Name: microsurgical creation of giant bifurcation aneurysms in rabbits for the evaluation of endovascular devices
Uploaded: 2023-09-08T14:30:00
Duration: 7 min 21 s
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Wir danken Professor Heber Ferraz Leite, dem Leiter so vieler internationaler mikrochirurgischer Workshops auf der ganzen Welt, für seine aufgeschlossene und wertvolle Lehrkultur.
Wir bedanken uns für die Unterstützung durch den Open-Access-Publikationsfonds der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften, Krems, Österreich. Diese Studie wurde durch ein Stipendium des Wissenschaftsfonds des Wiener Bürgermeisters finanziert. Die Kosten für diese Publikation wurden aus Mitteln des Open Access Publikationsfonds der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften, Krems, Österreich, finanziert. Bei der Konzeption der Studie, der Erhebung, Analyse und Interpretation der Daten sowie der Erstellung des Manuskripts spielten die Fördergeber keine Rolle.

Die Tierversuche wurden von der Tierethikkommission des Instituts, an dem diese Studie durchgeführt wurde, genehmigt. Für dieses Tiermodell wurden neuseeländische weiße Kaninchen (2,5-5,5 kg) verwendet.
HINWEIS: Unsere Standardtechnik zur Herstellung der venösen pouch-echten arteriellen Bifurkationsaneurysmen bei Kaninchen wurde 2011 veröffentlicht, und eine Adaption für Riesenaneurysmen wurde 2016 veröffentlicht12,13. Wir fassen diese Techniken zusammen und beleuchten wesentliche Schritte zur Modifikation von Riesenaneurysmen.
1. Präoperative Phase
<ol><li>Verabreichen Sie Ketamin (30 mg/kg) und Xylazin (6 mg/kg) über perilumbale intramuskuläre Injektion zur Vollnarkose. Dann wird das Kaninchen intubiert (Schlauchdurchmesser: 4 mm, Länge: 18 mm; diese Größe kann je nach Größe des Tieres variieren) und mit der Gasanästhesie (2 % Isofluran) fortgesetzt. Überwachen Sie die Anästhesietiefe, indem Sie alle 15 Minuten die Zehen kneifen und bei Bedarf anpassen.</li>
	<li>Rasieren Sie den Bereich vom Kieferwinkel bis zum Brustkorb mit einer Haarschneidemaschine. Desinfizieren Sie den Operationsbereich mit mindestens drei abwechselnden Runden Chlorhexidin- oder Povidon-Jod-Peeling, gefolgt von Alkohol. Decken Sie die Operationsstelle ab.</li>
</ol>2. Chirurgische Phase I
<ol><li>Schneiden Sie die Haut entlang der Mittellinie vom Kieferwinkel bis zum Manubrium sterni mit einem Skalpell ein. Führen Sie eine stumpfe Dissektion in der Unterhaut durch.</li>
	<li>Wechseln Sie zum Operationsmikroskop. Präparieren Sie ein 2-3 cm langes, astloses Segment der linken Vena jugularis externa. Tragen Sie wiederholt 4 % Papaverin tropfenweise auf die Gefäße auf, um Vasospasmus zu verhindern, und fügen Sie optional 5 mg/ml Neomycinsulfat tropfenweise zur Infektionskontrolle hinzu.</li>
	<li>Entnahme des Venenabschnitts nach proximaler und distaler Ligatur mit 6-0 nicht resorbierbaren Nähten. Legen Sie das Venensegment in eine heparinisierte Kochsalzlösung (1.000 I. Heparin in 20 ml 0,9%iger Kochsalzlösung und 1 ml 4%iger Papaverin-HCl)13.</li>
</ol>3. Chirurgische Phase II
<ol><li>Bereiten Sie beide CCAs vor, indem Sie sie von der Carotis-Bifurkation bis zu ihrem Ursprung sezieren. Achten Sie sorgfältig auf die medialen arteriellen Äste, die den Kehlkopf, die Luftröhre und die neuronalen Strukturen versorgen.</li>
	<li>Verabreichen Sie 1.000 IE Heparin intravenös.</li>
	<li>Bringen Sie einen temporalen mikrochirurgischen Clip am distalen Ende des rechten CCA an.</li>
	<li>Ligatieren und schneiden Sie die rechte CCA proximal direkt über dem Truncus brachiocephalica mit Polyfilament 6-0 nicht resorbierbaren Nähten.</li>
	<li>Verwenden Sie ein steriles Stück Gummi (z. B. von einem Handschuh) als Unterlage, um den Eingriff zu erleichtern. Entfernen Sie die Adventitia an der Anastomosenstelle beider Gefäße mit einer anatomischen Mikrozange und einer Mikroschere. Clipping der Anastomosenstelle des linken CCA distal und proximal13.</li>
</ol>4. Chirurgische Phase III
<ol><li>Führen Sie eine Arteriotomie am linken CCA entsprechend der Größe der geplanten Anastomose mit dem rechten CCA und dem venösen Beutel durch. Bestimmen Sie die Länge der Arteriotomie anhand des Durchmessers der kontralateralen Halsschlagader (ca. 2 mm) zusammen mit der Größe des geplanten Aneurysmahalses. HINWEIS: Die Größe ist so flexibel wie die möglichen Aneurysmagrößen und Halsgrößen dieses universellen Aneurysmamodells. Die Mindestgröße sollte nicht kleiner als 3 mm sein und kann bis maximal ca. 15 mm betragen.</li>
