Mikrochirurgiczne tworzenie gigantycznych tętniaków bifurkacji u królików w celu oceny urządzeń wewnątrznaczyniowych
8 września 2023
Tutaj opisujemy technikę mikrochirurgicznego tworzenia gigantycznych tętniaków bifurkacyjnych u królików w celu oceny urządzeń wewnątrznaczyniowych.
Wiarygodne modele zwierzęce dla gigantycznych tętniaków są rzadkie. Modele te są jednak niezwykle ważne dla rozwoju nowych urządzeń wewnątrznaczyniowych do bezpiecznego leczenia tych tętniaków. Zaletami tej techniki są prawdziwa konstrukcja bifurkacji dla gigantycznych tętniaków, minimalna zachorowalność i wysokie wskaźniki drożności tętniaka z wysoką porównywalnością z ludźmi.
Tętniaki olbrzymie są zmianami trudnymi do leczenia u ludzi. Protokół ten koncentruje się na tworzeniu tych tętniaków i oferuje możliwość testowania nowych urządzeń wewnątrznaczyniowych. Procedurę zademonstruje Camillo Sherif.
Jest starszym liderem badawczym naszej grupy badawczej i ma duże doświadczenie z modelami tętniaków królików. Po znieczuleniu królika należy zaintubować zwierzę za pomocą rurki o średnicy czterech milimetrów i długości 18 milimetrów. Monitoruj głębokość znieczulenia za pomocą szczypania palca u nogi co 15 minut i dostosuj w razie potrzeby.
Za pomocą maszynki do strzyżenia ogol obszar od kąta żuchwy w dół do klatki piersiowej zwierzęcia i zdezynfekuj ogolony obszar chirurgiczny. W celu mikrochirurgicznego stworzenia tętniaków bifurkacyjnych należy naciąć skórę wzdłuż linii środkowej od kąta żuchwy w dół do brzucha piersiowego zwierzęcia za pomocą skalpela. Wykonaj rozwarstwienie w tkance podskórnej.
Następnie pod mikroskopem chirurgicznym wypreparuj dwu- do trzech centymetrów bezgałęziowy odcinek lewej zewnętrznej żyły szyjnej. Kroplami nakładaj wielokrotnie 4% propiverine na naczynia, aby zapobiec skurczowi naczyń krwionośnych, i pięć miligramów na mililitr siarczanu neomycyny w celu kontroli infekcji. Wykonaj podwiązanie proksymalne i dystalne żyły za pomocą szwów niewchłanialnych 6-0.
Zmierz długość żyły, zbierz odcinek żyły i umieść go w heparynizowanym roztworze soli fizjologicznej. Przygotuj obie wspólne tętnice szyjne lub CCA, preparując je od rozwidlenia tętnicy szyjnej do ich początku. Uważnie obserwuj przyśrodkowe gałęzie tętnicze, które zaopatrują krtań, tchawicę i struktury nerwowe.
Zastosuj skroniowy klips mikrochirurgiczny na dystalnym końcu prawego CCA. Używając niewchłanialnych szwów z polifilamentu 6-0, podwiąż prawe CCA proksymalnie bezpośrednio nad pniem ramienno-głowowym i przetnij je. Za pomocą anatomicznych mikrokleszczyków i mikronożyczek usuń przydankę w miejscu zespolenia obu naczyń.
Następnie przyciąć miejsce zespolenia lewego CCA dystalnie i proksymalnie. Wykonać arteriotomię w lewym CCA zgodnie z wielkością planowanego zespolenia z prawym CCA i workiem żylnym. Określ długość arteriotomii na podstawie średnicy przeciwległej tętnicy szyjnej, która wynosi około dwóch milimetrów, oraz planowanego rozmiaru szyjki tętniaka.
Rozmiar powinien wynosić od 3 do 15 milimetrów, biorąc pod uwagę możliwe rozmiary tętniaka i szyi tego modelu. Oczyść miejsce tętniaka pięcioma mililitrami heparynizowanej soli fizjologicznej. Użyj czterech do pięciu niewchłanialnych szwów monofilamentowych 10-0, aby zszyć tylny obwód prawego kikuta CCA za pomocą wcześniej opisanej arteriotomii lewego CCA.
