荧光血管造影用于评估大鼠和兔动脉瘤模型中的动脉灌注和父动脉鉴赏

摘要

我们使用基于荧光的荧光视频血管造影(FVA),提出一种方案,以有效评估大鼠和兔子的动脉灌注和侧壁动脉瘤的血管鉴口。阳性预测值为92.6%,是一种简单但非常有效、经济的方法,无需特殊设备。

摘要

脑动脉瘤治疗的重点是实现完全闭塞,以及保持父母动脉的血流。氟西因钠和丁氰酸绿分别用于观察血流和血管灌注状态。本研究的目的是应用FVA来验证在兔子和大鼠诱导侧壁动脉瘤后实时血流、血管灌注和动脉瘤的闭塞,并验证这些物种的程序。

通过在捐赠兔的胡萝卜动脉上缝合一个去细胞化的动脉袋,在10只兔子身上制造了20个侧壁动脉瘤。此外,在48只大鼠中制造了48个显微外科侧壁动脉瘤。在创建后一个月的随访期间,对母动脉/动脉瘤复合物进行解剖,并使用静脉荧光管(10%,1 mL)注射,通过兔子的耳静脉导管插入和大鼠的股骨静脉催化进行FVA注射。动脉瘤随后被收获,并宏观评估。

从宏观上看,兔子16个动脉瘤中的14个表明没有残留的母动脉灌注,完全被遮挡的发光体,然而11(79%)被FVA检测到。由于技术问题,排除了四个动脉瘤。在大鼠中,在48例中,有25例在宏观上观察到残留动脉瘤灌注。在23个没有灌注宏观证据的病例中,FVA确认了22例动脉瘤的发病率(96%)。没有与FVA相关的不良事件。荧光辛易于应用,无需特殊设备。它是一种安全、极其有效的方法,用于评估在实验环境中与兔子和大鼠的动脉完整性和动脉瘤的亲动脉完整性/残留灌注。使用荧光辛作为造影剂的FVA似乎能有效控制动脉瘤和基础血管的锥度,甚至可以适应旁路手术。

引言

完全动脉瘤消解和母动脉完整性的证据在动脉瘤手术中至关重要。有几个选项来确认父动脉闭塞和动脉闭塞,如多普勒血管造影,常规脑血管造影(DSA),计算机断层扫描血管造影(CTA)或磁共振血管造影(MRA)1, ^2.然而,这些方法既昂贵又耗时,在实验室环境中往往不可用。此外,它们可能有相关的副作用,如辐射暴露或需要额外的镇静实验动物,以避免运动艺术品。

随着越来越多的新的血管内设备出现,连续需要对此类设备进行临床前测试。然而,这些研究往往依赖于验尸分析(例如,宏观病理学和组织学),并且缺乏关于动态灌注的信息。此外,对于研究人员来说,在实验外科手术中获得即时可靠的信息可能至关重要。荧光血管造影是一种经济高效且易于执行可视化技术1,3,4。

因此,英青绿(ICG)视频血管造影术常用于临床神经外科手术,并已广泛研究5,6。荧光视频血管造影 (FVA) 是一种替代技术,其附加优势是创建荧光信号,该信号位于人类视觉的波长范围内,因此肉眼无需扩展光谱红外摄像机即可看到^7.氟化物视频血管造影在临床脑血管手术中较少使用,在实验环境中关于FVA的报告很少1,4。

本报告旨在论证FVA在大鼠和兔前脑血管研究中的应用的可行性和范围。

研究方案

啮齿动物被安置在动物护理设施中,实验由瑞士伯尔尼大学动物福利委员会(BE 108/16)和(BE65/16)审查和批准。所有动物都按照标准实验室饮食,免费获得食物和水。所有动物实验都是在仔细考虑3R(替换、减少和优化)的情况下进行的。包括10只新西兰雌性白兔和48只雄性威斯塔鼠。已严格遵守了《到达^准则》8。

注:在10只兔子身上,通过缝合供体兔子的胡萝卜动脉上的脱细胞动脉血管袋,在10只兔子身上制造了20个侧壁动脉瘤。此外,48个显微外科侧壁动脉瘤在48只大鼠中产生,如4、9之前所述。成像过程和宏观分析在动脉瘤产生4周后进行。

1. 荧光分析视频血管造影所需的材料的准备

1. 通过贴在蓝色带通过滤器上(参见材料表)来修改手电筒,该过滤器将用作激励过滤器。然后,手电筒应只发出蓝光。使用黑色胶带,避免未过滤的光线泄漏。
2. 为相机(例如,连接到显微镜)配备绿色带通过滤器(参见材料表),该过滤器将用作发射光过滤器。现在只有绿灯才能通过。

