Summary
在这里，我们描述了在兔子中显微外科创建巨大分叉动脉瘤的技术，用于评估血管内装置。
Abstract
巨大动脉瘤是需要血管内治疗的危险病变，动脉瘤再通和再破裂率很高。可靠的 体内 模型很少见，但用于测试新的血管内设备。我们展示了在新西兰大白兔（2.5-5.5公斤）中产生巨大分叉动脉瘤的技术方面。从颈外静脉取出一个 25-30 毫米长的静脉袋，并通过显微手术在两条颈动脉之间形成分叉。将袋子缝合在分叉处以模拟巨大的动脉瘤。该协议总结了我们之前发表的静脉袋真动脉分叉动脉瘤标准技术，并强调了其对巨大动脉瘤的基本修改步骤。使用这种改进的技术，我们能够创建一个巨动脉瘤的动物模型，在血流动力学和凝血系统方面与人类具有高度可比性。此外，还实现了低发病率和高动脉瘤通畅率。所提出的巨型动脉瘤模型为测试新的血管内装置提供了极好的可能性。
Introduction
血管内栓塞术已成为动脉瘤夹闭术治疗脑动脉瘤破裂的重要替代方法1。这种治疗策略的主要缺点是动脉瘤再通率高，伴有延迟性动脉瘤破裂2。大动脉瘤和巨型动脉瘤已被证明特别容易出现这些并发症。因此，新的血管内器械正在不断开发3.实验研究模型对于测试这些设备至关重要 4,5。
人类脑动脉瘤已在大鼠、兔子、犬科动物和猪中进行了研究 6,7,8。然而，兔子模型在血流动力学和凝血系统方面显示出与人类的最佳可比性 9,10,11,12。在兔子的静脉袋动脉分叉模型中，将静脉袋缝合到显微手术创建的双颈总动脉 （CCA） 的真正分叉中，以模拟动脉瘤13。然而，直到最近才有兔子巨大动脉瘤的真正分叉模型。使用计算流体动力学和生物力学测试的第一批结果由我们小组于 201614 年发表。
由于巨型动脉瘤代表了人类治疗的具有挑战性的病变，并且可靠的动物模型对他们的研究至关重要，因此我们对创建巨型实验性动脉瘤的改进技术进行了简要总结12,13。使用这种方法的优点是 （i） 发病率低，动脉瘤通畅率高 14，在血流动力学和凝血系统方面与人类具有很高的可比性 9,10,11,12，以及与犬方法相比的成本效益，（ii） 巨大动脉瘤的真正分叉设计 13，（iii） 计算流体动力学显示创建的动脉瘤具有良好的血流动力学可比性 14以及 （iv） 长期通畅率高15.
Protocol
动物研究得到了进行这项研究的研究所动物伦理委员会的批准。对于该动物模型，使用新西兰大白兔（2.5-5.5公斤）。
注：我们在兔子中创建静脉袋真动脉分叉动脉瘤的标准技术于 2011 年发表，巨大动脉瘤的改编于 2016 年12,13 发表。我们总结了这些技术，并强调了巨动脉瘤修饰的基本步骤。
1.术前阶段
- 通过腰周肌内注射氯胺酮 （30 mg/kg） 和甲苯噻嗪 （6 mg/kg） 进行全身麻醉。然后，给兔子插管（管径：4毫米，长度：18毫米;这个大小可能根据动物的大小而变化），并继续气体麻醉（2%异氟醚）。每 15 分钟捏一次脚趾来监测麻醉深度，必要时进行调整。
- 用剪刀从下颌角度向下剃掉胸部。使用至少三轮交替的氯己定或聚维酮碘擦洗液对手术区域进行消毒，然后用酒精消毒。覆盖手术部位。
2. 手术I期
- 使用手术刀沿着下颌角向下切开皮肤。在皮下进行钝性解剖。
- 切换到手术显微镜。解剖左颈外静脉2-3厘米长的无分支段。在血管上反复滴加 4% 罂粟碱以防止血管痉挛，并可选择滴加 5 mg/mL 硫酸新霉素以控制感染。
- 使用 6-0 不可吸收缝合线在近端和远端结扎后收获静脉段。将静脉段置于肝素化盐水溶液中（1,000 IU 肝素溶于 20 mL 0.9% 生理盐水和 1 mL 4% 盐酸罂粟碱中）13。
3. 手术II期
- 通过从颈动脉分叉处解剖到它们的起点来准备两个 CCA。仔细观察供应喉、气管和神经结构的内侧动脉分支。
- 静脉注射 1,000 IU 肝素。
- 在右侧 CCA 的远端应用颞显微外科夹。
- 使用聚丝 6-0 不可吸收缝合线在头臂躯干正上方近端结扎并切割右侧 CCA。
- 使用无菌橡胶片（例如手套）作为衬垫，以方便手术。用解剖学上的微型镊子和微型剪刀去除双血管吻合部位的外膜。在远端和近端夹住左侧 CCA 的吻合部位13.
