Hier beschrijven we de techniek voor het microchirurgisch maken van gigantische bifurcatie-aneurysma’s bij konijnen voor de evaluatie van endovasculaire apparaten.
Gigantische aneurysma’s zijn gevaarlijke laesies die endovasculaire behandeling vereisen, met een hoge mate van rekanalisatie en reruptuur van aneurysma’s. Betrouwbare in-vivomodellen zijn zeldzaam, maar zijn nodig voor het testen van nieuwe endovasculaire hulpmiddelen. We demonstreren de technische aspecten van het maken van gigantische bifurcatie-aneurysma’s bij Nieuw-Zeelandse witte konijnen (2,5-5,5 kg). Een 25-30 mm lang veneus zakje wordt uit de uitwendige halsader gehaald en microchirurgisch wordt een vertakking tussen beide halsslagaders gemaakt. Het zakje wordt in de vertakking gehecht om een gigantisch aneurysma na te bootsen. Dit protocol vat onze eerder gepubliceerde standaardtechniek voor veneuze pouch true arteriële bifurcatie-aneurysma’s samen en benadrukt de essentiële modificatiestappen voor gigantische aneurysma’s. Met behulp van deze aangepaste techniek waren we in staat om een diermodel te maken voor gigantische aneurysma’s met een hoge vergelijkbaarheid met mensen wat betreft de hemodynamica en stollingssystemen. Bovendien werden lage morbiditeit en hoge doorgankelijkheid van aneurysma’s bereikt. Het voorgestelde gigantische aneurysmamodel biedt een uitstekende mogelijkheid om nieuwe endovasculaire apparaten te testen.
Endovasculaire embolisatie is een belangrijk alternatief geworden voor het knippen van aneurysma’s voor de behandeling van gescheurde cerebrale aneurysma’s1. Het belangrijkste nadeel van deze behandelingsstrategie is de hoge mate van rekanalisatie van het aneurysma met vertraagde aneurysmaruptuur2. Van grote en gigantische aneurysma’s is aangetoond dat ze bijzonder vatbaar zijn voor deze complicaties. Daarom worden er voortdurend nieuwe endovasculaire apparaten ontwikkeld3. Modellen voor experimentele studies zijn essentieel voor het testen van deze apparaten 4,5.
Menselijke cerebrale aneurysma’s zijn bestudeerd bij ratten, konijnen, hoektanden en varkens 6,7,8. Konijnenmodellen hebben echter de beste vergelijkbaarheid met mensen aangetoond met betrekking tot hemodynamica en het stollingssysteem 9,10,11,12. In het arteriële bifurcatiemodel van de veneuze buidel bij konijnen wordt een veneuze buidel gehecht in een microchirurgisch gecreëerde echte bifurcatie van beide gemeenschappelijke halsslagaders (CCA) om een aneurysma na te bootsen13. Een echt bifurcatiemodel voor gigantische aneurysma’s bij konijnen was tot voor kort echter niet beschikbaar. De eerste resultaten met behulp van computationele vloeistofdynamica en biomechanische tests werden in 2016 door onze groep gepubliceerd14.
Aangezien gigantische aneurysma’s uitdagende laesies vormen voor behandeling bij mensen en een betrouwbaar diermodel cruciaal is voor hun onderzoek, presenteren we een beknopte samenvatting van de verbeterde technieken voor het maken van gigantische experimentele aneurysma’s12,13. De voordelen van het gebruik van deze methode zijn (i) de minimale morbiditeit en hoge doorgankelijkheid van aneurysma’s 14, hoge vergelijkbaarheid met mensen met betrekking tot hemodynamica en het stollingssysteem 9,10,11,12, en kosteneffectiviteit in vergelijking met hondenmethoden, (ii) het echte bifurcatieontwerp voor een gigantisch aneurysma13, (iii) de goede hemodynamische vergelijkbaarheid van de gecreëerde aneurysma’s zoals aangetoond door computationele vloeistofdynamica 14, en iv) de hoge doorgankelijkheidspercentages op lange termijn15.
Er zijn enkele cruciale stappen om de reproduceerbaarheid van het hierboven beschreven protocol te waarborgen. De nauwgezette verwijdering van het trombogene periadventitiale weefsel op de plaats van de anastomose is essentieel13. Men moet ervoor zorgen dat de anastomose spanningsloos is en zo min mogelijk hechtingen heeft. Voor gigantische aneurysma’s is het belangrijk om te beginnen met de achterkant van de anastomose. Dit geeft een beter zicht en controle voor de meest uitdagende hechtingen in vergelijking met eerder voorgestelde procedures17,18,19.
In tegenstelling tot aneurysma’s van normale grootte, is de belangrijkste factor voor het ophalen van het veneuze zakje de nauwgezette voorbereiding van een 2-3 cm lang adersegment. Het is van cruciaal belang om alle kleine zijtakken van de uitwendige halsader te ontleden om ze veilig te kunnen ligateren. Tijdens het hechten van de anastomosen moet direct contact met de bloedvaten worden vermeden door de uiteinden van de enkele hechtingen wat langer te laten. Alleen deze vrije hechtdraaduiteinden moeten met de tang worden vastgepakt om het aneurysmacomplex te verplaatsen. Dit technische detail helpt bij het gebruik van een no-touch-techniek met de bloedvaten, wat een algemeen principe is bij vasculaire microchirurgie. Een andere uitdaging, in vergelijking met aneurysma’s van normale grootte, is het verminderde zicht aan de achterkant van het aneurysmacomplex van het vat, veroorzaakt door de gigantische aneurysmazak. Dit kan leiden tot verhoogde technische problemen aan de achterkant van de anastomose. Na voltooiing van de anastomose is een langere spoeltijd nodig vanwege de hogere kans op trombusvorming in de gigantische aneurysmazak. Men moet zich bewust zijn van lekkages, aangezien deze zeer vaak voorkomen. Als ze niet zijn afgedicht met het vetkussentje, moeten extra hechtingen worden uitgevoerd.
