Fluorescentie angiografie voor evaluatie van aneurysma perfusie en ouder Arteriedoorgankelijkheid bij ratten en konijnen aneurysma modellen
Summary
We presenteren een protocol voor het efficiënt evalueren van aneurysma perfusie en vaar patroon van de zijwand aneurysma bij ratten en konijnen, met behulp van fluorescentie-gebaseerde fluorescentie video angiografie (FVA). Met een positieve voorspellende waarde van 92,6%, het is een eenvoudige maar zeer effectieve en economische methode zonder speciale apparatuur vereist.
Abstract
Brain aneurysma behandeling richt zich op het bereiken van volledige occlusie, evenals het behoud van de bloedtoevoer in de bovenliggende slagader. Fluorescein natrium en indocyanine groen worden gebruikt om respectievelijk de observatie van de bloedstroom en de perfusie status van het vat mogelijk te maken. Het doel van deze studie is om fva toe te passen om de real-time bloedstroom, de perfusie status van het vat en de occlusie van aneurysma na inductie van zijwand aneurysma bij konijnen en ratten te controleren, evenals om de procedure bij deze soorten te valideren.
Twintig zijwand aneurysma werden gemaakt in 10 konijnen door een decellularized arteriële vat Pouch op de halsslagader van een donor konijn. Daarnaast werden 48 microchirurgische zijwand aneurysmata gemaakt in 48 ratten. Tijdens de follow-up van een maand na de aanmaak werd de ouder slagader/aneurysma complex ontleed en fva uitgevoerd met behulp van een intraveneuze fluoresceïne (10%, 1 ml) injectie via een oorader katheterisatie bij konijnen en een femorale ader Catherization bij ratten. Aneurysmata werden vervolgens geoogst en de patentie werd macroscopisch geëvalueerd.
Macroscopisch bleek dat 14 van de 16 aneurysmata bij konijnen geen resterende ouder slagader perfusie met volledig verstopt luminae aangaven, maar 11 (79%) werden gedetecteerd door FVA. Vanwege technische problemen werden vier aneurysmata uitgesloten. Bij ratten werd de residuele aneurysma perfusie macroscopisch waargenomen in 25 van de 48 gevallen. Van de 23 zonder macroscopisch bewijs van perfusie bevestigde FVA de incidentie van 22 aneurysmata (96%). Er waren geen bijwerkingen geassocieerd met FVA. Fluorescein is gemakkelijk toepasbaar en er is geen speciale uitrusting nodig. Het is een veilige en uiterst effectieve methode voor het evalueren van de integriteit van de ouder slagader en aneurysma-patentie/residuele perfusie in een experimentele setting met konijnen en ratten. Fva het gebruik van fluoresceïne als contrastmiddel lijkt effectief te zijn bij het beheersen van de doorgankelijkheid van aneurysmata en het onderliggende vat en kan zelfs worden aangepast om een operatie te omzeilen.
Introduction
Bewijs van volledige aneurysma Obliteration en integriteit van de bovenliggende slagader is van het allergrootste belang bij aneurysma chirurgie. Er zijn verschillende opties voor het bevestigen van de ouder arteriedoorgankelijkheid en aneurysma occlusie, zoals Doppler-sonografie, conventionele cerebrale angiografie (DSA), computertomografie angiografie (CTA) of magnetische resonantie angiografie (MRA)1, 2. Dit zijn echter dure en tijdrovende methoden die vaak niet beschikbaar zijn in een laboratoriumomgeving. Bovendien kunnen zij relevante bijwerkingen hebben, zoals blootstelling aan straling of behoefte aan extra sedatie van proefdieren om bewegings artefact te voorkomen.
Met een toenemend aantal nieuwe endovasculaire apparaten in opkomst, is er een opeenvolgende behoefte aan preklinische testen van dergelijke apparaten. Deze studies zijn echter vaak afhankelijk van een postmortemanalyse (bijvoorbeeld macro pathologie en histologie) en hebben geen informatie over dynamische perfusie. Bovendien kan het voor de onderzoeker cruciaal zijn om onmiddellijk en betrouwbaar informatie te verkrijgen tijdens een experimentele chirurgische ingreep. Fluorescentie angiografie is een kosteneffectieve en gemakkelijk uit te voeren visualisatie techniek1,3,4.
Als zodanig wordt indocyanine Green (ICG) video angiografie vaak gebruikt in klinische neuro chirurgische ingrepen en is uitgebreid bestudeerd5,6. Fluorescein video angiografie (FVA) is een alternatieve techniek, met het extra voordeel van het creëren van een fluorescentie signaal dat binnen het golflengtebereik van menselijk zicht ligt, en kan dus worden gezien door het blote oog zonder een uitgebreide spectrum infraroodcamera 7. fluorescein video angiografie wordt minder vaak gebruikt in klinische cerebrovasculaire chirurgie en rapporten over fva in experimentele instellingen zijn schaars1,4.
Het doel van dit verslag is om de haalbaarheid en reikwijdte van de toepassingen van FVA in rat en konijn preklinisch cerebrovasculaire onderzoek aan te tonen.
Protocol
Representative Results
Discussion
FVA is een veelbelovende en ongecompliceerde methode om schepen in knaagdieren te onderzoeken en kan worden uitgevoerd met commerciële apparaten en off-the-shelf apparatuur. FVA kan worden geïmplementeerd tijdens elke operatie waarbij intraoperatieve evaluatie van de integriteit van het vat nodig is, omdat de vaten eerst een goede dissectie nodig hebben.
De auteurs prefereren veneuze injectie aan arteriële injectie als gevolg van het lagere risico van onbedoelde gebeurtenissen zoals infecti…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Deze studie werd deels gesteund door een onderzoeksbeurs van de Kantonsspital Aarau, Zwitserland.
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 | |||
References
- 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).
