Summary
Reproducable eksperimentel dyremodeller er nødvendige til afprøvning af nye embolisering materialer, som er designet til at behandle endovaskulære okklusion af intrakranielle aneurismer (IA). De nuværende undersøgelse sigter mod at udvikle en sikker og standardiseret kirurgisk teknik for stent bistået embolisering af saccular aneurismer i en rotte dyremodel.
Abstract
Den konstante progess i angrebsformål af teknikker til rådighed for endovaskulære behandling af intrakranielle aneurismer kræver overkommelige og reproducable eksperimentelle dyremodeller for at teste roman embolisering materialer såsom stents og flow omdirigeringsmaskiner. Formålet med nærværende projekt var at designe en sikker, hurtig, og standardiseret kirurgisk teknik for stent bistået embolisering af saccular aneurismer i en rotte dyremodel.
Saccular aneurismer blev oprettet fra en arteriel graft fra den nedadgående aorta. Aneurismer blev microsurgically transplanteret gennem ende-til-side anastomose til infrarenal abdominal aorta en syngenic mandlige Wistar rotter vejer > 500 g. Efter aneurisme anastomose, aneurisme embolisering blev udført ved hjælp af ballon udvides magnesium stents (2,5 mm x 6 mm). Stent system blev retrograd indført fra lavere abdominal aorta ved hjælp af en modificeret Seldinger teknik.
Efter en pilot række 6 dyr, i alt 67 rotter blev drevet efter etableret standardprocedurer. Betyde kirurgi tid, gennemsnitlige anastomose tid og betyder suturering tid af arterie punktering site var 167 ± 22 min., 26 ± 6 min og 11 ± 5 min, henholdsvis. Dødeligheden var 6% (n = 4). Den sygelighed var 7,5% (n = 5), og i-stent trombose blev fundet i 4 tilfælde (n = 2 tidligt, n = 2 sent i stent trombose).
Resultaterne viser gennemførligheden af standardiserede stent okklusion af saccular dæksiden aneurismer i rotter - med lave rater af sygelighed og dødelighed. Denne stent embolisering procedure kombinerer mulighed for at studere roman begreber af stent eller flow diverter baseret enheder samt de molekylære aspekter af healing.
Introduction
Subaraknoidal blødning på grund af en bristet intrakraniel aneurisme er forbundet med en høj dødelighed og fattige neurologiske udfald i mange overlevende. Der er i øjeblikket to generelle tilgange til at occlude IA: enten microsurgical klipning, (som kræver udløsende eksponering af aneurisme), eller endovaskulære okklusion. Som mindre invasive endovaskulære coil behandling af smal hals IA har vist sig at være forbundet med lidt lavere sygelighed (især i det posteriore kredsløb1,2), endovaskulære behandlingsmuligheder er blevet den foretrukne modalitet af mange neurokirurgiske Centre. Mange enheder er blevet udviklet for at udvide indikationer af endovaskulære behandling og overvinde den største begrænsning af IA gentagelse efter coiling. Intrakraniel stents er særligt lovende at overvinde disse begrænsninger, som de tjene som et stillads til neo-endothelization og spole herniation forebyggelse, samt beskytte den overordnede arterie og forbedre intraluminal intraaneurysmal trombose forårsaget af reduktion af blod indstrømning. Der er behov for at studere roman intrakraniel stenter i en lav pris dyremodel; både makroskopiske og molekylære plan.
Formålet med denne undersøgelse var at designe en sikker, hurtig og standardiseret kirurgisk teknik for stent ansøgning i en allerede etableret saccular aneurisme model i rotter3,4,5. I nærværende projekt evalueret vi rollen som en biologisk nedbrydelig magnesium stent.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Mandlige Wistar rotter med en gennemsnitlig vægt på 592 g (±50 SD) og gennemsnitlig alder af 20 uger har været opstaldet i animalsk faciliteter ved en rumtemperatur på 22-24 ° C og 12 timers lys/mørke cyklus, med fri adgang til vand fra hanen og pellet kost. Dyrene fik pleje fra mennesker i overensstemmelse med institutionelle retningslinjer. Forsøgene blev godkendt af Udvalget for dyr af kanton Bern, Schweiz (være 102/13). Vi nøje fulgt anbefalingerne for Animal forskning: rapportering af In Vivo forsøg (ANKOMME retningslinjer).
1. laboratorium udstyr, forbrugsvarer, kirurgiske instrumenter
- Bruge en rolig, aseptisk operationsstuen og vedligeholde temperatur på 23 ± 3 ° C.
- Bruge en kirurgisk skrivebord med en overflade, der er let at rengøre og desinficere, og dække det med en kirurgi drapere. Bruge en tabel-top kirurgisk mikroskop med et kamera til at optage kirurgi og et infrarødt lys til at varme dyret før og efter operation.
- Opnå følgende forsyningsstatus for at oprette dæksiden aneurisme og implantat stenten.
