Summary
Le développement et le test de dispositifs endovasculaires pour le traitement de l’anévrisme intracrânien sont toujours d’une grande importance. La plupart des modèles d’anévrisme utilisés aujourd’hui manquent soit les caractéristiques importantes d’une paroi artérielle dégénérée, soit l’hémodynamique d’une véritable bifurcation. Par conséquent, nous avons cherché à concevoir un nouveau modèle de bifurcation de poche artérielle chez le lapin.
Abstract
Le traitement endovasculaire des anévrismes intracrâniens a pris de l’importance au cours des dernières décennies, ce qui entraîne un besoin accru de tester les dispositifs endovasculaires. Les modèles animaux respectant les conditions rhéologiques, hémodynamiques et anévrismes de la paroi sont hautement justifiés. Par conséquent, l’objectif de la présente étude était de concevoir une nouvelle technique chirurgicale standardisée et reproductible pour créer des anévrismes de bifurcation de la poche artérielle autologue avec des conditions de paroi non modifiées et modifiées chez le lapin.
Les anévrismes de bifurcation ont été créés par anastomose de bout en bout de la droite sur l’artère carotide commune gauche, les deux servant d’artères mères pour la poche artérielle, qui a été cousue microchirurgicalement. Les greffons ont été prélevés dans l’artère carotide commune droite proximale, soit pour le groupe témoin (n = 7, réimplantation autologue immédiate), soit modifié (n = 7, incubé avec 100 unités internationales d’élastase pendant 20 minutes avant la réimplantation autologue). La perméabilité de la poche et de l’artère parentale a été contrôlée par angiographie par fluorescence immédiatement après la création. Lors du suivi (28 jours), tous les lapins ont subi une angiographie par résonance magnétique améliorée par contraste et une angiographie par fluorescence, suivies d’une récolte d’anévrisme, d’une évaluation macroscopique et histologique.
Au total, 16 lapines blanches néo-zélandaises ont été opérées. Deux animaux sont morts prématurément. Au niveau du suivi, 85,72 % de tous les anévrismes sont restés patents. Les deux groupes ont révélé une augmentation de la taille de l’anévrisme au fil du temps; cela était plus prononcé dans le groupe témoin (6,48 ± 1,81 mm3 au moment de la création contre 19,85 ± 6,40 mm3 au suivi, p = 0,037) que dans le groupe modifié (8,03 ± 1,08 mm3 au moment de la création contre 20,29 ± 6,16 mm3 au suivi, p = 0,054).
Nos résultats démontrent l’adéquation de ce nouveau modèle de lapin qui permet la création d’anévrismes de bifurcation avec différentes conditions de paroi dans une approche microchirurgicale. Compte tenu de l’excellente perméabilité à long terme et de la propriété de la croissance de l’anévrisme au fil du temps, ce modèle peut servir d’outil important pour l’évaluation préclinique de nouvelles thérapies endovasculaires.
Introduction
L’hémorragie sous-arachnoïdienne résultant d’une rupture d’anévrisme intracrânien (IA) peut être efficacement contrôlée par des techniques d’occlusion endovasculaire ou microchirurgicale 1,2,3,4. Différentes thérapies endovasculaires, pour surmonter la principale limitation de la récidive de l’IA après l’enroulement, ont pris de l’importance au cours des dernières décennies, générant un besoin accru de tester les dispositifs endovasculaires. Pour tester ces nouvelles approches thérapeutiques, des modèles animaux appropriés qui respectent les propriétés rhéologiques, l’hémodynamique et les conditions de la paroi de l’anévrisme sont hautement justifiés 5,6,7. Dans ce contexte, des études cliniques et précliniques ont déjà révélé le rôle important des conditions de la paroi de l’anévrisme en ce qui concerne la rupture et la récurrence de l’anévrisme après occlusion, en particulier en se concentrant sur la perte de cellules murales 7,8,9.
Jusqu’à présent, les anévrismes expérimentaux chez le lapin ont le plus souvent été créés soit par des souches d’artère carotide commune (ACC) incubées par l’élastase, soit par des poches veineuses suturées dans une bifurcation artificielle de CCA. 10,11,12,13,14,15,16 Ainsi, un véritable modèle de bifurcation de la poche artérielle n’a jamais été décrit.
L’objectif de cette étude était de concevoir une technique sûre, rapide et standardisée pour la création microchirurgicale d’anévrismes de bifurcation avec différentes conditions de paroi dans un modèle de lapin (Figure 1). Ceci a été réalisé en suturant des poches artérielles non modifiées et modifiées dans une bifurcation artificielle créée des deux CCA.
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Protocol
Tous les soins vétérinaires ont été effectués conformément aux directives institutionnelles (toutes les expériences ont été approuvées par le Comité local pour les soins aux animaux du canton de Berne, Suisse (BE 108/16)) et menées sous la supervision d’un anesthésiste vétérinaire certifié. Les directives ARRIVE et les principes 3R ont été strictement suivis17,18.
REMARQUE: Hébergez tous les animaux à une température ambiante de 22 \ u201224 Celsius (°C) et maintenez un cycle lumière / obscurité de 12 heures (h). Fournir un accès gratuit à l’eau, aux granulés et au régime de foin ad libitum à chaque fois. Des analyses statistiques ont été effectuées à l’aide du test non paramétrique de Wilcoxon-Mann-Whitney-U. Une valeur de probabilité (p) de ≤ 0,05 a été jugée significative.