	<li>Reinigen Sie die Aneurysmastelle mit heparinisierter Kochsalzlösung (ca. 5 ml). Mit vier bis fünf nicht resorbierbaren 10-0-Monofilamentnähten und Vernähen des hinteren Umfangs des rechten CCA-Stumpfes mit der zuvor beschriebenen Arteriotomie des linken CCA.</li>
	<li>Schneiden Sie den Stumpf des rechten CCA längs auf eine Länge von 1-1,5 cm ab. Anastomose des hinteren Teils des venösen Beutels mit der Arteriotomie des linken CCA mit 10-0 Nähten. Dann wird die Rückseite des Venenbeutels mit der Hinterwand des rechten CCA mit drei bis vier Nähten vernäht.</li>
	<li>Naht die vordere Anastomose in der gleichen Reihenfolge.</li>
	<li>Lassen Sie den temporalen Clip auf dem rechten CCA los. In der Regel ist die Anastomose undicht. Verwenden Sie dies, um Luft und Blutgerinnsel auszuwaschen.</li>
	<li>Versiegeln Sie die Anastomose mit Fett aus dem Unterhautgewebe des chirurgischen Zugangs und Fibrinkleber.</li>
	<li>Verschließen Sie die Faszie mit 4-0 nicht resorbierbaren Nähten. Führen Sie den Wundverschluss mit 4-0 resorbierbaren Nähten13 durch.</li>
</ol>5. Postoperative Phase
<ol><li>10 mg/kg Acetylsalicylsäure intravenös verabreichen.</li>
	<li>Postoperative Analgesie durch ein transdermales Fentanylpflaster (12,5 μg/h) an der rasierten Region für 3 Tageerreichen 13. HINWEIS: Konsultieren Sie den Tierarzt der Einrichtung über geeignete Analgesie-Optionen.</li>
	<li>Erreichen Sie eine postoperative Antikoagulation durch die Verabreichung von 100 I.E./kg niedermolekularem Heparin täglich subkutan über einen Zeitraum von 2 Wochen.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Molyneux, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=International+subarachnoid+aneurysm+trial+(ISAT)+of+neurosurgical+clipping+versus+endovascular+coiling+in+2143+patients+with+ruptured+intracranial+aneurysms:+A+randomised+comparison+of+effects+on+survival,+dependency,+seizures,+rebleeding,+subgroups,+and+aneurysm+occlusion.">International subarachnoid aneurysm trial (ISAT) of neurosurgical clipping versus endovascular coiling in 2143 patients with ruptured intracranial aneurysms: A randomised comparison of effects on survival, dependency, seizures, rebleeding, subgroups, and aneurysm occlusion.</a> Lancet. 366 (9488), 809-817 (2005).</li><li>Algra, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Procedural+clinical+complications,+case-fatality+risks,+and+risk+factors+inendovascular+and+neurosurgical+treatment+of+unruptured+intracranial+aneurysms:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Procedural clinical complications, case-fatality risks, and risk factors inendovascular and neurosurgical treatment of unruptured intracranial aneurysms: A systematic review and meta-analysis.</a> JAMA Neurology. 76 (3), 282-293 (2019).</li><li>Laurent, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+evolution+of+endovascular+therapy+for+intracranial+aneurysms:+Historical+perspective+and+next+frontiers.">The evolution of endovascular therapy for intracranial aneurysms: Historical perspective and next frontiers.</a> Neuroscience Insights. 17, (2022).</li><li>B&#246;cher-Schwarz, H. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histological+findings+in+coil-packed+experimental+aneurysms+3+months+after+embolization.">Histological findings in coil-packed experimental aneurysms 3 months after embolization.</a> Neurosurgery. 50 (2), 375-379 (2002).</li><li>Sherif, C., Plenk, H. J., Grossschmidt, K., Kanz, F., Bavinzski, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-assisted+quantification+of+occlusion+and+coil+densities+on+angiographic+and+histological+images+of+experimental+aneurysms.">Computer-assisted quantification of occlusion and coil densities on angiographic and histological images of experimental aneurysms.</a> Neurosurgery. 58 (3), 559-566 (2006).</li><li>Massoud, T. F., Guglielmi, G., Ji, C., Vi&#241;uela, F., Duckwiler, G. 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American Journal of Neuroradiology. 15 (3), 493-502 (1994).