쥐와 토끼 동맥류 모형에 있는 동맥류 관류 그리고 부모 동맥 Patency의 평가를 위한 형광 혈관 조영술
2019년 7월 24일
우리는 형광계 형광 비디오 혈관 조영술 (FVA)를 사용하여 쥐와 토끼에 있는 측벽 동맥류의 동맥류 관류 및 혈관 점성을 능률하게 평가하기 위하여 프로토콜을 제시합니다. 92.6 %의 긍정적 인 예측 값으로, 특별한 장비가 필요하지 않은 간단하지만 매우 효과적이고 경제적 인 방법입니다.
이 방법은 동맥류와 혈관에서 실시간 혈류를 시각화하는 신뢰할 수 있고 쉬운 기술이며 다른 동물 모델에서 사용할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 고가의 장치 나 광범위한 수술을 필요로하지 않고 수술 중 혈류의 시각화를 용이하게한다는 것입니다. 절차를 시작하기 전에 검은 색 테이프를 사용하여 녹색 밴드 패스 필터를 고정하여 손전등에 여기 필터 역할을합니다.
손전등만 청색광을 방출하는지 확인합니다. 카메라에 녹색 밴드패스 필터를 장착하여 방출 광 필터로 작동합니다. 이제 녹색 표시등만 통과할 수 있어야 합니다.
그런 다음 소독제로 작업 공간을 소독하고 오염을 방지하기 위해 멸균 커튼으로 테이블을 덮습니다. 토끼에서 형광 비디오 혈관 조영술 또는 FVA를 수행하기 위해 마취 된 동물이 척추 위치에 토끼를 배치하기 전에 통증 자극에 반응하지 않는 것을 확인합니다. 흉골 근육 주위목을 면도.
해부된 동맥에 카메라를 집중하고 알루미늄 호일을 사용하여 100 밀리그램/밀리리터의 플루오레세인 나트륨을 함유한 5밀리리터 주사기를 덮습니다. 가능한 한 조명을 끄고 0.3 밀리리터/킬로그램의 형광 나트륨을 카테터의 주입 포트에 정맥내로 주입하십시오. 다음으로, 모든 염료를 주입되었는지 확인하기 위해 식염수 용액의 0.5 밀리리터로 주사기를 플러시하십시오.
그리고 수정 된 손전등으로 수술장을 즉시 비춥시게합니다. 조명이 켜지자마자 수정된 카메라로 촬영을 시작합니다. 혈류는 주입 후 몇 초 이내에 볼 수 있어야합니다.
혈관 조영술 후 혈관의 거시적 분석을 위해 후속 동물의 동맥류 및 부모 동맥 복합체를 절제하거나 임시 클립을 제거 한 후 동맥류 및 /또는 우회의 충진을 관찰하여 흐름의 시각적 확인을 수행합니다. 이 대표적인 연구에서 FVA는 토끼 10개 중 8개에서 수행될 수 있었습니다. 8마리토끼에서 확인된 16개의 동맥류 중 2개의 동맥류는 부모 동맥의 지속적인 관류를 보여주었으며, FVA는 잔류 관류를 가진 5건의 사례를 확인했습니다.
14마리토끼 동맥류는 매크로로 잔류를 나타내지 않았으며, 11마리는 FVA를 사용하여 검출되었다. 잔류 관류는 48마리의 쥐 중 23마리에서 거시적으로 관찰되었고, 나머지 25마리의 쥐는 잔류 관류의 거시적 징후를 보이지 않았다. 그 후 FVA를 사용하여 거시적 인 관류가없는 23 동맥류 중 22 개가 확인되었습니다.
전체적으로, 27개의 토끼와 쥐 결합케이스 의 25개는 92.6%의 민감도율 92.6%와 94.1%의 특이성 결과로, 이 절차를 시도할 때 가장 중요한 것은 혈관을 제대로 해부하고 형광을 투여하고 시각화할 때 어두운 방에서 일하는 것이다. 이 절차는 눈에 보이는 혈관의 혈류를 평가하기 위해 모든 동물 모델에서 사용할 수 있습니다.
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개요
본 논문은 동물 모델(쥐 및 토끼)에서 플루오레세인 기반의 형광 비디오 혈관 조영술(FVA)을 사용하여 뇌동맥류 관류 및 혈관 개통성을 평가하는 프로토콜을 제시합니다. 이 방법은 92.6%의 높은 양성 예측도로 주목받고 있으며, 특수 장비가 필요하지 않아 간편함과 비용 효율성이 강조됩니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 신경과학
- 혈관 생물학
- 형광 이미징
배경
- 동맥류는 관류 평가 측면에서 상당한 임상적 어려움을 야기합니다.
- 기존 방법들은 고가의 장비와 광범위한 외과적 절차를 필요로 할 수 있습니다.
- 플루오레세인 비디오 혈관 조영술은 실시간 시각화를 위한 해결책을 제공합니다.
- 이 기술이 다양한 동물 모델에 걸쳐 보여주는 범용성은 주목할 만합니다.
연구 목적
- 동맥류 내의 혈류를 시각화하기 위한 신뢰할 수 있는 방법을 개발한다.
- 고가의 장비 없이도 혈관 개통성을 평가한다.
- 연구 분야에서 널리 구현될 수 있는 간단한 프로토콜을 제공한다.
사용된 방법
- 형광 비디오 혈관 조영술(FVA)이 주요 플랫폼으로 활용되었습니다.
- 랫드와 토끼가 실험 동물로 사용되었으며, 특히 수술 중 및 수술 후의 혈류를 평가하였습니다.
- 멀티오믹스 워크플로우는 언급되지 않았습니다.