1. Phase préchirurgicale
- Effectuer un examen clinique préopératoire détaillé de tous les lapins prévus pour la chirurgie immédiatement à côté d’une salle d’opération silencieuse et aseptique en maintenant une température de 23 ± 3 ° C.
- Enregistrer le poids de chaque animal, évaluer macroscopiquement les muqueuses, le temps de remplissage capillaire et la qualité du pouls.
- Plus loin, effectuer une auscultation cardiaque avec un stéthoscope et une palpation abdominale.
- Sur la base des résultats cliniques, attribuez une classification de l’American Society of Anesthesiologists (ASA) à chaque lapin19. N’incluez que les animaux avec un score ASA I dans l’étude.
- Rasez les deux oreilles externes avec un rasoir électrique et appliquez une crème prilocaïne-lidocaïne sur les artères et les veines auriculaires.
- Sédez le lapin avec une combinaison de 20 milligrammes (mg) / killogramme (kg) de kétamine, 100 mg / kg de dexmédétomidine et 0,3 mg / kg de méthadone injectée par voie sous-cutanée (SC) via une seringue.
- Laissez chaque animal intact pendant au moins 15 min.
- Par la suite, sous oxygénation supplémentaire avec 3 litres (l) / minute (min) à travers un masque facial lâche et une surveillance constante à travers un oxymètre de pouls, placez une canule de 22 G dans l’artère centrale auriculaire gauche et une autre canule de 22 G dans la veine auriculaire de l’oreille controlatérale.
- Raser le champ chirurgical (cou) et injecter 0,75% de ropivacaïne péri-incisionnelle par voie intradermique. Ensuite, rasez le front et préparez-vous à placer des capteurs électroencéphalographiques pédiatriques (EEG).
- Induire une anesthésie générale avec du propofol 1-2 mg / kg par voie intraveineuse (IV) pour agir. Ensuite, intubez immédiatement la trachée de tous les lapins avec un tube en silicone (3 millimètres (mm) de diamètre interne) sous contrôle capnographique. Ensuite, transportez tous les lapins à la salle d’opération, placez-les dans une couche couchée dorsale et connectez le tube à un système de cercle pédiatrique.
- Atteindre l’approfondissement et le maintien de l’anesthésie grâce à l’isoflurane dans l’oxygène, en ciblant une concentration maximale d’isoflurane de marée finale de 1,3%.
- Assurer la surveillance clinique et instrumentale (oxymétrie de pouls, pression artérielle doppler et invasive, électrocardiogramme à 3 dérivations, EEG, surveillance de la température rectale et gaz inhalés et expirés) jusqu’à l’extubation trachéale.
- Pour maintenir l’hydratation, fournir le lactate de Ringer à une perfusion à débit continu (IRC) de 5 ml / kg / h à travers l’accès veineux. Confirmez toujours une anesthésie appropriée à l’aide de pincements d’orteils à un intervalle de 10 minutes.
- Désinfectez le champ chirurgical à l’aide de l’iode de povidone du manubrium sterni aux deux angles de la mâchoire. Maintenant, effectuez un drapage stérile du champ chirurgical.
- Pendant la chirurgie, fournir une analgésie avec de la lidocaïne à un IRC de 50 microgrammes (μg) / kg / min et du fentanyl à 3 \ 201210 μg / kg / h. Appliquer une ventilation spontanée ou assistée ainsi qu’une hypercapnie permissive. Effectuer une analyse des gaz du sang artériel au moins une fois pendant la chirurgie.
- Traiter l’hypotension pertinente (pression artérielle moyenne < 60 mmHg) avec de la noradrénaline. Prévenir l’hypothermie (température rectale ≤ 38 °C) à l’aide d’un coussin chauffant ou d’un système de chauffage à air pulsé.
2. Phase chirurgicale – Étape I
- Commencez la chirurgie par une incision cutanée médiane du manubrium sterni au niveau des angles de la mâchoire / larynx. Disséquez brusquement la peau et les tissus mous avec un scalpel, des ciseaux chirurgicaux et une pince. Séparer le sous-cutis et le coussinet adipeux médialement par dissection émoussée.
- Entrez dans la crête supérieure antérieure du muscle sternocléidomastoïdien médian sur le côté gauche par dissection émoussée, à l’aide de micro-pinces et de ciseaux chirurgicaux.
- Macroscopiquement, effectuez une préparation émoussée et séparez soigneusement le CCA gauche du nerf vagal distalement pour éviter la parésie laryngée en utilisant davantage de micro-pinces et de ciseaux chirurgicaux (Figure 2). Notez que la bifurcation du DPA gauche sert de repère peropératoire (Figure 3 et Figure 4A). Pour toutes les étapes suivantes, utilisez un épandeur de tissus mous pour améliorer la visualisation chirurgicale.
- Après une préparation et une libération réussies de la CCA distale gauche du nerf vagal, administrer localement de la papavérine (40 mg / ml, diluée 1: 1 dans une solution de chlorure de sodium isotonique à 0,9%). Protégez en permanence tous les segments de vaisseau avec des micro-écouvillons suivis d’une administration supplémentaire de papavérine à l’extérieur. Placez le CCA gauche imbibé de papavérine sous le tissu musculaire autologue pour protéger le vaisseau du dessèchement à la lumière du microscope opératoire.