</li><li>Dai, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histopathologic+and+immunohistochemical+comparison+of+human,+rabbit,+and+swine+aneurysms+embolized+with+platinum+coils.">Histopathologic and immunohistochemical comparison of human, rabbit, and swine aneurysms embolized with platinum coils.</a> American Journal of Neuroradiology. 26 (10), 2560-2568 (2005).</li><li>Shin, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Creation+of+four+experimental+aneurysms+with+different+hemodynamics+in+one+dog.">Creation of four experimental aneurysms with different hemodynamics in one dog.</a> American Journal of Neuroradiology. 26 (7), 1764-1767 (2005).</li><li>Abruzzo, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histologic+and+morphologic+comparison+of+experimental+aneurysms+with+human+intracranial+aneurysms.">Histologic and morphologic comparison of experimental aneurysms with human intracranial aneurysms.</a> AJNR. American Journal of Neuroradiology. 19 (7), 1309-1314 (1998).</li><li>Sherif, C., Plenk, H. 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(51), e2718 (2011).</li><li>Sherif, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Very+large+and+giant+microsurgical+bifurcation+aneurysms+in+rabbits:+Proof+of+feasibility+and+comparability+using+computational+fluid+dynamics+and+biomechanical+testing.">Very large and giant microsurgical bifurcation aneurysms in rabbits: Proof of feasibility and comparability using computational fluid dynamics and biomechanical testing.</a> Journal of Neuroscience Methods. 268, 7-13 (2016).</li><li>Marbacher, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+patency+of+complex+bilobular,+bisaccular,+and+broad-neck+aneurysms+in+the+rabbit+microsurgical+venous+pouch+bifurcation+model.">Long-term patency of complex bilobular, bisaccular, and broad-neck aneurysms in the rabbit microsurgical venous pouch bifurcation model.</a> Neurological Research. 34 (6), 538-546 (2012).</li><li>Sherif, C., Marbacher, S., Erhardt, S., Fandino, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+microsurgical+creation+of+venous+pouch+arterial+bifurcation+aneurysms+in+rabbits.">Improved microsurgical creation of venous pouch arterial bifurcation aneurysms in rabbits.</a> American Journal of Neuroradiology. 32 (1), 165-169 (2011).</li><li>Spetzger, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microsurgically+produced+bifurcation+aneurysms+in+a+rabbit+model+for+endovascular+coil+embolization.">Microsurgically produced bifurcation aneurysms in a rabbit model for endovascular coil embolization.</a> Journal of Neurosurgery. 85 (3), 488-495 (1996).</li><li>Bavinzski, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+bifurcation+aneurysm:+A+model+for+in+vivo+evaluation+of+endovascular+techniques.">Experimental bifurcation aneurysm: A model for in vivo evaluation of endovascular techniques.</a> Minimally invasive neurosurgery. 41 (3), 129-132 (1998).</li><li>Forrest, M. D., O'Reilly, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+experimental+aneurysms+at+a+surgically+created+arterial+bifurcation.">Production of experimental aneurysms at a surgically created arterial bifurcation.</a> American Journal of Neuroradiology. 10 (2), 400-402 (1989).</li><li>Ysuda, R., Strother, C. M., Aagaard-Kienitz, B., Pulfer, K., Consigny, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+large+and+giant+bifurcation+aneurysm+model+in+canines:+proof+of+feasibility.">A large and giant bifurcation aneurysm model in canines: proof of feasibility.</a> American Journal of Neuroradiology. 33 (3), 507-512 (2012).</li><li>Marbacher, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complex+bilobular,+bisaccular,+and+broad-neck+microsurgical+aneurysm+formation+in+the+rabbit+bifurcation+model+for+the+study+of+upcoming+endovascular+techniques.">Complex bilobular, bisaccular, and broad-neck microsurgical aneurysm formation in the rabbit bifurcation model for the study of upcoming endovascular techniques.</a> American Journal of Neuroradiology. 32 (4), 772-777 (2011).</li><li>Sherif, C., Marbacher, S., Fandino, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computerized+angiographic+evaluation+of+coil+density+and+occlusion+rate+in+embolized+cerebral+aneurysms.">Computerized angiographic evaluation of coil density and occlusion rate in embolized cerebral aneurysms.</a> Acta Neurochirurgica. 153 (2), 343-344 (2011).</li></ol>

