Fluorescens angiografi til evaluering af aneurisme perfusion og forældre arterie Patency i rotte-og kanin-aneurisme-modeller
Summary
Vi præsenterer en protokol til effektivt at evaluere aneurisme perfusion og fartøjs patency af sidevæg aneurisme i rotter og kaniner, ved hjælp af fluorescein-baseret fluorescens video angiografi (fva). Med en positiv prædiktiv værdi på 92,6% er det en enkel, men meget effektiv og økonomisk metode, hvor der ikke kræves noget særligt udstyr.
Abstract
Hjernen aneurisme behandling fokuserer på at opnå komplet okklusion, samt bevare blodgennemstrømningen i moder arterien. Fluorescein natrium og indocyanine grøn bruges til at muliggøre observation af blodgennemstrømning og fartøjs perfusion status, hhv. Formålet med denne undersøgelse er at anvende fva til at verificere real-time blodgennemstrømning, fartøjs perfusion status og okklusion af aneurismer efter induktion af sidevæg aneurismer i kaniner og rotter, samt at validere proceduren i disse arter.
Tyve sidevæg aneurismer blev oprettet i 10 kaniner ved at suturere en decellularized arteriel beholder pose på carotis arterien af en donor kanin. Hertil kommer, 48 mikrokirurgisk sidevæg aneurismer blev oprettet i 48 rotter. Under opfølgningen på en måned efter oprettelsen blev det overordnede arterie/aneurisme-kompleks dissekeret, og FVA blev udført ved hjælp af en intravenøs fluorescein (10%, 1 mL) injektion via en øreblodåre kateterisering hos kaniner og en femoral vene catherization i rotter. Aneurismer blev derefter høstet, og patency blev evalueret makroskopisk.
Makroskopisk viste 14 ud af 16 aneurismer hos kaniner ingen residualarterie perfusion med totalt okklameret luminae, men 11 (79%) blev opdaget af FVA. Fire aneurismer blev udelukket på grund af tekniske problemer. Hos rotter blev resterende aneurisme perfusion makroskopisk observeret i 25 ud af 48 tilfælde. Af de 23 uden makroskopiske tegn på perfusion bekræftede FVA forekomsten af 22 aneurismer (96%). Der var ingen bivirkninger forbundet med FVA. Fluorescein er let anvendelig, og der er ikke behov for specialudstyr. Det er en sikker og yderst effektiv metode til at evaluere forælder arterie integritet og aneurisme patency/rest perfusion i en eksperimentel indstilling med kaniner og rotter. FVA, der bruger fluorescein som kontrastmiddel, synes at være effektivt til at kontrollere patency af aneurismer og det underliggende fartøj og kan endda tilpasses til bypass kirurgi.
Introduction
Bevis for komplet aneurisme udslette og forælder arterie integritet er af allerstørste betydning i aneurisme kirurgi. Der er flere muligheder for at bekræfte forældre arterie patency og aneurisme okklusion, såsom Doppler sonography, konventionel cerebral angiografi (DSA), computertomografi angiografi (CTA) eller magnetisk resonans angiografi (MRA)1, 2. men disse er dyre og tidskrævende metoder, som ofte ikke er tilgængelige i et laboratorium indstilling. Desuden kan de have relevante bivirkninger såsom udsættelse for stråling eller behov for yderligere sedation af forsøgsdyr for at undgå bevægelse artefakt.
Med et stigende antal nye endovaskulære anordninger dukker op, er der et fortløbende behov for præklinisk testning af sådanne anordninger. Disse undersøgelser er imidlertid ofte afhængige af post mortem-analyse (f. eks. makro patologi og histologi) og mangler oplysninger om dynamisk perfusion. For forskeren kan det desuden være afgørende at opnå omgående og pålidelig information under en eksperimentel kirurgisk procedure. Fluorescens angiografi er en omkostningseffektiv og nem at udføre visualisering teknik1,3,4.
Som sådan anvendes indocyanin grøn (ICG) video angiografi ofte i kliniske neurokirurgiske procedurer og er i udstrakt grad blevet undersøgt5,6. Fluorescein video angiografi (FVA) er en alternativ teknik, med den yderligere fordel at skabe et fluorescens signal, der er inden for bølgelængdeområdet af menneskets vision, og kan således ses af det blotte øje uden et udvidet spektrum infrarødt kamera 7. fluorescein video angiografi er sjældnere anvendes i klinisk cerebrovaskulær kirurgi og rapporter om fva i eksperimentelle indstillinger er knappe1,4.
Formålet med denne rapport er at påvise gennemførligheden og omfanget af FVA’S anvendelse af præklinisk cerebrovaskulær forskning i rotter og kaniner.
Protocol
Representative Results
Discussion
FVA er en lovende og ukompliceret metode til at undersøge fartøjer i gnavere og kan udføres med kommercielle anordninger og off-the-shelf udstyr. FVA kan implementeres under enhver operation, hvor der er behov for intraoperativ evaluering af fartøjs integriteten, da skibene først skal have den rette dissektion.
Forfatterne foretrak venøs injektion til arteriel injektion på grund af den lavere risiko for utilsigtede hændelser såsom infektion, iskæmi og rum syndrom12<…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne undersøgelse blev delvis støttet af et forskningsstipendium fra Kantonsspital Aarau, Schweiz.
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 | |||
Riferimenti
- 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).
- Ajiboye, N., Chalouhi, N., Starke, R. M., Zanaty, M., Bell, R. Unruptured Cerebral Aneurysms: Evaluation and Management. ScientificWorldJournal. 2015, 954954 (2015).
- 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).
- Gruter, B. E., et al. Fluorescence Video Angiography for Evaluation of Dynamic Perfusion Status in an Aneurysm Preclinical Experimental Setting. Operative Neurosurgery. , (2019).
- 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).
- 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).
- Kuroda, K., et al. Intra-arterial injection fluorescein videoangiography in aneurysm surgery. Neurosurgery. 72, 141-150 (2013).
- 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).
- Marbacher, S., et al. The Helsinki rat microsurgical sidewall aneurysm model. Journal of Visualized Experiments. (92), e51071 (2014).
- 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).
- Shurey, S., et al. The rat model in microsurgery education: classical exercises and new horizons. Archives of Plastic Surgery. 41 (3), 201-208 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Alander, J. T., et al. A review of indocyanine green fluorescent imaging in surgery. International Journal of Biomedical Imaging. 2012, 940585 (2012).
- 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).
- 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).
- 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).
- Golby, A. J. . Image-Guided Neurosurgery. , (2015).