- Opnå større og mindre sterilt cellulose og gaze podninger, sprøjter med 18G og 26G hule kanyler og en stump tippes nål til kunstvanding/volumen substitution.
- Få suturmaterialer herunder ikke-resorberbare 10-0 og 9-0 mikro sutur, ikke-resorberbare 6-0 og 5-0 sutur og resorberbare 3-0 sutur.
- Få 0,9% isotonisk natriumchlorid løsning til kunstvanding/volumen substitution og sikre renligheden af instrumenterne under operation
- Opnå følgende instrumenter for at implantere stenten: punktering nål 19G, hydrofobe guidewire, 4 Fogaty kappe og en inflation sprøjte for ballon dilatation.
- Opnå følgende forsyningsstatus for aneurisme væggen decellularization:
- Få microtubes for aneurisme opbevaring ved-24 ° C og etiketter til identifikation, samt en laboratorium shaker at sikre fuld kemisk behandling af aneurismet.
- Få 0,1% natriumsulfat dodecylbenzensulfonsyremethylester (SDS) og fosfatbufferet saltopløsning (PBS) for korrekt decellularization proces.
- Opnå følgende standard kirurgi instrumenter:
- Få grovere kirurgiske instrumenter: kirurgisk saks, blødt væv pincet, blødt væv sprederen, lige og buet pincet, tre myg klemmer, nålen holder.
- Få kirurgisk micro instrumenter: lige og buede mikro-saks, lige og buede mikro-pincet og fire midlertidig vaskulære mini klip med tilsvarende vaskulære klip applikatorer.
2. anæstesi
- Placere rotten i et gaskammer og bedøver med en blanding af isofluran og ilt (4% isofluran). Vedligeholde indånding, indtil dyret mister bevidstheden.
- Fjern de bedøvede dyr fra gaskammeret og injicere den endelige anæstesi bestående af en vægt-tilpasset blanding af medetomidine hydrochlorid (0,5 mg/kg) og ketamin hydrochlorid (50 mg/kg) intraperitoneal (ved indsprøjtning i højre eller venstre nedre abdomen).
- Overvåge dybde af anæstesi i definerede intervaller under operationen med en skadelige tå-knivspids bekræfte, at rotten ikke reagerer og fuldt bedøvede. Hvis der er en tå-knivspids refleks, readminster anæstesi med en vægt-tilpasset intraperitoneal injektion af ketamin og medetomidine. Tilstrækkelig anæstesi er nødvendig før åbning af bughulen, og udfører ende-til-side anastomose og stent indsættelse.
- Placere rotte under infrarød varme lampe indtil den intraperitoneal anæstesi træder i kraft, som præoperativ opvarmning effektivt forhindrer omfattende afkøling under kirurgi.
3. kirurgisk forberedelse og positionering af rotte
- Vejer rotten, uddrag af tungen for at sikre de øvre luftveje og anvende øjet salve for at undgå hornhinde udtørring.
- Bruge dobbeltklæbende tape til fix rotte til en lille vaskbar bord og undgå pres eller trækkraft til poterne.
- Barbere rotte i det operationelle område med et lille dyr shaver og desinficere kirurgiske regionen.
- Sted to tykke markører 2-3 cm fra hinanden under bagsiden af dyret til at forårsage så meget lændestøtte og Thorako-lumbal lordosis som muligt. Dette sikrer bedre redegørelse for retroperitoneum og lettere anvendelsen af stenten.
- Dække rotte med en steril blænde drapere og placere den under drift mikroskop. Oprettet to understøtter ved siden af dyret til at lette en mere komfortabel stilling for eksperimentatorens hænder.
- Vaske og desinficere hænder og sat på sterile handsker. Det er nyttigt at have en assistent stede især for stent implantation.
- Udføre kirurgi under aseptiske forhold ifølge anbefalingerne for laboratoriet dyr6,7.
4. aneurisme graft høst
- Under narkose, åbne maven under formet som et sværd proces. Først, skære huden i den midventral linje med en skarp saks og adskille huden fra muskulaturen. Derefter skæres de abdominale muskulatur og identificere membran over leveren ved indsætningspunktet af brysthulen.
- Skære mellemgulvet og bindevæv med skarpe saks til at få adgang til brysthulen og skære ribben med sakse store halvanden centimeter til højre og venstre af brystbenet.
- Når brystkassen er åben, ofre rotte med en intracardiac overdosis af ketamin hydrochlorid (120 mg/kg).
- Mobilisere den venstre lunge og ordne det på højre side ved hjælp af en cellulose svaber.
- Efter passende eksponering af aorta bue, klemme den azygos og venstre kranie caval vener med to myg klemmer over aorta og skåret i mellem. Forlade klemmerne på cut fartøj slutninger at undgå retrograd venøs blødning. Brug klemmerne til at flytte hjertet og blodårer til den side, giver bedre adgang til aorta buen og faldende aorta.
- Dissekere aorta ved hjælp af en microsurgical teknik med mikro-saks og mikro-pincet.
- Spore aorta opad fra afsnittet faldende til aortabuen og identificere den venstre subclavia arteria og den første interkostale arterie forlader aorta.
