Arteriyel Poş Tavşanda Mikrocerrahi Bifurkasyon Anevrizması Modeli
Summary
İntrakraniyal anevrizma tedavisi için endovasküler cihazların geliştirilmesi ve test edilmesi halen büyük önem taşımaktadır. Günümüzde kullanılan çoğu anevrizma modeli, arteriyel dejenere bir duvarın önemli özelliklerini veya gerçek bir bifurkasyonun hemodinamiğini kaçırmaktadır. Bu nedenle tavşanlarda yeni bir arteriyel poş bifurkasyon modeli tasarlamayı amaçladık.
Abstract
İntrakraniyal anevrizmalarda endovasküler tedavi son yıllarda önem kazanmıştır, bu nedenle endovasküler cihazların test edilmesine olan ihtiyaç artmaktadır. Reolojik, hemodinamik ve anevrizma duvarı koşullarına saygı gösteren hayvan modelleri oldukça garantilidir. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı, tavşanlarda modifiye edilmemiş ve modifiye edilmiş duvar koşullarına sahip otolog arteriyel poş bifurkasyon anevrizmaları oluşturmak için yeni bir standartlaştırılmış ve tekrarlanabilir cerrahi teknik tasarlamaktır.
Bifurkasyon anevrizmaları, her ikisi de mikrocerrahi olarak dikilen arteriyel poş için ebeveyn arterleri olarak hizmet veren sol ortak karotis arterinde sağın uçtan yana anastomozu ile oluşturuldu. Greftler proksimal sağ ortak karotis arterden kontrol (n=7, acil otolog reimplantasyon) veya modifiye (n=7, otolog reimplantasyondan önce 20 dakika boyunca 100 uluslararası ünite elastaz ile inkübe edilmiş) grup için alındı. Poş ve ebeveyn arter açıklığı, oluşturulduktan hemen sonra floresan anjiyografi ile kontrol altına alındı. Takipte (28 gün) tüm tavşanlara kontrastlı manyetik rezonans anjiyografi ve floresan anjiyografi ve ardından anevrizma hasadı, makroskopik ve histolojik değerlendirme yapıldı.
Toplam 16 dişi Yeni Zelanda Beyaz tavşanı ameliyat edildi. İki hayvan erken öldü. Takipte, tüm anevrizmaların% 85.72’si patent olarak kaldı. Her iki grup da zamanla anevrizma boyutunda bir artış olduğunu ortaya koydu; bu, kontrol grubunda (oluşturma sırasında 6.48 ± 1.81 mm 3’e karşı takipte 19.85 ± 6.40 mm 3, p = 0.037) modifiye grupta (oluşturma sırasında 8.03 ± 1.08 mm3’e karşılık 20.29 ± takipte 6.16 mm3, p = 0.054) daha belirgindi.
Bulgularımız, mikrocerrahi bir yaklaşımla farklı duvar koşullarına sahip bifurkasyon anevrizmalarının oluşturulmasına izin veren bu yeni tavşan modelinin yeterliliğini göstermektedir. Mükemmel uzun süreli açıklık ve zaman içinde anevrizma büyümesinin özelliği göz önüne alındığında, bu model yeni endovasküler tedavilerin klinik öncesi değerlendirilmesi için önemli bir araç olarak hizmet edebilir.
Introduction
İntrakraniyal anevrizma (İA) rüptürüne bağlı subaraknoid kanama, endovasküler veya mikrocerrahi oklüzyon teknikleriile etkili bir şekilde kontrol altına alınabilir 1,2,3,4. Sargı sonrası İA nüksünün ana sınırlamasının üstesinden gelmek için farklı endovasküler tedaviler, endovasküler cihazların test edilmesine yönelik artan bir ihtiyaç yaratarak son yıllarda önem kazanmıştır. Bu yeni tedavi yaklaşımlarını test etmek için, reolojik özelliklere, hemodinamiğe ve anevrizma duvarı koşullarına saygı duyan uygun hayvan modelleri 5,6,7 oranında garanti edilmektedir. Bu bağlamda klinik ve preklinik çalışmalar, özellikle mural hücrelerin kaybına odaklanarak, anevrizma duvar koşullarının anevrizma rüptürü ve oklüzyon sonrası nüks ile ilgili önemli rolünü ortaya koymuştur 7,8,9.
Şimdiye kadar, tavşanlardaki deneysel anevrizmalar çoğunlukla elastaz inkübe edilmiş ortak karotis arter (CCA) kütükler veya yapay bir CCA bifurkasyonuna dikilmiş venöz torbalar tarafından yaratılmıştır. 10,11,12,13,14,15,16 Bu nedenle, gerçek bir arteriyel kese çatallanma modeli hiçbir zaman tanımlanmamıştır.
