Summary
두개내 동맥류 치료를 위한 혈관 내 장치를 개발하고 테스트하는 것은 여전히 매우 중요합니다. 오늘날 사용되는 대부분의 동맥류 모델은 동맥 퇴화 벽의 중요한 특성이나 진정한 분기의 혈역학을 놓치고 있습니다. 따라서 우리는 토끼에서 새로운 동맥 파우치 분기 모델을 설계하는 것을 목표로했습니다.
Abstract
두개내 동맥류에 대한 혈관 내 치료는 지난 수십 년 동안 중요성을 얻었고, 결과적으로 혈관 내 장치를 검사해야 할 필요성이 증가하고 있습니다. 류학적, 혈역학적 및 동맥류 벽 조건을 존중하는 동물 모델은 매우 보증됩니다. 따라서, 본 연구의 목적은 토끼에서 변형되지 않고 변형되지 않은 벽 조건을 갖는 자가 동맥류 분기 동맥류를 만들기 위해 신규한 표준화되고 재현 가능한 수술 기술을 설계하는 것이었다.
Bifurcation 동맥류는 좌측 일반적인 경동맥의 우측 해부학에 의해 생성되었으며, 둘 다 미세 외과 적으로 봉제 된 동맥 파우치의 부모 동맥 역할을합니다. 이식편을 근위 우측 공통 경동맥으로부터 취하고, 대조군(n=7, 즉각적인 자가 재이식) 또는 변형(n=7, 자가 재이식 전에 20분 동안 100개의 국제 단위 엘라스타제와 함께 인큐베이션)하기 위해 취하였다. 파우치 및 모동맥 개통은 생성 직후 형광 혈관조영술에 의해 조절되었다. 추적 관찰 (28 일)에서 모든 토끼는 대조 강화 자기 공명 혈관 조영술 및 형광 혈관 조영술을 거친 다음 동맥류 수확, 거시적 및 조직 학적 평가를 받았다.
총 16 마리의 암컷 뉴질랜드 흰 토끼가 수술을 받았다. 두 마리의 동물이 조기에 사망했습니다. 후속 조치에서 모든 동맥류의 85.72 %가 특허를 유지했습니다. 두 그룹 모두 시간이 지남에 따라 동맥류 크기의 증가를 나타냈다. 이것은 대조군(생성 시의 6.48 ± 1.81 mm3 대 추적 관찰시 19.85 ± 6.40 mm3, p = 0.037)에서 변형된 그룹(생성 시 8.03 ± 1.08 mm3 대 후속± 6.16mm3, p = 0.054)에서 더 두드러졌다.
우리의 발견은 미세 외과 적 접근법에서 다른 벽 조건을 가진 분기 동맥류를 만들 수있는이 새로운 토끼 모델의 적절성을 보여줍니다. 시간이 지남에 따라 동맥류 성장의 우수한 장기 개통성과 특성을 감안할 때,이 모델은 새로운 혈관 내 요법의 전임상 평가를위한 중요한 도구로 작용할 수 있습니다.
Introduction
두개내 동맥류(IA) 파열로 인한 Subarachnoid 출혈은 혈관내 또는 미세외 과적 폐색 기술(1,2,3,4)에 의해 효과적으로 조절될 수 있다. 코일링 후 IA 재발의 주요 한계를 극복하기 위해 다른 혈관 내 치료법은 지난 수십 년 동안 혈관 내 장치 테스트의 필요성이 증가하면서 중요성을 얻었습니다. 이러한 새로운 치료 접근법을 테스트하기 위해 유변학 적 특성, 혈역학 및 동맥류 벽 상태를 존중하는 적절한 동물 모델은 5,6,7 개가 매우 보증됩니다. 이러한 맥락에서, 임상 및 전임상 연구는 이미 폐색 후 동맥류 파열 및 재발에 관한 동맥류 벽 조건의 중요한 역할을 밝혀 냈으며, 특히 벽화 세포 7,8,9의 손실에 초점을 맞추고 있습니다.
지금까지 토끼의 실험적 동맥류는 엘라스타제 배양된 일반적인 경동맥(CCA) 그루터기 또는 인공 CCA 분기로 봉합된 정맥 파우치에 의해 가장 자주 생성되었다. 10,11,12,13,14,15,16 따라서, 진정한 동맥 파우치 분기 모델은 결코 설명되지 않았다.
이 연구의 목적은 토끼 모델에서 서로 다른 벽 조건을 가진 분기 동맥류의 미세 외과 적 생성을위한 안전하고 빠르며 표준화 된 기술을 설계하는 것이 었습니다 (그림 1). 이것은 변형되지 않고 변형 된 동맥 파우치를 두 CCA의 인공 생성 된 분기로 봉합함으로써 달성되었습니다.
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Protocol
모든 수의학 치료는 제도적 지침 (모든 실험은 스위스 광저우 베른 동물 관리위원회 (BE 108/16)의 승인을 받음)에 따라 수행되었으며 이사회 인증 수의사 마취 전문의의 감독하에 수행되었습니다. ARRIVE 지침과 3R 원칙은17,18을 엄격히 준수했습니다.
참고 : 모든 동물을 섭씨 22 \u201224 ° C (°C)의 실온에 보관하고 12 시간 (h) 밝고 어두운 사이클을 유지하십시오. 매번 물, 펠릿 및 광고 리비툼 건초 다이어트에 무료로 액세스 할 수 있습니다. 통계적 분석은 비모수 Wilcoxon-Mann-Whitney-U 검정을 사용하여 수행되었다. 0.05의 확률 값(p)≤ 유의한 것으로 간주되었다.
