简介：旨在评估使用弹性体聚合物外部密封的实验性大直径血管移植物于绵羊降主动脉的插入移植物时的安全性和有效性。

　　方法：将实验血管移植物和对照明胶密封介入移植物插入幼年羊的降主动脉。通过手术期间的止血时间和失血量以及不同时间点的血液学和生化小组对移植物进行评估。术后3个月和6个月进行磁共振成像（MRI），然后对动物实施安乐死并进行尸检，包括移植物、吻合口和远端器官的宏观和显微镜检查。

　　结果：所有动物均在研究期间存活。移植物的手术处理没有明显差异。实验组中位术中失血量为 27.5 mL（范围 10.0-125.0 mL），对照组为 50.0 mL（范围 10.0-75.0 mL）。实验组的中位止血时间为 5.0 分钟（范围 2.0-16.0 分钟），而对照组为 6.0 分钟（范围 4.0-6.0 分钟）。MRI 显示两组血流正常且移植物通畅。两组的愈合和吻合口周围内皮化相似。

　　结论：与常用的人工血管移植物相比，实验性移植物具有相似的安全性和性能，尸检结果也基本相当，与纳入内膜周围的对照移植物相比，实验性移植物的主要区别在于外部纤维囊的非粘附性。研究组与对照组的存活率、止血密封性、血液学和放射学结果相当。

　　人工血管移植物经常用于治疗心血管疾病，例如动脉瘤或闭塞、先天性畸形，或在终末期肾病的情况下提供外周血管通路。尽管不常见，但并发症仍然会发生，并且发病率很高，甚至死亡率很高。因此，寻求更好且容易获得的合成替代品仍然具有现实意义。在不同类型的人工血管移植物中，涤纶移植物自 20 世纪 50 年代起就开始使用，为心血管外科医生提供了一种用途极其广泛且具有出色长期耐用性的材料。第一代移植物需要预凝固，以防止在植入过程中通过移植物间隙渗漏。用胶原蛋白、弹性蛋白或白蛋白密封大口径编织和针织血管移植物的管腔表面，消除了这一步骤，减少了失血，并使移植物能够用于紧急手术和完全肝素化的情况。

　　目前，可用的密封产品是动物源性的。虽然移植物涂层通常在术后 1 至 2 周内吸收，但涂层移植物似乎与术后全身炎症反应有关。然而，临床影响通常是有限的，并且超过了与未涂层移植物相关的缺点。在极少数情况下，愈合不充分或移植物渗出可能导致血清肿形成，从而可能导致胸腔积液或腹腔积液。用合成惰性聚合物代替动物源密封剂有可能减少血管移植物的炎症反应并进一步改善组织愈合和融合。

　　此外，除了消除这些副产品风险外，动物产品替代品还具有改善供应和生产控制的优势，因为目前使用的化合物来自于少量不含牛海绵状脑病的牛群资源。最后，它还为患者提供了避免使用动物产品制作植入物的选择。

　　RUA 血管移植物被设计为目前使用的涂有动物源性密封剂的人工血管移植物的替代品。RUA 血管移植物是一种编织聚酯移植物，外部用 Elast-Eon 共聚物密封。优选外部密封以在管腔侧提供多孔表面以用于细胞附着，同时仍然防止通过外部移植物壁渗出。Elast-Eon 聚合物由羟基封端的聚二甲基硅氧烷和亚甲基二苯基二异氰酸酯基聚氨酯的共聚物形成。所得化合物具有聚氨酯良好的机械强度，聚氨酯是一类适合长期植入式医疗器械的材料。硅成分的存在为Elast-Eon聚合物提供了更高的柔韧性、生物稳定性和生物相容性，结合了聚氨酯和有机硅的优点，Elast-Eon聚合物具有独特性，因此广泛用于植入式医疗器械的涂层。

　　在这项非劣效性研究中，我们假设 Elast-Eon 聚合物在 RUA 血管移植物中的应用与常用的人工血管移植物相比具有相似的安全性和性能特征，从而提供了动物源性产品的替代品。

