Szkolenie wyrafinowanej techniki mikrochirurgicznej: wstawienie zewnętrznego przeszczepu żyły szyjnej do wspólnej tętnicy szyjnej u szczurów
November 11th, 2012
Przerost neointimy jest główną przyczyną zwężenia w żyłach tętniczych. Proponujemy nowy protokół, w którym prawa żyła szyjna zewnętrzna jest szczepiona techniką mankietową w tętnicy szyjnej wspólnej szczurów Sprague Dawley. Wskaźnik przeżycia wynosił 100 % w momencie złożenia ofiary.
Przerost neointimy jest jedną z głównych przyczyn zwężenia żył tętniczych stosowanych w chirurgii pomostowania tętnic wieńcowych, w operacji pomostowania tętnic obwodowych, a także w przeszczepie żył tętniczych przetok żylnych. Interpozycja w tętnicy szyjnej wspólnej została przeprowadzona w kilku projektach badawczych mających na celu zbadanie etiologii przerostu neointencji i opcji terapeutycznych, aby go obecnie rozwiązać. Jednak konwencjonalne techniki mikrochirurgiczne wykorzystujące małe modele zwierzęce są skomplikowane, frustrujące i wymagają nadmiernego poświęcenia zwierząt doświadczalnych, aby uprościć całą procedurę.
Ten film ilustruje szczegółowy protokół operacji, który pomoże początkującemu chirurgowi nauczyć się techniki cięcia i przeszczepu żyły. Pomiędzy pozycjami we wspólnej tętnicy wozowej 21 samic szczurów widłowych z komercyjnego hodowcy podzielono na trzy równe grupy, które poddano operacjom i uśmiercono odpowiednio w 21, 42 i 84 dniu. Znieczulenie ogólne zwierząt indukowano za pomocą pudełka z pleksiglasu podłączonego do aparatu anestezjologicznego ustawionego na przepływ tlenu jednego litra na minutę i sztalugowego parownika fluorowego z 5% gazem znieczulającym.
Na tym rysunku widać naukowców przed transakcją prawego mięśnia wyrostka sutkowatego cla. Żyła szyjna zewnętrzna jest pokazana tutaj. Tutaj widzisz naukowców po transakcji prawego mięśnia mostkowo-obojczykowo-sutkowego, gdzie ujawnia się prawa tętnica szyjna wspólna i prawy nerw błędny.
Podczas kolejnej operacji zespolenia wykonuje się techniką mankietową. Mankiety wykonane są ręcznie z plastikowej rurki wyciętej na długość trzech milimetrów. Mankiety te składają się z rurowego korpusu mankietu, w tym całej objętości plastikowej rurki i uchwytu mankietu składającego się z połowy objętości mankietu.
Zarówno korpus mankietu, jak i uchwyt mankietu są jednakowo długie. Mankiet naciąga się na wspólną tętnicę keratynową. Naczynie i uchwyt mankietu można bezpiecznie zacisnąć razem za pomocą zacisku mini bulldog.
Następnie naczynie jest odwracane i naciągane na zewnętrzną stronę korpusu mankietu. Następnie mocuje się go jedwabną ligaturą. W ten sposób lumina kubka pokryta jest śródbłonkiem.
Przeszczep żylny można nasunąć na oba miseczkowate kikuty tętnicy szyjnej wspólnej i przymocować za pomocą jedwabnej ligatury. Aby zapobiec tworzeniu się skrzepliny, szczególnie w zespoleniu dystalnym, konieczne jest zamocowanie opaski przeszczepu żyły bardzo blisko brzegu mankietu, aby uniknąć kontaktu krwi z opaską utrzymującą tętnicę na miejscu, Środkowe nacięcie szyjki macicy o długości 2,5 centymetra wykonuje się bezpośrednio nad mostkiem bocznym do mostka mięśnia sutkowatego CDO. Widać szeroką żyłę szyjną zewnętrzną, która jest całkowicie oddzielona od otaczających tkanek.
