Helsinki Rat Microsurgical Sidewall aneurisme Model
Summary
Microsurgical sidewall aneurysms in rats are created by end-to-side anastomosis of an aortic graft to the abdominal aorta. We present step-by-step instructions and discuss anatomical and surgical details for successful experimental saccular aneurysm creation.
Abstract
Eksperimentelle saccular aneurisme modeller er nødvendige for at teste nye kirurgisk og endovaskulær behandlingsmuligheder og enheder, før de indføres i klinisk praksis. Endvidere er der behov for eksperimentelle modeller til at belyse den komplekse aneurisme biologi fører til brud på saccular aneurismer.
Flere forskellige typer af eksperimentelle modeller for saccular aneurismer er blevet oprettet i forskellige arter. Mange af dem kræver dog særlige færdigheder, dyrt udstyr eller særlige miljøer, hvilket begrænser deres udbredte anvendelse. En enkel, robust og billig forsøgsmodel er nødvendig som et standardiseret værktøj, der kan bruges på en standardiseret måde i forskellige institutioner.
Den mikrokirurgisk rotte abdominale aorta sidevæg aneurisme model kombinerer muligheden for at studere både nye endovaskulær behandling strategier og det molekylære grundlag for aneurisme biologi på en standardiseret og billigmåde. Standardiserede transplantater ved hjælp af form, størrelse og geometri er høstet fra en donor rottens nedadgående thorakalaorta og derefter transplanteres til en syngene modtager rotte. De aneurismer er syet ende-til-side med kontinuert eller afbrudt 9-0 nylonsuturer til den infrarenale abdominale aorta.
Vi præsenterer trin-for-trin procedurer, information om det nødvendige udstyr, og diskutere vigtige anatomiske og kirurgiske detaljer for en vellykket mikrokirurgisk oprettelse af en abdominal aorta aneurisme dæksiden i rotten.
Introduction
Brud på en saccular cerebral arterie aneurisme forårsager livstruende blødning fører til slagtilfælde, permanent neurologisk skade eller død. Brud kan forhindres ved enten mikrokirurgiske klipning eller endovaskulær aneurisme okklusion. Er endnu ikke etableret en medicinsk behandling for at forhindre aneurismevækst og brud.
Eksperimentelle modeller for saccular aneurismer er nødvendig for at studere biologi arterielle aneurismer og til afprøvning af nye terapeutiske enheder og strategier. Til disse formål har flere forskellige modeller i forskellige arter er blevet udviklet og offentliggjort 1. Større aneurisme modeller i grise, hunde og kaniner fortrinsvis bruges til at teste endovaskulære innovationer i komplekse aneurisme arkitektur 1,2. Murine aneurisme modeller, på den anden side tillade teste forskningsspørgsmål i genetisk modificerede arter 3,4 og lette afklaring af aneurisme biologi på cellulære og molekylæreniveau langt bedre end større arter 1. Selv om endovaskulær trans-carotis og trans-iliaca enhed indsættelse er begrænset til større rotter (> 400-500 g), og stents mindre end 2,0 mm og 1,5 mm i diameter 5,6, kan stents også placeres ved direkte indsættelse i den abdominale aorta segment, der huser de eksperimentelle aneurismer. Tidligere arbejde med rotten mikrokirurgisk abdominale aorta sidevæg aneurisme model viste sin gennemførlighed i afprøvning af nye emboliske enheder, og dens anvendelse i at studere det molekylære grundlag for aneurisme biologi 3,7.
Mange af de aktuelt offentliggjorte eksperimentelle saccular aneurisme modeller kræver dyrt udstyr, særlige miljøer (f.eks sterile operationsrum med fluoroskopi formåen), interventionel radiologi kompetence, eller brug af dyre arter. Disse krav begrænser den udbredte anvendelse af disse modeller, og føre til anvendelse af forskellige modeller i forskellige laboratorier, hvor Makes sammenligningen af data og meta-analyse vanskeligt, hvis ikke umuligt. En enkel, robust og billig forsøgsmodel er nødvendig som et standardiseret værktøj, der kan bruges på en standardiseret måde i forskellige laboratorier for at få sammenlignelige resultater fra forskellige institutioner. Til dette formål, skabte vi rotteaorta sidevæg saccular arteriel aneurisme model.
Formålet med denne rapport er at præsentere trin-for-trin procedurer, information om det nødvendige udstyr, og for at diskutere vigtige anatomiske og kirurgiske karakteristika for en vellykket mikrokirurgisk skabelse af abdominale aorta sidevæggen aneurismer hos rotter.
Protocol
Representative Results
Discussion
Fremskridt i vores forståelse af den komplekse biologi saccular cerebral arterie aneurisme afhænger af analyse af epidemiologiske og kliniske data, suppleret med laboratorieundersøgelser på patientprøver og eksperimentelt arbejde i dyremodeller 3,12,13.