　　所有动物均由兽医根据美国国立卫生研究院出版的《实验动物护理和使用指南》进行护理。当地伦理委员会独立于研究申办者批准了该研究。

　　RUA 血管移植物是一种直的大口径（直径 18 毫米）聚酯编织卷曲移植物，外部采用 Elast Eon（一种生物稳定聚合物）密封，已获得 RUA Life Sciences plc 的许可（图 1）。植入的对照移植物是相同尺寸的Gelweave直移植物。两种移植物均由相同的聚合物聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。

　　从 KU Leuven 的 TRANS 农场获得 15 只雌性幼羊（Lovenaar 品种），年龄在 1 至 2 岁之间，体重 60-70 kg，在 Medanex 诊所的动物设施中进行手术前隔离。本探索性研究未进行样本量计算。中心兽医通过临床检查发现有怀孕、感染或疾病迹象的动物被排除在外。雄性动物被排除在外，因为处理雄性绵羊不太安全，并避免在研究期间雌性绵羊可能怀孕。手术后，动物在该设施中观察和护理 6 个月。

　　这些动物是在一位训练有素、执业的心血管外科医生的监督下进行的，这位外科医生在主动脉手术方面拥有超过 15 年的经验，并得到了几名心脏外科住院医师的协助。术前使用10-20mg/kg体重肌肉注射后，在全身下进行手术。用1%-5%的氧气溶液诱导并维持。气管插管后开始机械通气。调整所有通气参数以使动脉血气和 pH 值保持在生理范围内。放置大口径口胃管以防止瘤胃膨胀。连接并监测心电图肢体导联。开始维持林格氏溶液静脉滴注。静脉注射庆大霉素（6.6 mg/kg，Genta-Kel 10%）和苄青霉素钠（40,000 U/kg，青霉素，1,000,000单位）。将动物以右侧卧位放置在手术台上。通过第四肋间隙进行左侧胸廓切开术，并进行颈部切开术以暴露颈总动脉。给予肝素（200 IU/kg）后，在左颈总动脉和远端降主动脉之间插入被动分流器，以便在主动脉钳夹期间实现远端灌注。没有给予其他药物。手术过程中活化凝血时间保持在400秒以上。主动脉的近端和远端被夹住，并移除一小段以允许植入5厘米的插入移植物。使用 5/0 聚丙烯缝线植入移植物。记录术中止血的时间，即从移除十字夹到止血的时间，以及用于帮助止血的任何措施，例如胶水或额外缝合线。当血流动力学参数稳定后，移除分流器。分层封闭，左侧胸膜腔设有胸腔引流管。

　　一旦动物出现自主呼吸、潮气量充足且血流动力学稳定，就立即脱离呼吸机。拔管前拔除胸腔引流管。术后立即仔细观察动物长达 7 天。此后，动物返回受控动物设施，每天检查羊的总体健康状况并获得后续数据。术后未给予药物治疗。

　　术后12周和24周，给动物注射镇静剂以进行MRI检查。动物预先用（肌注10-20mg/kg体重）给药，插管并用1%-2%维持。动物在 3T MRI 设备上屏气期间以右侧卧位进行扫描。在移植位置的降主动脉的横向和纵向平面上获取高分辨率电影图像。获得了对比增强主动脉图（3D 血管序列）以及 3D Dixon 序列以及水和脂肪分离图像。移植物的 3D 网格是根据阈值分割 3D MR 血管序列而获得的。确定了近端和远端吻合，并重建了移植物近端和远端约 1 cm 的部分。在这些近端和远端主动脉部位、以及近端和远端吻合处以及移植物的中部确定横截面。计算每个横截面的平均直径。移植物的长度被测量为两个吻合的质心之间的距离。

　　在手术前、植入当天、90.2（±6）天和178（±4）天时采集连续血样。获得每只羊的标准化全血细胞计数以及 LDH、血浆中游离血红蛋白和触珠蛋白以评估溶血，并获得 CK、肌酸酐和尿素以评估肾功能。

　　动物在 6 个月时被安乐死。如前所述，对它们进行准备和。MRI评估后，羊静脉注射肝素（3mg/kg），并通过静脉注射过量的Euthasol溶液实施安乐死。将移植物与两个吻合部位一起移出并用盐水冲洗。将移植物纵向打开以进行内部检查并对移植物的流入和流出方面进行拍照。移植物的检查包括检查密封剂分层、血栓形成、内皮化、内膜增生、通畅、炎症或感染以及结构完整性。取出肝脏、脾脏和肾脏，并将活检组织保存在 4% 缓冲福尔马林中，用于进一步的肉眼观察和组织学检查。

