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Artículo de método

Implantación quirúrgica de un sistema inalámbrico para la monitorización de la presión de la vena porta en un modelo ovino crónico de Fontan

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DOI:

10.3791/68936

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24 de octubre de 2025

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1Center for Regenerative Medicine, Abigail Wexner Research Institute at Nationwide Children's Hospital, 2Department of Surgery, The Ohio State University Wexner Medical Center, 3Biomedical Sciences Graduate Program, The Ohio State University College of Medicine, 4Department of Pediatric Cardiology, Nationwide Children's Hospital, 5Department of Pediatric Surgery, Nationwide Children's Hospital

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe la metodología quirúrgica para la implantación de un dispositivo de telemetría inalámbrica que involucra la canulación de la vena porta para la colocación de catéteres sensibles a la presión para permitir la recolección continua y a largo plazo de las presiones de la vena porta en un modelo ovino de Fontan.

Resumen

La circulación de Fontan se caracteriza por un flujo sanguíneo pulmonar no pulsátil y congestión venosa sistémica crónica, que se ha asociado con varias complicaciones tardías, incluida la enfermedad hepática asociada a Fontan (FALD). Los modelos animales crónicos son una herramienta valiosa para estudiar la fisiopatología subyacente a dichos procesos de enfermedad. Sin embargo, la obtención de datos hemodinámicos de animales grandes que se mueven libremente plantea varios desafíos. El uso de sistemas de telemetría implantables inalámbricos puede proporcionar un medio novedoso para adquirir mediciones de presión de la circulación hepática en tiempo real. El siguiente protocolo describe la metodología quirúrgica para el implante de dispositivos de telemetría inalámbrica con canulación de la vena porta en un modelo ovino de Fontan, lo que permite la recolección continua y a largo plazo de las presiones venosas portales y facilita futuras investigaciones sobre los cambios hemodinámicos asociados con la enfermedad hepática crónica en pacientes con Fontan.

Introducción

El ventrículo único es un término amplio que abarca varias malformaciones cardíacas que resultan en la pérdida anatómica o funcional de una cavidad ventricular. Estos defectos congénitos representan algunos de los problemas cardíacos más complejos, que a menudo requieren múltiples cirugías para su paliación. El procedimiento de Fontan es una opción común para la intervención y, por lo general, la operación culminante en una serie de cirugías por etapas 1,2,3. El desarrollo de este procedimiento ha llevado a mejoras significativas en la esperanza de vida4. Por ejemplo, el 80-90% de los pacientes sometidos a paliación de Fontan ahora sobreviven hasta la edad adulta 5,6. En consecuencia, ha habido una tasa creciente de utilización hospitalaria tardía por parte de pacientes con fisiología de ventrículo único 7,8.

A pesar de los beneficios del procedimiento de Fontan para la supervivencia general, la circulación resultante, caracterizada por un flujo sanguíneo pulmonar no pulsátil y congestión venosa sistémica crónica, se asocia con una morbilidad significativa a largo plazo 9,10,11,12,13. La enfermedad hepática asociada a Fontan (FALD), derivada de la hepatopatía congestiva, es uno de los trastornos sistémicos más comúnmente descritos que ocurre después de la operación, afectando aproximadamente a un tercio de los pacientes durante el seguimiento a largo plazo 13,14,15,16. El desarrollo de cirrosis cardíaca puede requerir un eventual trasplante hepático en un subconjunto de pacientes17. También se ha asociado con un mayor riesgo de carcinoma hepatocelular18,19. Por lo tanto, la FALD es un área importante de estudio entre los investigadores que se esfuerzan por mejorar los resultados de los pacientes con Fontan.