- Placere en ikke-resorberbare 6-0 sutur bare kranie af den første interkostale arterie og binde det op. På den proksimale ende, skære aorta lige efter oprindelsen af venstre subclavia arteria. Det er vigtigt at bruge en enkelt vinkelret skåret som det sænker risikoen for uregelmæssigheder på forkant af vaskulære graften. Endelig, fjerne den nyoprettede aneurisme med et snit lige under ligatur.
- Efter måling aneurisme, omgående transplantation graft ind i den modtagende rotte.
5. aneurisme skabelse og stent ansøgning
- Kirurgisk tilgang
- Start hud indsnit i den distale tredjedel af underlivet med en skarp saks og klippe i en midventral position op til 1 cm distalt formet som et sværd proces. Forsigtigt adskille hud og subkutane væv fra muskulaturen. Brug den samme saks til at åbne mavemusklerne langs linea alba. Bruge pincet til at hæve muskler mens der skæres til at undgå at beskadige de intraabdominal organer.
- Efter laparotomi, flytte små tarme, at caecum og tyktarmen til højre. Bruge en selvstændig bedrift retractor vedstå bughulen og løse organerne. Marker en vatpind under leveren til at fjerne det fra den kirurgiske område og øge retroperitoneal eksponering.
Bemærk: Hvis den fedtmasse er hindre opfattelse, det kan være placeret uden for bughulen og dækket med våde gaze til at undgå omfattende væske udtynding. - Tømme urinblæren for at opnå maksimal eksponering af infrarenal abdominal aorta. Dette kan være gennemført enten gennem blide tryk til blærevæggen eller vesical udledning ved hjælp af en 26G hule nål.
- Beskytte blære og testikler fra dehydrering og omfattende manipulation under operationen ved at dække dem med et vådt sterile cellulose vatpind.
- Åbn parietal bughinden dækker aorta med to stump pincet. Passe på med de næsten gennemsigtig urinledere, testikel fartøjer og den overlegne mesenteriallymfeknuderne arterie. Så snart den parietale bughinde er åben, placeres den abdominale aorta lige under det. Det er ofte dækket af et tyndt lag af fedtvæv.
- Start med en stump dissektion af den abdominale aorta bruger to mikro-pincet til at frigøre det fra de omkringliggende retroperitoneal fedt indtil en længere længde på fartøjet er synlige. Fortsætte med skarpe dissektion ved hjælp af mikro-saks og mikro-pincet. Kun forstå adventitia under denne procedure for at undgå at beskadige karvæggen.
- Abdominale aorta dissektion
Bemærk: For at lette beskrivelsen af den kirurgiske strategi har vi opdelt de abdominale aorta i tre særprægede segmenter (figur 1).- Begynde dissektion i den distale segment - som er teknisk mere udfordrende.
Bemærk: Den distale segment er opdelt mellem iliaca bifurcation og iliolumbar vene- og arterie. Dette segment fungerer som punkt for den distale abdominale aorta punktering og stent indsættelse.- Dissekere aorta med mikro-saks og mikro-pincet fra V. cava ved at skære sammen med den arterielle adventitial lag mellem de to skibe.
Bemærk: Små lumbal arterier kan opstår sjældent som segmental fartøjer fra den dorsale overflade abdominal aorta og forstyrre proceduren. Koagulation og skæring af fartøjerne, der er nødvendig for at undgå retrograd oozing under fartøjet suturering. - Identificere den rigtige iliolumbar arterie; dens oprindelse kan variere betydeligt i dette segment, men hyppigst ligger mere caudale end den venstre modstykke.
Bemærk: Denne betingelse sjældent forstyrrer den planlagte stent punktering indsættelsesstedet i arterien, men kan kræve en punktering punkt længere fjernet eller -for de mest ekstreme anatomiske variation - et fartøj ligatur af den rigtige iliolumbar arterie. - Efter udarbejdelsen af aorta i dette segment, skal du placere en lille farvede gummi pad nedenunder fartøj til at angive, hvor den arterielle punktering vil blive udført. Undgå at strække fartøj i dette segment. Trækstyrke strækning på karvæggen kan føre til ukontrolleret fartøj brud efter arteriel punktering, som igen vil hindre den endelige genopbygning. Det er derfor vigtigt at frigive aorta fra alle sammenvoksninger på webstedet arterie punktering og undgå enhver placering af gaze svaberprøver under aorta.
- Dissekere aorta med mikro-saks og mikro-pincet fra V. cava ved at skære sammen med den arterielle adventitial lag mellem de to skibe.
- Dissekere aorta fra V. cava i det midterste segment på samme måde som beskrevet før.
Bemærk: Det midterste segment er opdelt mellem iliolumbar vene- og arterie- og nyre-vene. Dette segment er brugt for aneurisme implantation og stent positionering.- Identificere den overlegne mesenteriallymfeknuderne arterie på sin oprindelse fra den abdominale aorta og bevare det under alle procedurer.
