Методическая статья

Флуоресценция Ангиография для оценки перфузии аневризмы и родительской артерии Патентия в Крыса и Кролик Аневризмы Модели

DOI:

10.3791/59782

⸱

24 июля 2019 г.

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

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы представляем протокол для эффективной оценки перфузии аневризмы и патологии паряточной аневризмы у крыс и кроликов, используя флуоресцентную видео-ангиографию на основе флуоресценции (FVA). При положительной прогностической стоимости 92,6%, это простой, но очень эффективный и экономичный метод без специального оборудования требуется.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Лечение аневризмы мозга фокусируется на достижении полной окклюзии, а также на сохранении кровотока в родительской артерии. Флуоресцеин натрия и индоцианина зеленый используются для наблюдения кровотока и перфузии состояния сосудов, соответственно. Цель этого исследования заключается в применении FVA для проверки в режиме реального времени кровотока, состояния перфузии сосудов и окклюзии аневризм после индукции аневризм боковины у кроликов и крыс, а также для проверки процедуры у этих видов.

Двадцать боковые аневризмы были созданы в 10 кроликов путем зашвуя decellularized артериального сосуда мешок на сонную артерию донора кролика. Кроме того, 48 микрохирургических аневризм боковины были созданы у 48 крыс. Во время последующего наблюдения в течение одного месяца после создания, родительская артерия / аневризма комплекс был расчленен и FVA была выполнена с использованием внутривенного флуоресцеина (10%, 1 мл) инъекции через катетеризацию вен уха у кроликов и феморальной вены кашеризации у крыс. Затем были собраны аневризмы, а просачивание оценивалось макроскопически.

Макроскопически, 14 из 16 аневризм у кроликов указали отсутствие остаточной перфузии родительской артерии с полностью окклюзией светилами, однако 11 (79%) были обнаружены FVA. Четыре аневризмы были исключены из-за технических проблем. У крыс остаточная перфузия аневризмы наблюдалась в 25 из 48 случаев. Из 23 без макроскопических доказательств перфузии, FVA подтвердил заболеваемость 22 аневризмы (96%). Не было никаких побочных явлений, связанных с FVA. Флуоресцеин легко применим и не требуется специальное оборудование. Это безопасный и чрезвычайно эффективный метод для оценки целостности родительской артерии и аневризмы, прощупающей/остаточной перфузии в экспериментальной обстановке с кроликами и крысами. FVA использование флуоресцеина в качестве контрастного агента, как представляется, эффективны в контроле проходимости аневризм и основного сосуда и даже может быть адаптирована для шунтирования.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Доказательства полной облестья аневризмы и целостности родительской артерии имеет первостепенное значение в хирургии аневризмы. Существует несколько вариантов подтверждения патологии родительской артерии и окклюзии аневризмы, таких как доплеровская сонография, обычная церебральная ангиография (DSA), компьютерная томография (КТА) или магнитно-резонансная ангиография (MRA)1, 2. Однако, это дорогостоящие и трудоемкие методы, которые часто не доступны в лабораторных условиях. Кроме того, они могут иметь соответствующие побочные эффекты, такие как облучение или необходимость дополнительного седации экспериментальных животных, чтобы избежать движения артефакта.

С появлением все большего числа новых эндоваскулярных устройств существует последовательная потребность в доклинических испытаниях таких устройств. Однако эти исследования часто опираются на посмертный анализ (например, макропатологию и гистологию) и не имеют информации о динамической перфузии. Кроме того, для исследователя может быть крайне важно получить немедленную и достоверную информацию во время экспериментальной хирургической процедуры. Фюрересценция ангиография является экономически эффективными простым в выполнении техники визуализации 1,3,4.

Таким образом, индоцианин зеленый (ICG) видео ангиография часто используется в клинических нейрохирургических процедур и широко изучены5,6. Флуоресценовая видеоангиография (FVA) является альтернативной техникой, с дополнительным преимуществом создания флуоресценции сигнал, который находится в диапазоне длины волны человеческого зрения, и, таким образом, может быть видно невооруженным глазом без расширенного спектра инфракрасной камеры 7. Флуоресцеин видео ангиография реже используется в клинической цереброваскулярной хирургии и отчеты о FVA в экспериментальных условиях не хватает1,4.