- 절차에는 동물 마취, 수술 부위 준비, 플루오레세인 나트륨 주입 및 수정된 카메라 설정 활용이 포함되었습니다.
- 주요 단계로는 시각화 중 최소한의 조명을 유지하는 것과 주입 후 이미지 캡처의 정확한 타이밍을 맞추는 것이 포함되었습니다.
주요 결과
- 이 방법은 토끼 10마리 중 8마리에서 혈류를 성공적으로 시각화하였으며, 유의미한 잔류 관류 사례를 확인하였다.
- 평가된 16개의 동맥류 중 11개는 육안으로는 관찰되지 않았으나 FVA를 통해 검출 가능했다.
- 쥐의 경우, 육안적 징후가 보이지 않는 23개의 동맥류 중 22개에서 잔류 관류가 확인되었다.
- 종합적으로, 전체 27개 사례 중 25개 사례에서 FVA를 이용한 관류 확인 결과가 나타났다.
결론
- 본 절차는 동맥류 혈류를 효과적으로 평가할 수 있는 강력한 역량을 보여줍니다.
- FVA의 적용은 실시간 수술 시각화 및 관류 상태의 평가를 용이하게 합니다.
- 이는 연구 환경에서 혈관 질환에 대한 이해도 향상과 평가 기술의 발전으로 이어집니다.
자주 묻는 질문
산업적 관련성 요약
형광 비디오 혈관 조영술(FVA)은 전임상 모델에서 동맥류 관류 및 모혈관 개통성을 실시간으로 평가할 수 있는 저비용의 장비 불필요한 방법을 제공합니다. 높은 민감도와 특이도를 통해 잔존 관류를 신뢰성 있게 검출함으로써, 동맥류 모델에서 불완전한 폐색을 조기에 식별할 수 있습니다. 이러한 역량은 의료 기기의 효능과 수술 기법의 전임상 평가를 위해 정량적이고 재현 가능한 판독 결과를 제공함으로써, 혈관 중재술의 기전적 위험 감소(de-risking)에 기여합니다.
바이오 제약 R&D의 전략적 응용
초기 발견 및 타겟 검증
- 과학적 가치: 뇌동맥류 모델에서 혈류 역학을 시각화함으로써 치료 가설에 대한 검증을 가능하게 합니다.
- 운영적 가치: 고가의 영상 장비 없이도 실시간 직접 관류 평가를 통해 기능적 타겟 검증을 지원합니다.
스크리닝 및 분석법 개발
- 과학적 가치: 연구 전반에 걸쳐 표준화할 수 있는 정량적, 이분법적 관류 결과(존재/부재)를 제공합니다.
- 운영적 가치: 단순한 플루오레세인 주입과 변형된 플래시라이트/카메라 설정을 통해 분석 준비를 용이하게 하여 재현성을 높입니다.
중개 및 전임상 연구
- 과학적 가치: 쥐와 토끼 모델에서 동맥류 폐색 및 모혈관의 무결성을 확인함으로써 발견 단계에서 전임상 검증 단계로의 연결 고리를 제공합니다.
- 운영적 가치: 동맥류 치료 평가를 위한 임상적 종말점과 일치하는, 전이 가능한 관류 지표를 제공합니다.
파이프라인 및 워크플로우 통합
FVA는 초기 모델 검증부터 전임상 평가에 이르는 발견 연속체 내에 적합하며, 리드 최적화 이전의 진행 여부(go/no-go) 결정에 정보를 제공하는 관류 기반의 판독값을 제공합니다.
- 발견 생물학: 동맥류 모델에서 치료 실패를 나타낼 수 있는 잔류 관류를 밝혀냄으로써 가설 검증을 지원합니다.
- 스크리닝: 여러 동물과 시점에 걸쳐 혈관 개통성을 표준화되고 재현 가능하게 평가할 수 있게 합니다.
- 분석: 대조군과 중재군 간의 비교가 가능한 명확한 관류 판독값(거시적 및 FVA 확인)을 생성합니다.
- 중개 연구: 해부학적으로 유의미한 동맥류 모델에서 폐색을 검증함으로써 전임상 관류 데이터를 임상적 관련성과 연결합니다.
- 기업적 재사용: 다양한 혈관 연구 프로그램에 적용 가능한 플랫폼 독립적이며 진입 장벽이 낮은 기술을 제시합니다.
운영 및 기업적 영향
- 과학적 가치: 거시적 검사로 놓칠 수 있는 관류를 검출함으로써 동맥류 모델의 예측 신뢰도를 높입니다.
- 운영적 가치: 플루오레세인 나트륨, 손전등, 카메라 필터만으로 가능하여 저비용의 고처리량 사용이 가능합니다.
- 전략적 가치: 폐쇄 평가의 정확도를 개선하여 전임상 프로그램의 생물학적 위험을 줄입니다.
- 포트폴리오 영향: 검증된 관류 결과를 바탕으로 동맥류 중재술의 위험 조정 우선순위 결정을 지원합니다.
실행 시 고려 사항
- 미세수술 혈관 박리 및 동맥류 모델 핸들링에 대한 전문 지식이 필요합니다.
- 암실 환경과 청색 여기 및 녹색 방출 필터가 장착된 변형 플래시라이트가 필요합니다.
- 일관된 신호를 위해 플루오레세인 투여량(0.3 mL/kg)과 식염수 세척의 표준화가 요구됩니다.
- 다양한 혈관 크기와 종 특이적 해부학적 구조에 따른 적응 고려 사항이 포함됩니다.
- 외부 광 투과에 의존하므로 표재성 또는 접근 가능한 혈관으로 제한됩니다.