Een beperking is het gebruik van een extracranieel aneurysma als model voor intracraniële pathologie. Bovendien zijn hoge microchirurgische eisen en goed uitgeruste laboratoria nodig voor de succesvolle implementatie van dit protocol. Konijnen zijn ook gevoelige dieren en een goede huisvesting van dieren is cruciaal voor de overlevingskansen.
Het gepresenteerde model biedt verschillende voordelen ten opzichte van de huidige veelgebruikte modellen. Het meest wijdverbreide huidige model voor cerebrale aneurysma’s is het elastasemodel. Voor dit model is echter nooit biomechanisch onderzoek gedaan naar de eigenschappen van de aneurysmawand. Daarom is de biomechanische vergelijkbaarheid van dit model met menselijke omstandigheden onduidelijk. Integendeel, deze biomechanische tests zijn beschikbaar voor ons voorgestelde model, waaruit blijkt dat ze goed vergelijkbaar zijn met menselijke omstandigheden14. Een ander belangrijk voordeel van dit voorgestelde model ten opzichte van het elastasemodel is de echte bifurcationele hemodynamica18. Dit model wordt gemaakt in een echte kunstmatig gecreëerde bifurcatie, terwijl de door elastase verteerde aneurysmazak wordt gevormd aan de doodlopende kant van de CCA, die min of meer een zijwandgeometrie nabootst.
Tot op heden waren er bijna geen andere gigantische aneurysmamodellen beschikbaar. Deze modellen zijn echter hard nodig voor de evaluatie van nieuwe endovasculaire hulpmiddelen. Bij het doornemen van de literatuur is slechts één hondenmodel voor gigantische bifurcatie-aneurysma’s beschreven20. De hemodynamica van honden en het stollingssysteem vertoonden echter significante verschillen in vergelijking met mensen, terwijl het konijnenmodel zijn superioriteit heeft aangetoond met betrekking tot de vergelijkbaarheid met mensen14.
Nieuw ontwikkelde endovasculaire apparaten voor de behandeling van aneurysma’s worden vaak getest in konijnenmodellen. Ons eerder gepubliceerde model voor bifurcatie-aneurysma’s van veneuze zakjes is gebruikt voor de CE- en FDA-goedkeuring van dergelijke apparaten 3,18. Een betrouwbaar en vergelijkbaar diermodel voor reuzenaneurysma’s bij konijnen was echter tot voor kort niet beschikbaar. Bij mensen hebben gigantische aneurysma’s de hoogste percentages rekanalisatie en vertraagde ruptuur na endovasculaire behandeling. Daarom zijn er dringend nieuwe endovasculaire apparaten nodig en heeft de industrie de behoefte aan een gigantisch aneurysma-konijnenmodel naar voren gebracht. Een andere toepassing is de evaluatie van de aneurysmawand met behulp van high-field magnetic resonance imaging, die tot doel heeft potentiële risicofactoren voor breuk te identificeren, zoals de diameter van de aneurysmawand of contrastverbeteringsgedrag22. Bovendien zijn langetermijnstudies nodig om de doorgankelijkheid van dit aneurysmamodel in de loop van de tijd te evalueren, evenals studies die het aneurysmagedrag aantonen met flowdiverter-stents en intrasacculaire flow-diverters.
The authors have nothing to disclose.
We zijn professor Heber Ferraz Leite, de directeur van zoveel internationale microchirurgische workshops over de hele wereld, dankbaar voor zijn ruimdenkende en waardevolle onderwijscultuur.
We erkennen de steun van het Open Access Publishing Fund van de Karl Landsteiner University of Health Sciences, Krems, Oostenrijk. Deze studie werd gefinancierd door een subsidie van het Wetenschappelijk Fonds van de burgemeester van Wenen. De kosten van deze publicatie werden gefinancierd door het Open Access Publishing Fund van de Karl Landsteiner University of Health Sciences, Krems, Oostenrijk. De financiers speelden geen rol bij het ontwerp van het onderzoek, het verzamelen, analyseren en interpreteren van de gegevens en het schrijven van het manuscript.
0.9% Saline | Any genericon | ||
4% Papaverin HCl | Any genericon | ||
Ethilon 10-0 monofil non resorbable sutures | Ethicon Inc | 2814 | Taper point needle |
Evicel Bioglue | Ethicon Biosurgery Inc. | 3901 | |
Fentanyl dermal patch 12.5 μg/h | Any genericon | ||
Heparin | Any genericon | ||
Ketamin 50 mg/mL | Any genericon | ||
Neomycin sulfate 5 mg/mL | Any genericon | ||
Vicryl 4-0 polyfilament restorable sutures | Ethicon Inc | J386H | |
Xylazine 20 mg/mL | Any genericon |