1. 수술 전 단계
- 23 ± 3 °C의 온도를 유지하는 조용하고 무균 수술실 바로 옆에 수술을 계획한 모든 토끼에 대한 상세한 수술 전 임상 검사를 수행하십시오.
- 각 동물의 무게를 기록하고, 점막, 모세관 리필 시간 및 펄스 품질을 거시적으로 평가하십시오.
- 청진기와 복부 촉진으로 심장 청진을 추가로 수행하십시오.
- 임상 연구 결과에 기초하여, 미국 마취 학자 협회 (ASA) 분류를 각 토끼19에 기인한다. ASA I 점수를 받은 동물만 연구에 포함시켰다.
- 전기 면도기로 양쪽 귀를 면도하고 오줌 동맥과 정맥 모두에 prilocaine-lidocaine 크림을 바르십시오.
- 토끼를 케타민 20 밀리그램 (mg) / 킬로그램 (kg), 덱스 메데토미딘 100 mg / kg 및 메타돈 0.3 mg / kg을 주사기를 통해 피하 주사 (SC)의 조합으로 진정시킵니다.
- 각 동물을 적어도 15 분 동안 방해받지 않고 그대로 두십시오.
- 그 후, 느슨한 얼굴 마스크를 통해 3 리터 (l) / 분 (분)으로 보충 산소를 공급하고 맥박 산소 측정기를 통한 꾸준한 모니터링하에 왼쪽 오줌 중앙 동맥에 22G 캐뉼라를 놓고 대측 귀의 오줌 정맥에 또 다른 22G 캐뉼라를 놓습니다.
- 수술장(목)을 면도하고 0.75% 절개전 로피바카인을 피내 주사한다. 다음으로 이마를 면도하고 소아 뇌파 (EEG) 센서를 배치 할 준비를하십시오.
- 프로포폴 1-2 mg / kg을 정맥 내 (IV)로 전신 마취를 유도하여 효과를 발휘하십시오. 그런 다음 즉시 모든 토끼의 기관을 캡노 그래피 제어하에 실리콘 튜브 (3 밀리미터 (mm) 내부 직경)로 삽관하십시오. 그런 다음 모든 토끼를 수술실로 운반하여 등쪽 쓰레기통에 놓고 튜브를 소아 서클 시스템에 연결하십시오.
- 산소에서 이소플루란을 통해 마취 심화 및 유지를 달성하여 최대 말단 조수 이소플루란 농도 1.3%를 목표로 합니다.
- 기관 삽관이 될 때까지 임상 및 도구 모니터링 (맥박 산소 측정, 도플러 및 침습적 혈압, 3 리드 심전도, EEG, 직장 온도 모니터링 및 흡입 및 내뿜는 가스)을 확인하십시오.
- 수분 공급을 유지하려면 정맥 접근을 통해 링거의 젖산을 5 ml / kg / h의 연속 주입 (CRI)으로 제공하십시오. 항상 10 분 간격으로 발가락 핀치를 사용하여 적절한 마취를 확인하십시오.
- manubrium sterni에서 양쪽 턱 각도로 포비돈 요오드를 사용하여 수술 현장을 소독하십시오. 이제 수술 현장의 멸균 드레이핑을 수행하십시오.
- 수술 중에 50 마이크로그램 (μg) / kg / min의 CRI에서 리도카인과 3 \u201210 μg / kg / h의 펜타닐로 진통제를 제공하십시오. 자발적 또는 보조 환기뿐만 아니라 허용 과다 캡니아를 적용하십시오. 수술 중 적어도 한 번 동맥 혈액 가스 분석을 수행하십시오.
- 노르 아드레날린으로 관련 저혈압 (평균 동맥압 < 60 mmHg)을 치료하십시오. 가열 패드 또는 가열 강제 공기 온난화 시스템을 사용하여 저체온증 (직장 온도 ≤ 38 °C)을 예방하십시오.
2. 수술 단계 – 단계 I
- manubrium sterni에서 턱 각도 / 후두 수준까지 중간 피부 절개로 수술을 시작하십시오. 메스, 외과 용 가위 및 포셉으로 피부와 연조직을 날카롭게 해부하십시오. 무딘 해부로 subcutis와 뚱뚱한 패드를 중앙으로 분리하십시오.
- 미세 포셉과 외과 용 가위를 사용하여 무딘 해부로 왼쪽에있는 흉쇄 유돌기 근육의 앞쪽 위 능선을 중앙으로 입력하십시오.
- 거시적으로, 둔탁한 준비를 수행하고 미세 포셉과 외과 용 가위를 사용하여 후두 마비를 피하기 위해 왼쪽 CCA를 미주 신경에서 조심스럽게 분리하십시오 (그림 2). 좌측 CCA의 분기는 수술내 랜드마크로서 작용한다는 점에 유의한다(도 3 및 도 4A). 다음 모든 단계의 경우 연조직 스프레더를 사용하여 수술 시각화를 개선하십시오.
- 미주 신경에서 왼쪽 원위 CCA를 성공적으로 준비하고 해방 한 후 papaverine (40 mg / ml, 0.9 % 등장성 염화나트륨 용액으로 희석 된 1 : 1)을 국부적으로 투여하십시오. 마이크로 면봉으로 모든 혈관 세그먼트를 지속적으로 보호한 후 외부 파파베린을 추가로 투여합니다. 파파베린에 담근 왼쪽 CCA를 자가 근육 조직 아래에 놓아 혈관이 조작 현미경의 빛으로 건조되지 않도록 보호하십시오.