4. 手术III期
- 根据计划与右侧 CCA 和静脉袋吻合的大小，在左侧 CCA 进行动脉切开术。通过颈动脉对侧动脉的直径（约2mm）以及计划动脉瘤颈的大小来确定动脉切开术的长度。
注意：尺寸与该通用动脉瘤模型的可能动脉瘤尺寸和颈部尺寸一样灵活。最小尺寸不应小于 3 毫米，最大可达约 15 毫米。 - 用肝素盐水（约5mL）清洁动脉瘤部位。使用四到五条不可吸收的 10-0 单丝缝合线，并用前面描述的左侧 CCA 动脉切开术缝合右侧 CCA 残端的后周。
- 将右侧CCA的残端纵向切割至1-1.5厘米的长度。使用 10-0 缝合线将静脉袋的后部与左侧 CCA 的动脉切开术吻合。然后，用三到四条缝合线将静脉袋的后侧与右侧 CCA 的后壁缝合。
- 以相同的顺序缝合前吻合口。
- 松开右侧 CCA 上的时夹。通常，吻合口会渗漏。用它来冲洗空气和血凝块。
- 用来自手术入路皮下组织的脂肪和纤维蛋白胶密封吻合口。
- 使用 4-0 不可吸收缝合线闭合筋膜。使用 4-0 可吸收缝合线13 进行伤口闭合。
5.术后阶段
- 静脉内给予 10 mg/kg 乙酰水杨酸。
- 通过在剃须区域透皮芬太尼贴剂 （12.5. μg/h） 实现术后镇痛3 天 13.
注意： 请咨询设施兽医以适当
镇痛选择。 - 通过每天皮下注射 100 IU/kg 低分子肝素，持续 2 周来实现术后抗凝。
Representative Results
2011 年，我们发表了一种改进的静脉袋动脉分叉模型技术，用于在兔子16 中产生动脉瘤。平均动脉瘤长度为7.9 mm，平均颈宽为4.1 mm。通过使用中断缝合和积极的抗凝治疗，我们能够在 16 个动脉瘤中的 14 个中实现 0% 的死亡率和通畅率。该技术随后被用于创建巨型动脉瘤，并于 201614 年进行了计算流体动力学和生物力学测试。在这项研究中，由于有经验丰富的兽医，麻醉管理也从使用通气面罩改为插管。这代表了我们经验中的关键一步，因为兔子的插管可能很困难，并导致术前死亡率很高。此外，术后低分子肝素抗凝从250 IU/kg降低到100 IU/kg。通过这种制度，我们能够在 12 个动脉瘤中的 11 个中实现 0% 的死亡率和通畅率。动脉瘤长度为21.5-25.6毫米，颈宽为7.3-9.8毫米。本研究的详细结果见 表1。此外，这些动脉瘤还用于评估血管内装置。动脉瘤取出后支架辅助栓塞巨大动脉瘤的图像如图 1 所示。
图 1：动脉瘤取出后支架辅助栓塞巨大动脉瘤的照片。 1 例左侧 CCA，支架内母血管;2 右 CCA，母船;+ 栓塞动脉瘤囊。请点击这里查看此图的较大版本.
