Fluorescence Angiography for Evaluation of Aneurysm Perfusion and Parent Artery Patency in Rat and Rabbit Aneurysm Models

Fabio Strange; Sivani Sivanrupan; Basil  E. Gruter; Jeannine Rey; Dominik Taeschler; Javier Fandino; Serge Marbacher

doi:10.3791/59782

쥐와 토끼 동맥류 모형에 있는 동맥류 관류 그리고 부모 동맥 Patency의 평가를 위한 형광 혈관 조영술

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Neuroscience

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Fluorescence Angiography for Evaluation of Aneurysm Perfusion and Parent Artery Patency in Rat and Rabbit Aneurysm Models

쥐와 토끼 동맥류 모형에 있는 동맥류 관류 그리고 부모 동맥 Patency의 평가를 위한 형광 혈관 조영술

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04:08 min

July 24, 2019

DOI: 10.3791/59782-v

Fabio Strange^1,2, Sivani Sivanrupan², Basil E. Gruter^1,2, Jeannine Rey², Dominik Taeschler², Javier Fandino^1,2, Serge Marbacher^1,2

¹Department of Neurosurgery,Kantonsspital Aarau, ²Cerebrovascular Research Group, Department for BioMedical Research (DBMR),University of Bern

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a protocol for evaluating aneurysm perfusion and vessel patency using fluorescein-based fluorescence video angiography (FVA) in animal models (rats and rabbits). The method is noted for its high positive predictive value of 92.6%, and its simplicity and cost-effectiveness are emphasized, requiring no special equipment.

Key Study Components

Area of Science

Neuroscience
Vascular biology
Fluorescence imaging

Background

Aneurysms pose significant clinical challenges in terms of perfusion assessment.
Existing methods may require expensive equipment and extensive surgical procedures.
Fluorescein video angiography provides a solution for real-time visualization.
The technique's versatility across different animal models is noteworthy.

Purpose of Study

To develop a reliable method for visualizing blood flow in aneurysms.
To evaluate vessel patency without the necessity of costly equipment.
To provide a straightforward protocol that can be widely implemented in research.

Methods Used

Fluorescence video angiography (FVA) was the main platform utilized.
Animals used included rats and rabbits, specifically assessing blood flow during and post-surgery.
No multiomics workflows were mentioned.
The procedure involved anesthetizing animals, preparing the surgical site, injecting fluorescein sodium, and employing a modified camera setup.
Key steps included ensuring minimal light during visualization and precise timing in image capture post-injection.

Main Results

The method successfully visualized blood flow in 8 out of 10 rabbits and identified significant residual perfusion cases.
Of 16 aneurysms assessed, 11 were detectable by FVA that had not been observed macroscopically.
In rats, residual perfusion was confirmed in 22 of 23 aneurysms without visible macroscopic signs.
Overall, a combination of 25 of 27 total cases showed confirmation of perfusion using FVA.

Conclusions

This procedure demonstrates a strong capability for assessing aneurysm blood flow effectively.
The application of FVA facilitates real-time surgical visualization and assessment of perfusion status.
The implications extend to improved understanding and evaluation techniques for vascular conditions in research settings.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of using fluorescein video angiography?

FVA offers a cost-effective and simple approach to visualize blood flow in aneurysms without needing expensive devices.

How is the animal model prepared for FVA?

Animals must be anesthetized and positioned appropriately, with the surgical area disinfected and prepared for the fluorescein injection.

What types of outcomes are obtained from this method?

The main outcomes include real-time visualization of blood flow, identification of residual perfusion, and assessment of vessel patency.

Can this method be adapted for different species?

Yes, FVA can be utilized in various animal models, as demonstrated with both rats and rabbits in this study.

What are the limitations of the FVA technique?

Key limitations include the requirement for a dark environment for optimal visualization and the need for careful execution of the dissection of vessels.

How does FVA contribute to our understanding of aneurysms?

FVA enhances the ability to visualize blood flow dynamics in aneurysms, aiding in surgical decision-making and improving insights into vascular biology.