- Ligate eller koagulerer arterier fra den dorsale overflade af aorta i dette afsnit. For at undgå at beskadige lumbosacral plexus, sikre tilstrækkelig rødmen og være opmærksomme på den korte koagulation tid.
- Fastlægge placeringen af stenten efter dissektion i aorta i dette segment. Foregribe mulige interferenser af stenten med abdominal fartøjer før fastlægge den endelige placering for aneurisme og stent.
- Efter oprettelse af placeringen af aneurisme og stent, placere et lille stykke gaze og en farvet gummi pad under aorta for bedre eksponering.
- Endelig, dissekere den proksimale segment af den abdominale aorta. Dette er teknisk enklere end den samme procedure i de distale og midterste segmenter.
Bemærk: Den proksimale segment er placeret proksimalt for nyre-vene. Det bruges til anvendelse af den mest proksimale midlertidig klip under Seldinger teknik stent implantation.- Efter åbning af parietal bughinden, adskille fartøjerne med to stump pincet.
- Efter ryggens jordomsejlingen af aorta med buede, stumpe pincet, placere et lille stykke af en farvet gummi pad nedenunder det senere proksimale klip anvendelsen.
- Begynde dissektion i den distale segment - som er teknisk mere udfordrende.
- Aneurisme skabelse
- Klemme aorta i det midterste segment ved første anvendelse af den distale klemme, efterfulgt af den proksimale at sikre en fast fyldning af fartøjet og letter den efterfølgende arteriotomy.
- Fjerne adventitia på webstedet planlagte anastomose. Forstå adventitia med mikro-pincet og omhyggeligt skæres med micro saks uden sårede i karvæggen.
- Løfte et lille stykke af karvæggen med mikro-pincet og udføre en lineær snit med mikro-saks. Arteriotomy skal være af samme størrelse som aneurisme base.
- Skyl arterie i begge retninger med saltvand i en stump tippes nål.
- Placer de to første masker af ende-til-side anastomose, der udføres med ikke-resorberbare 9-0 sutur, i den proksimale og distale ende af arteriotomy. Fatte så lidt som muligt under suturering karvæggen og sikre, at suturerne passere gennem hvert lag af karvæggen. De bør kun fange den ventrale del af aorta at undgå konstriktion af arterie; hvilket kunne føre til fartøj brud under stent ansøgning.
- Luk snittet med afbrudte suturer. Sutur til venstre- og -slutdatoer dette før du fortsætter på anden siden. Når bagvæggen er færdig, skal du læse afsnittet endoluminal i anastomose for fejlagtigt placerede suturer.
Bemærk: på dette tidspunkt, forskellige intra-aneurysmal therapeutics såsom coil ansøgning kan indføres. - Efter endt anastomose, fjerne den distale klemme først. Placere en ekstra sutur ved større blødning fra tilbagestrømning. Administrere mindre oozing ved forsigtigt at trykke på et lille stykke gaze til kilden til blødningen. Fedtvæv eller et tidligere opnået adventitial lag kan være nyttige som godt. Nu fjerne den proximal clamp.
- Skyl anastomose websted og skære de resterende ender af ligatur i aneurisme dome.
- Observere distale abdominale aorta passage med den direkte malkning test.
- Fjerne små gaze svaber nedenunder den farvede gummi pad, som alle segmenter af aorta skal være omtrent i samme højde før stent indsættelse. Undgå at tildække anastomose suturen linjer med fedtvæv som stent stivere skal være synligt, mens positionering stent under den nyoprettede aneurisme.
- For at undgå skader fra langvarig iskæmi, mulighed for 10 minutter af reperfusion før du fortsætter med den proksimale aorta fastspænding og stent indsættelse.
- Tøm blæren før implanterer stenten.
- Stent implantation
Bemærk: Det er nyttigt at have en assistent, dels for de følgende trin, især for den endelige stent inflation.- Klip arterie punktering site i den distale segment først. Begynde med den distale klemme og følge med den proksimale. Fjern de løse bindevæv og (delvist) adventitia på webstedet punktering med mikro-saks.
- Placer en stor midlertidige klemme i den proksimale segment til at undgå store hemorrhaging under arteriel punktering.
- Udføre den arterielle punktering i den distale segment med en 18G punktering nål. Løfte et lille stykke af karvæggen med mikro-pincet til at lette punktering og mindske risikoen for piercing begge aorta fartøj vægge.
- Skyl arteria grundigt efter punktering med saltvand i begge retninger ved hjælp af en stump tippes nål.
- Indsætte en hydrofobe guidewire i punktering websted og fjerne den proksimale klemme i den distale segment.
- Skubbe guidewire frem op til niveauet for klemmen i den proksimale segment. Indsæt Teflon introducerende ifølge Seldinger teknik ved hjælp af de tidligere indsatte guidewire.
