Biologiskt nedbrytbara Magnesium Stent behandling av Saccular aneurysm i en råtta modell - införandet av kirurgisk teknik
Summary
Återskapar experimentella djurmodeller behövs för testning av romanen embolisering material, som har utformats för att behandla endovaskulär ocklusion av intrakraniella aneurysm (IA). De föreliggande studie syftena till att utveckla en säker och standardiserade operationsteknik för stent assisterad embolisering av saccular aneurysm i en råtta djurmodell.
Abstract
Den stadiga progess i arsenal av tekniker tillgängliga för endovaskulär behandling av intrakraniella aneurysm kräver prisvärda och återskapar experimentella djurmodeller att testa roman embolisering material såsom stent och flöde fördelare. Syftet med projektet var att utforma en säker, snabb, och standardiserade operationsteknik för stent hjälpte embolisering av saccular aneurysm i en djurmodell för råtta.
Saccular aneurysm skapades från en arteriella graft från fallande aorta. Aneurysm transplanterades microsurgically genom slut-till-sida anastomos till infrarenala bukaorta av en syngenic manliga Wistar råtta väger > 500 g. Efter aneurysm anastomos, aneurysm embolisering utfördes med hjälp av ballongen utbyggbart magnesium stent (2,5 x 6 mm). Det var fråga om retrograd stent systemet infördes från nedre bukaorta använder en modifierad Seldinger-tekniken.
Efter en pilot serie 6 djur opererades totalt 67 råttor enligt etablerade standardrutiner. Menar kirurgi tid, genomsnittlig anastomos, och medelvärdet suturering tid av artär injektionsstället var 167 ± 22 min, 26 ± 6 min och 11 ± 5 min, respektive. Dödligheten var 6% (n = 4). Sjuklighet var 7,5 procent (n = 5), och i-stenttrombos hittades i 4 fall (n = 2 tidigt, n = 2 sent i stent-trombos).
Resultaten visar genomförbarheten av standardiserade stent ocklusion av saccular sidovägg aneurysm i råttor – med låg morbiditet och mortalitet. Proceduren stent embolisering kombinerar möjlighet att studera nya koncept av stent eller flöde omkastare baserade apparater as well as de molekylära aspekterna av healing.
Introduction
Subarachnoid blödning på grund av en brusten intrakraniella aneurysm är förknippad med en hög dödlighet och dålig neurologiska utfallet i många överlevande. Det finns för närvarande två allmänna förhållningssätt till Täpp IA: antingen mikrokirurgisk klippning (som kräver operativ exponering av aneurysmet), eller endovaskulär ocklusion. Som mindre invasiva endovaskulära spole behandling av smala hals IA har visat sig vara associerade med något lägre sjuklighet (särskilt i den bakre cirkulation1,2), endovaskulära behandlingsalternativ har blivit den Rekommenderad modalitet av många Neurokirurgiska centra. Många enheter har utvecklats för att utvidga indikationerna för endovaskulär behandling och övervinna den största begränsningen av IA återkommande efter ringlande. Intrakraniella stentar är särskilt lovande att övervinna dessa begränsningar, eftersom de fungerar som en klätterställning för neo-endothelization och spole diskbråck förebyggande, samt skydda den överordnade artären och förbättra intraluminal intraaneurysmal trombos orsakas av minskning av blodet inflödet. Det finns ett behov av att studera roman intrakraniella stentar i en låg kostnad djurmodell; både makroskopisk och molekylär nivå.
Syftet med denna studie var att utforma ett säkert, snabbt och standardiserade operationsteknik för stent program i en redan etablerad saccular aneurysm modell råttor3,4,5. I projektet utvärderade vi rollen av en biologiskt magnesium stent.
Protocol
Representative Results
Discussion
Biokompatibla stent och djur modeller
Under de senaste åren har den allmänna trenden i medicin varit borta från permanenta implantat (som är kvar i patientens kropp för resten av deras liv) till bio-resorberbara material. Magnesium stent, i synnerhet, är redan ganska etablerade i kardiologi8,9. Tyvärr har dessa stent ännu inte testats för andra applikationer, såsom cerebrovaskulära sjukdomar. Därför beslutade vi att studera använ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi tackar Eugen Hofmann och Philine Zumstein för deras utmärkta tekniska bistånd och för att dela sin expertis i stent ansökningsförfaranden. Vi tackar Majlinda Kalanderi för anatomiska ritningen.
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 |
References
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Bernal, J., et al. Guidelines for rodent survival surgery. J Invest Surg. 22 (6), 445-451 (2009).
- 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).
- 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).
- Hakamata, Y., et al. Green fluorescent protein-transgenic rat: a tool for organ transplantation research. Biochem Biophys Res Commun. 286 (4), 779-785 (2001).
- 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).
- 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).
- Indolfi, C., et al. A new rat model of small vessel stenting. Basic Res Cardiol. 95 (3), 179-185 (2000).
- 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).
- 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).
- Rouer, M., Meilhac, O., Delbosc, S., et al. A new murine model of endovascular aortic aneurysm repair. J Vis Exp. (77), e50740 (2013).
- 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).
- 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).
- 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).
- Kastrati, A., et al. Intracoronary stenting and angiographic results: strut thickness effect on restenosis outcome (ISAR-STEREO) trial. Circulation. 103 (23), 2816-2821 (2001).
- Lowe, H. C., James, B., Khachigian, L. M. A novel model of in-stent restenosis: rat aortic stenting. Heart. 91 (3), 393-395 (2005).
- 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).