Tutaj można zobaczyć w pełni zmobilizowaną żyłę szyjną zewnętrzną, w której dopływy żylne zostały podwiązane siedmioma jedwabnymi szwami. Mięsień wyrostka mostkowego chito jest tutaj przygotowywany po transakcji mięśnia mostkowo-obojczykowo-sutkowego. Możesz teraz zobaczyć prawą wspólną tętnicę keratynową.
Wspólna tętnica keratynowa jest starannie przygotowywana, uważając, aby nie uciskać tętnicy ani nerwu błędnego, a teraz możesz zobaczyć wspólną tętnicę keratynową na całej jej długości. Następnie podwiązuje się go dwukrotnie w środku siedmioma jedwabnymi szwami. Następnie tętnica szyjna wspólna zostaje przecięta dokładnie między dwoma ligaturami.
Nylonowy mankiet składający się z korpusu i uchwytu jest następnie nasunięty na dystalny koniec wspólnej tętnicy keratynowej przy czym uchwyt mankietu leży za naczyniem. Następnie mankietowany koniec dystalnej wspólnej tętnicy keratynowej jest zaciskany za pomocą zacisku mini bulldog bezpośrednio na uchwycie mankietu. Zapewnia to stabilność.
Następnie tętnica jest przecinana bezpośrednio za ligaturą, przy czym powstały kikut tętniczy powinien być tak długi jak korpus mankietu. Światło tętnicy przepłukuje się roztworem soli fizjologicznej heparyny. Następnie pętlę podwiązania odkłada się na bok.
Natychmiast po tym kikut tętnicy jest podciągany do góry i wsuwany jak rękaw na korpus mankietu. Następnie pętla podwiązania jest mocno naciągana i wiązana, aby zapobiec wyślizgnięciu się tętnicy z rękawa. Stosujemy sztuczkę polegającą zarówno na ścianie tętnicy, jak i na szwie, jednocześnie ściskanych parą kleszczy, a lewe kleszcze tworzą węzeł.
Następnie tę samą procedurę powtarza się dla bliższego kikuta tętnicy, wsuwając mankiet przez proksymalny koniec mankietowanej wspólnej tętnicy keratynowej z mankietem, przecinając tętnicę, płucząc, umieszczając pętlę podwiązaną na kikutu tętnicy, wsuwając kikut tętnicy na mankiet, a na koniec zawiązując pętlę podwiązania. Wycina się jednocentymetrowy odcinek zaciśniętej żyły szyjnej zewnętrznej. Dwie tętnice z mankietem są zbyt daleko od siebie, aby wstawienie żylne mogło przybliżyć prawidłową odległość do zabiegu.
Wokół każdego zacisku mini buldoga owinięty jest szew z trzema, a oba szwy są skrzyżowane. Następnie szwy są naciągane w przeciwnych kierunkach, umożliwiając w ten sposób prawidłowe ułożenie miseczek kikutów tętniczych. Płukanie roztworem soli fizjologicznej heparyny.
Po zapętleniu szwu wokół miseczki dystalnej tętnicy keratynowej jeden koniec odwróconego i przepłukanego odcinka żyły jest nasunięty na dystalną tętnicę keratynową z mankietem. Następnie szew jest wiązany we właściwej pozycji. Dlatego ważne jest, aby upewnić się, że podwiązanie obejmuje cały obwód przeszczepu żyły.
Teraz odcinek żyły jest ponownie płukany roztworem soli fizjologicznej heparyny, a drugi koniec odcinka żyły jest nasunięty na kikut bliższej tętnicy keratynowej . Następnie ligatura jest zakończona. Tutaj możesz zobaczyć pełny przeszczep wstawki żylnej.
Następnie dwa zaciski mini buldoga są usuwane. Najpierw dystalny, a następnie proksymalny. Wreszcie przeszczep wszczepienia żylnego w tętnicy jest na miejscu.
