Özet

Angiografía por fluorescencia para la evaluación de la perfusión del aneurisma y la paciencia de la arteria parental en modelos de aneurisma de rata y conejo

Published: July 24, 2019
doi:

Özet

Presentamos un protocolo para evaluar eficientemente la perfusión del aneurisma y la patencia de los recipientes del aneurisma de las paredes laterales en ratas y conejos, utilizando la videoangiografía por fluorescencia a base de fluoresceína (FVA). Con un valor predictivo positivo del 92,6%, es un método simple pero muy eficaz y económico sin necesidad de equipos especiales.

Abstract

El tratamiento del aneurisma cerebral se centra en lograr la oclusión completa, así como en preservar el flujo sanguíneo en la arteria principal. Fluoresceina sódica y verde indocyanina se utilizan para permitir la observación del flujo sanguíneo y el estado de perfusión de los vasos, respectivamente. El objetivo de este estudio es aplicar FVA para verificar el flujo sanguíneo en tiempo real, el estado de perfusión de los vasos y la oclusión de los aneurismas después de la inducción de aneurismas laterales en conejos y ratas, así como para validar el procedimiento en estas especies.

Se crearon veinte aneurismas de las paredes laterales en 10 conejos suturando una bolsa descelularizada de los vasos arteriales en la arteria carótida de un conejo donante. Además, se crearon 48 aneurismas de paredes laterales microquirúrgicas en 48 ratas. Durante el seguimiento a los meses posteriores a la creación, se diseccionó el complejo de arteria/aneurisma principal y se realizó FVA utilizando una inyección intravenosa de fluoresceína (10%, 1 ml) a través de un cateterismo en venas de oído en conejos y una catroización venosa femoral en ratas. Luego se cosechaban aneurismas y la patencia se evaluó macroscópicamente.

Macroscópicamente, 14 de los 16 aneurismas en conejos indicaron que no había perfusión residual de arterias madre con luminas totalmente ocluidas, sin embargo 11 (79%) fueron detectados por FVA. Se excluyeron cuatro aneurismas debido a problemas técnicos. En ratas, la perfusión de aneurisma residual se observó macroscópicamente en 25 de los 48 casos. De los 23 sin evidencia macroscópica de perfusión, el FVA confirmó la incidencia de 22 aneurismas (96%). No hubo eventos adversos asociados con la FVA. La fluoresceína es fácilmente aplicable y no se necesita ningún equipo especial. Es un método seguro y extremadamente eficaz para evaluar la integridad de la arteria principal y la patencia del aneurisma/perfusión residual en un entorno experimental con conejos y ratas. FVA utilizando fluoresceína como agente de contraste parece ser eficaz en el control de la patencia de los aneurismas y el vaso subyacente e incluso se puede adaptar a la cirugía de bypass.

Introduction

La evidencia de la obliteración completa del aneurisma y la integridad de la arteria de los padres es de suma importancia en la cirugía de aneurisma. Existen varias opciones para confirmar la patencia de la arteria principal y la oclusión del aneurisma, como la ecografía Doppler, la angiografía cerebral convencional (DSA), la angiografía por tomografía computarizada (CTA) o la angiografía por resonancia magnética (MRA)1, 2. Sin embargo, se trata de métodos costosos y lentos que a menudo no están disponibles en un entorno de laboratorio. Además, pueden tener efectos secundarios relevantes, como la exposición a la radiación o la necesidad de sedación adicional de animales experimentales para evitar el artefacto del movimiento.

Con un número creciente de nuevos dispositivos endovasculares que están surgiendo, existe una necesidad consecutiva de pruebas preclínicas de tales dispositivos. Sin embargo, estos estudios a menudo se basan en el análisis post mortem (por ejemplo, macropatología e histología) y carecen de información sobre la perfusión dinámica. Además, para el investigador puede ser crucial obtener información inmediata y fiable durante un procedimiento quirúrgico experimental. La angiografía por fluorescencia es una técnica de visualización rentable y fácil de realizar1,3,4.