- 수술 과정에서 외과 의사의 편안함을 극대화하면서 측면을 전환하십시오. 오른쪽에서 동일한 수술 절차를 반복하십시오. CCA를 미리 정의 된 랜드 마크까지 원위 및 근접으로 해부합니다 (턱 각도 / 후두 및 내부 경정맥 수준에서 경동맥 분기; 그림 4A, B). 스프레더를 재삽입하고 앞서 설명한 대로 마이크로 면봉과 파파베린을 투여하십시오.
- 오른쪽 근위 CCA의 결찰 전에 정맥 귀 카테터를 통해 헤파린 (500 국제 단위 (IU) / kg)을 전신적으로 주사하십시오.
- 지금부터 수술 현미경을 사용하십시오. 먼저, 동맥 혈관의 긴장을 피하기 위해 거시경으로 보이는 근위 랜드 마크의 끝에 직접 4-0 비 흡수성 봉합사로 오른쪽 근위 CCA를 리게이트하십시오.
- 둘째, 첫 번째 4-0 합자에서 원위적으로 절단 한 후 결과 동맥 파우치가 모든 동물에서 약 3 \ u20124 mm의 표준화 된 길이가 될 것이라는 점을 고려하여 측정을 위해 용기 클립을 사용하여 6-0 비 흡수성 합자를 정확하게 4 \ u20125 mm 원위 방향으로 적용하십시오 (그림 5A, C).
- 6-0 합자를 조인 후, 내피 손상을 방지하고 혈전 발생을 방지하기 위해 임시 혈관 클립(뇌동맥류 수술에 일반적으로 사용됨)으로 오른쪽 CCA를 가능한 한 멀리 원위 방향으로 고정합니다(그림 5B).
- 이제 4-0 비 흡수성 합자를 원위 적으로 절단하십시오. 동맥 파우치를 수확하기 위해(도 5C), 6-0 비흡수성 합자를 원위적으로 두 번째 절단을 수행한다.
- 동맥 파우치를 모든 연조직에서 꼼꼼하게 청소하고 용기 클립으로 길이, 너비 및 깊이를 측정합니다 (그림 5C). 추가 변형이 필요하지 않은 경우, 자가 동맥 이식편을 추가로 사용할 때까지 실온에서 헤파린화 된 용액 (0.9 % 등장성 염화나트륨 중 500 IU / 100 ml)에 보관하십시오.
3. 동맥 파우치 분해
- 동맥 파우치 분해가 필요한 경우, 연조직을 꼼꼼하게 닦고 실험 당일 실온에서 트리스 버퍼 5ml에 녹인 돼지 엘라스타제 100IU로 20분 동안 예비배양한다. 브러시 기술을 사용하지 마십시오. 동맥 파우치를 쉐이커를 사용하여 인트라- 및 엑스트라-발광적으로 인큐베이션한다.
- 파우치를 0.9% 등장성 염화나트륨의 헤파린화된 용액에 넣기 전에, 0.9% 등장성 염화나트륨 용액에 해부학적 포셉으로 3분 동안 부드럽게 3번 살짝 밀어 남은 돼지 엘라스타제를 씻어낸다.
- 필요한 경우 동맥 파우치의 내강을 실리콘으로 만든 마이크로 튜브로 열어 두십시오. 젖은 마이크로 패딩으로 전체 수술 과정에서 왼쪽 및 오른쪽 CCA를 꼼꼼하게 보호하십시오.
4. 수술 단계 – 단계 II
- CCA의 추가 준비를 위해, 동맥을보다 피상적으로 움직이기 위해 두 개의 둥근 마이크로 면봉을 그 바로 아래에 놓습니다. 이제 동맥의 더 나은 시각화를 위해 왼쪽 CCA 아래에 보라색 패딩이있는 마이크로 면봉 하나를 원위 세 번째 아래에 놓습니다.
- 0.9% 등장성 염화나트륨 100ml에 용해된 헤파린 500IU와 결합된 0.9% 등장성 염화나트륨 용액으로 우근위 CCA를 플러시한다. 장력이없는 문합을 만들려면 오른쪽 CCA를 왼쪽으로 터널링하기 위해 외과 용 가위를 사용하여 뚱뚱한 패드 / 기관주 근육 조직 아래에 놓습니다. 동맥의 연조직을 제거하십시오.
- 이제 마이크로 가위와 포셉을 사용하여 오른쪽 CCA의 근위 측에서 2mm 물고기 입 절개를 수행하십시오.
- 운영 테이블의 측면을 변경합니다. 왼쪽 원위 CCA를 다른 임시 용기 클립으로 클립한 다음 근위 왼쪽 CCA를 두 개의 임시 용기 클립으로 클립합니다. 젖은 마이크로 면봉을 사용하여 수술 광 아래에서 노출된 모든 용기 세그먼트가 건조되지 않도록 보호하십시오.
- 왼쪽 CCA의 원위 세 번째를 연조직으로부터 완전히 해방시키고 동맥 절제술을 수행한다. 외과 용 마이크로 포셉을 사용하고 부드럽게 연조직을 잡으십시오. 이제 동맥을 상승시키고 외과 용 마이크로 가위로 왼쪽 원위 CCA를 천천히 절개하십시오. 혈관 세그먼트를 헤파린 (0.9 % 등장성 염화나트륨 용액 100ml에 용해 된 500 IU)으로 플러시하십시오.
- 곡선형 마이크로 포셉 및 마이크로 가위로 동맥 절제술을 수행 한 후, 왼쪽 CCA의 원위 세 번째에 위치한 동맥 절제술을 원위 방향으로 확대하여 경동맥 및 자가 이식편의 오른쪽 둔기의 직경의 약 2 배를 측정합니다. 이것은 동맥 파우치로 충분한 혈류를 허용합니다.