　　对于组织学，从吻合口和移植物中部区域制备 5 毫米厚的横截面。将切片包埋在石蜡中。所有切片均用苏木精和伊红 (HE) 染色。在我们实验室优化绵羊组织的染色方案后，选择的切片用市售抗体 CD11b（Abcam 的 ab133357）、CD3（Abcam 的 ab5690）、Vimentin（Dako 的 m0725）和 vWF（Abcam 的 ab6994）抗体进行染色。病理学家使用光学显微镜评估组织的组织学完整性、组织中是否存在炎症反应以及愈合过程的程度。

　　使用正态概率图或 ShapiroeWilk 检验对所有数据进行正态性测试。血液学和生物化学数据以及 MRI 数据显示正态分布，证明使用参数检验并将值报告为平均值和标准差。由于围手术期失血量的测量结果不呈正态分布，因此使用非参数检验并将值表示为中位数。使用标准 t 检验比较平均值，使用 ManneWhitney-U 检验比较中位数。

　　12 只动物被分配到研究组，并植入 18 毫米 RUA 血管移植物，三只动物被分配到对照组，植入市售 18 毫米 Gelweave 血管移植物。

　　没有动物因手术干预、或随访期间死亡。通过兽医的定期检查评估，这些动物仍处于健康状态。因此，没有数据被排除在研究之外。

　　使用标准缝合技术植入移植物，所有吻合均采用聚丙烯 5/0 缝合线 项需要额外的吻合缝合以确保止血。外科医生报告了类似的处理和缝合特征，在实验移植物的手术植入中没有发现异常困难。缝合孔没有明显出血，研究或对照移植物都不需要胶水或密封剂。外科医生报告称，仅拉伸特性存在差异，与对照移植物相比，RUA 血管移植物的纵向长度在手动张力下延伸较少。在估计正确的种植体长度时必须考虑到这一点。没有对处理进行系统调查。

　　在手术前、植入当天、90.2（±6）天和178（±4）天时采集连续血样。考虑到动物数量有限，RUA血管移植物和对照移植物在全血细胞计数、溶血参数或肾功能方面没有重大差异。血液检测和统计分析的结果可在补充材料中找到。

　　术中失血量中位数（通过吸引受者中收集的体积来测量），RUA 血管移植物为 27.5 mL（范围 10.0-125.0 mL），对照移植物为 50.0 mL（范围 10.0-75.0 mL）（P 1/4） 0.945）。RUA 血管移植物异常值包括一只动物因主动脉插管部位出血而术中失血 125.0 mL，另一只动物因主动脉侧支出血而术中失血 100.0 mL。RUA 血管移植物的中位止血时间（由停止移植物和吻合渗出所需的时间定义）为 5.0 分钟（范围 2.0-16.0 分钟），而对照移植物为 6.0 分钟（范围 4.0-6.0 分钟） （P=0.839）。12 个 RUA 血管移植组中有 8 个没有胸腔引流管引流，术后中位失血量为 0.0 mL（范围 0.0-20.0 mL）。所有三只对照动物都有一些胸腔引流，平均失血量为 10.0 mL（范围 10.0-15.0 mL，P =0.101）

　　在 3 个月间隔时，MRI 成像显示 RUA 血管移植物的移植物长度为 45.0 ±3.3 mm，移植物直径为 18.95 ±1.2 mm，这与凝胶编织对照移植物没有不同，在这种情况下，移植物 长度为 46.0 ±2.6 mm，移植物直径为 17.7 ±0.6 mm。这些尺寸在 6 个月间隔内保持稳定，此时 RUA 血管移植物显示移植物长度为 45.4 ±3.3 mm，移植物直径为 19.0 ± 0.8 毫米，对于 Gelweave 对照移植物，移植物长度为 45.3 ±2.9 毫米，移植物直径为 17.7 ±0.7 毫米。这些发现表明，所有植入的移植物都保持了其结构，没有证据表明在 3 个月或 6 个月的时间间隔内有扩张（图 2）。此外，据报告，所有 RUA 血管移植物均保留了移植物的通畅性和性能，没有闭塞或假性动脉瘤形。