- Changez de côté tout en maximisant le confort du chirurgien pendant la procédure opératoire. Répétez la même intervention chirurgicale sur le côté droit. Disséquer le CCA distalement et proximalement jusqu’aux repères prédéfinis (bifurcation carotidienne au niveau des angles de la mâchoire/larynx et de la veine jugulaire interne; Figure 4A,B). Réinsérez un épandeur et administrez des micro-écouvillons et de la papavérine comme décrit précédemment.
- Avant la ligature du CCA proximal droit, injecter de l’héparine (500 unités internationales (UI)/kg) par voie systémique via un cathéter auriculaire veineux.
- Utilisez un microscope chirurgical à partir de maintenant. Tout d’abord, ligaturez le CCA proximal droit avec une suture non résorbable 4-0 directement à l’extrémité du repère proximal macroscopiquement visible pour éviter toute tension sur le vaisseau artériel.
- Deuxièmement, appliquez une ligature 6-0 non résorbable exactement 4\u20125 mm distalement en utilisant un clip de récipient pour la mesure, étant donné qu’après avoir coupé distalement à partir de la première ligature 4-0, la poche artérielle résultante sera d’une longueur normalisée d’environ 3\u20124 mm chez chaque animal (Figure 5A,C).
- Après avoir resserré la ligature 6-0, serrez le CCA droit aussi loin que possible avec un clip vasculaire temporaire (comme normalement utilisé dans la chirurgie de l’anévrisme cérébral) pour éviter toute lésion endothéliale et créer un long segment de vaisseau pour l’irrigation afin de prévenir la thrombogenèse (Figure 5B).
- Maintenant, effectuez une coupe distale à la ligature non résorbable 4-0. Pour récolter la poche artérielle (Figure 5C), effectuez une deuxième coupe distale à la ligature non résorbable 6-0.
- Nettoyez méticuleusement la poche artérielle de tous les tissus mous et mesurez sa longueur, sa largeur et sa profondeur (Figure 5C) à l’aide d’un clip vasculaire. Si aucune autre modification n’est nécessaire, conserver le greffon artériel autologue dans une solution héparinisée (500 UI/100 ml dans du chlorure de sodium isotonique à 0,9 %) à température ambiante jusqu’à une utilisation ultérieure.
3. Dégradation de la poche artérielle
- Si une dégradation de la poche artérielle est nécessaire, nettoyez-la méticuleusement des tissus mous et préincubez-la avec 100 UI d’élastase porcine dissoute dans 5 ml de Tampon Tris à température ambiante le jour de l’expérience pendant 20 min. N’utilisez pas de technique de pinceau. Incuber la poche artérielle intra- et extra-luminally à l’aide d’un shaker.
- Avant de mettre la poche dans une solution héparinisée de chlorure de sodium isotonique à 0,9%, faites-la glisser doucement trois fois pendant 3 min avec une pince anatomique dans une solution de chlorure de sodium isotonique à 0,9% pour laver l’élastase porcine restante.
- Si nécessaire, gardez la lumière de la poche artérielle ouverte avec un microtube en silicone; protéger méticuleusement le CCA gauche et droit pendant toute la procédure chirurgicale avec des micro-rembourrages humides.
4. Phase chirurgicale – Étape II
- Pour une préparation plus poussée du CCA, placez deux micro-écouvillons ronds directement en dessous pour déplacer l’artère plus superficiellement. Maintenant, mettez un micro écouvillon avec un rembourrage violet sous le CCA gauche au tiers distal pour une meilleure visualisation de l’artère.
- Rincer le CCA proximal droit avec une solution de chlorure de sodium isotonique à 0,9% combinée à 500 UI d’héparine dissoute dans 100 ml de chlorure de sodium isotonique à 0,9%. Afin de créer une anastomose sans tension, placez le CCA droit sous le coussinet adipeux / musculature péritrachéale en utilisant des ciseaux chirurgicaux pour le tunneliser vers le côté gauche. Retirez les tissus mous de l’artère.
- Maintenant, effectuez une incision de la bouche de poisson de 2 mm sur le côté proximal du CCA droit à l’aide d’un micro-ciseau et d’une pince.
- Changez le côté de la table d’opération. Coupez le DPA distal gauche avec un autre clip de vaisseau temporaire suivi du CCA proximal gauche avec deux clips de récipient temporaires. Protégez tous les segments de vaisseaux exposés du dessèchement sous la lumière chirurgicale à l’aide de micro-écouvillons humides.
- Libérez complètement le tiers distal du CCA gauche des tissus mous et effectuez une artériotomie. Utilisez des micro-pinces chirurgicales et attrapez doucement des tissus mous. Maintenant, élevez l’artère et incisez lentement le CCA distal gauche avec un micro-ciseau chirurgical. Rincer les segments du récipient avec de l’héparine (500 UI dissous dans 100 ml de solution de chlorure de sodium isotonique à 0,9 %).
- Après avoir effectué l’artériotomie avec des micro-pinces incurvées et des micro-ciseaux, agrandir l’artériotomie située au tiers distal du CCA gauche distalement, en mesurant environ 2 fois le diamètre de l’émousse droite de l’artère carotide et de la greffe autologue. Cela permet un flux sanguin suffisant dans la poche artérielle.
