מיקוד המעי הדק של החולדה: עירוי ארוך טווח לעורק המסטרי העליון
Summary
גישה לעירוי ארוך טווח בעורק המסטרי המעולה (SMA) של חולדות הוא הליך כירורגי המורכב מ cannulation של ענף פרוקסימלי של SMA. הצינורית יוצאת מפצע הבטן והיא ממנהרה דרך החלל התת עורי בחזרה לקפל הבין-עורי.
Abstract
העורק המסטרי העליון יכול להיות cannulated בבני אדם באמצעות צנתור רדיולוגי זעיר פולשני של העורק הירך או צירי. קנוניציה SMA קשה יותר בחולדות בשל ממדים אנטומיים קטנים. מטרת המחקר היא לתאר טכניקה כירורגית לחנונית של ה- SMA בחולדות כדי לבצע עירוי ארוך טווח של תרופות לתוך מיטת כלי הדם SMA בבעלי חיים בלתי מוגבלים, אשר יביא לשיעור גבוה של טפיחה קטטר לאחר ההתאוששות לאחר הניתוח במשך 24 שעות.
כדי למנוע את הסיכון של פקקת SMA או דימום מגישה ישירה, ענף פרוקסימלי של SMA מבודד, נקשר בצורה מסולסלת ו cannulated עם צינור נימי פוליאוריטן 0.25 מ”מ שקצהו מתקדם קרוב למקור של SMA מאבי העורקים. הצינורית היא לאחר מכן מנהרות תת עורית לחלק האחורי של הצוואר של החיה ודרך העור באמצעות שסתום מלאכותי. החלק החיצוני של הצינורית מוכנס למערכת תמיכה קשיחה למחצה ומחובר למשאבת העירוי הרציפה מחוץ לכלוב שבו החולדה חופשית לזוז.
מיקום נכון של הצינורית הודגם על ידי אנגיוגרפיה לאחר ניתוח וממצאי נתיחה שלאחר המוות. טפיחה קטטר לאחר 24 שעות של עירוי מלוחים לתוך אזור SMA הובטח ברוב החולדות על ידי פריקה כוללת של המשאבה והכרה של צינורית פונקציונלית עבור דגימת דם או עירוי מלוחים.
Introduction
העורק המסטרי המעולה (SMA) בבני אדם כמו בחולדות מקורו באבי העורקים בבטן ומספק למעי דם עורקי מהתריסריון למעי הגס הרוחבי הפרוקסימלי. SMA מעורר ענפים רבים.
לאחר זלוף נימי, זרימת הדם mesenteric מנוקז דרך וריד הפורטל אל הכבד, שם הוא עובר חילוף החומרים בכבד לפני שהוא מועבר למחזור המערכתי. Cannulation של SMA שימושי למטרות אבחון, תסחיף טיפולי עירוי סמים באופן סלקטיבי או מתמשך כדי להעריך את ההשפעה על המעי או, והכי חשוב, את חילוף החומרים בכבד ואת הסיווג הכימי. אצל בני אדם, צנתור רדיולוגי זעיר פולשני של SMA מבוצע לטיפול אנדווסקולרי1 או עירוי סמים סלקטיבי2 באמצעות מספר גישות עוריות כמו ניקוב transfemoral או transaxillary ו cannulation.
ישנם דיווחים ספרותיים של טכניקות שונות של cannulation של כלי הבטן הקטנים: וריד מזנטרי מעולה (SMV)3, העורק mesenteric נחות (IMA)4, צינור הלימפה mesenteric5, עורק הכבד6 או מחקרים עבור ex vivo על זלוף המעי7 בחולדות. בהשוואה לצד ורידים, cannulation של SMA בחולדות הוא הרבה יותר תובעני בגלל הסיכונים בו זמנית של פקקת ודימום, בתנאי הלחץ הגבוה שלה. בפרט, מתעוררות בעיות במקרה שההיכלה פועלת כאשר החולדה מתעוררת מהרדמה על המיטה הכירורגית ועוד אם הניסוי דורש חיה חופשית בכלוב לאחר הניתוח.