Die Autoren haben keine relevanten finanziellen oder nicht-finanziellen Interessen offenzulegen.

Es gibt einige kritische Schritte, um die Replizierbarkeit des oben beschriebenen Protokolls sicherzustellen. Die sorgfältige Entfernung des thrombogenen periadventitialen Gewebes an der Anastomosenstelle ist unerlässlich13. Man muss darauf achten, dass die Anastomose spannungsfrei ist und möglichst wenig Nähte hat. Bei Riesenaneurysmen ist es wichtig, mit der Rückseite der Anastomose zu beginnen. Dies ermöglicht eine bessere Sicht und Kontrolle für die schwierigsten Nähte im Vergleich zu den zuvor vorgeschlagenen Verfahren17,18,19.
Im Gegensatz zu normal großen Aneurysmen ist der Schlüsselfaktor für die Entnahme des Venenbeutels die sorgfältige Präparation eines 2-3 cm langen Venenabschnitts. Es ist wichtig, alle kleinen Seitenäste der Vena jugularis externa zu präparieren, um sie sicher ligieren zu können. Beim Vernähen der Anastomosen sollte der direkte Kontakt mit den Gefäßen vermieden werden, indem die Enden der einzelnen Nähte etwas länger gelassen werden. Nur diese freien Nahtenden sollten mit der Zange gegriffen werden, um den Aneurysmakomplex zu bewegen. Dieses technische Detail hilft bei der Anwendung einer berührungslosen Technik mit den Gefäßen, die ein allgemeines Prinzip in der vaskulären Mikrochirurgie ist. Eine weitere Herausforderung im Vergleich zu normal großen Aneurysmen ist die durch den riesigen Aneurysmasack verursachte Sehstörung auf der Rückseite des Gefäßaneurysmakomplexes. Dies kann zu vermehrten technischen Schwierigkeiten auf der Rückseite der Anastomose führen. Nach Abschluss der Anastomose ist aufgrund der höheren Thrombusbildungswahrscheinlichkeit innerhalb des Riesenaneurysmasacks eine längere Spülzeit notwendig. Man sollte sich über Leckagen im Klaren sein, da diese sehr häufig sind. Wenn sie nicht mit dem Fettpolster verschlossen sind, sollten zusätzliche Nähte durchgeführt werden.
Eine Einschränkung ist die Verwendung eines extrakraniellen Aneurysmas als Modell für die intrakranielle Pathologie. Darüber hinaus sind für die erfolgreiche Umsetzung dieses Protokolls hohe mikrochirurgische Anforderungen und gut ausgestattete Labore erforderlich. Außerdem sind Kaninchen empfindliche Tiere, und eine gute Tierhaltung ist entscheidend für die Überlebenschancen.
Das vorgestellte Modell bietet mehrere Vorteile gegenüber den derzeit weit verbreiteten Modellen. Das derzeit am weitesten verbreitete Modell für zerebrale Aneurysmen ist das Elastase-Modell. Für dieses Modell wurde jedoch noch nie eine biomechanische Prüfung der Aneurysmawandeigenschaften durchgeführt. Daher ist die biomechanische Vergleichbarkeit dieses Modells mit menschlichen Bedingungen unklar. Im Gegenteil, diese biomechanischen Tests sind für unser vorgeschlagenes Modell verfügbar und zeigen eine gute Vergleichbarkeit mit menschlichen Bedingungen14. Ein weiterer signifikanter Vorteil dieses vorgeschlagenen Modells gegenüber dem Elastase-Modell ist die echte Bifurkationshämodynamik18. Dieses Modell entsteht in einer echten künstlich erzeugten Bifurkation, während der Elastase-verdaute Aneurysmasack am Ende der CCA gebildet wird, der mehr oder weniger eine Seitenwandgeometrie nachahmt.
Bis zu diesem Zeitpunkt gab es so gut wie keine anderen Riesenaneurysma-Modelle. Diese Modelle werden jedoch dringend für die Evaluierung neuer endovaskulärer Geräte benötigt. In der Literatur wurde nur ein Hundemodell für Riesenbifurkationsaneurysmen beschrieben20. Die Hämodynamik des Hundes und das Gerinnungssystem zeigten jedoch signifikante Unterschiede im Vergleich zum Menschen, während das Kaninchenmodell seine Überlegenheit hinsichtlich seiner Vergleichbarkeit mit dem Menschen gezeigt hat14.
Neu entwickelte endovaskuläre Geräte zur Behandlung von Aneurysmen werden häufig in Kaninchenmodellen getestet. Unser zuvor veröffentlichtes Modell der Venenbeutel-Bifurkationsaneurysmen wurde für die CE- und FDA-Zulassung solcher Geräte verwendet 3,18. Ein zuverlässiges und vergleichbares Tiermodell für Riesenaneurysmen bei Kaninchen gab es jedoch bis vor kurzem nicht. Beim Menschen weisen Riesenaneurysmen die höchsten Rekanalisationsraten und verzögerten Rupturen nach endovaskulärer Behandlung auf. Daher werden dringend neue endovaskuläre Geräte gesucht, und die Industrie hat den Bedarf an einem riesigen Aneurysma-Kaninchenmodell aufgeworfen. Eine weitere Anwendung ist die Beurteilung der Aneurysmawand mittels Hochfeld-Magnetresonanztomographie, die darauf abzielt, potentielle Risikofaktoren für eine Ruptur zu identifizieren, wie z.B. Aneurysmawanddurchmesser oder Kontrastverstärkungsverhalten22. Darüber hinaus sind Langzeitstudien erforderlich, um die Durchgängigkeit dieses Aneurysmamodells im Laufe der Zeit zu bewerten, sowie Studien, die das Aneurysmaverhalten mit Flow-Diverter-Stents und intrasakkulären Flow-Divertern zeigen.