- Retirez la poche artérielle de la solution saline héparinisée. Placez la poche dans le champ chirurgical, où la bifurcation est prévue. Commencez à suturer l’arrière de la carotide droite émoussée caudalement située avec une suture 9-0 non résorbable, suivie d’une suture sur la face arrière crânienne au niveau de l’incision buccale du poisson. Finir de coudre l’arrière du distal au proximal par des points simples.
- Pendant la suture, gardez tous les sachets d’élastase préincubés humides avec une irrigation continue. Tout en suturant la paroi des vaisseaux de la poche, utilisez des micro-pinces chirurgicales incurvées pour ouvrir doucement la lumière avec son extrémité. Lorsque vous suturez des parties du CCA gauche ou proximal droit, utilisez des micro-pinces chirurgicales droites. Ensuite, suturez la face arrière horizontale.
- Suture ensuite la face avant horizontale, en commençant par le dôme de l’anévrisme se déplaçant vers sa base. Ensuite, commencez par des points simples distalement sur la face avant se déplaçant caudalement.
- Pour toutes les étapes 4.5\u20124.8 tout en suturant l’anastomose faites attention juste à saisir la partie du vaisseau près de l’artériotomie pour éviter la sténose iatrogène. En outre, humidifiez continuellement tous les segments de vaisseaux pendant toute la procédure chirurgicale de manière extraluminale avec une seringue remplie d’une solution de chlorure de sodium héparinisée (500 UI dissous dans 100 ml de chlorure de sodium isotonique à 0,9%) et protégez-les avec des micro-écouvillons humides.
- Avant de terminer l’anastomose, irriguez l’ensemble du complexe avec une solution héparinisée de chlorure de sodium isotonique à 0,9% intraluminale (500 UI dissous dans 100 ml de chlorure de sodium isotonique à 0,9%). Méfiez-vous que les poches artérielles modifiées par l’élastase doivent être cousues le plus rapidement possible en raison de leur forte tendance à se dessécher et à se thromboser. En raison du comportement agressif de la concentration résiduelle d’élastase dans la poche en ce qui concerne la digestion des vaisseaux circonférentiels, procédez rapidement à la chirurgie pour répersuser rapidement le complexe de vaisseaux.
- Retirez toutes les pinces vasculaires temporaires dans les deux sens.
- Retirez la pince distale du CCA gauche. Acceptez les saignements mineurs et fermez-les en imprimant doucement des micro-écouvillons sur l’anastomose. Ensuite, retirez la pince du CCA droit, appuyez doucement avec un micro-écouvillon et une pince pour éviter la formation de thrombus.
- Si nécessaire, remplacez les clips vasculaires temporaires pour fournir suffisamment de coagulation. Ensuite, soulagez les deux clips du vaisseau du côté gauche de manière proximale. Si nécessaire dans n’importe quelle étape, remplacez les clips pour permettre la coagulation ou pour effectuer une nouvelle couture.
- A ce stade, effectuer une angiographie par fluorescence du complexe vasculaire (Figure 6 et Figure 7).
REMARQUE: L’angiographie par fluorescence est réalisée en administrant 1 ml de fluorescéine IV, à l’aide de 2 filtres passe-bande, d’un smartphone avec caméra vidéo et d’un projecteur de vélo. Cette procédure a déjà été décrite ailleurs 20,21,22. - Enfin, fermez le situs opératoire. Réadaptez et suturez doucement le coussinet adipeux avec une suture résorbable 3-0 avec des nœuds simples pour protéger l’anastomose. Fermez le sous-cutis et la peau de la même manière.
5. Phase postchirurgicale
- Arrêter l’administration d’isoflurane et d’analgésie systémique à la fin de la chirurgie et fournir une extubation trachéale dès que le réflexe de déglutition est revenu.
- Administrer 0,5 mg/kg de méloxicam IV, 10 mg/kg d’aspirine (ASS) IV, 100 μg de vitamine B12 SC et 20 mg/kg de palolpoxyle IV.
- Fournir une oxygénation supplémentaire et un réchauffement actif jusqu’à ce que les lapins aient spontanément retrouvé leur position couchée sternale.
- Effectuer un suivi postopératoire et des soins aux animaux quatre fois par jour pendant les trois premiers jours, conformément aux lignes directrices pour l’évaluation et la gestion de la douleur chez les rongeurs et les lapins23,24.
- Administrer une analgésie postopératoire via un timbre de fentanyl (12 μg / h) appliqué sur l’oreille externe, du méloxicam une fois par jour SC pendant trois jours et de la méthadone comme thérapie de secours SC, selon la feuille de score pour l’évaluation de la douleur. Administrer 250 UI/kg d’héparine à faible masse moléculaire (LMH) par voie sous-cutanée pendant trois jours chez tous les lapins.