Pulsację można zaobserwować we wspólnej tętnicy kartołkowej i przeszczepie żylnym. Po zdjęciu klamer do zamknięcia rany, zakłada się podskórny szew biegowy z czterema oh Vicryl, przy czym szew trzy-oh Vicryl jest używany do szwu biegnącego skóry. Zwierzęta znaleziono na płaskiej papierowej pościeli pod lampą ocieplającą na podczerwień.
Zwierzętom wstrzyknięto pooperacyjnie solankę norfinę w stężeniu od 0,03 do 0,05 miligrama na kilogram masy ciała SC co osiem do 12 godzin przez dwa dni, 100% zwierząt przeżyło w momencie złożenia ofiary. Ponadto wskaźnik drożności przeszczepów wynosił 60% dla pierwszych 10 operowanych zwierząt i 82% dla pozostałych 11 zwierząt. Przepływ krwi w momencie składania ofiary wynosił osiem plus minus trzy mililitry na minutę.
Dzięki zastosowaniu techniki mankietowej naczynia o różnych średnicach światła mogą być zespolene. Ważne jest, aby podwiązać cały obwód naczyń z mankietem i TED, aby uniknąć krwawienia po reperfuzji. Aby zapobiec tworzeniu się skrzepliny, zwłaszcza w zespoleniu dystalnym, konieczne jest zamocowanie opaski przeszczepu żyły bardzo blisko brzegu mankietu, aby uniknąć kontaktu krwi z opaską utrzymującą tętnicę na miejscu.
Model ten jest bardzo przydatny do symulacji hemodynamiki dużej prędkości krwi i niskiego naprężenia ścinającego oraz do badania mechanizmów wpływających na rozwój przerostu neointimal. W przeciwieństwie do procedury wykorzystującej żyłę główną jako przeszczep, ten automatyczny przeszczep z wykorzystaniem zewnętrznej żyły szyjnej jako przeszczepu zmniejsza niezbędną liczbę zwierząt doświadczalnych o połowę. Ostatecznie wstawienie zewnętrznego przeszczepu żyły szyjnej do wspólnej tętnicy keratynowej jest wyrafinowaną techniką mikrochirurgiczną.
Ten film pomaga chirurgowi Sonata opanować to w jak najkrótszym czasie przy mniejszym marnotrawstwie zwierząt doświadczalnych. Model ten jest doskonałym środkiem dla początkujących chirurgów do ćwiczenia techniki mankietu, która jest obecnie stosowana w przeszczepach narządów litych u małych zwierząt.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Przegląd
Niniejsze badanie przedstawia nowy protokół przeszczepienia prawej żyły szyjnej zewnętrznej z wykorzystaniem techniki mankietowej w tętnicy szyjnej wspólnej u szczurów Sprague Dawley. Podejście ma na celu uproszczenie procedury chirurgicznej i poprawę wyników związanych z hiperplazją neointima, będącą główną przyczyną zwężenia w zarterializowanych żyłach.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauki
- Chirurgia naczyniowa
- Modele zwierzęce
Tło
- Hiperplazja neointima przyczynia się do zwężenia w zarterializowanych żyłach.
- Obecne mikochirutgiczne techniki są skomplikowane i wymagają znacznej ilości ofiar zwierzęcych.
- Zrozumienie etiologii hiperplazji neointima jest kluczowe dla opracowania strategii terapeutycznych.
- Interpozycja w tętnicy szyjnej wspólnej była badana w różnych badaniach.
Cel badania
- Aby zademonstrować uproszczony protokół chirurgiczny dla przeszczepu żył.
- Aby poprawić wskaźnik przeżywalności przeszczepowanych żył w modelu na szczurach.
- Aby zapewnić szczegółowy film instruktażowy dla początkujących chirurgów.
Stosowane metody
- Zastosowanie techniki mankietowej do anastomozy u szczurów Sprague Dawley.
- Znieczulenie ogólne było podawane za pomocą szkła akrylowego podłączonego do aparatu znieczulającego.