Целью настоящего доклада является демонстрация осуществимости и масштабов применения FVA в крысиных и кроликов доклинических цереброваскулярных исследований.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Грызуны были размещены в учреждении по уходу за животными, и эксперименты были рассмотрены и одобрены Комитетом по защите животных в Бернском университете, Швейцария (BE 108/16) и (BE65/16). Все животные содержались на стандартной лабораторной диете с бесплатным доступом к пище и воде. Все эксперименты на животных проводились при тщательном рассмотрении 3Rs (замена, сокращение и уточнение). Десять женщин Новой Зеландии Белые кролики и 48 мужчин Wistar крыс были включены. ПРАВИЛО руководящие принципы были соблюдены строго8.

ПРИМЕЧАНИЕ: Двадцать боковины аневризмы были созданы в 10 кроликов путем зашвуения decellularized артериального сосуда мешок на сонную артерию донора кролика. Кроме того, 48 микрохирургических аневризм боковины были созданы в 48 крыс, как описано до4,9. Процедура визуализации и макроскопический анализ были проведены через 4 недели после создания аневризмы.

1. Подготовка материала, необходимого для флуоресцеина видео ангиографии

  1. Измените фонарик, закрепив на синем фильтре bandpass (см. таблицуматериалов), который будет функционировать как фильтр возбуждения. Факел должен затем излучать только синий свет. Используйте черную ленту, чтобы избежать утечки нефильтрованного света.
  2. Оборудуйте камеру (например, прикрепленную к микроскопу) зеленым фильтром полос (см. таблицуматериалов), который будет функционировать как световой фильтр. Только зеленый свет должен теперь быть в состоянии пройти.

2. Подготовка рабочих мест и материалов

  1. Дезинфицировать рабочее пространство дезинфицирующим раствором.
  2. Накройте стол стерильными шторами, чтобы предотвратить загрязнение.
  3. Используйте стерильные инструменты для операции.

3. Подготовка животных к операции

  1. Взвесьте животных.
  2. Индуцируйте анестезию и регулируйте дозу в зависимости от веса.
    1. Для кроликов,начать сбалансированную анестезию. Защитите глаза одной рукой во время инъекции, чтобы уменьшить их реакцию испуга. Обложка клетки с листом, чтобы помочь усыпить животных.
    2. Анестезируйтесь крыс в газовой камере с 4% изофруран и 96% кислорода до инъекции.
  3. Мониторинг глубины анестезии. Pinch между пальцами ног, чтобы убедиться, что животные спят.
    1. Переложить кроликов на спину. Они не должны реагировать.
    2. Для крыс, ущипнуть их хвосты и убедитесь, что никакой реакции наблюдается.
  4. Нанесите мазь на глаза грызунов, чтобы предотвратить сухость. Вытащите языки крыс, чтобы избежать каких-либо шансов на глотание.
  5. Начните с сохранения анестезии.
    1. Для кроликов, катетеризм (22 G экранированный IV катетер с портвейном впрыска, см. Таблицаматериалов) вену уха. Поддерживать сбалансированную анестезию. Используйте трехсторонний стоп-ход, чтобы включить несколько одновременных инъекций.
    2. Для крыс, вводят 50 мг/кг гидрохлорида кетамина и 0,5 мг/кг гидрохлорида гидрохлорида интраперитоне. Мониторинг анестезии с вредным ног щепотку во время операции. В случае реакции вводят дополнительную анестезию.
  6. Лента животных на доске в положении на спине и тщательно бритьразрез месте. Дезинфицировать область бетасептиком.
    1. Для кроликов,дезинфицировать шею, особенно вокруг стерноклейдомастоидной мышцы.
    2. Для крыс, дезинфицировать области от мочевого пузыря до трансверс толстой кишки.
  7. Администрирование кислорода через маску на протяжении всей операции и поддерживать температуру тела с нагревательной кошкой.

4. Подготовка артерии

  1. Для достижения наилучших результатов тщательно вскрытьвыбранный сосуд из окружающей ткани 9,10.
    1. Для крыс, определить хвоствены (менее инвазивных, предпочтительно используется для выживших животных) или вскрыть бедренную вену для флуоресцеина инъекции4,11.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Для кроликов,никаких дальнейших вскрытия сосудов не требуется для флуоресцеина инъекции, как ухо вены уже используется для анестезии.
  2. Расположите белую подушечку под выбранным сосудом, чтобы увеличить контраст с окружающими тканями.
  3. Сосредоточьте камеру, установленную на микроскоп, на расчлененных артериях.

