸저우 Feijing 생명공학 Co., Ltd.PH1877
곡선형 지혈 겸자Xinhua Surgical Instrument Co., Ltd.ZH131R/RN
해부 겸자Xinhua Surgical Instrument Co., Ltd.ZDO25R/RN
전기 면도기Shenbao Technology Co., LtdPGC-660
고정 테이블Zhenhua Biomedical Instrument Co., LtdZH-DSB019
Halsey 바늘 홀더Xinhua Surgical Instrument Co., Ltd.ZM208R/RN
헤파린 도듐 주입Jiangsu Wanbang Biochemical Pharmaceutical Group Co., Ltd.
의학 거즈 드레싱Nanchang Kangjie 의학 위생 제품 Co., 주식 회사20172640135
마이크로 겸자Xinhua 외과 기구 Co., 주식 회사.ZD275RN/T
마이크로 바늘 홀더 겸자Xinhua 외과 기구 Co., 주식 회사.ZF2618RB/T
마이크로 가위Xinhua Surgical Instrument Co., Ltd.ZF022T
비 실크 봉합사 4-0Kollsut Medical Instrument Co., Ltd.NMB020RRCN26C075-1
비흡수성 봉합사 8-0 (이중 바늘)양저우 Yuankang 의료 기기 Co., 주식 회사.
Povidone 요오드 솔루션Shanghai Likang Disinfection High-tech Co., Ltd.
린스 바늘Jiangsu Tonghui Medical Instrument Co., Ltd20180039
메스 핸들Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd. 수술 도구 공장J11030
날카로운 블레이드Suzhou 의료 제품 공장 Co., Ltd.
염화나트륨 주입  (100mL)Guangdong Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. (광동 오츠카 제약)
Sugical 가위Xinhua 외과 기구 Co., 주식 회사.ZC120R/RN
Sumianxin IIJilin Dunhua Shengda 동물 제약 Co., Ltd.
20180801 바늘이 있는 주사기?5mL)BD medical devices (Shanghai) Co., Ltd2006116
주사용 틸레타민 염산염 및 Zolazepam 염산염Virbac Pet Health, 프랑스83888204
삼각형 바늘Hangzhou Huawei medical supplies Co., Ltd7X17
혈관 클램프Xinhua Surgical Instrument Co., Ltd.
뉴질랜드 토끼Suzhou Huqiao Biological Co., Ltd.SCXK2020-0001
H3202061210299023602310512TY21232001B21K0904ZF220RN

참고문헌

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  7. Sadaghianloo, N., et al. Salvage of early-failing radiocephalic fistulae with techniques that minimize venous dissection. Annals of Vascular Surgery. 29 (7), 1475-1479 (2015).
  8. Sadaghianloo, N., et al. Radial artery deviation and reimplantation inhibits venous juxta-anastomotic stenosis and increases primary patency of radial-cephalic fistulas for hemodialysis. Journal of Vascular Surgery. 64 (3), 698-706 (2016).
  9. Bai, H., et al. Artery to vein configuration of arteriovenous fistula improves hemodynamics to increase maturation and patency. Science Translational Medicine. 12 (557), (2020).
  10. Zhang, Y. Y., Wang, X. H., Liu, Z., Hou, G. C. Creating radio-cephalic arteriovenous fistula in the forearm with a modified no-touch technique. Journal of Visualized Experiments. (182), e62784(2022).
  11. Hou, G. C., et al. Modified no-touch technique for radio-cephalic arteriovenous fistula increases primary patency and decreases juxta-anastomotic stenosis. The Journal of Vascular Access. , (2022).
  12. Kunlin, J. Long vein transplantation in treatment of ischemia caused by arteritis. Revue de Chirurgie. 70 (7-8), 206-235 (1951).
  13. Wang, Y., et al. Venous stenosis in a pig arteriovenous fistula model--Anatomy, mechanisms and cellular phenotypes. Nephrology, Dialysis, Transplantation. 23 (2), 525-533 (2008).
  14. Marius, C. F., et al. Sheep model of hemodialysis arteriovenous fistula using superficial veins. Seminars in Dialysis. 28 (6), 687-691 (2015).
  15. Ramacciotti, E., et al. Fistula size and hemodynamics: An experimental model in canine femoral arteriovenous fistulas. The Journal of Vascular Access. 8 (1), 33-43 (2008).
  16. Eiketsu, S., et al. Arterial enlargement, tortuosity, and intimal thickening in response to sequential exposure to high and low wall shear stress. Journal of Vascular Surgery. 39 (3), 601-612 (2004).
  17. Eddie, M., et al. A new arteriovenous fistula model to study the development of neointimal hyperplasia. Journal of Vascular Research. 49 (2), 123-131 (2012).
  18. Karl, A. N., et al. The murine dialysis fistula model exhibits a senescence phenotype: pathobiological mechanisms and therapeutic potential. American Journal of Physiology. Renal Physiology. 315 (5), 1493-1499 (2018).
  19. Hong, S. Y., et al. Clinical analysis of radiocephalic fistula using side-to-side anastomosis with distal cephalic vein ligation. The Korean Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 46 (6), 439-443 (2013).
  20. Tang, W. G., et al. A meta-analysis of traditional and functional end-to-side anastomosis in radiocephalic fistula for dialysis access. International Urology and Nephrology. 53 (7), 1373-1382 (2021).
  21. Marie, Y., et al. Patterns of blood flow as a predictor of maturation of arteriovenous fistula for haemodialysis. The Journal of Vascular Access. 15 (3), 169-174 (2014).
  22. Srivastava, A., et al. Spiral laminar flow, the earliest predictor for maturation of arteriovenous fistula for hemodialysis access. Indian Journal of Urology. 31 (3), 240-244 (2015).
  23. Loveland-Jones, C. E., et al. A new model of arteriovenous fistula to study hemodialysis access complications. The Journal of Vascular Access. 15 (5), 351-357 (2014).
  24. Wong, C. Y., et al. Vascular remodeling and intimal hyperplasia in a novel murine model of arteriovenous fistula failure. Journal of Vascular Surgery. 59 (1), 192-201 (2014).

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