Bemærk: Hydrofobe guide ledninger er mere velegnede end hydrofile, da de har en overlegen greb og give bedre manuel kontrol. Som Teflon blokaden er lettere at indsætte end polypropylen blokaden, reducerer de risikoen for ukontrolleret brud på webstedet punktering. - Skubbe dilatatoren opad lige proksimalt for webstedet anastomose, kappe ligger cirka en halv centimeter nedenfor.
- Fjern guidewire og dilatatoren, og sørg for 3-vejs stophane er slået fra til at undgå unødvendige tab af blod.
- Efter støvsugning ballon system, indsætte optagelige magnesium stent ved hjælp af 4 Fogarty introducerende. Puste ballonen med en bar i pres lige før at fjerne den introducerende enhed for at beskytte endotelet kollapsede fartøjets fra spankulere-induceret skade og mindske risikoen for spankulere bliver viklet ind i den tidligere implanteret intraaneurysmal materiale (figur 2).
- Når stenten er i sin endelige holdning, omhyggeligt puste ballonen med 8-9 bar. Løbende kontrollere ende-til-side anastomose suturer for mulige ripping.
- Efter passende stent dilatation og vedhæftning til aorta karvæggen, deflatere og fjerne ballonen.
- Når du fjerner introducerende, har en midlertidig klip ved hånden til umiddelbar anvendelse proksimalt for punktering site som retrograd oozing fra proksimale patent arterier kan være betydelige.
- Fjerne den midlertidige klemme i den proksimale segment efter at placere den proksimale klip i den distale segment. Observere ende-til-side anastomose, da enhver stigning i intra-aorta blodtryk på grund af distale klipning kan forårsage blødning på webstedet sutur.
- Skylle webstedet punktering med saltvand fra en stump tippes nål i begge retninger. Derefter sutur det med en afbrudt teknik ved hjælp af ikke-resorberbare 10-0 tråd. Hvis det er muligt, undgå at fatte karvæggen med mikro-pincet og sikre, at hver sutur passerer gennem alle lag af karvæggen. Sutur ved det yderste skib punktere websted at undgå fartøj stenose.
- Tilføje ekstra suturer, hvis store hemorrhaging opstår som følge af tilbagestrømning. I tilfælde af mindre oser, sikker hæmostase gennem blide tryk den blødende websted ved hjælp af en gaze vatpind eller en tidligere bevarede segment af adventitia. Små stykker af fedtvæv kan være nyttigt som godt.
- Fjerne farvede gummi pad nedenunder webstedet punktering. Pulsering af aorta vil være klart synlig proksimalt og distalt for webstedet anastomose. Check for distale arterie passage med den direkte malkning test.
6. lukning
- Fjerne alle gaze svaberprøver og forsigtigt flush bughulen med isotone saltvand til at fjerne eventuelle rester og fremme volumen substitution.
- Fjerne bløddelene sprederen og vende små tarme, cecum og fedtmasse tilbage til deres rette anatomisk stilling.
- Bruge ikke-resorberbare 5-0 sutur til mavemusklerne. For at reducere hud trækkraft, placere nogle subkutane suturer ved hjælp af en resorberbare 3-0 sutur. Brug samme 3-0 sutur til at lukke huden.
- Efter lukningen, desinficere huden og placere dyr, det infrarøde lys til at give det med varme.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Den gennemsnitlige varighed af kirurgi var 167 (± 22) min, 26 (± 6) min som var nødvendige for aneurisme skabelse og en yderligere 23 (± 7) min kræves for stent anvendelse og genopbygning af arteriotomy (figur 3).
Dødelighed, sygelighed og makroskopiske i stent trombose var de primære endepunkter af undersøgelsen. De regelmæssige opfølgning perioder var 7 dage (n = 28), og 21 dage (n = 32) henholdsvis. Dødelighed eller begivenhedsrigt sygelighed føre til en snarlig afslutning af undersøgelsen. Der var ingen dødsfald under kirurgi. Fire dyr (6%) døde inden for de første tre dage post-op på grund af tidlig i stent trombose. Fem rotter (7,5%) oplevede postoperative komplikationer med to forårsaget af tidlig i stent trombose, som førte til lammelse af bagbenene. Disse dyr blev aflivet på grund af deres alvorlige neurologiske underskud. I to andre tilfælde, blev sent i stent trombose set på dag 21, efter forsøget var afsluttet. Disse dyr havde vist ingen neurologiske underskud op til dette punkt. En rotte lidt såret opspringning af alle bugvæggen lag på den anden postoperative dag med på hinanden følgende tab af volumen og blev aflivet som et resultat. Den samlede dødelighed og sygelighed hastighed var 13,4% (figur 4 og figur 5).
Figur 1 : Illustration af de tre særprægede segmenter af den abdominale aorta.
Vena cava og deres afhændelser er farvet blå, mens den abdominale aorta og deres afhændelser er farvet røde. * Markerer den distale segment, hvor den abdominale aorta punktering og stent indsættelse sker. ** Markerer det midterste segment, hvor aneurisme implantation og endelige stent positionering forekomme. Markerer den proksimale segment, som anvendes til anvendelse af den mest proksimale midlertidig klip under stent implantation. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2 : Magnesium stent oppustet på 1 bar Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3 : Kirurgisk karakteristika.