Die endovaskuläre Embolisation hat sich zu einer wichtigen Alternative zum Aneurysma-Clipping für die Behandlung von rupturierten zerebralen Aneurysmen entwickelt1. Der Hauptnachteil dieser Behandlungsstrategie sind die hohen Aneurysma-Rekanalisationsraten mit verzögerter Aneurysma-Ruptur2. Es hat sich gezeigt, dass große und riesige Aneurysmen besonders anfällig für diese Komplikationen sind. Daher werden ständig neue endovaskuläre Geräte entwickelt3. Modelle für experimentelle Studien sind für die Prüfung dieser Geräte unerlässlich 4,5.
Menschliche zerebrale Aneurysmen wurden an Ratten, Kaninchen, Hunden und Schweinen untersucht 6,7,8. Kaninchenmodelle haben jedoch die beste Vergleichbarkeit mit dem Menschen in Bezug auf die Hämodynamik und das Gerinnungssystem gezeigt 9,10,11,12. Im Modell der arteriellen Bifurkation des venösen Pouchs bei Kaninchen wird ein venöser Beutel in eine mikrochirurgisch hergestellte echte Bifurkation beider Arteria carotis communis (CCA) eingenäht, um ein Aneurysma zu imitieren13. Ein echtes Bifurkationsmodell für Riesenaneurysmen bei Kaninchen war jedoch bis vor kurzem nicht verfügbar. Die ersten Ergebnisse mit Hilfe von numerischer Strömungsmechanik und biomechanischen Tests wurden von unserer Gruppe im Jahr 2016 veröffentlicht14.
Da Riesenaneurysmen eine Herausforderung für die Behandlung beim Menschen darstellen und ein zuverlässiges Tiermodell für ihre Forschung von entscheidender Bedeutung ist, präsentieren wir eine komprimierte Zusammenfassung der verbesserten Techniken zur Herstellung von riesigen experimentellen Aneurysmen12,13. Die Vorteile dieser Methode sind (i) die minimale Morbidität und die hohe Durchgängigkeit von Aneurysmen 14, die hohe Vergleichbarkeit mit dem Menschen in Bezug auf die Hämodynamik und das Gerinnungssystem 9,10,11,12 und die Kosteneffizienz im Vergleich zu Hundemethoden, (ii) das echte Bifurkationsdesign für ein Riesenaneurysma13, (iii) die gute hämodynamische Vergleichbarkeit der erzeugten Aneurysmen, die durch Computational Fluid Dynamics gezeigt wird 14und (iv) die hohen Langzeitdurchgängigkeitsraten15.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% Saline</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any genericon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4% Papaverin HCl</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any genericon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethilon 10-0 monofil non resorbable sutures&#160;</td>
			<td>Ethicon Inc</td>
			<td>2814</td>
			<td>Taper point needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Evicel Bioglue&#160;</td>
			<td>Ethicon Biosurgery Inc.</td>
			<td>3901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fentanyl dermal patch 12.5 &#956;g/h</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any genericon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any genericon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamin 50 mg/mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any genericon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neomycin sulfate 5 mg/mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any genericon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vicryl 4-0 polyfilament restorable sutures&#160;</td>
			<td>Ethicon Inc</td>
			<td>J386H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine 20 mg/mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any genericon</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microsurgical creation of giant bifurcation aneurysms in rabbits for the evaluation of endovascular devices

Riesenaneurysmen sind gefährliche Läsionen, die eine endovaskuläre Behandlung erfordern, mit hohen Raten von Aneurysma-Rekanalisationen und -Rupturen. Zuverlässige In-vivo-Modelle sind selten, werden aber für die Erprobung neuer endovaskulärer Geräte benötigt. Wir demonstrieren die technischen Aspekte der Entstehung von Riesenbifurkationsaneurysmen bei neuseeländischen Weißkaninchen (2,5-5,5 kg). Aus der Vena jugularis externa wird ein 25-30 mm langer Venenbeutel entnommen und mikrochirurgisch eine Bifurkation zwischen beiden Halsschlagadern angelegt. Der Beutel wird in der Bifurkation vernäht, um ein riesiges Aneurysma nachzuahmen. Dieses Protokoll fasst unsere zuvor veröffentlichte Standardtechnik für venöse Beutel-Aneurysmen mit echter arterieller Bifurkation zusammen und hebt ihre wesentlichen Modifikationsschritte für Riesenaneurysmen hervor. Mit dieser modifizierten Technik konnten wir ein Tiermodell für Riesenaneurysmen erstellen, das hinsichtlich der Hämodynamik und des Gerinnungssystems eine hohe Vergleichbarkeit zum Menschen aufweist. Darüber hinaus wurden niedrige Morbiditäts- und Aneurysma-Durchgängigkeitsraten erreicht. Das vorgeschlagene Riesenaneurysma-Modell bietet eine hervorragende Möglichkeit, neue endovaskuläre Geräte zu testen.