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Representative Results
À la suite d’une série pilote de sept animaux, 16 animaux au total ont été inclus dans le protocole expérimental. Deux animaux sont morts prématurément et ont donc été exclus de l’analyse finale (mortalité de 12,5 %). Calculé sur 14 animaux, le taux de perméabilité immédiate de l’anévrisme pendant l’angiographie par fluorescence était de 71,43% dans le groupe témoin et le groupe modifié. Quatre anévrismes ont dû être rouverts avec évacuation consécutive du thrombus et après une angiographie par fluorescence répétée, il y avait une perméabilité documentée dans tous les cas (100%). Le taux de perméabilité de l’anévrisme dans l’angiographie par résonance magnétique et fluorescence était de 85,72 % chez le témoin et de 85,72 % dans le groupe modifié par élastase lors du suivi après 28 jours (deux animaux présentaient une thrombose complète de l’artère parentale et de l’anévrisme et ont donc été exclus d’une analyse plus approfondie). Une thrombose partielle a été observée en analysant des reconstructions tridimensionnelles de l’imagerie par résonance magnétique (figure 9) dans 3 des 12 cas restants. Les deux groupes ont démontré une augmentation de la taille de l’anévrisme au fil du temps; groupe témoin : 6,48 ± 1,81 mm3 au moment de la création contre 19,85 ± 6,40 mm3 au suivi, p = 0,037 (tous les tests statistiques ont été effectués à l’aide du test non paramétrique de Wilcoxon-Mann-Whitney-U); groupe modifié : 8,03 ± 1,08 mm3 au moment de la création contre 20,29 ± 6,16 mm3 au suivi, p = 0,054), ne montrant aucune signification entre les deux taux de croissance (p = 0,87). Il n’y avait pas d’hémorragie postopératoire liée à l’anévrisme. La durée moyenne de l’intervention chirurgicale pour le groupe témoin était de 164 ± 10 min (plage, 122\u2012187 min) contre 201 ± 13 min (plage, 158\u2012250 min) pour le groupe modifié. Une moyenne de 24 ± 1 suture interrompue (plage, 21\u201226) a été nécessaire pour créer des anévrismes dans le groupe témoin, 25 ± 2 (plage, 18\u201228) points de suture dans le groupe élastase. Les figures 8 et 9 montrent les caractéristiques histologiques ainsi que les mesures morphométriques CE-3D-MRA des anévrismes de bifurcation au jour 28.
Figure 1 : Organigramme du cadre expérimental.
Au total, après une phase pilote de sept animaux, 16 animaux ont été opérés et randomisés pour le groupe témoin ou le prétraitement de l’élastase. Deux animaux sont morts au début du cours postopératoire. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Étape opérationnelle initiale.
Étape opératoire initiale, représentant l’artère carotide gauche (flèche blanche), le nerf vagal (flèche noire) (A) et la séparation soigneuse de l’artère carotide gauche du nerf vagal distalement pour éviter la parésie laryngée (B). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : Schéma des étapes chirurgicales.
L’arc aortique (§) avec les deux artères carotides (artère carotide gauche, x; artère carotide droite, #) d’un lapin blanc néo-zélandais est montré (A). Sur l’artère carotide droite proximale, une ligature 4-0 est effectuée et une ligature 6-0 ajoutée distalement (B). La poche artérielle autologue (*) a déjà été récoltée et l’émoussement de l’artère carotide droite est suturé au tiers distal de l’artère carotide gauche (C) créant la bifurcation artérielle complexe artificielle (D). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : Bifurcation de l’artère carotide gauche comme repère distal pour les côtés gauche et droit (A, noir*) et de la veine jugulaire interne comme repère proximal pour la préparation du côté droit (B, blanc*). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 5 : Les photographies montrent les ligatures proximales 4-0 et 6-0 de l’artère carotide droite pour créer une nouvelle poche artérielle vitale (A), le placement du clip sur l’artère carotide droite au-dessus des deux ligatures (B) et la poche autologue récoltée (C). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 6 : Création d’anévrismes vitaux artériels complexes (A) et de prétraitement de l’élastase (A.1) (*).
La même situation après avoir effectué une angiographie par fluorescence montrant la perméabilité des artères mères et des anévrismes eux-mêmes (B, B.1). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 7 : Angiographie par fluorescence du complexe vasculaire.
Photographie avec zoom arrière (A) à partir du situs opératoire après la création d’un anévrisme de bifurcation complexe prétraité par élastase (x). Le noir * représente l’artère carotide commune droite, le blanc * la gauche. La ligne pointillée montre le milieu du cou. La même situation après avoir effectué une angiographie par fluorescence montrant la perméabilité des artères mères et de l’anévrisme lui-même (B). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 8 : Exemple d’histologie sur un zoom numérique 2 fois et 20 fois d’un anévrisme vital dans une constellation de bifurcation.
La paroi vitale (#) est marquée par une densité cellulaire élevée. * représente la lumière de l’anévrisme, a la lumière de droite, b la lumière de l’artère carotide proximale gauche, § la face luminale agrandie de l’anévrisme. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 9 : Résultats histologiques corrélés avec l’imagerie par résonance magnétique.