Hvert punkt repræsenterer ét dyr; middelværdier (lang line); og standardafvigelse venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4 : Flowdiagram.
Antallet af dyr, der anvendes i undersøgelsen; dødelighed og sygelighed venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5 : Makroskopiske og mikroskopiske (10 x forstørrelse) oversigt over Mg-stent behandlet ende-til-side implanterede aneurismer efter væv høstning på 21 dage.
A: fotografiet til venstre viser et patent abdominale aorta. Fotografi til højre viser den på langs åbnede aorta med de tynde neointima, der dækker stenten og insinueret aneurisme ostium bag stenten. B: fotografiet til venstre viser en i-stent trombose af den abdominale aorta. Fotografi til højre viser langs åbnede aorta med en blodprop, der dækker af fartøjet lumen. Degenererede stent stivere var forårsaget af en blodprop. C: en mikroskopisk oversigt (hæmatoxylin eosin pletten) af aneurismet vist i A. venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bioabsorbable stenter og dyre modeller
I de seneste år været den generelle tendens i medicin fra permanente implantater, (som er tilbage i patientens krop for resten af deres liv) at bio-resorberbare materialer. Magnesium stents, navnlig er allerede ganske etableret i kardiologi8,9. Desværre har disse stents ikke endnu blevet testet for andre programmer, såsom cerebrovaskulære sygdomme. Derfor besluttede vi at undersøge anvendeligheden af en bioabsorbable stent i saccular aneurisme behandling. Undersøgelsen blev udført med rotter som de - ligesom andre lille eksperiment dyr - er velegnet på grund af lav tilknyttede købs- og leveomkostninger. Derudover kan de anvendes på forskellige forskningsområder takket være muligheden for genetisk modifikation10. Lave omkostninger, nem håndtering og relativt hurtigt kirurgiske procedurer tillader undersøgelser skal udføres med et stort antal dyr. For at vurdere nye intravaskulær enheder, er det vigtigt at bruge en standardiseret aneurisme model, som giver mulighed for konstant interindividual betingelser; især med hensyn til blodgennemstrømning, væg shear stress, skibet turtuosity, aneurisme placering og aneurisme størrelse. Rotte dæksiden aneurisme model beskrevet giver alle disse fordele. Desuden modellen giver mulighed for afprøvning af roman endovaskulære tilgange i forskellige væg betingelser. Det præsenterer de mindste muligt dyremodel biologiske begreber af aneurisme healing og terapeutiske applikationer - som stents - kan analyseres. Takket være dens dimensioner tillader det lignende mellemstore enheder skal testes senere til klinisk brug i mennesker. Der henvises til tidligere offentliggjorte arbejde for detaljerede beskrivelser af fordele/ulemper, og biologiske forskelle af prækliniske extracranial aneurisme modeller i forskellige arter4,11.
Sygelighed og dødelighed
Tidligere undersøgelser har vist høje dødelighed i abdominal stent implantation. Værdierne varierer fra 5.7-57%12,13,14,15. De fleste dyr døde af blodpropper efter intima skade under stent implantation16. Selvom dødeligheden i vores undersøgelse var lave, stadig stent-associerede trombose er en væsentlig årsag til postoperative komplikationer og dødsfald (7.5% tidligt i stent trombose, 3% sent i stent trombose). Vi hypotesen om, at den reducerede kontakt mellem stent og fartøj er en vigtig årsag til den lave dødelighed på 6% (5 ud af 67 dyr) i vores undersøgelse. Kontakten blev reduceret takket være den Seldinger teknik og inflation af ballon til 1 bar før fjernelse af introducerende; Da ballonen dækker den skarpe kant af magnesium stent. Gennem kontinuerlig, blid dilatation af webstedet punktering med en guidewire, dilatator og kappe, kan punktering websted holdes små, hvilket igen fremmer genopbygningen af karvæggen og reducerer risikoen for iatrogen arterie forsnævring. Rotter skal veje mindst 500 g for en uproblematisk Seldinger teknik indsættelse af 4F introducerende. Antitrombotisk behandling har vist sig at reducere i stent trombose uanset den mekaniker intima skade forårsaget af stent placering12,17,18,19. Derudover reducere tyndere-spankulere stent enheder fartøj stenose efter stent behandling20. Aquarius mfl. 12 behandlet dæksiden aneurismer med flow omdirigeringsmaskiner i rotter ved hjælp af en lignende operative teknik som beskrevet ovenfor. De rapporterede ingen i stent trombose i deres serie. Den væsentligste forskel til denne undersøgelse er, at de brugte dobbelt antitrombotisk behandling og tyndere spankulere stent enheder i forhold til vores magnesium stents. Da vores undersøgelse havde til formål at udforske biologi aneurisme healing efter stent ansøgning, besluttede vi at udføre eksperimenter uden medicin for ikke at påvirke den naturlige intraaneurysmal koagulation og proinflammatoriske tilstand. Vi har derfor accepteret den højere risiko for blodpropper.