Im Jahr 2011 veröffentlichten wir eine verbesserte Technik für das Modell der arteriellen Verzweigung des venösen Beutels zur Entstehung von Aneurysmen bei Kaninchen16. Die mittlere Aneurysmalänge betrug 7,9 mm und die mittlere Halsbreite 4,1 mm. Durch die Verwendung von unterbrochener Naht und aggressiver Antikoagulation konnten wir bei 14 von 16 Aneurysmen eine Mortalität und Durchgängigkeit von 0% erreichen. Diese Technik wurde dann für die Erzeugung von Riesenaneurysmen adaptiert, und im Jahr 2016 wurden numerische Strömungsmechanik und biomechanische Tests durchgeführt14. In dieser Studie wurde aufgrund der Verfügbarkeit eines erfahrenen Tierarztes auch das anästhetische Management von der Verwendung von Beatmungsmasken auf Intubation umgestellt. Dies stellt unserer Erfahrung nach einen kritischen Schritt dar, da die Intubation eines Kaninchens schwierig sein und zu hohen präoperativen Mortalitätsraten führen kann. Des Weiteren konnte die postoperative Antikoagulation mit niedermolekularem Heparin von 250 IE/kg auf 100 IE/kg reduziert werden. Mit diesem Regime konnten wir bei 11 von 12 Aneurysmen eine Mortalität und Durchgängigkeit von 0% erreichen. Die Aneurysmalängen betrugen 21,5-25,6 mm, die Halsbreiten 7,3-9,8 mm. Die detaillierten Ergebnisse dieser Studie sind in Tabelle 1 dargestellt. Des Weiteren wurden diese Aneurysmen für die Evaluierung endovaskulärer Geräte verwendet. Abbildung 1 zeigt ein Bild eines Stent-assistierten embolisierten Riesenaneurysmas nach der Aneurysma-Entnahme.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63738/63738fig01.jpg"> Abbildung 1: Foto eines Stent-assistierten embolisierten Riesenaneurysmas nach Aneurysma-Entnahme. 1 links CCA, Stent-Muttergefäße; 2 rechts CCA, Mutterschiff; + embolisierter Aneurysmasack. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63738/63738fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>Aneurysma-Nr.</td>
			<td>Offenkundigkeit</td>
			<td>Durchmesser der Mutterarterie [mm]</td>
			<td>Länge [mm]</td>
			<td>Halsbreite [mm]</td>
			<td>Breite der Kuppel [mm]</td>
			<td>Seitenverhältnis [-]</td>
		</tr><tr><td>2</td>
			<td>Nein</td>
			<td>--</td>
			<td>--</td>
			<td>--</td>
			<td>--</td>
			<td>--</td>
		</tr><tr><td>1</td>
			<td>ja</td>
			<td>2.4</td>
			<td>23.4</td>
			<td>7.7</td>
			<td>9.9</td>
			<td>3</td>
		</tr><tr><td>3</td>
			<td>ja</td>
			<td>2.2</td>
			<td>25.1</td>
			<td>8.7</td>
			<td>10.3</td>
			<td>2.9</td>
		</tr><tr><td>4</td>
			<td>ja</td>
			<td>2.5</td>
			<td>23.5</td>
			<td>9.8</td>
			<td>10.6</td>
			<td>2.4</td>
		</tr><tr><td>5</td>
			<td>ja</td>
			<td>2.8</td>
			<td>24.8</td>
			<td>8.6</td>
			<td>9.8</td>
			<td>2.9</td>
		</tr><tr><td>6</td>
			<td>ja</td>
			<td>2.5</td>
			<td>21.5</td>
			<td>9.8</td>
			<td>9.3</td>
			<td>2.2</td>
		</tr><tr><td>7</td>
			<td>ja</td>
			<td>2.2</td>
			<td>24.2</td>
			<td>7.9</td>
			<td>10.5</td>
			<td>3.1</td>
		</tr><tr><td>8</td>
			<td>ja</td>
			<td>2.3</td>
			<td>25.6</td>
			<td>9.3</td>
			<td>10.2</td>
			<td>2.8</td>
		</tr><tr><td>9</td>
			<td>ja</td>
			<td>2.4</td>
			<td>22.1</td>
			<td>7.3</td>
			<td>10</td>
			<td>3</td>
		</tr><tr><td>10</td>
			<td>ja</td>
			<td>2.2</td>
			<td>25.6</td>
			<td>8.9</td>
			<td>9.7</td>
			<td>2.9</td>
		</tr><tr><td>11</td>
			<td>ja</td>
			<td>2.3</td>
			<td>23.4</td>
			<td>9.7</td>
			<td>11.1</td>
			<td>2.4</td>
		</tr></tbody></table>Tabelle 1: Aneurysma-Daten, die für numerische Strömungsmechanik und biomechanische Tests generiert wurden. Gezeigt werden die aktualisierten und detaillierten Ergebnisse von 11 Aneurysmen, die im Jahr 2016 entstanden sind. Diese Tabelle wurde von Sherif et al.14 modifiziert.

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Microsurgical Creation of Giant Bifurcation Aneurysms in Rabbits for the Evaluation of Endovascular Devices

Hier beschreiben wir die Technik zur mikrochirurgischen Herstellung von Riesenbifurkationsaneurysmen bei Kaninchen zur Beurteilung endovaskulärer Geräte.