Bu çalışmanın amacı, tavşan modelinde farklı duvar koşullarına sahip bifurkasyon anevrizmalarının mikrocerrahi olarak oluşturulması için güvenli, hızlı ve standartlaştırılmış bir teknik tasarlamaktır (Şekil 1). Bu, modifiye edilmemiş ve modifiye edilmiş arteriyel poşetlerin her iki CCA’nın yapay olarak oluşturulmuş bir bifurkasyonuna dikilmesiyle sağlandı.
Protocol
Representative Results
Discussion
Çalışmamız, tavşanlarda farklı duvar koşullarına sahip gerçek bir bifurkasyon anevrizması modeli oluşturmanın fizibilitesini göstermektedir. Genel olarak, ortalama ağırlığı 3.7 ± 0.09 kg ve yaş ortalaması 112 ± 3 gün olan 14 dişi Yeni Zelanda Beyaz tavşanı çalışmaya dahil edildi. Tüm anevrizmaların% 85.72’si 28 günlük bir takip sırasında patent olarak kaldı. İki hayvan erken öldü (%12.5 mortalite).
Önceki çalışmalar, endovasküler anevrizma tedavisini…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar, Olgica Beslac ve Kay Nettelbeck’e perioperatif fazda mükemmel destek ve teknik yardımları için ve uzun vadeli hayvan sağlığının özel denetimi için DVM, PhD, Alessandra Bergadano’ya teşekkür eder.
Materials
| 3-0 resorbable suture | Ethicon Inc., USA | VCP428G | |
| 4-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | G0762563 | |
| 6-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | C0766070 | |
| 9-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | G1111140 | |
| Adrenaline | Amino AG | 1445419 | any generic |
| Amiodarone | Helvepharm AG | 5078567 | any generic |
| Anesthesia machine | Dräger | any other | |
| Aspirin | Sanofi-Aventis (Suisse) SA | 622693 | any generic |
| Atropine | Labatec Pharma SA | 6577083 | any generic |
| Bandpass filter blue | Thorlabs | FD1B | any other |
| Bandpass filter green | Thorlabs | FGV9 | any other |
| Bipolar forceps | any other | ||
| Bicycle spotlight | any other | ||
| Biemer vessel clip (2 x) | B. Braun Medical AG, Aesculap, Switzerland | FD560R | temporary |
| Bispectral index (neonatal) | any other | ||
| Blood pressure cuff (neonatal) | any other | ||
| Clamoxyl | GlaxoSmithKline AG | 758808 | any generic |
| Dexmedetomidine | Ever Pharma | 136740-1 | any generic |
| Electrocardiogram electrodes | any other | ||
| Elastase | Sigma Aldrich | 45125 | any generic |
| Ephedrine | Amino AG | 1435734 | any generic |
| Esmolol | OrPha Swiss GmbH | 3284044 | any generic |
| Fentanyl (intravenous use) | Janssen-Cilag AG | 98683 | any generic |
| Fentanyl (transdermal) | Mepha Pharma AG | 4008286 | any generic |
| Fluoresceine | Curatis AG | 5030376 | any generic |
| Fragmin | Pfizer PFE Switzerland GmbH | 1906725 | any generic |
| Glyco | any generic | ||
| Heating pad | any other | ||
| Isotonic sodium chloride solution (0.9%) | Fresenius KABI | 336769 | any generic |
| Ketamine | Pfizer | 342261 | any generic |
| Laboratory shaker | Stuart | SRT6 | any other |
| Lidocaine | Streuli Pharma AG | 747466 | any generic |
| Longuettes | any other | ||
| Metacam | Boehringer Ingelheim | P7626406 | any generic |
| Methadone | Streuli Pharma AG | 1084546 | any generic |
| Microtubes | any other | ||
| Micro needle holder | any other | ||
| Midazolam | Accord Healthcare AG | 7752484 | any generic |
| Needle holder | any other | ||
| O2-Face mask | any other | ||
| Operation microscope | Wild Heerbrugg | any other | |
| Papaverine | Bichsel | any generic | |
| Prilocaine-lidocaine creme | Emla | any generic | |
| Propofol | B. Braun Medical AG, Switzerland | any generic | |
| Pulse oxymeter | any generic | ||
| Rectal temperature probe (neonatal) | any other | ||
| Ropivacaine | Aspen Pharma Schweiz GmbH | 1882249 | any generic |
| Scalpell | Swann-Morton | 210 | any other |
| Small animal shaver | any other | ||
| Smartphone | any other | ||
| Soft tissue forceps | any other | ||
| Soft tissue spreader | any other | ||
| Stainless steel sponge bowls | any other | ||
| Sterile micro swabs | any other | ||
| Stethoscope | any other | ||
| Straight and curved micro-forceps | any other | ||
| Straight and curved micro-scissors | any other | ||
| Straight and curved forceps | any other | ||
| Surgery drape | any other | ||
| Surgical scissors | any other | ||
| Syringes 1 ml, 2ml and 5 ml | any other | ||
| Tris-Buffer | Sigma Aldrich | 93302 | any generic |
| Vascular clip applicator | B. Braun, Germany | FT495T | |
| Vein and arterial catheter 22 G | any generic | ||
| Vitarubin | Streuli Pharma AG | 6847559 | any generic |
| Yasargil titan standard clip (2 x) | B. Braun Medical AG, Aesculap, Switzerland | FT242T | temporary |
Referências
- Wanderer, S., Mrosek, J., Gessler, F., Seifert, V., Konczalla, J. Vasomodulatory effects of the angiotensin II type 1 receptor antagonist losartan on experimentally induced cerebral vasospasm after subarachnoid haemorrhage. Acta Neurochirurgica (Wien). 160 (2), 277-284 (2018).
