Summary

Biologisch abbaubare Magnesium Stent-Behandlung von Saccular Aneurysms in einem Rattenmodell - Einführung der Operationstechnik

Published: October 01, 2017
doi:

Summary

Reproduzierbare experimentelle Tiermodelle sind erforderlich für die Prüfung von neuartigen Embolisation Materialien, die entwickelt wurden, um die endovaskuläre Okklusion von intrakraniellen Aneurysmen (IA) zu behandeln. Die vorliegende Studie zielt darauf ab, eine sichere und standardisierte OP-Technik für Stent unterstützt Embolisation der saccular Aneurysms in einem Tiermodell der Ratte.

Abstract

Der stetige Fortschritt in das Arsenal der Techniken für endovaskuläre Behandlung von intrakraniellen Aneurysmen erfordert erschwingliche und reproduzierbare experimentelle Tiermodellen, neuartige Embolisation Materialien wie Stents und Flow Diverter zu testen. Ziel des vorliegenden Projektes war es, eine sichere, schnelle, design und standardisierte OP-Technik für Stent unterstützt Embolisation der saccular Aneurysms in einem Tiermodell der Ratte.

Saccular Aneurysms entstanden aus einer arteriellen Transplantat aus der absteigenden Aorta. Die Aneurysmen waren mikrochirurgisch transplantierten durch End-Anastomose der Infrarenal Abdominal-Aorta von einem syngenic männliche Wistar Ratten mit einem Gewicht von > 500 g. Nach Aneurysma-Anastomose erfolgte Embolisation Aneurysma mittels Ballon erweiterbar Magnesium Stents (2,5 x 6 mm). Die Stentsystem war retrograde aus der unteren Bauchschlagader mit einer modifizierten Seldingertechnik-Technik eingeführt.

Nach einer Vorserie von 6 Tieren wurden insgesamt 67 Ratten nach etablierten Standardverfahren betrieben. Meine Operationszeit, mittlere Anastomose Zeit und bedeutet Nähen Mal von der Arterie Punktionsstelle wurden 167 ± 22 min, 26 ± 6 min und 11 ± 5 min, beziehungsweise. Die Sterblichkeit betrug 6 % (n = 4). Die Morbidität Rate lag bei 7,5 % (n = 5), und in-Stent-Thrombosen fand in 4 Fällen (n = 2 Frühe, n = 2 spät in Stent-Thrombosen).

Die Ergebnisse zeigen die Machbarkeit der standardisierten Stent Okklusion saccular Seitenwand Aneurysmen in Ratten – mit günstigen Tarifen für Morbidität und Mortalität. Dieser Stent Embolisation Verfahren kombiniert die Möglichkeit, neue Konzepte des Stents zu studieren oder Flow Diverter basierte Geräte sowie die molekulare Aspekte des Heilens.

Introduction

Subarachnoidalblutung infolge eines geplatzten intrakraniellen Aneurysma ist verbunden mit einer hohen Sterblichkeitsrate und schlechte neurologische Ergebnis in viele Überlebende. Derzeit gibt es zwei grundsätzliche Ansätze, IA verdecken: entweder mikrochirurgische Clipping (die operative Belastung des Aneurysmas erfordert), oder endovaskuläre Okklusion. Die weniger invasive endovaskuläre Spule Behandlung von schmal-necked IA nachweislich etwas niedriger Morbidität (vor allem im hinteren Kreislauf1,2) zugeordnet werden, geworden endovaskuläre Behandlungsmöglichkeiten der bevorzugte Modalität der vielen neurochirurgischen Zentren. Zahlreiche Geräte wurden entwickelt, um Anhaltspunkte für endovaskuläre Behandlung verlängern und überwinden die wichtigste Einschränkung der IA Wiederauftreten nach aufrollen. Intrakranielle Stents sind besonders vielversprechend, diese Beschränkungen zu überwinden, wie sie als Gerüst für Neo-Endothelization dienen und Spule Bandscheibenvorfall Prävention, als auch die übergeordneten Arterie schützen und verbessern Intraluminal Intraaneurysmal Thrombose verursacht durch Reduzierung der Zufluss von Blut. Es muss eine neuartige intrakranielle Stents in einen low-cost Tiermodell zu studieren; makroskopischen und molekularen Ebene.