What are the critical steps in performing FVA?

Essential steps include the preparation of the camera and filters, proper animal positioning, and precise timing during fluorescein administration and illumination.

우리는 형광계 형광 비디오 혈관 조영술 (FVA)를 사용하여 쥐와 토끼에 있는 측벽 동맥류의 동맥류 관류 및 혈관 점성을 능률하게 평가하기 위하여 프로토콜을 제시합니다. 92.6 %의 긍정적 인 예측 값으로, 특별한 장비가 필요하지 않은 간단하지만 매우 효과적이고 경제적 인 방법입니다.

이 방법은 동맥류와 혈관에서 실시간 혈류를 시각화하는 신뢰할 수 있고 쉬운 기술이며 다른 동물 모델에서 사용할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 고가의 장치 나 광범위한 수술을 필요로하지 않고 수술 중 혈류의 시각화를 용이하게한다는 것입니다. 절차를 시작하기 전에 검은 색 테이프를 사용하여 녹색 밴드 패스 필터를 고정하여 손전등에 여기 필터 역할을합니다.

손전등만 청색광을 방출하는지 확인합니다. 카메라에 녹색 밴드패스 필터를 장착하여 방출 광 필터로 작동합니다. 이제 녹색 표시등만 통과할 수 있어야 합니다.

그런 다음 소독제로 작업 공간을 소독하고 오염을 방지하기 위해 멸균 커튼으로 테이블을 덮습니다. 토끼에서 형광 비디오 혈관 조영술 또는 FVA를 수행하기 위해 마취 된 동물이 척추 위치에 토끼를 배치하기 전에 통증 자극에 반응하지 않는 것을 확인합니다. 흉골 근육 주위목을 면도.

해부된 동맥에 카메라를 집중하고 알루미늄 호일을 사용하여 100 밀리그램/밀리리터의 플루오레세인 나트륨을 함유한 5밀리리터 주사기를 덮습니다. 가능한 한 조명을 끄고 0.3 밀리리터/킬로그램의 형광 나트륨을 카테터의 주입 포트에 정맥내로 주입하십시오. 다음으로, 모든 염료를 주입되었는지 확인하기 위해 식염수 용액의 0.5 밀리리터로 주사기를 플러시하십시오.

그리고 수정 된 손전등으로 수술장을 즉시 비춥시게합니다. 조명이 켜지자마자 수정된 카메라로 촬영을 시작합니다. 혈류는 주입 후 몇 초 이내에 볼 수 있어야합니다.

혈관 조영술 후 혈관의 거시적 분석을 위해 후속 동물의 동맥류 및 부모 동맥 복합체를 절제하거나 임시 클립을 제거 한 후 동맥류 및 /또는 우회의 충진을 관찰하여 흐름의 시각적 확인을 수행합니다. 이 대표적인 연구에서 FVA는 토끼 10개 중 8개에서 수행될 수 있었습니다. 8마리토끼에서 확인된 16개의 동맥류 중 2개의 동맥류는 부모 동맥의 지속적인 관류를 보여주었으며, FVA는 잔류 관류를 가진 5건의 사례를 확인했습니다.

14마리토끼 동맥류는 매크로로 잔류를 나타내지 않았으며, 11마리는 FVA를 사용하여 검출되었다. 잔류 관류는 48마리의 쥐 중 23마리에서 거시적으로 관찰되었고, 나머지 25마리의 쥐는 잔류 관류의 거시적 징후를 보이지 않았다. 그 후 FVA를 사용하여 거시적 인 관류가없는 23 동맥류 중 22 개가 확인되었습니다.

전체적으로, 27개의 토끼와 쥐 결합케이스 의 25개는 92.6%의 민감도율 92.6%와 94.1%의 특이성 결과로, 이 절차를 시도할 때 가장 중요한 것은 혈관을 제대로 해부하고 형광을 투여하고 시각화할 때 어두운 방에서 일하는 것이다. 이 절차는 눈에 보이는 혈관의 혈류를 평가하기 위해 모든 동물 모델에서 사용할 수 있습니다.

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