Con este fin, los modelos animales de Fontan son una herramienta valiosa para estudiar los cambios fisiológicos tardíos subyacentes a tales complicaciones20,21. Sin embargo, la recopilación de datos hemodinámicos a largo plazo plantea un desafío significativo en animales grandes que se mueven libremente. Las técnicas invasivas basadas en catéteres están limitadas por su naturaleza transitoria, así como por los riesgos de procedimiento asociados. Además, en nuestra experiencia, hemos encontrado que el acceso al sistema venoso portal puede ser particularmente difícil de lograr cuando se navega a través de la vasculatura reconstruida de la circulación de Fontan. Alternativamente, la resonancia magnética (RM) de contraste de fase de cuatro dimensiones se ha utilizado como un medio no invasivo para evaluar la hemodinámica dentro del hígado22. Sin embargo, este proceso es costoso y requiere sedación cuando se usa en modelos animales. Además, las imágenes de resonancia magnética no pueden proporcionar información sobre la presión intravascular. Tales problemas en la evaluación postoperatoria de modelos animales crónicos de Fontan requieren el desarrollo de un enfoque novedoso para la recopilación de datos.

En este artículo, describimos la metodología para la implantación exitosa y el uso de un sistema de telemetría inalámbrica para monitorear las presiones de la vena porta en un modelo ovino de Fontan. Esta técnica proporciona un medio rentable y de fácil acceso para obtener datos hemodinámicos a largo plazo de la circulación venosa portal. La aplicación de esta tecnología en modelos preclínicos puede ser útil para estudiar la fisiopatología hepática de Fontan e identificar nuevas estrategias terapéuticas dirigidas al tratamiento o prevención de la FALD.

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Protocolo

Este protocolo experimental fue aprobado por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales del Instituto de Investigación Abigail Wexner del Hospital Infantil Nacional (AR20-00121). Todos los procedimientos se adhirieron a las pautas descritas en la Guía para el uso y cuidado de animales de laboratorio del Instituto Nacional de Salud. Esta investigación siguió las pautas de Investigación con animales: Informe de experimentos in vivo . Las ovejas Dorset entre las edades de 3 a 13 meses y con un peso de 24,5 a 40,5 kg se alojaron en un ambiente libre de patógenos al menos una semana antes de la cirugía, momento en el que se sometieron a una evaluación veterinaria para su autorización quirúrgica. Los equipos y reactivos utilizados en el estudio se enumeran en la Tabla de Materiales.

1. Anestesia y configuración preoperatoria

  1. Preparar a los animales para la cirugía como se describió anteriormente23.
  2. Administre sedación inyectando una combinación de ketamina (4 mg / kg) y diazepam (0,5 mg / kg) a través de la vena yugular interna (IJ).
  3. Introducir un tubo endotraqueal de un solo lumen de 8-9 mm en la tráquea para mantener las vías respiratorias, y avanzar un tubo orogástrico para facilitar la descompresión del estómago y el rumen.
  4. Establecer el acceso venoso utilizando un catéter de luz única de 16-18 G colocado en el IJ derecho o en la vena safena lateral para permitir la administración continua de líquidos, la infusión continua (IRC) de propofol y la administración del fármaco según sea necesario.
  5. Coloque una línea arterial de 22-24 G en la arteria auricular para permitir un monitoreo continuo de la presión arterial.
  6. Durante todo el procedimiento, la anestesia debe mantenerse utilizando isoflurano inhalado a concentraciones de 1-3% en oxígeno al 100% y/o propofol a 20-45 mg/kg/h.
  7. Proporcionar profilaxis antibiótica mediante la administración de cefazolina a una dosis de 25 mg/kg aproximadamente 30 min antes de la incisión quirúrgica, con dosis repetidas cada 8 h intraoperatorias según sea necesario.
  8. Coloque la oveja en una posición de decúbito lateral izquierdo sobre la mesa quirúrgica.
  9. Afeitar a las ovejas en un amplio perímetro desde el muslo hasta la parte inferior de la caja torácica en dirección cefalocaudal y desde la columna vertebral hasta la mitad del abdomen justo por encima de la cabecera de la cama en dirección dorsoventral (Figura 1A).
  10. Prepare el dispositivo de telemetría como se describió anteriormente23. Ponga a cero el dispositivo a la presión atmosférica sobre una superficie plana mientras está en su embalaje original antes de la implantación.