- 동맥 파우치를 헤파린화 된 식염수 용액에서 꺼내십시오. 파우치를 분기가 계획되어있는 수술 현장에 두십시오. 흡수성이 없는 9-0 봉합사로 우측 경동맥 둔탁의 후면을 교합하기 시작하고, 그 다음에 물고기 입 절개 수준에서 두개골로 위치한 뒤쪽에 봉합사를 가한다. 단일 바늘로 원위부터 근위까지 후면을 바느질하십시오.
- 봉합하는 동안, 모든 엘라스타제 프리인큐베이션된 파우치를 지속적인 관개로 촉촉하게 유지하십시오. 파우치의 용기 벽을 봉합하는 동안 곡선 수술 용 마이크로 포셉을 사용하여 팁으로 루멘을 부드럽게 엽니 다. 왼쪽 또는 근위 오른쪽 CCA의 일부를 봉합 할 때마다 직선 수술 용 마이크로 포셉을 사용하십시오. 그런 다음 수평 뒷면을 봉합하십시오.
- 다음으로 수평 앞면을 봉합하여 동맥류의 돔에서 시작하여 바닥으로 이동합니다. 그 후, 앞쪽에 원위 방향으로 움직이는 단일 스티치로 시작하십시오.
- 모든 단계에서 4.5\u20124.8 해부학을 봉합하는 동안 의원 성 협착을 피하기 위해 동맥 절제술에 가까운 혈관의 일부를 잡기 위해주의를 기울이십시오. 또한, 전체 수술 과정 동안 모든 혈관 세그먼트를 헤파린화 된 염화나트륨 용액 (0.9 % 등장성 염화나트륨 100ml에 용해 된 500 IU)으로 채워진 주사기로 외발광으로 지속적으로 적시고 젖은 마이크로 면봉으로 보호하십시오.
- 아나스토마증을 끝내기 전에 헤파린화 된 0.9 % 등장성 염화나트륨 용액 (0.9 % 등장성 염화나트륨 100ml에 용해 된 500 IU)으로 전체 복합체를 관개하십시오. 엘라스타아제 변형 동맥 파우치는 건조하고 트롬보스를 만드는 경향이 강하기 때문에 가능한 한 빨리 꿰매어야 한다는 점에 주의하세요. 소화 원주 혈관에 관한 파우치 내의 잔류 엘라스타제 농도의 공격적인 행동 때문에, 혈관 복합체를 신속하게 재관류시키는 수술을 빨리 진행한다.
- 모든 임시 혈관 클램프를 단계적으로 제거하십시오.
- 왼쪽 CCA에서 원위 클램프를 분리합니다. 경미한 출혈을 받아들이고 문합에 마이크로 면봉을 부드럽게 각인시켜 고정시킵니다. 그런 다음 오른쪽 CCA의 클램프를 제거하고 혈전 형성을 피하기 위해 마이크로 면봉과 포셉으로 부드럽게 누릅니다.
- 필요한 경우 임시 혈관 클립을 교체하여 충분한 응고를 제공하십시오. 그런 다음 왼쪽에서 두 용기 클립을 인접 적으로 완화하십시오. 모든 단계에서 필요한 경우 클립을 교체하여 응고를 허용하거나 다시 바느질을 수행하십시오.
- 이 단계에서 혈관 복합체의 형광 혈관 조영술을 수행한다(도 6 및 도 7).
참고: 형광 혈관조영술은 2개의 대역통과 필터, 비디오 카메라가 장착된 스마트폰 및 자전거 스포트라이트를 사용하여 1ml의 플루오레세인 IV를 투여하여 수행됩니다. 이 절차는 이미 다른 곳(20,21,22)에서 설명되었다. - 마지막으로, 수술 좌석을 닫으십시오. 다시 적응하고 부드럽게 운동성 유방을 보호하기 위해 단일 노드가있는 3-0 재 흡수 가능한 봉합사로 지방 패드를 봉합하십시오. 같은 방식으로 subcutis와 피부를 닫습니다.
5. 수술 후 단계
- 수술이 끝날 때 isoflurane 및 전신 진통 투여를 중단하고 삼키는 반사가 돌아 오자마자 기관 삽관을 제공하십시오.
- 0.5 mg/kg의 멜록시캄 IV, 10 mg/kg 아스피린(ASS) IV, 100 μg의 비타민 B12 SC 및 20 mg/kg의 클라녹실 IV를 투여하십시오.
- 토끼가 자발적으로 흉골 잔해를 회복 할 때까지 보충 산소와 적극적인 온난화를 제공하십시오.
- 설치류와 토끼의 통증 평가 및 관리에 대한 지침에 따라 처음 3 일 동안 하루에 네 번 수술 후 추적 관찰 및 동물 관리를 수행하십시오23,24.
- 통증 평가를위한 점수 시트에 따라 외이에 적용된 펜타닐 패치 (12 μg / h), 하루에 한 번 멜록시캄 SC 및 구조 요법 SC로 메타돈으로 수술 후 진통을 투여하십시오. 모든 토끼에서 3 일 동안 250 IU / kg 저분자 헤파린 (LMH)을 피하 투여하십시오.