(A) Exemple de zoom numérique 2 fois de poche artérielle modifiée cousue sur une bifurcation artérielle Le dôme d’anévrisme thrombosé partiel (#), la lumière de l’anévrisme (*), la lumière du proximal gauche (b) et distal (a) ainsi que la lumière de l’artère carotide droite (c) sont montrées. (B) représente les mesures morphométriques CE-3D-MRA de l’anévrisme après 28 jours. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
| n | Temps de fonctionnement (min)) |
Poids (g) | Nbre de sutures (n) |
Diamètre Artère mère proximale de l’anévrisme (mm) |
Temps de suture (min)) |
Diamètre Artère parente distale à l’anévrisme (mm) |
Diamètre Anévrisme de base (mm) |
Niveau de référence du volume (mm3) |
Suivi de l’anévrisme de diamètre (mm) |
Suivi du volume (mm3) |
|
| Sachets vitaux | |||||||||||
| 1 | 187 | 4100 | 24 | 2.5 | 54 | 2.8 | 1 | 1.96 | 1.5 | 5 | |
| 2 | 183 | 4200 | 24 | 3.3 | 53 | 2.9 | 1 | 2.35 | 2.8 | 7.73 | |
| 3 | 163 | 3800 | 26 | 3.4 | 66 | 3 | 1.5 | 4.71 | 3.1 | 28.03 | |
| 4 | 122 | 3600 | 22 | 2.8 | 42 | 2.8 | 2 | 6.28 | 3.2 | 47.37 | |
| 5 | 180 | 3700 | 24 | 3.2 | 45 | 3 | 2 | 10.99 | 2 | 15.82 | |
| 6 | 149 | 3700 | 21 | 2.3 | 47 | 2.2 | 2 | 12.56 | 3.1 | 15.11 | |
| MOYENNE ± SEM | 164.00 ± 10.22 | 3850,00 ± 99,16 | 23,50 ± 0,72 | 2,92 ± 0,19 | 51,17 ± 3,52 | 2,78 ± 0,12 | 1,58 ± 0,201 | 6,48 ± 1,81 | 2,62 ± 0,29 | 19,85 ± 6,40 | |
| Sachets d’élastase | |||||||||||
| 1 | 158 | 3400 | 26 | 2.9 | 76 | 2.6 | 2 | 9.42 | 2.1 | 12.26 | |
| 2 | 180 | 3400 | 27 | 3.5 | 43 | 2.8 | 2 | 10.99 | 3.3 | 46.16 | |
| 3 | 250 | 3900 | 27 | 3.5 | 70 | 3.2 | 1.4 | 6.59 | 2.2 | 10.1 | |
| 4 | 208 | 4200 | 28 | 3 | 45 | 2.6 | 2 | 9.42 | 2.6 | 24 | |
| 5 | 192 | 3660 | 18 | 2.8 | 53 | 2.8 | 2 | 8.24 | 2.7 | 4.03 | |
| 6 | 217 | 3200 | 24 | 2.7 | 58 | 2.8 | 1.5 | 3.53 | 2.2 | 25.16 | |
| MOYENNE ± SEM | 200,83 ± 13,00 | 3626,67 ± 151,58 | 25.00 ± 1.51 | 3,07 ± 0,14 | 57,50 ± 5,43 | 2,80 ± 0,09 | 1,82 ± 0,12 | 8,03 ± 1,08 | 2,52 ± 0,19 | 20,29 ± 6,16 | |
| valeur de p | 0.06 | 0.22 | 0.14 | 0.46 | 0.42 | 0.5 | // | 0.46 | // | 0.87 | |
Tableau 1 : Caractéristiques chirurgicales et mesures morphométriques CE-3D-MRA.
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Discussion
Notre étude démontre la faisabilité de créer un véritable modèle d’anévrisme de bifurcation avec différentes conditions de paroi chez le lapin. Dans l’ensemble, 14 lapines blanches de Nouvelle-Zélande d’un poids moyen de 3,7 ± 0,09 kg et d’un âge moyen de 112 ± 3 jours ont été incluses dans l’étude. 85,72% de tous les anévrismes sont restés patents pendant un suivi à 28 jours. Deux animaux sont morts prématurément (12,5 % de mortalité).
Des études antérieures ont suggéré une variété de modèles d’anévrisme extracrânien pour analyser la prise en charge du traitement de l’anévrisme endovasculaire 25,26,27,28. Cependant, aucun d’entre eux n’a permis de comparer différentes conditions de mur. Des expériences antérieures ont déjà étudié des anévrismes décellularisés dans un modèle29 de rat anévrisme à paroi latérale. Le modèle présenté dans la présente étude représente un raffinement translationnel, car un véritable modèle de bifurcation de la poche artérielle imitant différentes conditions de paroi n’a pas encore été décrit dans la littérature. De plus, les anévrismes intracrâniens chez l’homme se produisent plus fréquemment aux bifurcations artérielles30,31. En outre, les modèles de lapins se sont révélés très proches des humains en ce qui concerne l’hémodynamique et la comparabilité du système de coagulation et ont ensuite prouvé qu’ils étaient rentables 32,33,34.
Les modèles de poche veineuse chez le lapin (uniquement bilobulaires complexes, bisacculaires complexes ou à cou large) ont déjà été bien décrits. 12,13,35,36 Comme mentionné, la technique consistant à implanter de véritables poches artérielles ou des parois de vaisseaux dégénérées dans une bifurcation artificielle n’a pas encore été décrite. 37,38,39 Dans notre étude, le taux de mortalité était de 12,5%. Par rapport à la littérature avec des taux élevés de morbidité et de mortalité allant jusqu’à 50%, nous sommes restés clairement en dessous et avons ainsi démontré la faisabilité de créer des anévrismes de bifurcation artérielle complexes chez les lapins présentant une faible morbidité, une mortalité et des taux élevés de perméabilité des anévrismes à court et à long terme27. Un autre facteur important qui a permis de réduire les taux de morbidité et de mortalité dans cette série de lapins a été la mise en œuvre de techniques chirurgicales issues d’expériences antérieures de notre laboratoire12. Exemplaire, la technique de préparation minutieuse d’un long segment du CCA gauche a été appliquée et affinée pour simplement disséquer le tiers distal, en particulier pour éviter les lésions iatrogènes sur le nerf vagal et les nerfs laryngés supérieurs. En outre, les tissus mous hautement thrombogènes ont été prélevés méticuleusement des deux CCA avant d’effectuer une anastomose sans tension. Les sutures, commençant toujours à l’arrière pour un meilleur contrôle visuel, ont été maintenues en faible nombre pour éviter la thrombogenèse iatrogène. Si nécessaire, un scellement avec du tissu adipeux autologue autour de l’anastomose a été effectué pour minimiser le risque de saignement postopératoire; de même, la réapapence et la suture du coussinet adipeux directement au-dessus de l’anastomose ont fourni un effet protecteur supplémentaire. Une préparation et une dissection contrôlées du nerf vagal avec les fibres laryngées associées ainsi qu’une préparation suffisante du bon CCA proximalement et distalement pour créer une anastomose sans tension, jouent un rôle clé dans la réduction de la mortalité et de la morbidité dues à la détresse respiratoire ou à la paralysie laryngée12.