- Szczegółowe kroki chirurgiczne zostały zilustrowane, w tym przygotowanie żyły szyjnej zewnętrznej i tętnicy szyjnej wspólnej.
- Opieka pooperacyjna i monitorowanie żywotności przeszczepu zostały przeprowadzone.
Główne wyniki
- Wskaźnik przeżywalności przeszczepowanych żył wynosił 100% w momencie ofiary.
- Technika mankietowa ułatwiła pomyślną anastomozę.
- Pulsacja była obserwowana zarówno w tętnicy szyjnej wspólnej, jak i w przeszczepionym naczyniu żylnym po zabiegu.
- Szczegółowe obserwacje procesu chirurgicznego zostały udokumentowane dla celów edukacyjnych.
Wnioski
- Zaproponowany protokół upraszcza procedurę chirurgiczną przeszczepiania żył.
- Wysokie wskaźniki przeżywalności wskazują na skuteczność techniki mankietowej.
- Niniejsze badanie dostarcza cenny zasób do szkolenia początkujących chirurgów w dziedzinie chirurgii naczyniowej.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
This microsurgical protocol addresses a key challenge in vascular research: modeling neointimal hyperplasia in arterialized vein grafts, a primary cause of stenosis in coronary and peripheral bypass surgeries and arteriovenous fistulas. By simplifying external jugular vein interposition in the rat carotid artery using the cuff technique, the method reduces animal use and improves procedural standardization. This supports preclinical target validation and mechanistic de-risking in cardiovascular therapeutic development.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to neointimal hyperplasia pathogenesis in arterialized grafts.
- Operational Value: Provides a reproducible rodent model for studying vascular remodeling pathways without requiring donor animals.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantifiable endpoints such as graft patency rate (60–82%) and blood flow (8±3 mL/min) for evaluating anti-hyperplastic compounds.
- Operational Value: Standardizes surgical preparation to improve assay reproducibility across laboratories and timepoints (day 21, 42, 84).
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Mimics hemodynamics of high blood velocity and low shear stress relevant to human arterial bypass environments.
- Operational Value: Supports longitudinal assessment of graft integrity across multiple survival timepoints to inform risk-adjusted advancement decisions.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery-to-preclinical continuum by providing a disease-relevant system for evaluating mechanisms of neointimal hyperplasia, enabling lead identification through functional validation of vascular grafts, and supporting preclinical model refinement via standardized surgical execution.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing on molecular drivers of intimal hyperplasia in venous grafts exposed to arterial pressure.
- Screening: Delivers assay-ready grafts with measurable patency and flow metrics for compound screening campaigns.
- Analytics: Outputs include graft survival rate, patency percentage, and hemodynamic flow, enabling quantitative comparison across experimental conditions.
- Translational Research: Uses autologous rat vein grafts to model human arterialized vein pathology, enhancing translational continuity.
- Enterprise Reuse: Establishes a standardized, teachable surgical protocol that reduces inter-user variability and supports multi-site preclinical programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in vascular graft failure models by enabling precise study of neointimal hyperplasia triggers.
- Operational Value: Cuts animal use by half compared to caval vein models through auto-transplantation, improving ethical and economic efficiency.
- Strategic Value: Accelerates go/no-go decisions in cardiovascular programs by providing early predictive confidence in graft performance.
- Portfolio Impact: Enables risk-based prioritization of anti-stenotic therapies through reliable, quantifiable preclinical readouts.
Implementation Considerations
- Requires microsurgical expertise in vessel handling, anastomosis, and ligation techniques.
- Depends on specialized instruments including mini bulldog clamps, forceps, and suture materials (7-0 silk, 3-0 Vicryl).
- Necessitates standardized training to ensure consistent cuff preparation and vein graft positioning across operators.
- Adaptation to other vessel sizes or models may require recalibration of cuff dimensions and ligation tension.
- Long-term patency beyond 84 days was not assessed, limiting chronic disease modeling applications.