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Representative Results
일곱 마리의 동물로 구성된 파일럿 시리즈에 이어 완전히 16 마리의 동물이 실험 프로토콜에 포함되었습니다. 두 마리의 동물이 조기에 사망하여 최종 분석에서 제외되었습니다 (사망률 12.5 %). 14마리의 동물에 대해 계산하여, 형광 혈관조영술 동안 즉각적인 동맥류 개통률은 대조군 및 변형군 모두에서 71.43%였다. 네 개의 동맥류는 연속적인 혈전 대피로 다시 열어야했으며 반복적 인 형광 혈관 조영술 후에 모든 경우에 문서화 된 개통이 있었다 (100 %). MR- 및 형광-혈관조영술에서의 동맥류 개통률은 대조군에서 85.72%, 28일 후 추적에서 엘라스타제 변형군에서 85.72%였다(두 동물은 완전한 모동맥 및 동맥류 혈전증을 나타냈고, 따라서 추가 분석에서 제외되었다). 부분 혈전증은 나머지 12건 중 3건에서 MR 영상화(도 9)의 3차원 재구성을 분석하여 관찰하였다. 두 그룹 모두 시간이 지남에 따라 동맥류 크기의 증가를 보여주었습니다. 대조군: 생성시의 6.48 ± 1.81mm3 대 후속조치에서 19.85 ± 6.40mm3, p = 0.037 (모든 통계적 시험은 비모수 Wilcoxon-Mann-Whitney-U 검정을 사용하여 수행되었다); 변형군: 생성시의 8.03 ± 1.08 mm3 대 후속조치에서 20.29 ± 6.16mm3, p = 0.054), 두 성장 속도 사이에 유의성을 나타내지 않음(p = 0.87). 수술 후 동맥류 관련 출혈은 없었습니다. 대조군에 대한 수술 절차의 평균 지속 시간은 164 ± 10 분 (범위, 122 \u2012187 분)이었고 변형 된 그룹의 경우 201 ± 13 분 (범위, 158 \u2012250 분)이었다. 대조군에서 동맥류를 만들기 위해 평균 24 개의 ± 1 개의 중단 봉합사 (범위, 21 \u201226)가 필요했으며, 엘라 스타제 그룹에서는 25 ± 2 (범위, 18 \u201228) 스티치가 필요했습니다. 도 8 및 도 9는 조직학적 특성뿐만 아니라 28일째에 분기 동맥류의 CE-3D-MRA 형태학적 측정을 보여준다.
그림 1: 실험 설정의 순서도.
전체적으로, 일곱 마리의 동물의 조종 단계 후에, 16마리의 동물을 조작하고 대조군 또는 엘라스타제 전처리로 무작위화하였다. 수술 후 초기 과정에서 두 마리의 동물이 사망했습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 초기 수술 단계.
초기 수술 단계는, 후두 마비(B)를 피하기 위해 좌측 경동맥(흰색 화살표), 미주 신경(검은색 화살표)(A) 및 좌측 경동맥을 미주 신경으로부터 원거리로 조심스럽게 분리하는 것을 묘사한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3 : 수술 단계의 개략도.
뉴질랜드 흰 토끼의 양쪽 경동맥 (왼쪽 경동맥, x; 오른쪽 경동맥, #)이있는 대동맥 아치 (§)가 표시됩니다 (A). 근위 우측 경동맥에서 4-0 합자가 수행되고 6-0 합자가 원위 방향으로 추가됩니다 (B). 자가 동맥 파우치 (*)는 이미 수확되었으며 오른쪽 경동맥의 둔기는 왼쪽 경동맥 (C)의 원위 세 번째 동맥에 봉합되어 인공 복합 동맥 분기 (D)를 만듭니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 4: 좌우측(A, 검은색*)에 대한 원위 랜드마크로서 좌측 경동맥의 분기와 우측의 제조를 위한 근위 랜드마크로서의 내부 경정맥(B, 백색*). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5: 사진은 새로운 생명 동맥 파우치를 만들기 위한 우측 경동맥의 근위 4-0 및 6-0 결찰(A), 두 합자 위의 우측 경동맥에 클립 배치(B) 및 자가 수확된 파우치(C)를 보여준다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 6 : 복합 동맥 활력 (A) 및 엘라스타제 전처리 후 (A.1) 분기 동맥류 (*)의 생성.
부모 동맥 및 동맥류 자체의 개통성을 나타내는 형광 혈관조영술을 수행한 후에도 동일한 상황이다(B, B.1). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 7: 혈관 복합체의 형광 혈관조영술.
엘라스타제 전처리된 복합 분기 동맥류(x)의 생성 후 수술용 시터스로부터 사진(A)을 축소하였다. 검정 *은 오른쪽 일반적인 경동맥, 흰색 * 왼쪽을 나타냅니다. 점선은 목의 중간을 보여줍니다. 부모 동맥 및 동맥류 자체의 개통성을 나타내는 형광 혈관조영술을 수행한 후에도 동일한 상황이다(B). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 8: 분기 별자리에서 중요한 동맥류의 2배 및 20배 디지털 줌에 대한 조직학의 예.
생명 벽 (#)은 높은 세포 밀도로 표시됩니다. * 동맥류의 내강, 오른쪽의 내강, b 왼쪽 근위 경동맥의 내강, § 동맥류의 확대 된 발광면을 묘사합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 9: 조직학적 소견은 MR-영상화와 상관관계가 있다.