2. 工作场所和材料的准备

1. 用消毒液对工作空间进行消毒。
2. 用无菌窗帘盖住桌子,以防止污染。
3. 使用无菌仪器进行手术。

3. 为手术准备动物

1. 称量动物。
2. 诱导麻醉,并根据重量调整剂量。
   1. 对于兔子,开始平衡麻醉。注射时用一只手遮住眼睛,以减少他们的反应。用床单盖住笼子,帮助动物们平静。
   2. 注射前,在气体室中用4%的子胶和96%的氧气对大鼠进行麻醉。
3. 监测麻醉深度。捏合他们的脚趾,以确保动物睡着了。
   1. 把兔子放在它们的背上。他们不应该做出反应。
   2. 对于大鼠,捏住它们的尾巴,确保不观察到任何反应。
4. 在啮齿动物的眼睛上涂抹涂膏,以防止干燥。拔掉老鼠的舌头,避免吞咽。
5. 从麻醉保存开始。
   1. 对于兔子,导管(22G屏蔽IV导管注射口,见材料表)的耳静脉。保持平衡麻醉。使用三向止孔启用多次同时注射。
   2. 对于大鼠,注射50毫克/千克盐酸氯胺酮和0.5毫克/千克甲胺甲酸酯。在手术过程中用有害的脚趾捏监测麻醉。在反应的情况下,施用额外的麻醉剂。
6. 将动物用胶带贴在板上,并密切地将切口位置切开。用消毒剂对区域进行消毒。
   1. 对于兔子,消毒颈部,特别是在胸腺肌肉周围。
   2. 对于大鼠,消毒从膀胱到横结肠的区域。
7. 在整个手术过程中,通过面罩管理氧气,用加热垫保持体温。

4. 动脉的准备

1. 为了获得最佳效果,从周围组织9,10彻底解剖选定的血管。
   1. 对于大鼠,识别尾静脉(侵入性较小,最好用于幸存的动物)或解剖股骨静脉,用于荧光注射4,11。
      注:对于兔子来说,由于耳静脉已经用于麻醉,因此无需进一步解剖荧光辛注射血管。
2. 将白色垫放在所选容器下方,以增加与周围组织的对比度。
3. 将安装在显微镜上的相机对准解剖动脉。

5. 氟莱辛视频血管造影

1. 用铝箔盖住装有荧光酸钠(100 mg/mL,见材料表)的5 mL注射器,以防止光线照射。关灯(尽可能)和静脉注射氟辛钠。在黑暗中注射,防止光漂白。
   1. 对于兔子,通过三向止血管将0.3 mL/kg荧光钠注射到导管耳静脉中。
   2. 对于大鼠,通过导管或25G针头将0.4mL/kg荧光钠注射到股骨静脉。
2. 用 0.5 mL 盐水溶液冲洗针头或导管,以确保注入所有染料。
3. 用改装的手电筒照亮手术场。
4. 使用修改后的相机开始拍摄。注射后几秒钟内,血流量应可见(图1)。
   注:这里,我们使用帧速率 = 50 帧/秒,焦距 = 70 mm,和 F3.4。

6. 宏观分析

1. 切除动脉瘤和母动脉复合体,并通过用微剪刀打开母动脉从宏观角度评估母动脉,并评估母动脉和动脉动脉的流明(见图1,2)9。 测量动脉瘤的大小。然后,可以存储动脉-母动脉-复合物以进行进一步分析(例如,组织学)。

结果

在手术期间监测心率和血压。兔子的平均心率为193/分钟,大鼠为196/分钟。兔子的体重在3.05-4.18公斤,老鼠的体重为335-690克。

我们能够在十只兔子中的八只(图1)中执行FVA。由于技术困难,两只兔子的四次动脉瘤检查没有用相机记录下来。没有关于大鼠FVA的技术困难报告。然而,FVA不能在一只大鼠中执行,因为难以刺穿股骨静脉。

在8只兔子...

讨论

FVA 是一种有前途的简单方法,用于检测啮齿动物中的容器,并且可以使用商业设备和现成设备进行。FVA 可在任何需要手术中评估容器完整性的手术中实施,因为容器需要首先进行适当的解剖。

作者更喜欢静脉注射,而不是动脉注射,因为意外事件的风险较低,如感染,缺血症和隔间^{综合征12。}静脉注射使可靠,空间有限,高度浓缩染色,并要求小染料剂量13,14。

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
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