Transaortic stent placering
I strid med stent isætning gennem halspulsåren13,15,21,22 , der ofrer fartøjet, kan en primær rekonstruktion af punktering websted (og bevarelse af fartøjet) være opnået ved indsættelse af stent gennem et stort skib som den abdominale aorta eller iliaca arterie14. En anden fordel ved transaortic stent er det giver mulighed for den direkte visuelle overvågning behov for nøjagtige stent placering og forhindrer skader til relevante abdominal foderautomater. Uden visuel kontrol forekommer falsk placering i op til 12% af tilfælde21. Endvidere, størrelsen af ballon og arterie kan observeres for at undgå overexpansion af karvæggen. Aneurisme skabelse og stent ansøgningen i maven kan aneurisme at vokse uforstyrret, der ses prevailingly i aneurisme med decellularized vægge5. Den eneste ulempe ved denne anatomisk stilling er den mulige cellulære og molekylære samspil mellem mave-tarmkanalen og aneurisme.
I øjeblikket er der ingen andre translationel, extracranial dyremodeller som afspejler den menneskelige intrakraniel aneurisme i subarachnoidale rum.
Udløsende forskelle
Aquarius et al.12 beskrevet en metode til behandling af dæksiden aneurismer i en rotte model ved hjælp af flow omdirigeringsmaskiner. Mens den nødvendige tid til stent indsættelsen var magen til vores serie (24.5±6.4 vs 26±6 minutter), havde de ialt kortere tid (126±23.0 vs 167±22 minutter) og anastomose tid (16.3±6.4 vs 23±7 minutter). Den længere kirurgi tid i vores serie kan forklares ved mere forlænget abdominale aorta dissektion. Som vi indsat stent med pre udvidede ballonen til at undgå intima skade, var vi tvunget til at placere den proksimale klip overlegen i forhold til nyrearteriestenose. En mere distale anvendelse af proksimale fartøj klip kan føre til tidlig hindring af ballonen og potentielt betyde at aneurisme ostium ikke dækkes af stenten. Den iskæmisk tid blev opsplittet (40 versus 23 min) i denne protokol til at sænke risikoen for hypoksiske skader. Organer blev iltes under en reperfusion fase i mindst 10 min. Én eneste lang iskæmisk gang forkorter kirurgi varighed men kan øge risikoen for postoperative multi økologisk fiasko - som ikke forekomme i nogen af sagerne præsenteres. Efter en nødvendige læring periode bør de præsenterede procedurer håndterbare selv for kirurger uden forudgående microsurgical uddannelse.
Konklusion
Afslutningsvis, dette stent ansøgning teknik i en rotte abdominal sidevæg aneurisme model viste sig for at være hensigtsmæssig, med en høj grad af standardisering, lav grad af sygelighed og dødelighed og lave omkostninger. Disse egenskaber gør modellen egnet til fremtidige undersøgelser af materialer bestemt til stent-assisteret aneurisme embolisering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Dette arbejde blev støttet af forskningsmidler Forskningsråd, Kantonsspital Aarau, Aarau, Schweiz. Bionedbrydeligt magnesium stents blev leveret af Biotronik AG, Center for vaskulære Intervention, Buelach, Schweiz. Forfatterne er alene ansvarlig for design og præsenteres forsøgets og erklære nogen konkurrerende interesser.
Acknowledgments
Vi takker Eugen Hofmann og Philine Zumstein for deres fremragende teknisk bistand og dele deres ekspertise i stent ansøgningsprocedurer. Vi takker Majlinda Kalanderi til den anatomiske tegning.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Medetomidine | any generic | ||
| Ketamin | any generic | ||
| Buprenorphine | any generic | ||
| Phosphate buffered saline | |||
| Sodium dodecyl sulfate (0.1%) | |||
| 3-0 resorbable suture | Ethicon Inc., USA | VCP428G | |
| 5-0 non absorbable suture | Ethicon Inc., USA | 8618G | |
| 6-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | C0766070 | |
| 9-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | G1111140 | |
| 10-0 non-absorbable suture | Covidien, USA | N2530 Monosof | |
| Operation microscope | Zeiss, Germany | ||
| Digital microscope camera | Sony, Japan | HXR-MC1P | |
| Standard surgical instruments | multiple | see protocol 7.a | |
| Microsurgical instruments | multiple | see protocol 7.b | |
| Vascular clip applicator | B. Braun, Germany | FT495T | |
| Temporary vascular clamps | B. Braun, Germany | ||
| 19G Puncture needle | Angiomed GmbH, Germany | 15820010 | |
| Hydrophobic guide wire | Cook Medical, USA | G00650 | |
| 4F sheat | Cordis Corporation, USA | 504-604A | |
| Inflation syringe | |||
| Laboratory shaker | Stuart | SRT6 | |
| Magnesium Stent 2.5/6 AMS with Polymer coating | Biotronik, Switzerland | ||
| Surgery drape | |||
| Sterile cellulose swabs | |||
| Syringes 1 ml and 2 ml | |||
| Hollow needles 18G and 26G | |||
| Isotonic sodium chloride | |||
| Microtubes | |||
| Eye ointment | Bausch + Lomb Inc, USA | Lacrinorm | any generic |
| Small animal shaver |
References
- Molyneux, A., et al. International Subarachnoid Aneurysm Trial (ISAT) of neurosurgical clipping versus endovascular coiling in 2143 patients with ruptured intracranial aneurysms: a randomised trial. Lancet. 360 (9342), 1267-1274 (2002).