(a) 동맥 분기에 꿰매어 놓은 변형된 동맥 파우치의 2배 디지털 줌의 예는 부분 혈전성 동맥류 돔(#), 동맥류의 내강(*), 좌측 근위(b)의 내강(b) 및 원위(a) 뿐만 아니라 우측 경동맥(c)의 내강을 도시한다. (b)는 28일 후 동맥류의 CE-3D-MRA 형태측정 측정을 묘사한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
| n | 작동 시간 (분) |
무게 (g) | 봉합사 수 (n) |
동맥류에 근접한 직경 부모 동맥 (mm) |
봉합 시간 (분) |
직경 부모 동맥 동맥류에 원위 (mm) |
직경 동맥류 기준선 (mm) |
볼륨 기준선 (mm3) |
직경 동맥류 후속 조치 (mm) |
볼륨 후속 조치 (mm3) |
|
| 중요한 파우치 | |||||||||||
| 1 | 187 | 4100 | 24 | 2.5 | 54 | 2.8 | 1 | 1.96 | 1.5 | 5 | |
| 2 | 183 | 4200 | 24 | 3.3 | 53 | 2.9 | 1 | 2.35 | 2.8 | 7.73 | |
| 3 | 163 | 3800 | 26 | 3.4 | 66 | 3 | 1.5 | 4.71 | 3.1 | 28.03 | |
| 4 | 122 | 3600 | 22 | 2.8 | 42 | 2.8 | 2 | 6.28 | 3.2 | 47.37 | |
| 5 | 180 | 3700 | 24 | 3.2 | 45 | 3 | 2 | 10.99 | 2 | 15.82 | |
| 6 | 149 | 3700 | 21 | 2.3 | 47 | 2.2 | 2 | 12.56 | 3.1 | 15.11 | |
| 평균 ± SEM | 164.00 ± 10.22 | 3850.00 ± 99.16 | 23.50 ± 0.72 | 2.92 ± 0.19 | 51.17 ± 3.52 | 2.78 ± 0.12 | 1.58 ± 0.201 | 6.48 ± 1.81 | 2.62 ± 0.29 | 19.85 ± 6.40 | |
| 엘라스타제 파우치 | |||||||||||
| 1 | 158 | 3400 | 26 | 2.9 | 76 | 2.6 | 2 | 9.42 | 2.1 | 12.26 | |
| 2 | 180 | 3400 | 27 | 3.5 | 43 | 2.8 | 2 | 10.99 | 3.3 | 46.16 | |
| 3 | 250 | 3900 | 27 | 3.5 | 70 | 3.2 | 1.4 | 6.59 | 2.2 | 10.1 | |
| 4 | 208 | 4200 | 28 | 3 | 45 | 2.6 | 2 | 9.42 | 2.6 | 24 | |
| 5 | 192 | 3660 | 18 | 2.8 | 53 | 2.8 | 2 | 8.24 | 2.7 | 4.03 | |
| 6 | 217 | 3200 | 24 | 2.7 | 58 | 2.8 | 1.5 | 3.53 | 2.2 | 25.16 | |
| 평균 ± SEM | 200.83 ± 13.00 | 3626.67 ± 151.58 | 25.00 ± 1.51 | 3.07 ± 0.14 | 57.50 ± 5.43 | 2.80 ± 0.09 | 1.82 ± 0.12 | 8.03 ± 1.08 | 2.52 ± 0.19 | 20.29 ± 6.16 | |
| p-값 | 0.06 | 0.22 | 0.14 | 0.46 | 0.42 | 0.5 | // | 0.46 | // | 0.87 | |
표 1: 수술 특성 및 CE-3D-MRA 형태 측정.
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Discussion
우리의 연구는 토끼의 벽 조건이 다른 진정한 분기 동맥류 모델을 만들 가능성을 보여줍니다. 전반적으로, 평균 체중이 3.7 ± 0.09kg이고 평균 연령이 112 ± 3 일인 14 마리의 암컷 뉴질랜드 흰 토끼가 연구에 포함되었습니다. 모든 동맥류의 85.72 %는 28 일 동안 추적 관찰 기간 동안 특허를 유지했습니다. 두 마리의 동물이 조기에 사망했습니다 (사망률 12.5 %).
이전의 연구는 혈관 내 동맥류 치료 25,26,27,28의 관리를 분석하기 위해 다양한 두개외 동맥류 모델을 제안했다. 그러나 이들 중 어느 것도 다른 벽 조건의 비교를 허용하지 않았습니다. 이전의 실험은 이미 동맥류 측벽 쥐 모델29에서 탈세포화 된 동맥류를 연구했습니다. 현재 연구에서 제시된 모델은 다른 벽 조건을 모방하는 진정한 동맥 파우치 분기 모델이 아직 문헌에 기술되지 않았기 때문에 번역 정제를 나타냅니다. 또한, 인간의 두개내 동맥류는 동맥 분기30,31에서 더 자주 발생합니다. 또한, 토끼 모델은 혈역학 및 응고 시스템의 비교 가능성과 관련하여 인간과 매우 가까운 것으로 나타났으며 더 나아가 비용 효율적인 것으로 입증되었습니다32,33,34.