2. Exposición de la vena porta

  1. Realizar una incisión subcostal de aproximadamente 20 cm 3 cm caudal a la caja torácica inferior derecha.
  2. Use electrocauterio para dividir los músculos oblicuos externos, oblicuos internos y transversos abdominales.
  3. Levante y haga una incisión brusca en el peritoneo con unas tijeras para ingresar al abdomen, teniendo cuidado de evitar causar una enterotomía.
  4. Retraiga el hígado cefálico y el rumen, el estómago, el intestino delgado y el colon en las direcciones medial y caudal para revelar la tríada portal dentro del ligamento hepatoduodenal.
  5. A menudo, se puede identificar un ganglio linfático situado en la vena porta. Ligue los vasos linfáticos por encima y por debajo de este ganglio y extirpe el ganglio (Figura 1B).
  6. Usando una combinación de disección roma y aguda, continúe diseccionando alrededor de la vena porta hacia el hígado cefálico y el páncreas caudalmente para crear espacio para la colocación de una pinza lateral vascular.

3. Creación del bolsillo del dispositivo

  1. Cree un bolsillo subcutáneo para la colocación del cuerpo del dispositivo de telemetría haciendo una incisión transversal separada de 6 cm a través de la piel en el lado derecho de la parte inferior del abdomen, aproximadamente 15-20 cm caudal y paralela a la incisión subcostal.
  2. Separe cuidadosamente la grasa subcutánea y el tejido conectivo para formar un bolsillo de 6 × 4 cm sobre el músculo oblicuo externo, empleando electrocauterio y disección roma.
  3. Inserte el dispositivo de telemetría en el bolsillo subcutáneo y asegúrelo en su lugar con una sutura de seda 2-0.
  4. Forme un túnel subcutáneo que se extienda desde el bolsillo del dispositivo hasta la incisión subcostal y pase el catéter de presión correspondiente al canal de presión arterial (PA) a través de esta vía.
  5. Coloque los cables de ECG y el catéter de presión no utilizados del implante de telemetría dentro del bolsillo subcutáneo junto al cuerpo del dispositivo (Figura 1C).

4. Canulación de la vena porta

  1. Volviendo al sitio quirúrgico principal, coloque una puntada de cordón con sutura de polipropileno 6-0 en la superficie de la vena porta en el sitio de canulación y asegure la sutura con un torniquete de plástico.
  2. Llene la punta de gel del catéter de presión con gel no compresible de alta viscosidad para evitar la coagulación dentro de la punta, asegurándose de que no haya burbujas de aire.
  3. Administrar una dosis de heparina intravenosa (100 unidades/kg) 3 min antes del pinzamiento vascular y la canulación.
  4. Aplique una pinza lateral vascular a lo largo del eje longitudinal de la vena porta que rodea la sutura de la bolsa.
  5. Con una hoja de bisturí # 11, haga una incisión precisa en el vaso en el centro de la puntada de la cuerda del bolso, luego amplíe suavemente la abertura con la punta de un hemostático curvo.
  6. Inserte el catéter sensor de presión en la vena porta, luego apriete el torniquete y retire la abrazadera lateral.
  7. Avance el catéter aproximadamente 3 cm hacia el hígado, luego apriete y ate la sutura de la bolsa.
  8. En un lugar separado a lo largo de la vena porta, coloque otra puntada de cordón de monedero con polipropileno 6-0.
  9. Inserte una aguja de angiocatéter de 18 G en el centro de esta sutura de cordón y conéctela a un transductor de línea arterial para obtener presiones directas de la vena porta.
  10. Vuelva a calibrar el dispositivo de telemetría ingresando la diferencia en las presiones de la vena porta obtenidas de la aguja del angiocatéter y el catéter del dispositivo como valor de compensación en el programa de software de telemetría.
  11. Retire la aguja y ate la sutura de la cuerda.
  12. Aplique unas gotas de pegamento para la piel en el sitio de inserción del catéter del dispositivo para asegurarse de que permanezca estable dentro de la vena porta.

5. Conclusión y finalización del procedimiento

  1. Vuelva a aproximar el músculo de la pared abdominal y la fascia usando una sutura absorbible 0-0 con el catéter sensible a la presión que sale del abdomen a través de la incisión.
  2. Administrar inyecciones intramusculares de suspensión de liposomas de bupivacaína (5,3 mg/kg) para el control del dolor postoperatorio.
  3. Cierre la piel en ambas incisiones con suturas dérmicas y subcuticulares profundas utilizando suturas absorbibles 3-0 y 4-0, respectivamente.
  4. Destetar al animal de la sedación y recuperarlo como se describió anteriormente23.