| 动脉瘤编号 | 通畅 | 母动脉直径 [mm] | 长度 [mm] | 颈部宽度 [mm] | 圆顶宽度 [mm] | 纵横比 [-] |
| 2 | 不 | -- | -- | -- | -- | -- |
| 1 | 是的 | 2.4 | 23.4 | 7.7 | 9.9 | 3 |
| 3 | 是的 | 2.2 | 25.1 | 8.7 | 10.3 | 2.9 |
| 4 | 是的 | 2.5 | 23.5 | 9.8 | 10.6 | 2.4 |
| 5 | 是的 | 2.8 | 24.8 | 8.6 | 9.8 | 2.9 |
| 6 | 是的 | 2.5 | 21.5 | 9.8 | 9.3 | 2.2 |
| 7 | 是的 | 2.2 | 24.2 | 7.9 | 10.5 | 3.1 |
| 8 | 是的 | 2.3 | 25.6 | 9.3 | 10.2 | 2.8 |
| 9 | 是的 | 2.4 | 22.1 | 7.3 | 10 | 3 |
| 10 | 是的 | 2.2 | 25.6 | 8.9 | 9.7 | 2.9 |
| 11 | 是的 | 2.3 | 23.4 | 9.7 | 11.1 | 2.4 |
表 1：为计算流体动力学和生物力学测试生成的动脉瘤数据。 显示了 2016 年创建的 11 个动脉瘤的更新和详细结果。本表已根据 Sherif 等人 14 修改而来。
Discussion
有一些关键步骤可以确保上述协议的可复制性。细致地切除吻合部位的血栓形成性外膜周围组织是必不可少的13.必须确保吻合口是无张力的，并且缝合线尽可能少。对于巨大动脉瘤，重要的是从吻合口的背面开始。与之前提出的程序17、18、19 相比，这为最具挑战性的缝合线提供了更好的视野和控制。
与正常大小的动脉瘤相反，取出静脉袋的关键因素是精心准备 2-3 cm 长的静脉段。解剖颈外静脉的所有小侧支以便能够安全地结扎它们至关重要。缝合吻合口时，应避免与血管直接接触，将单缝合线的末端留得更长一些。只有这些游离缝合线末端才能用镊子夹住以移动动脉瘤复合体。这一技术细节有助于对血管使用非接触技术，这是血管显微外科手术的一般原则。与正常大小的动脉瘤相比，另一个挑战是由巨大的动脉瘤囊引起的血管动脉瘤复合体后侧视力受损。这可能导致吻合口后侧的技术难度增加。完成吻合后，由于巨大动脉瘤囊内血栓形成的可能性较高，因此需要更长的冲洗时间。人们应该注意泄漏，因为它们很常见。如果它们没有用脂肪垫密封，则应进行额外的缝合。
局限性是使用颅外动脉瘤作为颅内病变的模型。此外，成功实施该协议需要高显微外科要求和设备齐全的实验室。此外，兔子是敏感的动物，良好的动物饲养对存活率至关重要。
与目前广泛使用的模型相比，所提出的模型具有几个优点。目前最普遍的脑动脉瘤模型是弹性蛋白酶模型。然而，对于该模型，从未对动脉瘤壁特性进行过生物力学测试。因此，该模型与人类条件的生物力学可比性尚不清楚。相反，这种生物力学测试可用于我们提出的模型，显示出与人类条件的良好可比性14。与弹性蛋白酶模型相比，该模型的另一个显着优势是真正的分叉血流动力学18。该模型是在真正的人工创建的分叉中创建的，而弹性蛋白酶消化的动脉瘤囊形成于 CCA 的死端，或多或少模仿侧壁几何形状。
到目前为止，几乎没有其他巨型动脉瘤模型可用。然而，这些模型对于评估新的血管内装置是非常必要的。通过文献，只描述了一种用于巨大分叉动脉瘤的犬类模型20.然而，与人类相比，犬血流动力学和凝血系统显示出显着差异，而兔子模型在与人类的可比性方面显示出其优势14。
新开发的用于动脉瘤治疗的血管内装置通常在兔子模型中进行测试。我们之前发表的静脉袋分叉动脉瘤模型已用于 CE 和 FDA 批准此类设备 3,18。然而，直到最近才有可靠且可比较的兔子巨大动脉瘤动物模型。在人类中，巨大动脉瘤在血管内治疗后的再通率和延迟破裂率最高。因此，迫切需要新的血管内器械，业界提出了对巨型动脉瘤兔模型的需求。另一个应用是使用高场磁共振成像评估动脉瘤壁，旨在识别破裂的潜在危险因素，例如动脉瘤壁直径或对比增强行为22。此外，需要长期研究来评估这种动脉瘤模型随时间推移的通畅性，以及显示血流分流支架和囊内分流器的动脉瘤行为的研究。
Disclosures
作者没有相关的财务或非财务利益需要披露。
Acknowledgments
我们感谢Heber Ferraz Leite教授，他是世界各地许多国际显微外科研讨会的主任，他的思想开放和宝贵的教学文化。
我们感谢奥地利克雷姆斯卡尔·兰德斯坦纳健康科学大学开放获取出版基金的支持。这项研究由维也纳市长科学基金资助。该出版物的费用由奥地利克雷姆斯卡尔·兰德斯坦纳健康科学大学的开放获取出版基金资助。资助机构在研究的设计、数据的收集、分析和解释以及手稿的撰写中没有发挥任何作用。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.9% Saline | Any genericon | ||
| 4% Papaverin HCl | Any genericon | ||
| Ethilon 10-0 monofil non resorbable sutures | Ethicon Inc | 2814 | Taper point needle |
| Evicel Bioglue | Ethicon Biosurgery Inc. | 3901 | |
| Fentanyl dermal patch 12.5 μg/h | Any genericon | ||
| Heparin | Any genericon | ||
| Ketamin 50 mg/mL | Any genericon | ||
| Neomycin sulfate 5 mg/mL | Any genericon | ||
| Vicryl 4-0 polyfilament restorable sutures | Ethicon Inc | J386H | |
| Xylazine 20 mg/mL | Any genericon |
References
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