토끼의 정맥 파우치 모델 (단독, 복잡한 담즙, 복잡한 쌍사각 또는 넓은 목)은 이미 잘 설명되어 있습니다. 12,13,35,36 언급된 바와 같이, 진정한 동맥 파우치 또는 퇴화된 혈관 벽을 인공 분기에 이식하는 기술은 아직 설명되지 않았다. 37,38,39 우리의 연구에서 사망률은 12.5 %였습니다. 높은 이환률과 사망률이 최대 50 %에 달하는 문헌과 비교할 때, 우리는 분명히 아래에 머물러 있었기 때문에 낮은 이환율, 사망률 및 높은 단기 및 장기 동맥류 개통률27을 가진 토끼에서 복잡한 동맥류 분기 동맥류를 만들 수있는 가능성을 입증했습니다. 이 토끼 시리즈에서 이환률과 사망률을 낮추는 또 다른 중요한 요인은 우리 실험실12의 이전 경험에서 수술 기술을 구현하는 것이 었습니다. 예시적으로, 왼쪽 CCA의 긴 세그먼트를 조심스럽게 준비하는 기술은 특히 미주 신경과 우수한 후두 신경의 의원 성 병변을 피하기 위해 원위 세 번째를 해부하기 위해 적용되고 정제되었습니다. 또한, 고도 혈전성 연조직은 긴장성 문합을 수행하기 전에 두 CCAs로부터 세심하게 제거되었다. 더 나은 시각적 제어를 위해 항상 뒷면에서 시작된 봉합사는 의원 성 혈전 형성을 피하기 위해 그 수를 낮게 유지했습니다. 필요한 경우, 수술 후 출혈의 위험을 최소화하기 위해 해부학 주위의 자가 지방 조직으로 밀봉을 수행하였다; 마찬가지로 해부학 바로 위에 지방 패드를 재적응시키고 봉합하면 추가적인 보호 효과가 제공되었습니다. 관련 후두 섬유와 함께 미주 신경의 조절 된 준비 및 해부뿐만 아니라 긴장없는 문합을 만들기위한 오른쪽 CCA를 근접 및 원위적으로 충분히 준비하면 호흡 곤란 또는 후두 마비로 인한 사망률 및 이환률을 줄이는 데 중요한 역할을합니다12.
3 일 동안 LMH와 함께 항응고 요법을 사용하여 오른쪽 CCA를 닫기 전에 헤파린의 새로 시작된 전신 투여와 함께 ASS (수술 후 즉시 단일 주사로 제공)를 사용하면 85.72 %의 동맥류 및 부모 혈관 개통이 발생했습니다. 이러한 결과는 정맥 파우치 모델10,11,12,13,40에 대한 우리의 이전 경험과 일치합니다. 이와 관련하여, 수술내 형광 혈관조영술은 또한 이환률의 감소와 함께 양호한 장기 개통율에 기여하였다. 동맥류 자체 또는 부모 동맥에서 혈전 검출의 경우, 혈전 피난(20)으로 해부학의 재개가 수행되었다. 자발적인 동맥류 출혈은 관찰되지 않았습니다. 그럼에도 불구하고, 젖은 마이크로 면봉을 이용한 지속적인 발광외 관개 및 혈관 보호뿐만 아니라 헤파린화된 0.9% 식염수를 사용한 발광 내 관개는 혈전형성 영향을 억제하는데 추가로 기여했습니다. 우리의 의견으로는, 균형 잡힌 마취와 지속적인 광범위한 수술 중 및 수술 후 모니터링은 사망률과 이환율에도 긍정적 인 영향을 미쳤습니다. 진통 치료를 최소 72 시간 동안 연장하고 중단없는 수유를 보장하면 위장관 스트레스 궤양과 같은 다른 합병증을 줄이는 데 기여할 수 있습니다.
몇몇 연구는 시간이 지남에 따라 악화 된 동맥류에서 동맥류 크기의 더 강한 증가를 입증했다 7,29. 우리 시리즈에서는 이러한 결과를 확인할 수 없었습니다. 대조군은 시간이 지남에 따라 상당한 동맥류 성장을 입증했다. 그럼에도 불구하고 변형군의 p-값은 대조군에 비해 유의한 성장 패턴을 향하는 경향을 보였다(p=0.054). 28일 후에 엘라스타제 변형된 그룹에서 동일한 부피를 갖는 이러한 미미한 성장 속도는 적어도 큰 초기 동맥류 부피에 의해 부분적으로 설명될 수 있었다. 또한, 작은 동물 수뿐만 아니라 단지 28 일의 추적 관찰은 두 가지 경우에만 광범위한 동맥류 성장이 관찰 된 잠재적 인 이유입니다. 또한, 외과의(14,15,41)에 관련된 학습 곡선이 있다.
혈관 내 코일 치료 측면에서 대조군과 엘라스타제 변형 분기 파우치의 직접적인 비교는 여전히 누락되었습니다. 정맥 파우치의 경우, 35 %와 65 %의 초기 완전하고 불완전한 폐색률이 이미27 %로보고되었습니다. 3 \ u20126 개월 추적 관찰 후, 완전한 폐색은 15 % 27에서 객관화 될 수 있습니다. 제시된 이 새로운 동물 모델의 우수한 개통률과 관련하여, 동맥 퇴화 파우치는 생리학적 및 병리생리학적 조건 하에서 장래의 환경에서 코일-색전술, 스텐트-치료 또는 스텐트-보조 코일-색전술로 추가로 평가될 수 있다.
엘라스타아제 변형 동맥 파우치는 파우치의 벽이 매우 끈적 거리기 때문에 꿰매기가 어렵습니다. 파우치 자체는 매우 혈전성 반응하므로 루멘은 대조군에 비해 자연적으로 열리지 않습니다. 파우치를 봉합 할 때, 엘라스타제가 위에서 언급 한 바와 같이 모 동맥의 혈관 구조를 손상시키는 데 공격적으로 행동하기 때문에 원주 혈관에 장력이 가해지지 않도록하십시오.
마지막으로, 이 모델은, 특정 기간에 걸쳐 실행된다면, 고도로 미세외과적 절차(42)를 지속적으로 수행함으로써 미세수술 기술을 적응시키는 신경외과 거주자에게 큰 가치를 제공한다. 초기 교육 후, 기술은 안전하고 표준화 된 방식으로 쉽게 적용되고 수행 될 수 있습니다.