- Vatter, H., et al. Effect of delayed cerebral vasospasm on cerebrovascular endothelin A receptor expression and function. Journal of Neurosurgery. 107 (1), 121-127 (2007).
- Andereggen, L., et al. The role of microclot formation in an acute subarachnoid hemorrhage model in the rabbit. Biomed Research International. , 161702 (2014).
- Eriksen, N., et al. Early focal brain injury after subarachnoid hemorrhage correlates with spreading depolarizations. Neurology. 92 (4), 326-341 (2019).
- Thompson, J. W., et al. In vivo cerebral aneurysm models. Neurosurgical Focus. 47 (1), 20 (2019).
- 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. American Journal of Neuroradiology. 31 (3), 418-423 (2010).
- 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).
- 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., Niemela, M., Hernesniemi, J., Frosen, J. Recurrence of endovascularly and microsurgically treated intracranial aneurysms-review of the putative role of aneurysm wall biology. Neurosurgical Review. 42 (1), 49-58 (2019).
- 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).
- Marbacher, S., et al. Long-term patency of complex bilobular, bisaccular, and broad-neck aneurysms in the rabbit microsurgical venous pouch bifurcation model. Neurological Research. 34 (6), 538-546 (2012).
- Sherif, C., Marbacher, S., Erhardt, S., Fandino, J. Improved microsurgical creation of venous pouch arterial bifurcation aneurysms in rabbits. American Journal of Neuroradiology. 32 (1), 165-169 (2011).
- Sherif, C., et al. Microsurgical venous pouch arterial-bifurcation aneurysms in the rabbit model: technical aspects. Journal of Visualized Experiments. 51, 2718 (2011).
- Brinjikji, W., Ding, Y. H., Kallmes, D. F., Kadirvel, R. From bench to bedside: utility of the rabbit elastase aneurysm model in preclinical studies of intracranial aneurysm treatment. Journal of Neurointerventional Surgery. 8 (5), 521-525 (2016).
- Miskolczi, L., Guterman, L. R., Flaherty, J. D., Hopkins, L. N. Saccular aneurysm induction by elastase digestion of the arterial wall: a new animal model. Neurosurgery. 43 (3), 595-600 (1998).
- Lewis, D. A., et al. Morbidity and mortality associated with creation of elastase-induced saccular aneurysms in a rabbit model. American Journal of Neuroradiology. 30 (1), 91-94 (2009).
- Kilkenny, C., Browne, W., Cuthill, I. C., Emerson, M., Altman, D. G. Group NCRRGW. Animal research: reporting in vivo experiments: the ARRIVE guidelines. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 31 (4), 991-993 (2011).
- Tornqvist, E., Annas, A., Granath, B., Jalkesten, E., Cotgreave, I., Oberg, M. Strategic focus on 3R principles reveals major reductions in the use of animals in pharmaceutical toxicity testing. PLoS One. 9 (7), (2019).
- Irlbeck, T., Zwissler, B., Bauer, A. ASA classification: Transition in the course of time and depiction in the literature]. Der Anaesthesist. 66 (1), 5-10 (2017).
- Grüter, B. E., et al. Fluorescence Video Angiography for Evaluation of Dynamic Perfusion Status in an Aneurysm Preclinical Experimental Setting. Oper Neurosurg (Hagerstown). 17 (4), 432-438 (2019).
- Grüter, B. E., et al. Testing bioresorbable stent feasibility in a rat aneurysm model. Journal of Neurointerventional Surgery. 11 (10), 1050-1054 (2019).
- Strange, F., et al. Fluorescence Angiography for Evaluation of Aneurysm Perfusion and Parent Artery Patency in Rat and Rabbit Aneurysm Models. Journal of Visualized Experiments. (149), e59782 (2019).