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Resultados

Resultados quirúrgicos
Un total de 6 ovejas se sometieron a implante de dispositivo de telemetría inalámbrica con canulación de la vena porta (Tabla 1). Ningún animal experimentó complicaciones postoperatorias importantes asociadas con la implantación del dispositivo. Las 6 ovejas se sometieron a un procedimiento de Fontan de una sola etapa, que implicó una conexión cavopulmonar total con desprendimiento tanto de la VCS como de la vena cava inferior (VCI) de la aurícula derecha, anast...

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Discusión

Hemos desarrollado un nuevo método quirúrgico para la implantación de un dispositivo de telemetría inalámbrica para facilitar la recolección continua y a largo plazo de las presiones de la vena porta en un modelo ovino crónico de Fontan. El dispositivo se implantó con éxito en seis ovejas sin mayores complicaciones. Los datos recopilados mediante esta técnica pueden informar futuras investigaciones que estudien la asociación entre los cambios hemodinámicos localizados dentro de la circul...

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Divulgaciones

Los autores no tienen conflictos de intereses que divulgar.

Agradecimientos

Extendemos nuestro agradecimiento al dedicado personal veterinario del Núcleo de Investigación Animal. También deseamos expresar nuestra gratitud a Mary Walker, DVM, MS por su invaluable experiencia y atención vigilante durante todo el estudio. Este proyecto fue financiado por Additional Ventures Cures Collaborative (Palo Alto, CA), la Fundación Brett Boyer (Laguna Beach, CA) y la Asociación Estadounidense del Corazón (Oakland, CA).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Solución de cloruro de sodio al 0,9%Corporación de atención médica BaxterFarmaciaReanimación intraoperatoria con líquidos y enjuague de heridas
Catéter intravenoso de 16 GBD382259Para la administración de líquidos y fármacos y la confirmación de la presión de la vena porta
Catéter intravascular de 22 GBD381423Para arterial  monitoreo de la presión arterial 
Alcohol isopropílico al 70%Veterinario de Aspen11795782Solución de limpieza tópica
Cartucho ACTDiagnóstico de Abbot03P86-25Tiempo de coagulación activado
Abrazadera para toallas BackhausMedlineMDS1411111Para colocar un paño estéril
BanaminaHospira PharmaceuticalsFarmaciaControl del dolor postoperatorio: concentración 50 mg/mL, dosis 2,2 mg/kg
Manguito de presión arterialRoyal Philips9.89803E+11Monitorización no invasiva de la presión arterial
Clorhidrato de bupivacaínaHospira PharmaceuticalsFarmaciaAnestésico local: concentración 2,5 mg/mL, dosis 2,5 mg/kg
BuprenorfinaHospira PharmaceuticalsFarmaciaControl del dolor postoperatorio: concentración 0,3 mg/mL, dosis 0,03 mg/kg
Portaagujas CastroviejoMedlineMDS0750386Portaagujas al suturar vasos sanguíneos
Almohadilla limpiadora de cauterizaciónSalud cardinal300-2SSPara limpiar la punta del lápiz de cauterización
Lápiz de cauterizaciónMedlineESRK3002LPara disección mediante electrocauterio
CefazolinaHospira PharmaceuticalsFarmaciaProfilaxis antibiótica
CetacaínaCetilita220Spray anestésico tópico para intubación
Preparación de cloruroBD930825Antiséptico tópico
Pinzas atraumáticas DebakeyMedlineMDS1130630FPara la manipulación de tejidos
Pinza vascular Debakey SatinskyMedlineMDS1438413Para aislar el punto de acceso a la vena porta
DiazepamHospira PharmaceuticalsFarmaciaSedante: concentración 5 mg/ml, dosis 0,5 mg/kg
Derivaciones de ECG3M2570Monitorización de ECG