Små dyr såsom rotter er i sagens natur forbundet med lavere omkostninger til eksperimenter og boliger, og reduceret behov for specialiseret udstyr. En gennemsnitlig samlede drift på mindre end 60 minutter for mikrokirurgisk…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors are solely responsible for the design and conduct of the presented study. Dr. Marbacher was supported by a grant from the Swiss National Science Foundation (PBSKP3-123454). The authors declare no conflict of interests.
Author contributions to the study and manuscript preparation include the following. Conception and design: SM, JM, JF. Acquisition of data: SM, EA, JF. Analysis and interpretation of data: SM, JF, JM. Drafting the article: SM, JF, JM. Critically revising the article: JH, MN. Statistical analysis: SM, JF. Study supervision: JF, JH, MN.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Medetomidine | Any genericon | ||
| Ketamin | Any genericon | ||
| Buprenorphine | Any genericon | ||
| Phosphate buffered saline | |||
| Sodium dodecyl sulfate (0.1%) | |||
| 3-0 resorbable suture | Ethicon Inc., USA | VCP824G | |
| 5-0 non absorbable suture | Ethicon Inc., USA | 8618G | |
| 6-0 non absorbable silk suture | B. Braun, Germany | C0761060 | |
| 9-0 nylon micro suture | B. Braun, Germany | G1118471 | |
| Spongostan | Ethicon Inc., USA | MS0002 | |
| Operation microscope | Leica , Germany | M651 | |
| Digital microscope camera | Sony, Japan | SSC-DC58AP | |
| Standard surgical instruments | B. Braun, Germany | Multiple | See protocol 1.4 |
| Microsurgical instruments | B. Braun, Germany | Multiple | See protocol 1.5 |
| Vascular clip applicator | B. Braun, Germany | FT495T | |
| Temporary vascular clamps | B. Braun, Germany | FT250T | |
| Graph Pad Prism statistical software | GraphPad Software, San Diego, California, USA | V 6.02 for Windows |
References
- Bouzeghrane, F., et al. In vivo experimental intracranial aneurysm models: a systematic review. AJNR Am J Neuroradiol. 31, 418-423 (2010).
- 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. AJNR. American journal of neuroradiology. 32, 772-777 (2011).
- Frosen, J., et al. Contribution of mural and bone marrow-derived neointimal cells to thrombus organization and wall remodeling in a microsurgical murine saccular aneurysm model. Neurosurgery. 58, 936-944 (2006).
- Marjamaa, J., et al. Mice with a deletion in the first intron of the Col1a1 gene develop dissection and rupture of aorta in the absence of aneurysms: high-resolution magnetic resonance imaging. at 4.7 T, of the aorta and cerebral arteries. Magn Reson Med. 55, 592-597 (2006).
- Oyamada, S., et al. Trans-iliac rat aorta stenting: a novel high throughput preclinical stent model for restenosis and thrombosis. The Journal of surgical research. , 166-191 (2011).
- Lowe, H. C., James, B., Khachigian, L. M. A novel model of in-stent restenosis: rat aortic stenting. Heart. 91, 393-395 (2005).
- Marjamaa, J., et al. Occlusion of neck remnant in experimental rat aneurysms after treatment with platinum- or polyglycolic-polylactic acid-coated coils. Surg Neurol. 71, 458-465 (2009).
- . with the support of the NC3Rs. Aseptic Technique in Rodent Surgery. , (2014).
- Bernal, J., et al. Guidelines for rodent survival surgery. Journal of investigative surgery : the official journal of the Academy of Surgical Research. 22, 445-451 (2009).
- Pritchett-Corning, K. R., Luo, Y., Mulder, G. B., White, W. J. Principles of rodent surgery for the new. , (2011).
- Marbacher, S., et al. Loss of mural cells leads to wall degeneration, aneurysm growth, and eventual rupture in a rat aneurysm model. Stroke. 45, 248-254 (2014).
- Frosen, J., et al. Remodeling of saccular cerebral artery aneurysm wall is associated with rupture: histological analysis of 24 unruptured and 42 ruptured cases. Stroke. 35, 2287-2293 (2004).
- Frosen, J., et al. Saccular intracranial aneurysm: pathology and mechanisms. Acta neuropathologica. , 123-773 (2012).
- Ysuda, R., Strother, C. M., Aagaard-Kienitz, B., Pulfer, K., Consigny, D. A large and giant bifurcation aneurysm model in canines: proof of feasibility. AJNR Am J Neuroradiol. 33, 507-512 (2012).
- Sherif, C., et al. Microsurgical venous pouch arterial-bifurcation aneurysms in the rabbit model: technical aspects. Journal of visualized experiments : JoVE. , (2011).
- Marjamaa, J., et al. High-resolution TOF MR angiography at 4.7 Tesla for volumetric and morphologic evaluation of coiled aneurysm neck remnants in a rat model. Acta Radiol. 52, 340-348 (2011).