מאמר שנערך לאחרונה תיאר את קנוניציה SMA כחלק מהניסוי (מדד לחץ דם) בבעלי חיים תחת הרדמה8. עם זאת, אין טכניקה מתוארת על cannulation כירורגי של SMA עבור עירוי לטווח ארוך בבעלי חיים בלתי מוגבלים. מטרת כתב יד זה היא לתאר צעד אחר צעד טכניקה כירורגית לתחבולה ארוכת טווח של ה- SMA באמצעות ענף פרוקסימלי, המאפשר עירוי סלקטיבי של תרופות למיטה המסטרית למשך 24 שעות לפחות (ומעלה). כמו cannulation יציב ויציב דורש קשירה קבועה וסגירה של הכלי שבו הקטטר מוכנס, טכניקה זו במקום נמנע החדרת הצנתר ישירות לתוך SMA9 ומתקרב לכלי דרך cannulation של ענף פרוקסימלי, פרוקסימלי ככל האפשר למקור של SMA מ aorta. עירוי פרוקסימלי מאפשר לתרופה המושרה להגיע למיטה האנטומית הרחבה ביותר האפשרית, מבלי לסגור את זרימת הדם דרך הכלי העיקרי.
טכניקת הקניון של חולדה SMA יש יישומים רבים. ניתן יהיה לתת תרופות באופן סלקטיבי בתא העורקים mesenteric כדי להשיג פעולה מקומית ברמה העיכול, כדי למנוע השפעות מערכתיות ומטבוליזם התרופה בכבד. למודל החולדה בעל ה-SMA יש יתרונות על פני דגמים גדולים יותר של בעלי חיים: הוא פחות יקר, הוא מקובל מבחינה אתית וקל יותר לביצוע ולמידה. ניתוח cannulation SMA הוא גם קל יותר לבצע במודל חולדה לעומת מודל העכבר.
Protocol
Representative Results
Discussion
היתרון העיקרי של מודל עירוי SMA חולדה זה הוא עמידותו ועמידותו לפחות 24 שעות ברוב המכריע של בעלי החיים. עירוי של נוגד קרישה עשוי להאריך את מרווח הזמן הזה. המודל מאפשר עירוי אמין של תרופות באופן סלקטיבי באזור mesenteric, מיקוד המעי הדק ואת החלק הפרוקסימלי של המעי הגס.
מספר שלבים הם קריטיים להצלחת הטכניקה. כדי להשיג cannulation בכלי קטן מאוד חשוב לבחור חולדות במשקל של לפחות 400 גרם; המין והגיל אינם רלוונטיים. חשוב גם לבחור את המכשירים הכירורגיים הנכונים ואת סוג הצינורית. כאן, צינורית פוליאוריטן קטנה יותר (0.4 מ”מ O.D., 0.25 מ”מ זהות) מוכנס 1 ס”מ לתוך הצינורית הגדולה יותר (0.93 מ”מ O.D., 0.5 מ”מ זהות) כדי לקבל קטטר פונקציונלי ושימושי כדי לאפשר הן חיבורים לעורק הקטן למערכת עירוי גדולה יותר.
השלב הקריטי הכירורגי הראשון הוא ניקוי ה- SMA והסניף שזוהה עבור cannulation מרקמת השומן שמסביב (שלב 3.5). זה עוזר למנוע את החדרת הצינורית בין הרקמה לעורק, שהיא טעות נפוצה. עם זאת, שלב ניקוי זה קשה כמו הענף הקטן של SMA הוא שביר וקל נזק. אם הענף נפגע, ניתן לעצור את הדימום על ידי קשירה ולבחור ענף פרוקסימלי אחר, כדי לא לבזבז את החיה.