Przytnij kikut prawego CCA wzdłużnie na długość od 1 do 1,5 centymetra. Zespolenie tylnej części worka żylnego z arteriotomią lewego CCA za pomocą szwów 10-0. Następnie zszyj tylną stronę worka żylnego z tylną ścianą prawego CCA za pomocą trzech do czterech szwów.
Zszyj zespolenie przednie w tej samej kolejności, jak pokazano wcześniej. Zwolnij klips czasowy na prawym CCA. Zwykle zespolenie przecieka.
Użyj tego, aby zmyć powietrze i skrzepy krwi. Następnie uszczelnić zespolenie tłuszczem pochodzącym z tkanki podskórnej dostępu chirurgicznego i klejem fibrynowym. Po zabiegu należy podać dożylnie kwas acetylosalicylowy utrzymując dawkę 10 miligramów na kilogram masy ciała.
Nakładaj przezskórny plaster z fentanylem na ogolony obszar przez trzy dni, aby uzyskać pooperacyjną analgezję. Podawaj podskórnie niskocząsteczkową heparynę codziennie przez dwa tygodnie, aby uzyskać pooperacyjną antykoagulację. Dzięki zademonstrowanemu reżimowi udało się osiągnąć 0% śmiertelności i drożności w 11 z 12 tętniaków.
Długość tętniaka wahała się od 21,5 do 25,6 milimetra, a szerokość szyjki od 7,3 do 9,8 milimetra. Obraz zatorowego tętniaka olbrzymiego wspomaganego stentem, który został uchwycony po pobraniu tętniaka, jest pokazany tutaj. W przypadku tętniaków olbrzymich ważne jest, aby rozpocząć zespolenie po tylnej stronie.
Daje to lepszą widoczność i kontrolę w przypadku najtrudniejszych szwów zabiegu. Urządzenia wewnątrznaczyniowe mogą być wszczepiane i wykorzystywane do badań nad szybkością okluzji i zachowaniem urządzenia. Następnie badanie histopatologiczne może wykazać śródbłonek urządzeń i patologię zmian.
Badanie ściany tętniaka za pomocą obrazowania MR, a następnie korelacja histopatologiczna może poszerzyć wiedzę na temat obrazowania ściany MR u ludzi.
Przegląd
Niniejsze badanie opisuje technikę mikrochirurgiczną służącą do tworzenia gigantycznych tętniaków rozwidlenia u królików, mającą na celu usprawnienie oceny urządzeń endowaskularnych. Opracowany model stanowi niezawodną platformę do oceny metod leczenia gigantycznych tętniaków, których prowadzenie u ludzi jest szczególnie trudne.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neurochirurgia
- Biologia naczyniowa
- Terapia endowaskularna
Wstęp
- Olbrzymie tętniaki stanowią stan krytyczny u pacjentów ludzkich.
- Obecne modele zwierzęce służące do badania tych tętniaków są ograniczone.
- Opracowanie nowych urządzeń do leczenia tętniaków wymaga wiarygodnych modeli.
- Niniejsza technika ma na celu zminimalizowanie chorobowości i zwiększenie wskaźników drożności tętniaków.
Cel badania
- Stworzenie modelu treningu mikroschirurgicznego dla olbrzymich tętniaków w obrębie rozwidleń.
- Ułatwienie badań klinicznych nad urządzeniami endowaskularnymi.
- Zapewnienie wysokiej zgodności modelu z warunkami anatomicznymi człowieka.
Zastosowane metody
- Techniki mikrochirurgiczne przeprowadzono na modelu króliczym.
- Tętniaki rozwidlenia o dużych rozmiarach utworzono poprzez specyficzne interwencje naczyniowe.
- Opieka pooperacyjna obejmowała podawanie leków przeciwkrzepliwych.
- Procedura zapewniła 0% śmiertelności oraz wysoką drożność w wytworzonych tętniakach.
Główne wyniki
- Technika ta pozwoliła na pomyślne stworzenie tętniaków o określonej długości i szerokości szyjki.
- Możliwa była implantacja urządzenia, co pozwoliło na dalsze badania i ocenę wskaźników okluzji.
- Analiza histopatologiczna może prowadzić do lepszego zrozumienia patologii zmian.
- Wykazano skuteczność w tworzeniu wiarygodnego modelu do badania zachowania tętniaków.