L’utilisation du régime anticoagulant avec LMH pendant trois jours, l’utilisation du SAS (fourni en une seule injection immédiatement après l’opération) ainsi que l’administration systémique nouvellement initiée d’héparine avant la fermeture de la DPA droite ont conduit à un anévrisme de 85,72% et à une perméabilité parent-vaisseau. Ces résultats sont conformes à nos expériences précédentes avec les modèles de poche veineuse 10,11,12,13,40. À cet égard, l’angiographie par fluorescence peropératoire a également contribué à de bons taux de perméabilité à long terme avec une réduction de la morbidité. En cas de détection de thrombus dans l’anévrisme lui-même ou dans l’artère parentale, la réouverture de l’anastomose a été effectuée avec évacuation du thrombus20. Aucune hémorragie spontanée d’anévrisme n’a été observée. Néanmoins, l’irrigation extraluminale continue et la protection des vaisseaux avec des micro-écouvillons humides ainsi que l’irrigation intraluminale avec une solution saline héparinisée à 0,9% ont contribué de manière additive à contrer les influences thrombogéniques. À notre avis, une anesthésie équilibrée et une surveillance peropératoire et postopératoire étendue et continue ont également eu une influence positive sur la mortalité et la morbidité. Prolonger les soins analgésiques pendant au moins 72 h et garantir une alimentation ininterrompue aurait pu contribuer à réduire d’autres complications telles que les ulcères de stress gastro-intestinaux.
Plusieurs études ont démontré une augmentation plus forte de la taille des anévrismes dans les anévrismes détériorés au fil du temps 7,29. Dans notre série, ces résultats n’ont pas pu être confirmés. Le groupe témoin a démontré une croissance significative de l’anévrisme au fil du temps. Néanmoins, la valeur de p du groupe modifié a montré une tendance vers un modèle de croissance significatif par rapport au groupe témoin (p = 0,054). Ce taux de croissance insignifiant avec des volumes égaux dans le groupe modifié de l’élastase après 28 jours pourrait au moins s’expliquer en partie par le volume initial important d’anévrismes. En outre, le petit nombre d’animaux ainsi que le suivi de seulement 28 jours est une raison potentielle pour laquelle une croissance étendue de l’anévrisme n’a été observée que dans deux cas. En outre, il y a une courbe d’apprentissage impliquée pour le chirurgien 14,15,41.
Une comparaison directe des poches de contrôle et de bifurcation modifiées par l’élastase, en termes de traitement par bobine endovasculaire, fait toujours défaut. Pour les poches veineuses, un taux initial d’occlusion complète et incomplète de 35 % et 65 % a déjà été signalé27. Après 3 mois de suivi, l’occlusion complète pourrait simplement être objectivée dans 15%27. En ce qui concerne les excellents taux de perméabilité de ce nouveau modèle animal présenté, les poches dégénérées artérielles peuvent être évaluées plus avant avec l’embolisation de la bobine, le traitement de l’endoprothèse ou l’embolisation de la bobine assistée par stent dans un cadre prospectif dans des conditions physiologiques et physiopathologiques.
Les poches artérielles modifiées par l’élastase sont difficiles à coudre car les parois de la poche sont très collantes; la poche elle-même réagit de manière très thrombogénique et, par conséquent, la lumière n’est pas aussi naturellement ouverte que le groupe témoin. Lors de la suture de la poche, assurez-vous qu’aucune tension n’est appliquée sur les vaisseaux circonférents, car l’élastase se comporte de manière agressive en altérant l’angioarchitecture des artères mères, comme mentionné ci-dessus.
Enfin, ce modèle, s’il est pratiqué sur une certaine période de temps, offre une grande valeur aux résidents en neurochirurgie dans l’adaptation des compétences microchirurgicales en effectuant continuellement des procédures hautement microchirurgicales42. Après la formation initiale, les techniques peuvent être facilement appliquées et exécutées de manière sûre et standardisée.
Les limites de cette étude sont le faible nombre d’animaux en termes d’étude de faisabilité ainsi que les propriétés thrombogéniques potentielles du matériau de suture et de la poche artérielle modifiée. Plus loin, ce modèle représente un modèle d’anévrisme extracrânien qui ne peut pas être défini comme un cadre intracrânien. De plus, ce modèle nécessite de nombreuses ressources (un vétérinaire, un assistant chirurgical, une infirmière et des appareils d’anesthésie). Un avantage de l’approche est la possibilité d’implanter des poches artérielles modifiées par l’élastase ainsi que des poches non modifiées en une seule chirurgie. Ainsi, les principes des 3R concernant le bien-être animal sont strictement suivis.
