Worek tętniczy Model tętniaka bifurkacji mikrochirurgicznej u królika
May 14th, 2020
Rozwój i testowanie urządzeń wewnątrznaczyniowych do leczenia tętniaków wewnątrzczaszkowych jest nadal bardzo ważne. Większość stosowanych obecnie modeli tętniaków pomija albo ważne cechy zwyrodniałej ściany tętnicy, albo hemodynamikę prawdziwego rozwidlenia. Dlatego naszym celem było zaprojektowanie nowatorskiego modelu bifurkacji worka tętniczego u królików.
Ponieważ opracowanie i testowanie urządzeń wewnątrznaczyniowych w leczeniu tętniaka wewnątrzczaszkowego jest nadal bardzo potrzebne. Zaprojektowaliśmy nowatorski model bifurkacji worka tętniczego u królików. Model ten wykorzystuje jedną, wysoce standaryzowaną i łatwo odtwarzalną technikę mikrochirurgiczną do stworzenia autologicznych tętniaków bifurkacyjnych woreczków z materiałem ze zmodyfikowanymi i niezmodyfikowanymi warunkami ścian u królików.
Po potwierdzeniu braku reakcji na odruch pedałowania u znieczulonego dorosłego królika, wykonaj środkowe nacięcie skóry od brzucha mostka do poziomu krtani i użyj skalpela, nożyczek chirurgicznych i kleszczy, aby ostro wypreparować skórę i tkanki miękkie. Za pomocą mikrokleszczy i nożyczek chirurgicznych wprowadź rozwarstwienie do przedniego górnego grzbietu mięśnia mostkowo-obojczykowo-sutkowego bezpośrednio po lewej stronie. I makroskopowo wykonaj przygotowanie, aby ostrożnie dystalnie oddzielić lewą tętnicę szyjną wspólną od nerwu błędnego, aby uniknąć niedowładu krtani.
Podawać 40 miligramów na mililitr papaweryny miejscowo do tętnicy i umieścić tętnicę nasączoną papaweryną poniżej autologicznej tkanki mięśniowej, aby chronić naczynie przed odwodnieniem pod światłem mikroskopu operacyjnego. Zamień strony i wykonaj tę samą sekcję po prawej stronie zwierzęcia, jak właśnie pokazano. Po wyizolowaniu prawej tętnicy szyjnej wspólnej należy wstrzyknąć ogólnoustrojowo 500 jednostek międzynarodowych heparyny na kilogram za pomocą cewnika do ucha dożylnego.
Po zaciśnięciu ligatury z sześcioma zerami użyj tymczasowego klipsa do naczynia, aby zacisnąć prawą tętnicę szyjną wspólną jak najdalej dystalnie, aby uniknąć uszkodzenia śródbłonka, aby utworzyć długi segment naczynia do nawadniania, aby zapobiec trombogenezie. Aby pobrać woreczek, przetnij dystalne naczynie do czterech zerowych niewchłanialnych ligatur. Następnie przeciąć naczynie dystalnie do ligatury niewchłanialnej 6-0.
Skrupulatnie oczyść worek tętniczy z całej tkanki miękkiej i użyj klipsa do naczynia, aby zmierzyć długość, szerokość i głębokość worka. Jeśli konieczna jest degradacja torebki, należy wstępnie inkubować oczyszczoną torebkę ze 100 jednostkami elastazy wieprzowej rozpuszczonej w pięciu mililitrach buforu Tris w temperaturze pokojowej przez 20 minut. W celu dalszego przygotowania tętnicy szyjnej wspólnej umieść dwa mikrowymazówki bezpośrednio pod tętnicą szyjną wspólną, aby umożliwić powierzchowne przesunięcie naczynia i umieść dodatkowy mikrowacik z niebieską wyściółką pod lewą tętnicą w dalszej trzeciej części dla lepszej wizualizacji tętnicy.
Zmień strony, aby uzyskać dostęp do lewej strony zwierzęcia i użyj mikronożyczek i kleszczy, aby wykonać dwumilimetrowe nacięcie pyska ryby po bliższej stronie prawej tętnicy szyjnej wspólnej. Użyj drugiego zacisku do naczynia tymczasowego, aby zacisnąć lewą dystalną tętnicę szyjną wspólną i zacisnąć proksymalną lewą tętnicę szyjną wspólną za pomocą dwóch dodatkowych klipsów do naczyń tymczasowych. Po umieszczeniu wszystkich klamer należy całkowicie uwolnić dystalną trzecią część lewej tętnicy szyjnej wspólnej z tkanek miękkich i wykonać arterionomię.
Teraz przepłukać naczynie biorcze heparynizowaną solą fizjologiczną i uwolnić kompleks z przydanki, a następnie zszyć prawą tętnicę szyjną wspólną do lewej tętnicy szyjnej wspólnej. Przenieść worek tętniczy z heparynizowanego roztworu soli fizjologicznej do pola operacyjnego, w którym planowane jest rozwidlenie. Utrzymując wszystkie aspekty kompleksu naczyń krwionośnych w stanie nawodnienia za pomocą ciągłego nawadniania solą fizjologiczną, zszyj worek do naczynia, a następnie stopniowo usuń wszystkie tymczasowe zaciski naczyniowe.
Po usunięciu wszystkich zacisków należy podać dożylnie jeden mililitr fluoresceiny w celu wykonania angiografii fluorescencyjnej kompleksu naczyń. Następnie zamknij miejsce operacyjne zgodnie ze standardowymi protokołami. W tej analizie eksperymentalnej zwierzęta z tętniakami indukowanymi metodą życiodajną lub elastazową wykazały wzrost wielkości tętniaka w czasie.