5. Флуоресцеин видео ангиография

  1. Обложка 5 мл шприц заполнены флуоресцеина натрия (100 мг /мл, см. Таблица материалов) с алюминиевой фольгой для защиты от воздействия света. Выключите свет (как можно больше) и введите флуоресцеин натрия внутривенно. Вводят в темноте, чтобы предотвратить фотоотбеление.
    1. Для кроликов,вводят 0,3 мл/кг флуоресцеина натрия через трехсторонний стопкок в катетеризированную вену уха.
    2. Для крыс, вводят 0,4 мл/кг флуоресцеина натрия в бедренную вену через катетер или 25 G иглы.
  2. Промыть иглу или катетер с 0,5 мл соленового раствора, чтобы убедиться, что все красители вводят.
  3. Осветите хирургическое поле с помощью модифицированного фонарика.
  4. Начало съемок с измененной камерой. Поток крови должен быть виден через несколько секунд после инъекции(рисунок 1).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Здесь мы использовали частоту кадров 50 кадров/с, фокусное расстояние 70 мм и F3.4.

6. Макроскопический анализ

  1. Resect аневризмы и родительских артерий комплекса, и оценить пакурсность макроскопически, открыв родительскую артерию с микро-ножницами и оценить просвет родительской артерии и отверстия анерисма (см. Рисунок 1, 2)9. Измерьте размеры аневризм. Аневризма-родитель-артери-комплекс может храниться для дальнейшего анализа (например, гистология).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Во время операции наблюдалось частота сердечных приступов и артериального давления. Средняя частота сердечных приступов составляла 193/мин у кроликов и 196/мин у крыс. Вес тела кроликов варьировался 3,05-4,18 кг, а крысы весили 335-690 г.

Мы смогли выполнить FVA в восемь из десяти кроликов(рисунок 1). Четыре аневризмы экзаменов в двух кроликов не были записаны с камерой из-за технических трудностей. О каких-либо технических трудностях, связанных с FVA у крыс, не с...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

FVA является перспективным и незамысловатым методом изучения судов у грызунов и может выполняться с помощью коммерческих устройств и готового оборудования. FVA может быть реализована во время любой операции, где внутриоперационная оценка целостности сосуда необходима, так как сосуды нуждаются в надлежащем вскрытии в первую очередь.

Авторы предпочли венозной инъекции для артериальной инъекции из-за более низкого риска случайных событий, таких как инфекция, ишемия и синдром отсека

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все авторы не подтверждают никакого конфликта интересов.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Это исследование было частично поддержано исследовательским грантом от Kantonsspital Aarau, Швейцария.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
<прочный>Для кроликов
Алюминиевая фольга
Бритва
Черная лента
Синий фильтрThorlabs MF475-35
Корпус теплой пластины
ФотоаппаратSony NEX-5R
Катетер22G Vasofix Безопасность
Дезинфиктант
Флуоресцеин натрияФлуоресцеин Faure 10%
Glas пластина
Зеленый фильтрThorlabs MF539-43
Прокладка
мочи Инфузионный насосPerfusor Secura
Кетамина гидрохлоридлюбые дженерики
Игла
Кислород
Раствор Звонка
Хирургический микроскопOPMI, Carl Zeiss AG, Oberkochen, Германия
Шприц 2мл, 5мл, 50мл
Лента
Трехсторонний стопорный кран
Фонарик световой Ксилазин
любые универсальные продукты
<сильно>Для крыс
Алюминиевая фольга
Бритва
Черная лента
Синий фильтрThorlabs MF475-35
Тепло для тела Камера
Sony NEX-5R
Disinfictant
Флуоресцеин натрияФлуоресцеин Фор 10%
Зеленый фильтрThorlabs MF539-43
Прокладка
мочи Изофлуран
Кетамина гидрохлоридлюбые дженерики
Медетомидина гидрохлоридлюбые дженерики
Игла25G
Кислородная
пластина
Ringer's Solution
Стерильные листы
Хирургические инструментымикрощипцы, микроножницы, тупые хирургические ножницы
Хирургический микроскопOPMI, Carl Zeiss AG, Oberkochen, Германия
Шприц 2мл, 5мл
Лента
Факел свет
для животныхдля недержания 25Г Стерильные листы Хирургические инструменты микрощипцы, микроножницы, тупые хирургические ножницы для животныхпри недержании