Mikrochirurgische Erzeugung von Riesenbifurkationsaneurysmen bei Kaninchen zur Evaluierung endovaskulärer Geräte

Giant aneurysms are dangerous lesions requiring endovascular treatment, with high rates of aneurysm recanalization and re-rupture. Reliable in vivo models ...

Zuverlässige Tiermodelle für Riesenaneurysmen sind selten. Diese Modelle sind jedoch äußerst wichtig für die Entwicklung neuer endovaskulärer Geräte, um diese Aneurysmen sicher zu behandeln. Die Vorteile dieser Technik sind ein echtes Bifurkationsdesign für Riesenaneurysmen, minimale Morbidität und hohe Aneurysma-Durchgängigkeitsraten bei hoher Vergleichbarkeit mit dem Menschen.Riesenaneurysmen sind eine Herausforderung für die Behandlung von Läsionen beim Menschen. Dieses Protokoll konzentriert sich auf die Entstehung dieser Aneurysmen und bietet die Möglichkeit, neue endovaskuläre Geräte zu testen. Das Verfahren wird von Camillo Sherif demonstriert.Er ist der leitende Forschungsleiter unserer Studiengruppe und verfügt über umfangreiche Erfahrung mit Aneurysmamodellen von Kaninchen. Nach der Betäubung des Kaninchens wird das Tier mit einem Schlauch von vier Millimetern Durchmesser und 18 Millimeter Länge intubiert. Überwachen Sie die Narkosetiefe alle 15 Minuten mit einem Zehenkneifen und passen Sie sie bei Bedarf an.Rasieren Sie mit einer Haarschere den Bereich vom Kieferwinkel bis zum Brustkorb des Tieres und desinfizieren Sie den rasierten Operationsbereich. Für die mikrochirurgische Erstellung von Bifurkationsaneurysmen wird die Haut entlang der Mittellinie vom Kieferwinkel bis hinunter zum Manubrium sterni des Tieres mit einem Skalpell eingeschnitten. Führen Sie eine stumpfe Dissektion in der Unterhaut durch.Als nächstes wird unter einem Operationsmikroskop ein zwei bis drei Zentimeter langes, astloses Segment der linken äußeren Halsvene präpariert. Tropfenweise 4 % Propiverin wiederholt auf die Gefäße auftragen, um Vasospasmus zu verhindern, und fünf Milligramm pro Milliliter Neomycinsulfat zur Infektionskontrolle. Führen Sie eine proximale und distale Ligatur an der Vene mit 6-0 nicht resorbierbaren Nähten durch.Messen Sie die Venenlänge, entnehmen Sie das Venensegment und legen Sie es in eine heparinisierte Kochsalzlösung. Bereiten Sie beide gemeinsamen Halsschlagadern oder CCAs vor, indem Sie sie von der Carotis-Bifurkation bis zu ihrem Ursprung präparieren. Achten Sie sorgfältig auf die medialen arteriellen Äste, die den Kehlkopf, die Luftröhre und die neuronalen Strukturen versorgen.Bringen Sie einen temporalen mikrochirurgischen Clip am distalen Ende des rechten CCA an. Mit nicht resorbierbaren Nähten aus Polyfilament 6-0 wird der rechte CCA proximal direkt über dem Truncus brachiocephalicus ligiert und durchtrennt. Mit Hilfe einer anatomischen Mikrozange und einer Mikroschere entfernen Sie die Adventitia an der Anastomosenstelle beider Gefäße.Schneiden Sie dann die Anastomosenstelle des linken CCA distal und proximal ab. Führen Sie eine Arteriotomie am linken CCA entsprechend der Größe der geplanten Anastomose mit dem rechten CCA und dem venösen Beutel durch. Bestimmen Sie die Länge der Arteriotomie anhand des Durchmessers der kontralateralen Halsschlagader, der etwa zwei Millimeter beträgt, und der geplanten Aneurysmahalsgröße.Die Größe sollte unter Berücksichtigung der möglichen Aneurysma- und Halsgrößen dieses Modells zwischen 3 und 15 Millimetern liegen. Reinigen Sie die Aneurysmastelle mit fünf Millilitern heparinisierter Kochsalzlösung. Verwenden Sie vier bis fünf nicht resorbierbare 10-0 monofile Nähte, um den hinteren Umfang des rechten CCA-Stumpfes mit der zuvor beschriebenen Arteriotomie des linken CCA zu vernähen.Schneiden Sie den Stumpf des rechten CCA in Längsrichtung auf eine Länge von 1 bis 1,5 Zentimetern ab. Anastomose des hinteren Teils des venösen Beutels mit der Arteriotomie des linken CCA mit 10-0 Nähten. Dann wird die Rückseite des Venenbeutels mit der Hinterwand des rechten CCA mit drei bis vier Nähten vernäht.Naht die vordere Anastomose in der gleichen Reihenfolge wie zuvor gezeigt. Lassen Sie den temporalen Clip auf dem rechten CCA los. In der Regel ist die Anastomose undicht.Verwenden Sie dies, um Luft und Blutgerinnsel auszuwaschen. Anschließend wird die Anastomose mit Fett aus dem Unterhautgewebe des chirurgischen Zugangs und Fibrinkleber versiegelt. Nach der Operation intravenös Acetylsalicylsäure in einer Dosierung von 10 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht verabreichen.Tragen Sie das transdermale Fentanyl-Pflaster drei Tage lang auf die rasierte Region auf, um eine postoperative Analgesie zu erreichen. Subkutan wird zwei Wochen lang täglich niedermolekulares Heparin verabreicht, um eine postoperative Antikoagulation zu erreichen. Mit dem demonstrierten Regime war es möglich, bei 11 von 12 Aneurysmen eine Mortalität und Durchgängigkeit von 0% zu erreichen.Die Aneurysmalängen variierten zwischen 21,5 und 25,6 Millimetern, die Halsbreiten zwischen 7,3 und 9,8 Millimetern. Hier ist ein Bild eines Stent-assistierten embolisierten Riesenaneurysmas zu sehen, das nach der Aneurysma-Entnahme aufgenommen wurde. Bei Riesenaneurysmen ist es wichtig, die Anastomose auf der Rückseite zu beginnen.Dies ermöglicht eine bessere Sicht und Kontrolle für die schwierigsten Nähte des Eingriffs. Endovaskuläre Geräte können implantiert und für die Erforschung von Okklusionsraten und Geräteverhalten verwendet werden. Danach kann die histopathologische Untersuchung eine Endothelisierung der Geräte und eine Läsionspathologie zeigen.Die Untersuchung der Aneurysmawand mittels MRT-Bildgebung mit anschließender histopathologischer Korrelation könnte das Verständnis der MRT-Wandbildgebung beim Menschen verbessern.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat

Fokaler zerebraler Ischämie-Modell von Endovascular Suture Verschluss der mittleren Hirnarterie im Rat

Stroke is the leading cause of disability and the third leading cause of death in adults worldwide1. In human stroke, there exists a highly variable ...

Forschung

Neurowissenschaften

Electrophysiological Recordings from the Giant Fiber Pathway of D. melanogaster

Electrophysiological Recordings from the Giant Fiber Pathway of D. melanogaster

Elektrophysiologischen Ableitungen aus dem Riesen-Fiber Pathway der D. melanogaster</em

When startled adult D. melanogaster react by jumping into the air and flying away. In many invertebrate species, including D. melanogaster, the "escape" ...

Whole Mount Preparation of the Adult Drosophila Ventral Nerve Cord for Giant Fiber Dye Injection

Whole Mount Preparation of the Adult Drosophila Ventral Nerve Cord for Giant Fiber Dye Injection

Ganze Berge Vorbereitung des Adult Drosophila Bauchmark für Giant Fiber Injection Dye

To analyze the axonal and dendritic morphology of neurons, it is essential to obtain accurate labeling of neuronal structures. Preparing well labeled ...

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

Visualisierung von Propriozeptoren in<em&gt; Drosophila</em&gt; Larven und Puppen

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other ...

Evaluation of Bioenergetic Function in Cerebral Vascular Endothelial Cells

Auswertung der bioenergetischen Funktion in Cerebral Vascular Endothelial Cells

The integrity of the blood-brain-barrier (BBB) is critical to prevent brain injury. Cerebral vascular endothelial (CVE) cells are one of the cell types ...

Comprehensive Endovascular and Open Surgical Management of Cerebral Arteriovenous Malformations

Umfassende endovaskuläre und offene chirurgische Behandlung der zerebralen arteriovenösen Malformationen

Arteriovenious malformations (AVMs) are associated with significant morbidity and mortality, and have a rupture risk of ~3% per year. Treatment of AVMs ...

Biodegradable Magnesium Stent Treatment of Saccular Aneurysms in a Rat Model - Introduction of the Surgical Technique

Biologisch abbaubare Magnesium Stent-Behandlung von Saccular Aneurysms in einem Rattenmodell - Einführung der Operationstechnik

The steady progess in the armamentarium of techniques available for endovascular treatment of intracranial aneurysms requires affordable and reproducable ...

Optimized Management of Endovascular Treatment for Acute Ischemic Stroke

Optimierte Verwaltung der endovaskulären Behandlung von akuten ischämischen Schlaganfall

This manuscript describes a streamlined protocol for the management of patients with acute ischemic stroke, which aims at the minimization of time from ...

Data Acquisition and Analysis In Brainstem Evoked Response Audiometry In Mice

Datenerfassung und -analyse in Brainstem Evokierte Reaktion Audiometrie bei Mäusen

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as ...

3D Kinematic Analysis for the Functional Evaluation in the Rat Model of Sciatic Nerve Crush Injury

3D Kinematische Analyse zur funktionellen Bewertung im Rattenmodell von Ischias-Nerven-Crush-Verletzungen

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of ...