ロス手術のげっ歯類モデル:全身位置における同系肺動脈移植移植
Summary
我々は、ロス処置をシミュレートするために、下行大動脈への肺根移植のマウスモデルを確立する方法を実証する。このモデルは、全身位置における肺自家移植片リモデリングの中長期評価を可能にし、その適応を促進するための治療戦略を開発する基礎となる。
Abstract
大動脈弁疾患に対するロス手術は、その優れた長期的結果により、新たな関心を取り戻しました。それにもかかわらず、自立根置換術として採用された場合、肺自家移植片の拡張およびそれに続く大動脈逆流の可能性が記載されている。いくつかの動物モデルが提案されている。しかしながら、これらは通常、 エクス ビボモデルまたは比較的高価な大型動物モデルを用いた インビボ 実験に限定される。本研究では、全身位置における肺動脈移植片(PAG)移植のげっ歯類モデルの確立を目指した。合計39匹の成体ルイスラットが含まれていた。安楽死の直後に、ドナー動物から肺根を採取した(n=17)。同系レシピエント(n=17)および偽手術(n=5)ラットを鎮静させ、換気した。レシピエント群では、PAGを後腎腹部大動脈位置にエンドツーエンドの吻合で移植した。偽手術ラットは、大動脈の切除および再吻合のみを受けた。動物を2ヶ月間の連続超音波研究および死後組織学的分析で追跡した。ネイティブ位置のPAG直径の中央値は3.20mm(IQR=3.18-3.23)であった。追跡調査では、PAGの中央径は1週間で4.03mm(IQR=3.74-4.13)、1ヶ月で4.07mm(IQR=3.80-4.28)、2ヶ月で4.27mm(IQR=3.90-4.35)であった(p<0.01)。ピーク収縮期速度は、1週間で220.07mm/s(IQR=210.43-246.41)、1ヶ月で430.88mm/s(IQR=375.28-495.56)、2ヶ月で373.68mm/s(IQR=305.78-429.81)であり、実験終了時の偽手術群(p=0.5)と差はなかった。組織学的分析は、内皮血栓症の徴候を示さなかった。この研究は、げっ歯類モデルが肺根の高圧系への長期適応の評価を可能にする可能性があることを示した。全身に配置された同系PAG移植は、ロス手術の結果をさらに改善するための新規手術技術および薬物療法の開発および評価のためのシンプルで実現可能なプラットフォームを表す。
Introduction
先天性大動脈弁狭窄症は、病変が弁膜レベルに位置する左心室管の閉塞を特徴とする先天性心疾患のサブグループである。この奇形は、出生1000人あたり約0.04~0.38人に影響を及ぼします1。
修正に使用できるオプションは多数あり、それぞれに長所と短所があります。両室矯正2に適した患者の場合、このアプローチは弁修復(経皮的または外科的弁膜切除術)またはその置換を目的としている可能性があります3。後者は、大動脈弁が回収不能であると考えられる場合に好ましい。しかし、利用可能な選択肢は小児患者には限られています。実際、生体補綴弁は、早期石灰化のために若年集団の大動脈置換術のために示されていません4。一方、機械式バルブの変性はかなり遅いですが、これらは生涯にわたる抗凝固療法を必要とします5。さらに、これらの補綴物の主な限界は、患者がさらなる再介入を受ける素因となる成長可能性の欠如によって表される。
小児集団における興味深い治療選択肢は、肺自家移植片を「ロス手術」と名付けられた大動脈位置に移すことである。この場合、肺弁はホモグラフト(図1)6に置き換えられます。この手順は、肺自家移植片がその成長可能性を維持し、生涯にわたる抗凝固療法のリスクを伴わないため、おそらく子供にとって最良の外科的選択を表すことができる。さらに、Ross処置は、機械的または生物学的弁を避けるために若年成人においても大きな価値があり、最良の外科的解決策になる可能性を秘めている。
肺自家移植による大動脈弁置換術後の結果は優れており、生存率は98%を超え、長期転帰も良好です7。文献研究は、それぞれ4歳および12歳で肺ホモグラフトを置き換えることから93%および90%の自由を報告している8。
この手順の主な制限は、特に自立根置換体として使用される場合、自家移植片が長期的に拡張する傾向である。これは、再介入を必要とする可能性のある弁膜無能を引き起こす可能性があります。実際、これまでに実施された最長の追跡調査では、自家移植片置換術の再手術からの自由度は、10年で88%、20年で75%と報告されています9。
実験的な環境でロス手術を再現する可能性は、全身圧に対する肺自家移植片適応の根底にあるメカニズムを調査するための基本的な前提条件を表す。過去にいくつかのモデルが提案されている。しかしながら、これらは通常、比較的高価な大型動物を用いた エクスビボ 実験または インビボ 動物モデルに限定される。本研究では、自立根としての全身位置での肺動脈移植片(PAG)移植のげっ歯類モデルの確立を目指した。
Protocol
Representative Results
Discussion
自家肺根による大動脈弁置換術(Ross手術)は、自家移植片の好ましいプロファイルおよび潜在的な成長のために、先天性大動脈弁狭窄修復のための魅力的な選択肢を表す10。この手順の主な制限は、大動脈新弁の潜在的な拡張であり、これは長期的な逆流の発症の素因となる。全身圧に曝された後の肺動脈上の修飾を特徴付ける可能性は、肺自家移植不全の原因を理解するた?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、部門間研究(BIRD)2019の統合予算によって資金提供されました。
Materials
| 0.9% Sodium Chloride | Monico SpA | AIC 030805105 | Two bottles of 100 mL. The cold one (4°C) for flushing the harvesting organ; the warm one (39°C) for moistening, and rehydration of the recipient |
| 7.5% Povidone-Iodine | B Braun | AIC 032151211 | |
| Barraquer | Aesculap | FD 232R | Straight micro needle holder for the vascular anastomoses |
| Castroviejo needle holder | Not available | J 4065 | To close the animal |
| Clip applying forceps | Rudolf Medical | RU 3994-05 | For clip application |
| Cotton swabs | Johnson & Johnson Medical SpA | N/A | Supermarket product. Sterilized |
| Curved micro jeweller forceps | Rudolf Medical | RU 4240-06 | Used to pass sutures underneath the vases. |