En résumé, nous présentons un protocole nouveau, reproductible et standardisé pour créer des anévrismes de bifurcation de poche artérielle autologue imitant différentes conditions de paroi. Compte tenu de l’excellente perméabilité à long terme et de la propriété de la croissance de l’anévrisme au fil du temps dans le groupe des poches non modifiées et modifiées, ce modèle peut servir d’outil important pour une évaluation préclinique plus approfondie de nouveaux dispositifs endovasculaires. Bien sûr, ces résultats doivent être confirmés dans une série plus importante.
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Disclosures
Ce travail a été soutenu par les fonds de recherche du Conseil de la recherche, du Kantonsspital Aarau, Aarau, Suisse et du Fonds national suisse de la recherche scientifique FNS (310030_182450). Les auteurs sont seuls responsables de la conception et de la conduite de l’étude présentée et ne déclarent aucun intérêt concurrent.
Acknowledgments
Les auteurs remercient Olgica Beslac et Kay Nettelbeck pour leur excellent soutien et assistance technique pendant la phase périopératoire et Alessandra Bergadano, DVM, PhD, pour la supervision dédiée de la santé animale à long terme.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3-0 resorbable suture | Ethicon Inc., USA | VCP428G | |
| 4-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | G0762563 | |
| 6-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | C0766070 | |
| 9-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | G1111140 | |
| Adrenaline | Amino AG | 1445419 | any generic |
| Amiodarone | Helvepharm AG | 5078567 | any generic |
| Anesthesia machine | Dräger | any other | |
| Aspirin | Sanofi-Aventis (Suisse) SA | 622693 | any generic |
| Atropine | Labatec Pharma SA | 6577083 | any generic |
| Bandpass filter blue | Thorlabs | FD1B | any other |
| Bandpass filter green | Thorlabs | FGV9 | any other |
| Bipolar forceps | any other | ||
| Bicycle spotlight | any other | ||
| Biemer vessel clip (2 x) | B. Braun Medical AG, Aesculap, Switzerland | FD560R | temporary |
| Bispectral index (neonatal) | any other | ||
| Blood pressure cuff (neonatal) | any other | ||
| Clamoxyl | GlaxoSmithKline AG | 758808 | any generic |
| Dexmedetomidine | Ever Pharma | 136740-1 | any generic |
| Electrocardiogram electrodes | any other | ||
| Elastase | Sigma Aldrich | 45125 | any generic |
| Ephedrine | Amino AG | 1435734 | any generic |
| Esmolol | OrPha Swiss GmbH | 3284044 | any generic |
| Fentanyl (intravenous use) | Janssen-Cilag AG | 98683 | any generic |
| Fentanyl (transdermal) | Mepha Pharma AG | 4008286 | any generic |
| Fluoresceine | Curatis AG | 5030376 | any generic |
| Fragmin | Pfizer PFE Switzerland GmbH | 1906725 | any generic |
| Glyco | any generic | ||
| Heating pad | any other | ||
| Isotonic sodium chloride solution (0.9%) | Fresenius KABI | 336769 | any generic |
| Ketamine | Pfizer | 342261 | any generic |
| Laboratory shaker | Stuart | SRT6 | any other |
| Lidocaine | Streuli Pharma AG | 747466 | any generic |
| Longuettes | any other | ||
| Metacam | Boehringer Ingelheim | P7626406 | any generic |
| Methadone | Streuli Pharma AG | 1084546 | any generic |
| Microtubes | any other | ||
| Micro needle holder | any other | ||
| Midazolam | Accord Healthcare AG | 7752484 | any generic |
| Needle holder | any other | ||
| O2-Face mask | any other | ||
| Operation microscope | Wild Heerbrugg | any other | |
| Papaverine | Bichsel | any generic | |
| Prilocaine-lidocaine creme | Emla | any generic | |
| Propofol | B. Braun Medical AG, Switzerland | any generic | |
| Pulse oxymeter | any generic | ||
| Rectal temperature probe (neonatal) | any other | ||
| Ropivacaine | Aspen Pharma Schweiz GmbH | 1882249 | any generic |
| Scalpell | Swann-Morton | 210 | any other |
| Small animal shaver | any other | ||
| Smartphone | any other | ||
| Soft tissue forceps | any other | ||
| Soft tissue spreader | any other | ||
| Stainless steel sponge bowls | any other | ||
| Sterile micro swabs | any other | ||
| Stethoscope | any other | ||
| Straight and curved micro-forceps | any other | ||
| Straight and curved micro-scissors | any other | ||
| Straight and curved forceps | any other | ||
| Surgery drape | any other | ||
| Surgical scissors | any other | ||
| Syringes 1 ml, 2ml and 5 ml | any other | ||
| Tris-Buffer | Sigma Aldrich | 93302 | any generic |
| Vascular clip applicator | B. Braun, Germany | FT495T | |
| Vein and arterial catheter 22 G | any generic | ||
| Vitarubin | Streuli Pharma AG | 6847559 | any generic |
| Yasargil titan standard clip (2 x) | B. Braun Medical AG, Aesculap, Switzerland | FT242T | temporary |
References
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