כדי למנוע היווצרות בועת אוויר בתוך הצינורית ולמנוע תסחיף גז, הצינורית חייבת להיות מלאה מלוחים עד הקצה לפני הכניסה לענף. כדי לאבטח את הצינורית במקום, היישום של חוט כירורגי (משי 4-0) חייב להיות בין נקודת הכניסה לעורק ואת קצה הצינורית, ישירות על גבי הכלי סביב הקטטר. הקשר הכירורגי חייב להיות הדוק מספיק כדי לתקן את הצינורית אבל לא חזק מדי כדי לאטום אותו (שלב 3.12).
הדרך הטובה ביותר להבטיח צינורית נכונה היא לראות את זרימת הדם בחזרה דרך הצינורית (שלב 3.10). במונחים של פתרון בעיות, אם זה לא מתרחש, זה יכול להיות בגלל הסיבות הבאות:
הצינורית לא הוכנסה כראוי לעורק;
הצינורית נמצאת בתוך העורק אך חנוקה על ידי הצומת במצב שגוי;
הצינורית נמצאת בתוך העורק ובועת אוויר ב הצינורית מאטה את הזרימה;
קריש דם נוצר בתוך הצינורית.
הכנסה שגויה עשויה לנבוע ממיקום צינורית בחלל שבין העורק לרקמת השומן. במקרה זה יש צורך בהוספה מחדש. כאשר הקשר מעל הכלי חוסם את הצינורית, ניתן להתיר אותה בזהירות רבה ולפרוס אותה מחדש. בועות אוויר קטנות בצנתר בדרך כלל אינן מסכנות את הקנון ואינן מסכנות חיים; אבל אם יש בועת אוויר גדולה ב הצינורית יש צורך למשוך בחזרה על הצינורית באמצעות המזרק או למקם מחדש את הצנתר בענף אחר. בדרך כלל, ניתן להימנע היווצרות קריש ולשמור על פטנט הצינורית על ידי infusing 0.2 מ”ל בולוסים של מלוחים מדי פעם במהלך המבצע.
מגבלה של מחקר זה היא הערכה תת-הערכתית של הפטיש של הצינורית בזמני עירוי ארוכים יותר: כאן, עירוי של 24 שעות בוצע בזמן חולדות שבהן שוכנו בכלוב מטבולי. כדי לקבל תקופת עירוי ארוכה יותר, זה עשוי להיות שימושי להשתמש בטיפול נוגד קרישה, לא מנוהל במחקר זה. עם זאת, במהלך עירוי, החולדה חייבת להיות שוכנת בכלוב חילוף החומרים כי זה היחיד שתומך במערכת העירוי. מיקום זה אינו נוח עבור החיה אשר עשוי להיות לחוץ אם מטופלים לתקופה ארוכה יותר. יתר על כן, רק תמיסת מלח שימשה לעירוי, ולכן אין תוצאות על מינהל תרופות ספציפי. מגבלה אחת של השיטה היא חוסר האפשרות להחדיר בענפי העורקים (אם קיים) מעל זה המשמש עבור הצנתר. מסיבה זו מומלץ לתמצת את הסניף הקרוב ביותר מתחום העורקים.
אין מודל עירוי ארוך טווח אחר של חולדה SMA לבעלי חיים חסרי מעצורים אינו קיים בספרות. בהשוואה למודל cannulation IMA שתואר לפני שנים רבות4, הטכניקה המתוארת כאן יש מטרה ניסיונית רחבה יותר כי זה מאפשר עירוי סמים באזור זלוף SMA ואינו מוגבל המעי הגס. לאחרונה, בפעם הראשונה, cannulation סלקטיבי של ענף של SMA שימש עירוי של רעלן בוטולינום ישירות באזור mesenteric עורקי כדי ללמוד את ההשפעה על שריר חלק במעיים10, אבל תרופות רבות אחרות ניתן לבדוק בעתיד. לדוגמה, נוגדי קרישה יכולים להיות חדורים כדי ללמוד פקקת מזנטרית, או תרופות עם פעילות מיקרוביוטה מעיים11 או אפילו תרופות למחלות מעי דלקתיות12. עירוי תוך עורקי שימושי למחקרי חילוף החומרים במעיים בפרט, כי אפקט התרופה הוא הערכה לפני הדם עובר את זרימת הפורטל שבו הוא כפוף חילוף החומרים בכבד.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים רוצים להכיר את Cen.Ri.S. (Centro di ricerche sperimentali) של תות קטריקה ד סקרו Cuore ברומא עבור היתרים.