- Weaver, L. A., Blaze, C. A., Linder, D. E., Andrutis, K. A., Karas, A. Z. A model for clinical evaluation of perioperative analgesia in rabbits (Oryctolagus cuniculus). Journal of the American Association of Laboratory Animal Science. 49 (6), 845-851 (2010).
- ACLAM Task Force Members. Public statement: guidelines for the assessment and management of pain in rodents and rabbits. Journal of the American Association of Laboratory Animal Science. 46 (2), 97-108 (2007).
- Forrest, M. D., O’Reilly, G. V. Production of experimental aneurysms at a surgically created arterial bifurcation. American Journal of Neuroradiology. 10 (2), 400-402 (1989).
- Kwan, E. S., Heilman, C. B., Roth, P. A. Endovascular packing of carotid bifurcation aneurysm with polyester fiber-coated platinum coils in a rabbit model. American Journal of Neuroradiology. 14 (2), 323-333 (1993).
- Spetzger, U., Reul, J., Weis, J., Bertalanffy, H., Thron, A., Gilsbach, J. M. Microsurgically produced bifurcation aneurysms in a rabbit model for endovascular coil embolization. Journal of Neurosurgery. 85 (3), 488-495 (1996).
- Bavinzski, G., et al. Experimental bifurcation aneurysm: a model for in vivo evaluation of endovascular techniques. Minimal Invasive Neurosurgery. 41 (3), 129-132 (1998).
- Marbacher, S., Marjamaa, J., Abdelhameed, E., Hernesniemi, J., Niemela, M., Frosen, J. The Helsinki rat microsurgical sidewall aneurysm model. Journal of Viusalized Experiments. (92), e51071 (2014).
- Alfano, J. M., et al. Intracranial aneurysms occur more frequently at bifurcation sites that typically experience higher hemodynamic stresses. Neurosurgery. 73 (3), 497-505 (2013).
- Sakamoto, S., et al. Characteristics of aneurysms of the internal carotid artery bifurcation. Acta Neurochirurgica (Wien). 148 (2), 139-143 (2006).
- Dai, D., et al. Histopathologic and immunohistochemical comparison of human, rabbit, and swine aneurysms embolized with platinum coils. American Journal of Neuroradiology. 26 (10), 2560-2568 (2005).
- Shin, Y. S., Niimi, Y., Yoshino, Y., Song, J. K., Silane, M. Berenstein A. Creation of four experimental aneurysms with different hemodynamics in one dog. American Journal of Neuroradiology. 26 (7), 1764-1767 (2005).
- Abruzzo, T., Shengelaia, G. G., Dawson, R. C., Owens, D. S., Cawley, C. M., Gravanis, M. B. Histologic and morphologic comparison of experimental aneurysms with human intracranial aneurysms. American Journal of Neuroradiology. 19 (7), 1309-1314 (1998).
- Spetzger, U., Reul, J., Weis, J., Bertalanffy, H., Gilsbach, J. M. Endovascular coil embolization of microsurgically produced experimental bifurcation aneurysms in rabbits. Surgical Neurology. 49 (5), 491-494 (1998).
- Reul, J., Weis, J., Spetzger, U., Konert, T., Fricke, C., Thron, A. Long-term angiographic and histopathologic findings in experimental aneurysms of the carotid bifurcation embolized with platinum and tungsten coils. American Journal of Neuroradiology. 18 (1), 35-42 (1997).
- Marbacher, S., Strange, F., Frosen, J., Fandino, J. Preclinical extracranial aneurysm models for the study and treatment of brain aneurysms: A systematic review. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. , (2020).
- Strange, F., Gruter, B. E., Fandino, J., Marbacher, S. Preclinical Intracranial Aneurysm Models: A Systematic Review. Brain Sciences. 10 (3), 134 (2020).
- Marbacher, S., Wanderer, S., Strange, F., Gruter, B. E., Fandino, J. Saccular Aneurysm Models Featuring Growth and Rupture: A Systematic Review. Brain Sciences. 10 (2), 101 (2020).
- Coluccia, D., et al. A microsurgical bifurcation rabbit model to investigate the effect of high-intensity focused ultrasound on aneurysms: a technical note. Journal of Therapeutic Ultrasound. 2, 21 (2014).
- Hoh, B. L., Rabinov, J. D., Pryor, J. C., Ogilvy, C. S. A modified technique for using elastase to create saccular aneurysms in animals that histologically and hemodynamically resemble aneurysms in human. Acta Neurochirurgica (Wien). 146 (7), 705-711 (2004).
- Morosanu, C. O., Nicolae, L., Moldovan, R., Farcasanu, A. S., Filip, G. A., Florian, I. S. Neurosurgical Cadaveric and In Vivo Large Animal Training Models for Cranial and Spinal Approaches and Techniques – Systematic Review of Current Literature. Neurologia i neurochirurgia polska. 53 (1), 8-17 (2019).