Como tal, la angiografía por videografía verde indocyanina (ICG) se utiliza a menudo en procedimientos neuroquirúrgicos clínicos y se ha estudiado extensamente5,6. La angiografía por videofluoresceína (FVA) es una técnica alternativa, con la ventaja adicional de crear una señal de fluorescencia que está dentro del rango de longitud de onda de la visión humana, y por lo tanto puede ser vista a simple vista sin una cámara infrarroja de espectro extendido 7. La angiografía por videofluoresceína se utiliza con menos frecuencia en la cirugía cerebrovascular clínica y los informes sobre La FVA en entornos experimentales son escasos1,4.

El objetivo de este informe es demostrar la viabilidad y el alcance de las aplicaciones de La FVA en la investigación cerebrovascular preclínica de ratas y conejos.

Protocol

Los roedores fueron alojados en un centro de cuidado de animales y los experimentos fueron revisados y aprobados por el Comité de Bienestar Animal de la Universidad de Berna, Suiza (BE 108/16) y (BE65/16). Todos los animales se mantuvieron en una dieta de laboratorio estándar con acceso gratuito a alimentos y agua. Todos los experimentos con animales se llevaron a cabo bajo una cuidadosa consideración de las 3R (reemplazo, reducción y refinamiento). Diez hembras de conejos blancos de Nueva Zelanda y 48 ratas macho Wi…

Representative Results

Durante la cirugía se monitorizaron la frecuencia cardíaca y la presión arterial. La frecuencia cardíaca media fue de 193/min en conejos y 196/min en ratas. El peso corporal de los conejos osciló entre 3,05 y 4,18 kg, y las ratas pesaban 335-690 g. Pudimos realizar FVA en ocho de cada diez conejos (Figura1). Cuatro exámenes de aneurisma en dos conejos no fueron grabados con la cámara debido a dificultades técnicas. No se notificaron dificultades técnicas …

Discussion

FVA es un método prometedor y sin complicaciones para examinar los recipientes en roedores y se puede realizar con dispositivos comerciales y equipos listos para usar. La FVA se puede implementar durante cualquier cirugía donde se necesite una evaluación intraoperatoria de la integridad del vaso, ya que los vasos necesitan primero una disección adecuada.

Los autores prefirieron la inyección venosa a la inyección arterial debido al menor riesgo de eventos involuntarios como infección, is…

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudio fue apoyado en parte por una beca de investigación del Kantonsspital Aarau, Suiza.

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

Referanslar

  1. 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).
  2. Ajiboye, N., Chalouhi, N., Starke, R. M., Zanaty, M., Bell, R. Unruptured Cerebral Aneurysms: Evaluation and Management. ScientificWorldJournal. 2015, 954954 (2015).
  3. 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).
  4. Gruter, B. E., et al. Fluorescence Video Angiography for Evaluation of Dynamic Perfusion Status in an Aneurysm Preclinical Experimental Setting. Operative Neurosurgery. , (2019).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Kuroda, K., et al. Intra-arterial injection fluorescein videoangiography in aneurysm surgery. Neurosurgery. 72, 141-150 (2013).
  8. 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).
  9. Marbacher, S., et al. The Helsinki rat microsurgical sidewall aneurysm model. Journal of Visualized Experiments. (92), e51071 (2014).
  10. 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).
  11. Shurey, S., et al. The rat model in microsurgery education: classical exercises and new horizons. Archives of Plastic Surgery. 41 (3), 201-208 (2014).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Alander, J. T., et al. A review of indocyanine green fluorescent imaging in surgery. International Journal of Biomedical Imaging. 2012, 940585 (2012).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. Golby, A. J. . Image-Guided Neurosurgery. , (2015).

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Strange, F., Sivanrupan, S., Gruter, B. E., Rey, J., Taeschler, D., Fandino, J., Marbacher, S. Fluorescence Angiography for Evaluation of Aneurysm Perfusion and Parent Artery Patency in Rat and Rabbit Aneurysm Models. J. Vis. Exp. (149), e59782, doi:10.3791/59782 (2019).

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