| Depilatory cream | RB healthcare | N/A | Supermarket product |
| Electrocautery machine | LED SpA | Surton 200 | |
| Fine scissors | Rudolf Medical | RU 2422-11 | For opening the abdomen (recipient) |
| Fine-tip curved Vannas micro scissors | Aesculap | OC 497R | Only for preparing the pulmonary root, cut the lumbar vases and the 10/0 Prolene |
| Fluovac Isoflurane/Halotane Scavanger unit | Harvard Apparatus Ltd | K 017041 | Complete of anesthesia machine, anesthesia tubing, induction chamber and scavenger unit with absorbable filter |
| Gentamycin | MSD Italia Srl | AIC 020891014 | Antibiotic. Single dose, 5 mg/kg intramuscular, administered during surgery |
| Heparin | Pharmatex Italia Srl | AIC 034692044 | 500 IU into the recipient abdominal vena cava |
| I.V. Catheter | Smiths Medical Ltd | 4036 | 20G |
| Insulin Syringe, 1 mL | Fisher Scientific | 14-841-33 | To inject heparin in the harvesting animal and to flush the sectioned aorta in the recipient |
| Jeweler bipolar forceps | GIMA SpA | 30665 | 0.25 mm tip. For electrocautery of very small vases |
| Lewis rats (LEW/HanHsd) | Envigo RMS SRL, San Pietro al Natisone, Udine, Italy | 86104M | Male or female, weighing 200-250 g (pulmonary root harvesting animals) and 320-400 g (recipients) |
| Micro-Mosquito | Rudolf Medical | RU 3121-10 | In number of four, with tips covered with silicon tubing. To keep in traction the Prolene suture during anastomosis |
| Operating microscope | Leica Microsystems | M 400-E | Used with 6x, 10x and 16x in-procedure interchangeable magnifications |
| Perma-Hand silk 2-0 | Johnson & Johnson Medical SpA | C026D | To lift the aorta |
| Petrolatum ophthalmic ointment | Dechra | NDC 17033-211-38 | |
| Prolene 10-0 | Johnson & Johnson Medical SpA | W2790 | Very fine non-absorbable suture, with a BV75-3 round bodied needle, for the vascular anastomoses |
| Retractors | Not any | N/A | Two home-made retractors |
| Ring tip micro forceps | Rudolf Medical | RU 4079-14 | For delicate manipulation |
| Sevoflurane | AbbVie Srl | AIC 031841036 | Mixed with oxygen, for inhalatory anesthesia |
| Spring type micro scissors | Rudolf Medical | RU 2380-14 | Straight; 14 cm long |
| Standard aneurysm clips | Rudolf Medical | RU 3980-12 | Two clips (7.5 mm; 180 g; 1.77 N) to close the aorta |
| Sterile gauze of non-woven fabric material | Luigi Salvadori SpA | 26161V | 7.5×7.5 cm, four layers |
| Straight Doyen scissors | Rudolf Medical | RU/1428-16 | For use to the donor |
| Straight micro jeweller forceps | Rudolf Medical | RU 4240-04 | 10.5 cm long. Used throughout the anastomosis |
| Syringes | Artsana SpA | N/A | 20 mL (for the harvesting animal) and 5 mL (for the recipient). For saline flushing and dipping |
| TiCron 4-0 | Covidien | CV-331 | For closing muscles and skin |
| Tissue forceps V. Mueller | McKesson | CH 6950-009 | Used for skin and muscles |
| Tramadol | SALF SpA | AIC 044718029 | Analgesic. Single dose, 5 mg/kg intramuscular |
| Virgin silk 8-0 | Johnson & Johnson Medical SpA | W818 | For arterial branch ligation |
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