Tubo endotraqueal, tamaño 8-9Covidien86452, 86114 o 86454Para asegurar las vías respiratorias
Pinzas hemostáticas de HartmannMedlineMDS1221109Para pinzar vasos sanguíneos y sostener pequeñas suturas
HeparinaHospira PharmaceuticalsFarmaciaAnticoagulante: 1,000 unidades USP / ml
IsofluranoCorporación de atención médica BaxterFarmaciaAnestésico: dosis 1-3%
Pinza de Kantrowitz (ángulo recto)MedlineMDS1243528Para disección roma alrededor de la vena porta
KetaminaHospira PharmaceuticalsFarmaciaSedante: concentración 100 mg/mL, dosis 4mg/kg
Paño de laparotomíaMedlineDYNJP3008Paño estéril
Jalea lubricanteMedlineMDS0322273ZLubricante para tubos endotraqueales
Portaagujas Mayo HegarMedlineMDS2418420FPortaagujas al suturar tejidos blandos
Tijeras de mayonesaMedlineMDS0816121Para cortar la sutura
Tijeras curvas MetzenbaumMedlineMDS3223226Para una disección nítida
Agujas y jeringasSalud cardinal309604Para la administración de fármacos por vía intravenosa y subcutánea
OptixcareAventixOPX-4252Lubricante corneal
Sonda orogástricaLaboratorio Jorgensen, Inc.J0348RPara la descompresión del estómago y el rumen
Sutura de seda Perma-HandEthiconC016DPara la ligadura de vasos sanguíneos y la fijación del dispositivo de telemetría por vía subcutánea
Dispositivo de telemetría inalámbrico PhysioTel DigitalCiencias de datos internacionalesModelo L21Implante de dispositivo de telemetría inalámbrica
Perforación de micropinzasMedlineMDG384908Manejo de agujas pequeñas 
Torniquete de plástico y trampa de suturaMedtronic79013Para facilitar la hemostasia durante la canulación de los vasos
Bolsa de presiónCarefusion64-10029Para el control de la presión arterial
Kit de transductor de presiónEdwards Ciencias de la vidaVSYPX12NPara arterial  Monitorización de la presión arterial
Sutura Prolene 6-0Ethicon8307HPuntada de hilo de monedero para canulación de vasos
PropofolFresenius KabiFarmaciaAnestésico: concentración 10 mg/mL, dosis 20-45 mg/kg/h
Clip lingual para oxímetro de pulsoNellcorPO736Para oximetría de pulso
Hoja de bisturí #10MedlineMDS15310Para incisiones en la piel
Hoja de bisturí #11MedlineCISION11CSPara incisión en la vena porta
Pinzas de amígdalas SchnidtMedlineMDS5018719Para la disección roma a través del tejido subcutáneo
Camilla SoftCarryCuatro banderas sobre AspenSSTR-4Para el transporte de animales
Recipiente estérilIndustrias LSL5232Para mantener la solución salina
Esponja de gasa estéril de algodón detectable por rayos XMedlineNON21430LFAbsorción de fluidos
Toalla de quirófano desechable estérilMedlineMDT2168201Paño estéril
Adhesivo tópico para la pielEthiconDHVM12Para fijar el catéter del dispositivo de telemetría en su lugar en el sitio de inserción en la vena porta
Puerto en TMedlineDYNDTN0001Conector de tubo de catéter intravenoso
Bolsa de drenaje de orinaCovidien3512Se conecta a la sonda orogástrica para recolectar líquidos gástricos
Trócar veterinario con estileteBraintree Scientific, Inc.TRO-STY 7B-12Para guiar el catéter del dispositivo de telemetría a través del tejido subcutáneo
Sutura Vicryl 0EthiconJ346HCierre de la fascia de la pared abdominal
Sutura Vicryl 2-0EthiconVCPB269HCierre de tejidos blandos subcutáneos
Sutura Vicryl 3-0EthiconVCPB416HCierre de la capa dérmica profunda
Sutura Vicryl 4-0EthiconJ494HMás cerca de la capa subcuticular
Manta térmicaLaboratorio Jorgensen, Inc.J1034BPara mantener la temperatura corporal del animal
Succión de la punta de la bombilla YankauerMedlineDYND50138Gestión de residuos estériles

Referencias

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