Summary

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

Published: July 24, 2019
doi:

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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.

Protocol

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 эксп?…

Representative Results

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 кро…

Discussion

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 ну…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

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

Materials

For rabbits
Aluminium foil
Animal shaver
Black tape
Blue filter Thorlabs MF475-35
Body warm plate
Camera Sony NEX-5R
Catheter 22G Vasofix Safety
Disinfictant
Fluorescein sodium Fluorescein Faure 10%
Glas plate
Green filter Thorlabs MF539-43
Incontinence pad
Infusion pump Perfusor Secura
Ketamine hydrochloride any generic products
Needle 25G
Oxygen
Ringer's Solution
Sterile sheets
Surgical instruments micro forceps, micro scissor, blunt surgical scissor
Surgical microscope OPMI, Carl Zeiss AG, Oberkochen, Germany
Syringe 2ml, 5ml, 50ml
Tape
Three-way-stopcock
Torch light
Xylazin any generic products
For rats
Aluminium foil
Animal shaver
Black tape
Blue filter Thorlabs MF475-35
Body warm plate
Camera Sony NEX-5R
Disinfictant
Fluorescein sodium Fluorescein Faure 10%
Green filter Thorlabs MF539-43
Incontinence pad
Isoflurane
Ketamine hydrochloride any generic products
Medetomidine hydrochloride any generic products
Needle 25G
Oxygen
Plate
Ringer's Solution
Sterile sheets
Surgical instruments micro forceps, micro scissor, blunt surgical scissor
Surgical microscope OPMI, Carl Zeiss AG, Oberkochen, Germany
Syringe 2ml, 5ml
Tape
Torch light

References

  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. , (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, 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. , (2015).

Play Video

Cite This Article
Strange, F., Sivanrupan, S., Gruter, B. E., Rey, J., Taeschler, D., Fandino, J., Marbacher, S. Fluorescence Angiography for Evaluation of Aneurysm Perfusion and Parent Artery Patency in Rat and Rabbit Aneurysm Models. J. Vis. Exp. (149), e59782, doi:10.3791/59782 (2019).

View Video