Wnioski
- Badanie dostarcza zwalidowanego podejścia do wykorzystania modeli króliczych w badaniach nad tętniakami.
- Model ten usprawnia ocenę urządzeń endowaskularnych oraz ich mechanizmów działania.
- Wyniki mogą wpłynąć na przyszłe strategie terapeutyczne w leczeniu olbrzymich tętniaków u ludzi.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Niezawodne modele in vivo dla olbrzymich tętniaków dwudzielnych są niezbędne do przedklinicznej oceny urządzeń endowaskularnych skierowanych na zmiany naczyniowe wysokiego ryzyka. Ten mikrosurgicalny model królika umożliwia translacyjną ocenę wydajności urządzenia, wskaźników okluzji oraz kompatybilności biologicznej w klinicznie istotnych warunkach hemodynamicznych. Podejście to zwiększa pewność prognostyczną i redukuje ryzyko w krytycznym punkcie odkrywania i walidacji urządzenia.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia mechaniczną analizę oddziaływań między urządzeniem a tkanką w kontrolowanym systemie odzwierciedlającym stan chorobowy.
- Wspiera funkcjonalną walidację koncepcji urządzeń naczyniowych przed ich wdrożeniem do praktyki klinicznej.
- Ułatwia biologiczną redukcję ryzyka poprzez modelowanie hemodynamiki i krzepnięcia zbliżonego do ludzkiego.
Przesiewy i opracowanie testu
- Zapewnia zestandaryzowaną, powtarzalną platformę do ilościowej oceny stopnia okluzji oraz drożności urządzeń.
- Umożliwia porównawczą ewaluację wielu prototypów urządzeń w jednolitych warunkach.
- Wspiera opracowywanie testów dla punktów końcowych w zakresie obrazowania, histopatologii oraz integracji urządzeń.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne ze strategiami dotyczącymi biomarkerów translacyjnych dzięki umożliwieniu korelacji obrazowania MR i badania histopatologicznego.
- Zapewnia ciągłość od etapu opracowania urządzenia po walidację przedkliniczną w modelu o wysokim stopniu zbieżności z ludzkim organizmem.
- Wspiera podejmowanie decyzji o dalszym rozwoju kandydatów na urządzenia w oparciu o analizę ryzyka i wiarygodne dane in vivo.
Integracja rurociągów i przepływów pracy
Model ten łączy wczesne etapy odkrywania urządzeń, identyfikacji wiodących rozwiązań oraz walidacji przedklinicznej technologii endowaskularnych ukierunkowanych na tętniaki olbrzymie.
- Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez dotyczących mechanizmów działania urządzeń i reakcji biologicznych w odpowiednim kontekście naczyniowym.
- Przesiewanie: Zapewnia powtarzalne, ilościowe wyniki wydajności urządzeń oraz drożności tętniaków.
- Analityka: Umożliwia pomiar wskaźników okluzji, punktów końcowych obrazowania oraz wyników histopatologicznych w celu porównania różnych urządzeń.
- Badania translacyjne: Ułatwia dostosowanie do klinicznych standardów obrazowania i patologii w celu zapewnienia ciągłości translacyjnej.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Ustanawia wielokrotnego użytku, zwalidowany model zwierzęcy do bieżącej oceny i optymalizacji urządzeń.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorstwa
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w zakresie skuteczności i bezpieczeństwa urządzenia przed rozpoczęciem badań klinicznych.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje przedkliniczne przepływy pracy i zwiększa powtarzalność w programach rozwoju urządzeń.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu projektu (go/no-go) oraz alokację kapitału w portfelach urządzeń.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację skorygowaną o ryzyko oraz rozwój wysokopotencjałowych technologii endowaskularnych.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga wiedzy z zakresu mikrochirurgii oraz dostępu do specjalistycznych placówek chirurgicznych dla zwierząt.
- Wymaga infrastruktury do obrazowania i badań histopatologicznych w celu przeprowadzenia analizy końcowej.
- Konieczna jest standaryzacja protokołów chirurgicznych i analitycznych pomiędzy zespołami.
- Adaptacja do innych gatunków lub obszarów naczyniowych może wymagać modyfikacji protokołu.
- Ograniczenia modelu obejmują różnice gatunkowe oraz bariery w zakresie skalowalności.