Średni czas trwania zabiegu chirurgicznego dla grupy kontrolnej wynosił 164 plus minus 10 minut w porównaniu do 201 plus minus 13 minut dla grupy zmodyfikowanej. Do powstania tętniaków w grupie kontrolnej potrzebne były średnio 24 plus minus jeden przerwany szew, podczas gdy w grupie elastazowej wymagane było 25 plus minus dwa szwy. Pomiary można następnie wykonać za pomocą trójwymiarowych rekonstrukcji obrazowania MR i szczegółowej analizy histologicznej.
Staranne oddzielenie tętnicy szyjnej wspólnej od nerwu błędnego jest niezbędne do uniknięcia powikłań pooperacyjnych. Aby uniknąć trombogenezy, należy utrzymywać nawodnienie naczynia i kompleksu worków tętniczych. Biorąc pod uwagę doskonałą drożność osiąganą przy wzroście tętniaka w czasie, model ten może służyć jako ważne narzędzie do oceny przedklinicznej nowych urządzeń wewnątrznaczyniowych.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Przegląd
To badanie koncentruje się na opracowaniu nowego modelu rozwidlenia worka tętniczego u królików w celu testowania urządzeń endowazkularycznych przeznaczonych do leczenia tętniaków wewnątrzczaszkowych. Model zapewnia wysoce standaryzowaną i powtarzalną technikę, która symuluje zarówno zmodyfikowane, jak i niezmodyfikowane warunki ściany tętniczej.
Kluczowe elementy badania
Obszar nauki
- Neuronauki
- Biologia naczyniowa
- Rozwój urządzeń endowazkularycznych
Tło
- Istnienie ograniczeń w obecnych modelach tętniaków.
- Znaczenie replikacji hemodynamiki prawdziwych rozwidleń.
- Potrzeba lepszych modeli eksperymentalnych do oceny przedklinicznej.
Cel badania
- Opracowanie ulepszonego modelu rozwidlenia worka tętniczego u królików.
- Ułatwienie testowania urządzeń endowazkularycznych w kontrolowanym środowisku.
- Walidacja efektywności modelu w replikacji wzrostu tętniaka na przestrzeni czasu.
Stosowane metody
- Technika mikrochirurgiczna stosowana do tworzenia autologous owych rozwidleń worka.
- Model biologiczny obejmuje izolację wspólnych tętnic szyjnych u królików.
- Nie wspomniano o przepływach multiomics.
- Kluczowe kroki obejmują zaciśnięcie, heparinizację i szycie tętnic.
- Monitorowanie pooperacyjne wzrostu tętniaka i pomiar jego wielkości.
Główne wyniki
- Wywołane tętniaki wykazywały znaczny wzrost wielkości w czasie.
- Wyniki wskazują, że stosowane protokoły chirurgiczne były skuteczne, z minimalnie inwazyjnymi podejściami, co potwierdza sposób postępowania z naczyniami.
- Podczas procedur ustalono metryki zużycia czasu i materiałów, co wskazuje na powtarzalność.
Wnioski
- Model umożliwia lepszą przedkliniczną ocenę nowych urządzeń endowazkularycznych.
- Podkreśla znaczenie utrzymania nawodnienia naczyń w celu zapobiegania trombogenezie.
- Ustanawia ważne podejście eksperymentalne do badania rozwoju tętniaków i reakcji urządzeń.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Standardized animal models that replicate human aneurysm hemodynamics are critical for preclinical evaluation of endovascular devices. The arterial pouch bifurcation aneurysm model in rabbits enables controlled testing of device performance and biological response under reproducible conditions. This model supports translational continuity from discovery through preclinical device validation, reducing biological uncertainty in device development pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of aneurysm pathophysiology and device-tissue interactions in a controlled in vivo system.
- Supports biological de-risking by modeling both modified and non-modified aneurysm wall conditions.
- Facilitates predictive confidence in target selection for device-based interventions.
Screening & Assay Development
- Provides a validated, reproducible platform for screening endovascular devices in a physiologically relevant setting.
- Enables quantitative assessment of aneurysm growth and device efficacy using imaging and histological endpoints.
- Supports assay standardization and reproducibility for cross-study and cross-device comparisons.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant hemodynamics and wall conditions for translational biomarker development.
- Ensures continuity from discovery-stage device concepts to preclinical validation and risk-adjusted advancement.
- Reduces translational gaps by modeling long-term patency and aneurysm progression under device treatment.
Pipeline & Workflow Integration
This rabbit bifurcation aneurysm model integrates into the preclinical evaluation phase of endovascular device development, bridging early discovery and translational research.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on aneurysm formation and device interaction with vascular tissue.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative outputs for device performance and aneurysm growth.
- Analytics: Enables measurement of aneurysm size and patency via imaging and histology for comparative analysis.
- Translational Research: Provides a disease-relevant system for preclinical validation of device safety and efficacy.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable, standardized animal model for ongoing device pipeline evaluation.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in device-tissue response.
- Operational Value: Enhances reproducibility, standardization, and scalability of preclinical device testing.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and capital efficiency by providing robust preclinical data.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of device candidates.
Implementation Considerations
- Requires microsurgical expertise and familiarity with vascular dissection and anastomosis in rabbits.
- Demands access to imaging modalities such as fluorescence angiography and MR angiography for quantitative assessment.
- Necessitates cross-team standardization of surgical and analytical protocols for reproducibility.
- Adaptation to other animal models or vascular territories may require protocol modification.
- Careful handling is needed to avoid thrombogenesis and postoperative complications, as supported by the protocol.