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kakucs, C., Florian, I. A., Ungureanu, G., Florian, I. S. Fluorescein Angiography in Intracranial Aneurysm Surgery: A Helpful Method to Evaluate the Security of Clipping and Observe Blood Flow. World Neurosurgery. 105, 406-411 (2017).
  2. Ajiboye, N., Chalouhi, N., Starke, R. M., Zanaty, M., Bell, R. Unruptured Cerebral Aneurysms: Evaluation and Management. ScientificWorldJournal. 2015, 954954(2015).
  3. Suzuki, K., et al. Confirmation of blood flow in perforating arteries using fluorescein cerebral angiography during aneurysm surgery. Journal of Neurosurgery. 107 (1), 68-73 (2007).
  4. Gruter, B. E., et al. Fluorescence Video Angiography for Evaluation of Dynamic Perfusion Status in an Aneurysm Preclinical Experimental Setting. Operative Neurosurgery. , Hagerstown. (2019).
  5. Raabe, A., et al. Prospective evaluation of surgical microscope-integrated intraoperative near-infrared indocyanine green videoangiography during aneurysm surgery. Journal of Neurosurgery. 103 (6), 982-989 (2005).
  6. Riva, M., Amin-Hanjani, S., Giussani, C., De Witte, O., Bruneau, M. Indocyanine Green Videoangiography in Aneurysm Surgery: Systematic Review and Meta-Analysis. Neurosurgery. , (2017).
  7. Kuroda, K., et al. Intra-arterial injection fluorescein videoangiography in aneurysm surgery. Neurosurgery. 72, 2 Suppl Operative 141-150 (2013).
  8. Kilkenny, C., Browne, W. J., Cuthill, I. C., Emerson, M., Altman, D. G. Improving Bioscience Research Reporting: The ARRIVE Guidelines for Reporting Animal Research. PLOS Biology. 8 (6), 1000412(2010).
  9. Marbacher, S., et al. The Helsinki rat microsurgical sidewall aneurysm model. Journal of Visualized Experiments. (92), e51071(2014).
  10. Marbacher, S., et al. Complex bilobular, bisaccular, and broad-neck microsurgical aneurysm formation in the rabbit bifurcation model for the study of upcoming endovascular techniques. American Journal of Neuroradiology. 32 (4), 772-777 (2011).
  11. Shurey, S., et al. The rat model in microsurgery education: classical exercises and new horizons. Archives of Plastic Surgery. 41 (3), 201-208 (2014).
  12. Foster, S. D., Lyons, M. S., Runyan, C. M., Otten, E. J. A mimic of soft tissue infection: intra-arterial injection drug use producing hand swelling and digital ischemia. World Journal of Emergency Medicine. 6 (3), 233-236 (2015).
  13. Flower, R. W. Injection technique for indocyanine green and sodium fluorescein dye angiography of the eye. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 12 (12), 881-895 (1973).
  14. Yoshioka, H., et al. Advantage of microscope integrated for both indocyanine green and fluorescein videoangiography on aneurysmal surgery: case report. Neurologia medico-chirurgica (Tokyo). 54 (3), 192-195 (2014).
  15. Ichikawa, T., et al. Development of and Clinical Experience with a Simple Device for Performing Intraoperative Fluorescein Fluorescence Cerebral Angiography: Technical Notes. Neurologia medico-chirurgica. 56 (3), 141-149 (2016).
  16. Alander, J. T., et al. A review of indocyanine green fluorescent imaging in surgery. International Journal of Biomedical Imaging. 2012, 940585(2012).
  17. Lane, B., Bohnstedt, B. N., Cohen-Gadol, A. A. A prospective comparative study of microscope-integrated intraoperative fluorescein and indocyanine videoangiography for clip ligation of complex cerebral aneurysms. Journal of Neurosurgery. 122 (3), 618-626 (2015).
  18. Blair, N. P., Evans, M. A., Lesar, T. S., Zeimer, R. C. Fluorescein and fluorescein glucuronide pharmacokinetics after intravenous injection. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 27 (7), 1107-1114 (1986).
  19. Hillmann, D., et al. In vivo optical imaging of physiological responses to photostimulation in human photoreceptors. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (46), 13138-13143 (2016).
  20. Golby, A. J. Image-Guided Neurosurgery. , Elsevier Science. (2015).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи