Este protocolo experimental fue aprobado por el Comité de Cuidado y Uso Institucional de Animales del Instituto de Investigación Abigail Wexner del Hospital Nacional de Niños (AR24-00184). Todos los procedimientos seguían las directrices de la Guía de los Institutos Nacionales de Salud para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio. Este estudio cumplió con las directrices ARRIVE (Investigación con animales: Reporte de In Vivo. Experimentos). Las ovejas embarazadas de Dorset (65–79 kg, 117–120 días de gestación) fueron alojadas en un entorno específico libre de patógenos, con libre acceso a comida y agua durante al menos 1 semana antes de la cirugía. El equipo utilizado en este estudio se enumera en la Tabla de Materiales.
Criterios de Endpoint Humane:
Complicaciones por el mantenimiento de la línea.
Los catéteres y el cable de la sonda de flujo insertados en el feto se externalizan a través del útero y el flanco de la oveja y se aseguran fuera del cuerpo. Estas líneas externalizadas pueden quedar ocluidas debido a trombosis o curvaturas, o desplazarse por el movimiento del animal. Las complicaciones resultantes pueden incluir infección o hemorragias importantes. Los signos de complicaciones incluyen falta de retorno sanguíneo durante la muestra, errores persistentes en el monitoreo, imposibilidad de inyectar a través de la línea, desalojamiento de la línea y sangrado importante. Las líneas obstruidas pueden permanecer en su lugar si no hay signos de infección o sangrado. En casos de sangrado incontrolado tras la extracción de la línea, o signos claros de infección relacionados con una línea ocluida, la oveja y los fetos serán eutanasiados.
Parto prematuro.
El parto prematuro puede ocurrir en cualquier etapa del embarazo y es más probable que se produzca tras una intervención cardíaca fetal. Los primeros signos incluyen hinchazón vulvar y relajación. La aparición del saco amniótico indica un parto inminente, que suele ocurrir dentro de los 30 minutos posteriores a la ruptura. Si se observan signos de parto prematuro, la oveja y los fetos serán eutanasiados para terminar el experimento y proceder a la necropsia.
Muerte fetal.
La muerte fetal puede producirse en cualquier etapa del embarazo, especialmente tras una intervención cardíaca fetal. Aunque la muerte fetal suele provocar parto prematuro, también puede provocar una infección sistémica en la oveja. Si la oveja muestra signos claros de progresión del parto o si se determina que el feto no es viable, se realizará un procedimiento terminal y la oveja y los fetos serán sacrificados.
Aborto con distocia tras la muerte fetal.
Si un feto muere mientras un co-gemelo sobrevive, la retención del feto fallecido puede aumentar el riesgo de aborto con o sin distocia. Esto puede manifestarse como cambios en los signos vitales o agitación en la oveja. Si se produce distocia, la oveja y los fetos serán sacrificados para terminar el experimento y proceder a la necropsia.
Sangrado materno masivo.
Una oveja embarazada puede experimentar una hemorragia como complicación de la incisión uterina o abdominal. Los signos incluyen sangrado vaginal, letargo y anomalías persistentes en los signos vitales. Una hemorragia grave puede provocar la formación de hematomas o un shock. Si la pérdida de sangre impide el mantenimiento de la presión arterial fisiológica media, o si la taquicardia persiste a pesar de la intervención y se observan signos de un colapso cardiovascular inminente, se realizará la eutanasia.
Daño o migración de globos.
El daño o desplazamiento del balón puede resultar en una oclusión ineficaz de la entrada del ventriculo ventricular. La simple deflación por balón debido al daño puede no producir signos clínicos si la hemodinámica fetal se mantiene estable. Si se produce un desplazamiento en la configuración interna de la LA, puede producirse sangrado intratorácico y muerte fetal. En casos de hemorragia significativa que conduzca a la muerte fetal, la oveja y los fetos serán sacrificados.
Dehiscencia del sitio quirúrgico y/o infección de la herida.
La dehiscencia del sitio quirúrgico suele ocurrir entre 5 y 8 días después de la cirugía y puede presentarse con infección, necrosis tisular o hernia de órganos internos. Las infecciones de heridas pueden aparecer en el plazo de varias semanas tras la operación. Si la intervención es factible, se proporcionará tratamiento; Si la condición se convierte en una amenaza mortal, se considerará la eutanasia.
1. Preparación animal
- Recoge sangre de la vena yugular de la oveja para confirmar la negatividad de la fiebre Q al llegar.
- Aclimatar a las ovejas a un soporte para monitorización continua postoperatoria.
- Evalúa a las ovejas por el equipo veterinario una semana antes de la cirugía. Animales sanos rápidos durante la noche antes de la anestesia.
- Administrar diazepam (0,5 mg/kg) y ketamina (4 mg/kg) a través de la vena yugular interna para sedación.
- Intubar la oveja con un tubo endotraqueal de un solo lumen de 8–9 mm e iniciar la anestesia con isoflurano (1%–5%). Mantener la anestesia con isoflurano (1%–5% en oxígeno) o una infusión continua de propofol (a partir de 30 mg/kg/h; rango: 20–45 mg/kg/h).
- Inserta un tubo orogástrico para descomprimir el estómago y el rumen.
- Insertar un catéter venoso de un solo lumen (16–18G) en la vena cefálica o yugular para la administración de líquidos, infusión de propofol y administración de fármacos según sea necesario.
- Colocar una línea arterial (22–24G) en la arteria auricular, femoral o radial para monitorizar continuamente la presión arterial y tomar muestras de sangre.
- Afeita toda la zona abdominal, extendiéndose hasta las regiones dorsal e inguinal. Prepara el lugar quirúrgico usando clorhexidina, povidona-yodo o alcohol.
- Traslada a la oveja al quirófano. Coloca al animal en posición supina sobre una camilla quirúrgica y coloca un dispositivo de calentamiento debajo de la oveja para evitar la hipotermia. Asegurad todas las extremidades.
- Aplica monitores no invasivos, incluyendo un tensiforme en la extremidad anterior derecha, un pulsioxímetro en el oído o la lengua, y electrocardiogramas para monitorizar la presión arterial materna, la saturación de ogénigeno y la frecuencia cardíaca.
- Administrar cefazolina (50 mg/kg) para profilaxis antibiótica antes de la incisión. Repite cada 4 horas durante el procedimiento según sea necesario.
2. Laparotomía e histerotomía de la oveja y toracotomía del feto
- Realiza una laparotomía de la línea media para exponer el útero. Palpar el útero y contar el número de fetos.
- Exterioriza suavemente el útero. Seleccione un lugar de histerotomía de aproximadamente 10–15 cm, dependiendo del tamaño fetal.
- Coloque una sutura tipo cordón de bolsa (1 sutura trenzada absorbible) antes de realizar la histerotomía para controlar la fuga de líquido amniótico. Abre la pared uterina capa por capa usando electrocauterización.
- Colocar cuatro pinzas Babcock a lo largo de la incisión uterina para asegurar todas las capas y evitar la pérdida de líquido amniótico. Asegúrate de que la membrana amniótica (capa más interna) esté incluida.
- Coloque una sutura continua y repetitiva a lo largo del borde de la incisión usando seda 2-0 para mantener la aposición de la membrana amniótica a la pared uterina.
- Externaliza suavemente la cabeza fetal y asegura la sutura del cordón uterino con un hemostato (Figura 1A). Cubre la cara fetal con una cubierta de plástico personalizada con una abertura para la sonda de ecocardiografía intracardíaca (ICE) para mantener la humedad.
- Estabiliza la cabeza fetal usando gasas para mantener una posición supina.
- Insertar una sonda ICE en el esófago fetal a través de la boca y realizar una ecocardiografía transesofágica (TEE) (Figura 1A).
- Obtén mediciones ecocardiográficas de referencia.
NOTA: La evaluación ecocardiográfica inicial incluye una evaluación cualitativa de la anatomía cardíaca y la contractilidad ventricular, así como mediciones cuantitativas del tamaño de la cámara ventricular y la función sistólica cuando la calidad de imagen es suficiente.
- Administrar una combinación de fármacos intramusculares que contenga un analgésico, un anticolinérgico y un agente bloqueador neuromuscular (fentanilo 20 μg/kg, atropina 20 μg/kg y vecuronio 20 μg/kg) en el muslo fetal para reducir el movimiento durante la cirugía.
- Haz una incisión en el cuello y expone la vena yugular y la arteria carótida.
- Insertar un catéter lleno de líquido en la arteria carótida para monitorizar la presión arterial y otro en la vena yugular para monitorizar la presión venosa central (Figura 1B).
NOTA: Liga los extremos distales del vaso y asegura los catéteres con dos suturas de seda 2-0.
- Cierra la incisión del cuello usando suturas de seda 2-0 mientras externalizas los catéteres.
- Alinea las dos líneas de presión con una línea adicional de presión amniótica y asegura que se fijen a lo largo del cuello fetal usando suturas de seda 3-0.
- Exponer la parte superior del cuerpo fetal liberando la sutura del cordón uterino de la bolsa. Coloca suturas de estancia en la zona xifoides y dorsal para asegurar la posición.
- Asegura la cabeza y las extremidades anteriores del feto usando gasas para colocar el feto en la posición de decúbito lateral derecho.
- Realiza una toracotomía fetal en el cuarto espacio intercostal y abre la caja torácica usando un separador de costillas.
- Abre el pericardio y suéltalo con suturas de seda 4-0 para exponer la aurícula izquierda (LA) y la arteria pulmonar (PA).
- Disecciona la arteria pulmonar y la aorta ascendente y rodea cada una con bucles vasculares.
- Pasa el cable de una sonda de flujo de 6 mm a través del segundo espacio intercostal y colócalo alrededor de la aorta ascendente.
- Confirma la calidad adecuada de la señal conectando la sonda a la unidad de medición de caudal.
3. Método de implantación con balón 1: dentro de la aurícula izquierda (LA) (fetos mayores que GA110)
- Sujeta la aurícula izquierda (LA) ligeramente por encima de la ranura aurculoventricular usando una pequeña pinza de vaso inclinada (Figura 2A).
- Coloca una sutura tipo cordón de bolsa (sutura de polipropileno 6-0) en el apéndice de la LA y fíjalo con un torniquete.
- Incisa la pared de la aluna dentro de la sutura de cordón con tijeras finas. Confirma que la abertura es suficiente para la inserción del balón.
- Introduce el catéter con balón hecho a medida en el LA. Asegura el catéter usando la sutura de cordón de bolsa previamente colocada y refuerza la fijación con dos suturas adicionales de seda 4-0 (Figura 2B).
NOTA: El diámetro del balón es aproximadamente 1,5 cm a 5 mL y 2,7 cm a 10 mL de glicerina. Aunque el balón fue probado en laboratorio para tolerar la inflación de hasta 17 mL, se utilizaron aproximadamente 10 mL como límite máximo práctico para el in vivo. La inflación debido a volúmenes mayores pueden indicar mala disposición o fugas y pueden aumentar el riesgo de compresión excesiva o lesión tisular.
- Realizar ecocardiografía transesofágica (TEE) para confirmar la correcta posición del balón. Confirma que el globo se encuentra sobre el plano mitral y no permanece dentro del apéndice. Inflar temporalmente el balón para confirmar la obstrucción funcional mediante la reducción del flujo mitral en el TEE y la reducción o desaparición del flujo aórtico ascendente antegrado en la sonda de flujo, luego desinflarlo.
- Cierra la caja torácica de forma floja, usando tres suturas de seda 2-0. Evita comprimir el catéter con balón.
- Externaliza el catéter con balón desde la cavidad torácica hacia el mismo plano subcutáneo que el cable de la sonda de flujo y dirige ambos a la piel dorsal.
- Asegura ambos cables a la piel dorsal en un mínimo de dos puntos usando suturas de seda 2-0 (ancla la piel, ata un cable, ata el segundo cable y vuelve a anclar la piel).
4. Método de implantación con balón 2: fuera de la aurícula izquierda (LA) (fetos menores que GA110)
- Liberar la suspensión pericárdica alrededor del LA y evaluar la relación entre el pericardio y la pared del LA (Figura 3).
- Coloca dos suturas de polipropileno 6-0 en el catéter con balón (una en la punta y otra en la base). Ancla estas suturas al pericardio en las posiciones correspondientes.
NOTA: Coloca el balón en la parte superior del LA cuando el pericardio está cerrado.
- Cierra el pericardio de forma floja, usando suturas de seda 2-0.
- Ajusta la posición del globo bajo la guía TEE para lograr una compresión LA adecuada. Asegúrate de que el globo inflado comprima el LA desde la parte caudal en lugar de la parte posterior. Infla temporalmente el balón para confirmar el efecto hemodinámico y luego desinflalo.
NOTA: La compresión adecuada se define cualitativamente como la reducción visible del tamaño de LA y el flujo mitral en TEE sin compresión de estructuras adyacentes, y funcionalmente como reducción o desaparición del flujo aórtico ascendente antegrado en la sonda de flujo.
- Cierra la caja torácica de forma floja, usando tres suturas de seda 2-0. Evita comprimir el catéter con balón.
- Externaliza el catéter con balón desde la cavidad torácica hacia el mismo plano subcutáneo que el cable de la sonda de flujo y dirige ambos a la piel dorsal.
- Asegura ambos cables a la piel dorsal en un mínimo de dos puntos usando suturas de seda 2-0 (ancla la piel, ata un cable, ata el segundo cable y vuelve a anclar la piel).
5. Cierre de histerotomía y laparotomía con externalización de cables y catéteres
- Devuelve el feto suavemente al útero. Conserva la mayor cantidad posible de líquido amniótico y la mayor cantidad de placentas.
- Quita la sutura de cordón y la sutura de seda 2-0 repetida. Retira todas las suturas residuales de la incisión uterina.
- Cierra el útero usando suturas trenzadas absorbibles en tres capas continuas: colchón horizontal, sutura de cobertura continua y sutura de recubrimiento continuo.
NOTA: Externaliza las tres líneas de presión, el cable de la sonda de flujo y el catéter balón entre las capas de sutura (Figura 4).
- Administrar antibióticos (ampicilina 500–1000 mg y ciprofloxacina 2 mg) en el saco amniótico mediante el catéter de presión amniótica para reducir el riesgo de infección intraamniótica tras una histerotomía, toracotomía fetal y externalización crónica de catéter/cable.
- Devuelve el útero a la cavidad abdominal.
- Coloque una sutura de cordón en la fascia abdominal a 2–3 cm a la derecha de la línea alba y pase los cables por la abertura.
- Ajusta la longitud del cable dentro del abdomen y asegura la sutura de la corda de la bolsa en la fascia. Permitir una ligera movilidad de los cables; No aprietes demasiado.
- Inserta un dispositivo de túnel personalizado en el tejido subcutáneo del flanco derecho de la oveja y avanza hacia la región dorsal durante aproximadamente 50–60 cm.
- Identifica el lugar de salida. Haz una pequeña incisión cutánea en la punta distal del dispositivo de túnel y retira el núcleo interno.
- Pasa dos tubos adicionales de PVC a través del dispositivo de túnel. Conecta las tres líneas de presión y el catéter balón a un único tubo de PVC y luego tira de ellos a través del túnel.
- Conecta el cable de la sonda de flujo al segundo tubo de PVC y exteriorízalo a través del túnel.
- Retira el dispositivo de túnel del flanco.
- Cierra la laparotomía en tres capas: fascia, tejido subcutáneo y piel utilizando suturas adecuadas.
- Cierra parcialmente el sitio de salida del cable usando una sutura de poliglactina 910 3-0.
- Asegura una bolsa de almacenamiento en el flanco derecho de la oveja usando suturas de poliéster trenzadas 0. Coloca la bolsa 2–3 cm dorsal respecto al punto de salida del cable para minimizar la fricción. El tiempo operatorio total suele ser de 4–4,5 horas desde la incisión cutánea hasta el cierre.
6. Recuperación
- Suspende la anestesia y extirpa la trompa orogástrica. Extuba la oveja tras confirmar la respiración espontánea.
NOTA: La extubación suele ocurrir tras signos de excitación, incluyendo movimiento del cuello, parpadeos, tono mandibular y masticar.
- Quita la línea arterial de la oveja.
- Traslada a la oveja a una zona aislada de recuperación. Ayuda al animal a entrar en reclinación esternal hasta que pueda ponerse de pie y caminar de forma independiente.
- Administrar buprenorfina intramuscular (0,015–0,05 mg/kg) cada 8–12 horas para la analgesia postoperatoria. Administre meloxicam (0,3–1 mg/kg) según sea necesario, siguiendo la recomendación veterinaria.
- Vigila de cerca a la oveja en un terrario individual durante los primeros 3 días del periodo de recuperación aguda.
7. Vivienda crónica y evaluación
- Aloja a la oveja en un soporte personalizado diseñado para permitir un monitoreo hemodinámico continuo minimizando el estrés.
- Conecta los catéteres externalizados a los sistemas de monitorización. Medir continuamente la presión aórtica fetal, la presión venosa central, la presión del líquido amniótico y el flujo aórtico.
- Obtener muestras de gases sanguíneos fetales del catéter arterial cuando se observen valores hemodinámicos anormales.
- Inicia la inflación con balón aproximadamente al tercer día postoperatorio usando glicerina estéril al 30%. Aumenta el volumen del balón en 1 mL/día. Tras cada incremento de 0,5 mL, monitorizar la respuesta hemodinámica fetal durante al menos 5–10 minutos para asegurar la estabilidad, incluyendo la ausencia de bradicardia o una presión arterial media inferior a 30 mm Hg. Continúe la inflación hasta que el flujo aórtico ascendente antegrado se reduzca a cero.
- Si no se logra un flujo antegrado cero con 10 mL de inflado del globo, se sospecha fuga o mala disposición del globo, en lugar de continuar inflando hacia la capacidad máxima del globo probada en laboratorio. Desinflar el balón y evaluar si hay fugas o desplazamientos mediante inspección por catéter o ecografía.
8. Necropsia
- Desconecta los catéteres de monitorización y el cable de la sonda de flujo y guárdalos en la bolsa externa.
- Seda e intuba a la oveja. Mantener la anestesia e insertar una sonda orogástrica y catéteres vasculares utilizando el mismo protocolo que la cirugía inicial.
- Traslada a la oveja al quirófano. Coloca al animal boca abajo en una camilla quirúrgica y coloca un dispositivo de calentamiento debajo de la oveja. Asegurad todas las extremidades.
- Aplica monitores no invasivos según se describe en el procedimiento inicial.
- Reconecta los catéteres de presión y la sonda de flujo al sistema de monitorización.
- Reabre la laparotomía y la incisión uterina anteriores. Exterioriza el feto experimental.
- Estabiliza la cabeza fetal usando gasas para mantener una posición supina.
- Insertar una sonda de ecocardiografía intracardíaca (ICE) en el esófago fetal a través de la boca y realizar una ecocardiografía transesofágica (TEE).
- Obtén imágenes de posición del balón y recoge datos ecocardiográficos, de flujo y de presión. Desinfla el globo y repite las mediciones.
- Administrar heparina (10.000 U) al feto. Liga el cordón umbilical e inyecta cloruro de potasio saturado en la vena umbilical para detener el corazón en diástole.
- Retira el feto experimental. Reabrir la cavidad torácica y evaluar la posición del balón, la migración y las evidencias de infección.
- Extirpa el corazón, mide el peso del corazón y recoge muestras de tejido miocárdico.
- Repite los pasos 8.6–8.12 para el feto control.
- Eutanasia a la oveja usando pentobarbital sódico bajo anestesia.