- Molyneux, A. J., et al. International subarachnoid aneurysm trial (ISAT) of neurosurgical clipping versus endovascular coiling in 2143 patients with ruptured intracranial aneurysms: a randomised comparison of effects on survival, dependency, seizures, rebleeding, subgroups, and aneurysm occlusion. Lancet. 366 (9488), 809-817 (2005).
- Marbacher, S., et al. Intraluminal cell transplantation prevents growth and rupture in a model of rupture-prone saccular aneurysms. Stroke. 45 (12), 3684-3690 (2014).
- Marbacher, S., Marjamaa, J., Abdelhameed, E., Hernesniemi, J., Niemela, M., Frosen, J. The Helsinki rat microsurgical sidewall aneurysm model. J Vis Exp. (92), e51071 (2014).
- Marbacher, S., et al. Loss of mural cells leads to wall degeneration, aneurysm growth, and eventual rupture in a rat aneurysm model. Stroke. 45 (1), 248-254 (2014).
- Pritchett-Corning, K. R., Luo, Y., Mulder, G. B., White, W. J. Principles of rodent surgery for the new surgeon. J Vis Exp. (47), (2011).
- Bernal, J., et al. Guidelines for rodent survival surgery. J Invest Surg. 22 (6), 445-451 (2009).
- Flege, C., et al. Development and characterization of a coronary polylactic acid stent prototype generated by selective laser melting. J Mater Sci Mater Med. 24 (1), 241-255 (2013).
- Zartner, P., Cesnjevar, R., Singer, H., Weyand, M. First successful implantation of a biodegradable metal stent into the left pulmonary artery of a preterm baby. Catheter Cardiovasc Interv. 66 (4), 590-594 (2005).
- Hakamata, Y., et al. Green fluorescent protein-transgenic rat: a tool for organ transplantation research. Biochem Biophys Res Commun. 286 (4), 779-785 (2001).
- Bouzeghrane, F., Naggara, O., Kallmes, D. F., Berenstein, A., Raymond, J. International Consortium of Neuroendovascular C. In vivo experimental intracranial aneurysm models: a systematic review. AJNR Am J Neuroradiol. 31 (3), 418-423 (2010).
- Aquarius, R., Smits, D., Gounis, M. J., Leenders, W. P., De Vries, J. Flow diverter implantation in a rat model of sidewall aneurysm: a feasibility study. J Neurointerv Surg. , (2017).
- Indolfi, C., et al. A new rat model of small vessel stenting. Basic Res Cardiol. 95 (3), 179-185 (2000).
- Oyamada, S., et al. Trans-iliac rat aorta stenting: a novel high throughput preclinical stent model for restenosis and thrombosis. J Surg Res. 166 (1), e91-e95 (2011).
- Kwon, J. S., et al. Comparison of bare metal stent and paclitaxel-eluting stent using a novel rat aorta stent model. J Vet Sci. 12 (2), 143-149 (2011).
- Rouer, M., Meilhac, O., Delbosc, S., et al. A new murine model of endovascular aortic aneurysm repair. J Vis Exp. (77), e50740 (2013).
- Hardhammar, P. A., et al. Reduction in thrombotic events with heparin-coated Palmaz-Schatz stents in normal porcine coronary arteries. Circulation. 93 (3), 423-430 (1996).
- Guerrero, A., et al. Antioxidant effects of a single dose of acetylsalicylic acid and salicylic acid in rat brain slices subjected to oxygen-glucose deprivation in relation with its antiplatelet effect. Neurosci Lett. 358 (3), 153-156 (2004).
- Niitsu, Y., et al. Repeat oral dosing of prasugrel, a novel P2Y12 receptor inhibitor, results in cumulative and potent antiplatelet and antithrombotic activity in several animal species. Eur J Pharmacol. 579 (1-3), 276-282 (2008).
- Kastrati, A., et al. Intracoronary stenting and angiographic results: strut thickness effect on restenosis outcome (ISAR-STEREO) trial. Circulation. 103 (23), 2816-2821 (2001).
- Lowe, H. C., James, B., Khachigian, L. M. A novel model of in-stent restenosis: rat aortic stenting. Heart. 91 (3), 393-395 (2005).
- Finn, A. V., et al. A novel rat model of carotid artery stenting for the understanding of restenosis in metabolic diseases. J Vasc Res. 39 (5), 414-425 (2002).