이 연구의 한계는 타당성 조사뿐만 아니라 봉합사 재료 및 변형 된 동맥 파우치의 잠재적 인 혈전형성 특성 측면에서 낮은 동물 수입니다. 또한,이 모델은 두개내 설정과 동등하게 설정할 수없는 두개외 동맥류 모델을 묘사합니다. 또한이 모델에는 많은 자원 (수의사, 외과 조수, 간호사 및 마취 기계)이 필요합니다. 이 접근법의 장점은 엘라스타아제 변형 동맥뿐만 아니라 변형되지 않은 파우치를 하나의 수술로 이식 할 수 있다는 것입니다. 따라서 동물 복지에 관한 3R 원칙을 엄격히 준수합니다.
요약하면, 우리는 서로 다른 벽 조건을 모방 한 자가 동맥 파우치 분기 동맥류를 만들기 위해 새롭고 재현 가능하며 표준화 된 프로토콜을 제시합니다. 비변형 및 변형된 파우치 그룹에서도 시간이 지남에 따른 동맥류 성장의 우수한 장기 개통성 및 특성을 감안할 때, 이 모델은 신규한 혈관 내 장치의 추가 전임상 평가를 위한 중요한 도구로 작용할 수 있다. 확실히, 이러한 결과는 더 큰 시리즈에서 확인되어야합니다.
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Disclosures
이 연구는 연구위원회, Kantonsspital Aarau, Aarau, Switzerland 및 스위스 국립 과학 재단 SNF (310030_182450)의 연구 기금에 의해 지원되었습니다. 저자는 제시된 연구의 설계 및 수행에 대한 전적인 책임이 있으며 경쟁 이익을 선언하지 않습니다.
Acknowledgments
저자들은 수술 전 단계에서 탁월한 지원과 기술 지원을 해준 Olgica Beslac과 Kay Nettelbeck과 장기적인 동물 건강에 대한 헌신적 인 감독을 위해 Alessandra Bergadano, DVM, PhD에게 감사드립니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3-0 resorbable suture | Ethicon Inc., USA | VCP428G | |
| 4-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | G0762563 | |
| 6-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | C0766070 | |
| 9-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | G1111140 | |
| Adrenaline | Amino AG | 1445419 | any generic |
| Amiodarone | Helvepharm AG | 5078567 | any generic |
| Anesthesia machine | Dräger | any other | |
| Aspirin | Sanofi-Aventis (Suisse) SA | 622693 | any generic |
| Atropine | Labatec Pharma SA | 6577083 | any generic |
| Bandpass filter blue | Thorlabs | FD1B | any other |
| Bandpass filter green | Thorlabs | FGV9 | any other |
| Bipolar forceps | any other | ||
| Bicycle spotlight | any other | ||
| Biemer vessel clip (2 x) | B. Braun Medical AG, Aesculap, Switzerland | FD560R | temporary |
| Bispectral index (neonatal) | any other | ||
| Blood pressure cuff (neonatal) | any other | ||
| Clamoxyl | GlaxoSmithKline AG | 758808 | any generic |
| Dexmedetomidine | Ever Pharma | 136740-1 | any generic |
| Electrocardiogram electrodes | any other | ||
| Elastase | Sigma Aldrich | 45125 | any generic |
| Ephedrine | Amino AG | 1435734 | any generic |
| Esmolol | OrPha Swiss GmbH | 3284044 | any generic |
| Fentanyl (intravenous use) | Janssen-Cilag AG | 98683 | any generic |
| Fentanyl (transdermal) | Mepha Pharma AG | 4008286 | any generic |
| Fluoresceine | Curatis AG | 5030376 | any generic |
| Fragmin | Pfizer PFE Switzerland GmbH | 1906725 | any generic |
| Glyco | any generic | ||
| Heating pad | any other | ||
| Isotonic sodium chloride solution (0.9%) | Fresenius KABI | 336769 | any generic |
| Ketamine | Pfizer | 342261 | any generic |
| Laboratory shaker | Stuart | SRT6 | any other |
| Lidocaine | Streuli Pharma AG | 747466 | any generic |
| Longuettes | any other | ||
| Metacam | Boehringer Ingelheim | P7626406 | any generic |
| Methadone | Streuli Pharma AG | 1084546 | any generic |
| Microtubes | any other | ||
| Micro needle holder | any other | ||
| Midazolam | Accord Healthcare AG | 7752484 | any generic |
| Needle holder | any other | ||
| O2-Face mask | any other | ||
| Operation microscope | Wild Heerbrugg | any other | |
| Papaverine | Bichsel | any generic | |
| Prilocaine-lidocaine creme | Emla | any generic | |
| Propofol | B. Braun Medical AG, Switzerland | any generic | |
| Pulse oxymeter | any generic | ||
| Rectal temperature probe (neonatal) | any other | ||
| Ropivacaine | Aspen Pharma Schweiz GmbH | 1882249 | any generic |
| Scalpell | Swann-Morton | 210 | any other |
| Small animal shaver | any other | ||
| Smartphone | any other | ||
| Soft tissue forceps | any other | ||
| Soft tissue spreader | any other | ||
| Stainless steel sponge bowls | any other | ||
| Sterile micro swabs | any other | ||
| Stethoscope | any other | ||
| Straight and curved micro-forceps | any other | ||
| Straight and curved micro-scissors | any other | ||
| Straight and curved forceps | any other | ||
| Surgery drape | any other | ||
| Surgical scissors | any other | ||
| Syringes 1 ml, 2ml and 5 ml | any other | ||
| Tris-Buffer | Sigma Aldrich | 93302 | any generic |
| Vascular clip applicator | B. Braun, Germany | FT495T | |
| Vein and arterial catheter 22 G | any generic | ||
| Vitarubin | Streuli Pharma AG | 6847559 | any generic |
| Yasargil titan standard clip (2 x) | B. Braun Medical AG, Aesculap, Switzerland | FT242T | temporary |
References
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