Das Ziel dieser Studie war eine sichere, schnelle und standardisierte OP-Technik für Stent-Anwendung in einem bereits etablierten saccular Aneurysm Model in Ratten3,4,5. Im vorliegenden Projekt haben wir die Rolle eines biologisch abbaubaren Magnesium Stents ausgewertet.

Protocol

Männliche Wistar Ratten mit einem mittleren Gewicht 592 g (±50 SD) und mittleren Alter von 20 Wochen in Tierhaltungen bei einer Raumtemperatur von 22-24 ° C und zwölf Stunden hell/dunkel-Zyklus, mit untergebracht waren freien Zugang zu Leitungswasser und ein Pellet-Diät. Die Tiere erhalten Pflege von Menschen nach institutionellen Richtlinien. Die Experimente wurden vom Ausschuss für Tier Pflege der Kanton Bern, Schweiz (werden 102/13) genehmigt. Wir strikt befolgt die Empfehlungen für Animal Research: Meldung von…

Representative Results

Die durchschnittliche Dauer der Operation betrug 167 (± 22) min, 26 (± 6) min. davon waren nötig für Aneurysma erstellen und eine weitere 23 (± 7) min erforderlich für Stent-Anwendung und den Wiederaufbau der Arteriotomie (Abbildung 3). Mortalität, Morbidität und makroskopischen in-Stent-Thrombosen waren die primären Endpunkte der Studie. Die regelmäßige Follow-up-Zeiten waren 7 Tage (n =…

Discussion

Bioresorbierbare Stents und Tiermodellen
In den letzten Jahren wurde der allgemeine Trend in der Medizin vom permanenten Implantate (die in den Körper des Patienten für den Rest ihres Lebens bleiben), Bio-resorbierbaren Materialien. Magnesium-Stents sind insbesondere Kardiologie8,9schon Recht gegründet. Leider sind diese Stents nicht noch für andere Anwendungen, wie z. B. zerebrovaskuläre Krankheiten getestet worden. Aus diesem Grund habe…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir danken Eugen Hofmann und Philine Zumstein, für ihre ausgezeichnete technische Unterstützung und für den Austausch von Fachwissen im Stent Bewerbungsverfahren. Wir danken für die anatomische Zeichnung Majlinda Kalanderi.

Materials

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

Referenzen

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Bernal, J., et al. Guidelines for rodent survival surgery. J Invest Surg. 22 (6), 445-451 (2009).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Hakamata, Y., et al. Green fluorescent protein-transgenic rat: a tool for organ transplantation research. Biochem Biophys Res Commun. 286 (4), 779-785 (2001).
  11. 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).
  12. 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).
  13. Indolfi, C., et al. A new rat model of small vessel stenting. Basic Res Cardiol. 95 (3), 179-185 (2000).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Rouer, M., Meilhac, O., Delbosc, S., et al. A new murine model of endovascular aortic aneurysm repair. J Vis Exp. (77), e50740 (2013).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. Kastrati, A., et al. Intracoronary stenting and angiographic results: strut thickness effect on restenosis outcome (ISAR-STEREO) trial. Circulation. 103 (23), 2816-2821 (2001).
  21. Lowe, H. C., James, B., Khachigian, L. M. A novel model of in-stent restenosis: rat aortic stenting. Heart. 91 (3), 393-395 (2005).
  22. 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).
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Diesen Artikel zitieren
Nevzati, E., Rey, J., Coluccia, D., D’Alonzo, D., Grüter, B., Remonda, L., Fandino, J., Marbacher, S. Biodegradable Magnesium Stent Treatment of Saccular Aneurysms in a Rat Model – Introduction of the Surgical Technique. J. Vis. Exp. (128), e56359, doi:10.3791/56359 (2017).

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