Summary

Biologisk nedbrytbart Magnesium Stent behandling av Saccular aneurismer i en rotte modell - innføring av kirurgiske teknikken

Published: October 01, 2017
doi:

Summary

Reproducable eksperimentell dyremodeller er nødvendig for testing av romanen embolisering materialer, som er utformet for å behandle endovascular okklusjon av intrakranielt aneurismer (IA). Denne studien som mål å utvikle en sikker og standardisert kirurgisk teknikk for stent assistert embolisering av saccular aneurismer i en rotte dyr modell.

Abstract

Den jevn progess i armamentarium teknikker tilgjengelig for endovascular behandling av intrakranielt aneurismer krever rimelig og reproducable eksperimentelle dyr modeller å teste romanen embolisering materialer som stents og flyt avledninger. Sikte på å presentere prosjektet var å utforme en trygg, rask, og standardisert kirurgisk teknikk for stent assistert embolisering av saccular aneurismer i en rotte dyr modell.

Saccular aneurismer ble opprettet fra en arteriell pode fra synkende aorta. Aneurismer ble microsurgically transplantert gjennom ende-til-side anastomose til infrarenal abdominal aorta med en syngenic mannlige Wistar rotte veiing > 500 g. Etter aneurisme anastomose, aneurisme embolisering ble utført med ballong utvides magnesium stents (2,5 mm x 6 mm). Stent systemet ble retrograd fra lavere abdominal aorta bruker en modifisert Seldinger teknikk.

Etter en pilot rekke 6 dyr, totalt 67 rotter ble operert i henhold til etablerte standard operasjonsprosedyrer. Mener kirurgi, mener anastomose tid, og mener suturing tid av arterien punktering området var 167 ± 22 min, 26 ± 6 min og 11 ± 5 min, henholdsvis. Dødelighet var 6% (n = 4). Den sykelighet var 7,5% (n = 5), og i stent trombose ble funnet i 4 tilfeller (n = 2 tidlig, n = 2 sent i stent blodpropp).

Resultatene viser muligheten for standardisert stent okklusjon av saccular sideveggen aneurismer i rotter – med lav forekomst av sykelighet og dødelighet. Denne stent embolisering prosedyren kombinerer muligheten til å studere romanen begrepene stent eller flyt omkasteren basert enheter samt de molekylære aspektene av healing.

Introduction

Hjernehinneblødning på grunn av en sprukket intrakranielt aneurisme er forbundet med en høy dødelighet og dårlig nevrologiske utfallet i mange overlevende. Det finnes to generelle tilnærminger til occlude IA: enten Mikrokirurgiske klipping (som krever operative eksponering av aneurismet), eller endovascular okklusjon. Som mindre invasiv endovascular coil behandling av smale-necked IA har vist seg å bli assosiert med noe lavere sykelighet (spesielt i bakre sirkulasjon1,2), endovascular behandlingstilbud har blitt den foretrukket modalitet av mange neurosurgical sentre. Mange enheter er utviklet for å utvide indikasjoner på endovascular behandling og overvinne den viktigste begrensningen for IA tilbakefall etter coiling. Intrakranielt stents er særlig lovende til å overvinne disse begrensningene som de tjene som et stillas for neo-endothelization og coil herniation forebygging, samt beskytte arteria overordnede og forbedre intraluminal intraaneurysmal trombose skyldes reduksjon av blod tilsig. Det er behov for å studere romanen intrakranielt stents i en rimelig dyr modell; både makroskopisk og molekylære nivåer.

Målet med denne studien var å utforme en trygg, rask og standardisert kirurgisk teknikk for stent program i en allerede etablerte saccular aneurisme modell i rotter3,4,5. I det nåværende prosjektet vurdert vi rollen nedbrytbart magnesium stent.

Protocol

Mannlige Wistar rotter med gjennomsnittlig vekt 592 g (±50 SD) og gjennomsnittsalderen for 20 uker ble plassert i dyr fasiliteter ved en romtemperatur 22-24 ° C og tolv timers lys/mørke syklus, med gratis tilgang til vann fra springen og et pellet kosthold. Dyrene fikk omsorg fra mennesker institusjonelle retningslinjer. Eksperimentene ble godkjent av komiteen for dyr av Kantonen Bern, Sveits (være 102/13). Vi strengt fulgte anbefalingene for dyr forskning: rapportering I Vivo eksperimenter (ANKOMME retnings…

Representative Results

Gjennomsnittsvarighet av kirurgi ble 167 (± 22) min, 26 (± 6) min som var nødvendig for aneurisme opprettelse og en ytterligere 23 (± 7) min kreves for stent program og rekonstruksjon av arteriotomy (Figur 3). Dødelighet og sykelighet makroskopisk i stent trombose var primære endepunktene på studien. Regelmessig oppfølging periodene var 7 dager (n = 28), og 21 dager (n = 32) henholdsvis. Dø…

Discussion

Bioabsorbable stents og dyr modeller
De siste årene er den generelle trenden i medisin fra permanent implantater (som blir værende i pasientens kropp for resten av livet) til bio-absorberbare materialer. Magnesium stents, spesielt er allerede ganske etablert i kardiologi8,9. Dessverre har disse stents ennå ikke blitt testet for andre programmer, for eksempel cerebrovascular sykdommer. Derfor besluttet vi å studere brukbarheten av bioabsorb…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vi takker Eugen Hofmann og Philine Zumstein for deres utmerket kundestøtte og for å dele sin ekspertise i stent søknadsprosedyrer. Vi takker Majlinda Kalanderi for anatomiske tegningen.

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

  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).
check_url/kr/56359?article_type=t

Play Video

Cite This Article
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).

View Video