Materials
| Crile-Wood Needle Holder | 2Biological Instruments | Tip Shape: Straight; Tip Width: 2 mm; Clamping Length: 14 mm; Lock: Yes; Scissors: No; Alloy / Material: Stainless Steel; Length: 15 cm; Serrated: Yes | |
| Extra Fine Graefe Forceps | 2Biological Instruments | Tip Width: 0.5 mm; Tip Dimensions: 0.5 x 0.5 mm; Alloy / Material: Stainless Steel; Length: 10 cm | |
| Luer Stub Adapter | BD Intramedic | 23 gauge for use with 427410 tubing | |
| Membrane valve | Biomed | Mod 617 | |
| Poliurethane Catheter | ENKI | external diameter: 0.4 mm, internal diameter: 0.25 mm | |
| Silastic Catheter Laboratory tubing | Healthcare industries | 508-002 | |
| Spring Scissors | 2Biological Instruments | Tip Shape: Angled; Tips: Sharp; Alloy / Material: Stainless Steel | |
| Student Surgical Scissors | 2Biological Instruments | Tip Shape: Straight; Alloy / Material: Student Stainless Steel; Serrated: No; Feature: Student Quality |
References
- Zhang, Z., Chen, X., Zhu, R. Percutaneous mechanical thrombectomy treatment of acute superior mesenteric artery embolism. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery Short Reports. 34, 17-20 (2017).
- Wang, M. Q., et al. Transradial approach for transcatheter selective superior mesenteric artery urokinase infusion therapy in patients with acute extensive portal and superior mesenteric vein thrombosis. Cardiovascular and Interventional Radiology. 33 (1), 80-89 (2010).
- Zammit, M., Toledo-Pereyra, L. H., Malcom, S., Konde, W. N. Long-term cranial mesenteric vein cannulation in the rat. Laboratory Animal Science. 29 (3), 364-366 (1979).
- Aguiar, J. L. A., et al. Technique for long-term infusion into the inferior mesenteric artery of unrestrained rats. Laboratory Animals. 22 (2), 173-176 (1988).
- Trevaskis, N. L., Hu, L., Caliph, S. M., Han, S., Porter, C. J. The mesenteric lymph duct cannulated rat model: application to the assessment of intestinal lymphatic drug transport. Journal of Visualized Experiments. (97), e52389 (2015).
- Leivestad, O., Malt, R. A. Continuous infusion into the hepatic artery and vena cava of the rat. Surgery. 74 (3), 401-404 (1973).
- Eloy, R., et al. Ex vivo vascular perfusion of the isolated rat small bowel. Importance of the intestinal brush border enzyme-release in basal conditions. European Surgical Research. 9 (2), 96-112 (1977).
- Liu, R. N., Wei, X. J., Li, S. P., Jiang, C., Zhao, Y. Comparison of invasive dynamic blood pressure between superior mesenteric artery and common carotid artery in rats. World Journal of Emergency Medicine. 11 (2), 102-108 (2020).
- Leung, F. W., et al. Superior mesenteric artery is more important than inferior mesenteric artery in maintaining colonic mucosal perfusion and integrity in rats. Digestive Diseases and Sciences. 37 (9), 1329-1335 (1992).
- Gui, D., et al. Mesenteric artery botulinum toxin (BoNT/A1) infusion selectively blocks bowel peristalsis in rats. Journal of the American Chemical Society. 231 (4), 19-20 (2020).
- Lecomte, V., et al. Changes in gut microbiota in rats fed a high fat diet correlate with obesity-associated metabolic parameters. PLoS One. 10 (5), 0126931 (2015).
- Hajj Hussein, I. A., et al. Inflammatory bowel disease in rats: bacterial and chemical interaction. World Journal of Gastroenterology. 14 (25), 4028-4039 (2008).
