Cateterismo hepático de la arteria transcaudal en ratas bajo visión directa: un método libre de radiación para establecer modelos animales

Resumen

Este protocolo describe una técnica reproducible de quimioembolización trans-caudal-arterias abdominales abiertas en ratas, que permite la administración precisa de fármacos intraarteriales, embolización hepática controlada y evaluación estandarizada de las respuestas terapéuticas y biológicas en modelos de cáncer hepático.

Resumen

Los modelos de tumores hepáticos de rata son indispensables para estudiar la quimioembolización transarterial (TACE), la administración de fármacos y la biología tumoral. Sin embargo, las técnicas convencionales que utilizan acceso carotídeo o femoral guiado por fluoroscopia suelen estar limitadas por altos costes de equipo, complejidad técnica y riesgos acumulativos de radiación para los operadores. Este protocolo presenta una alternativa libre de radiación mediante cateterismo transcaudal guiado por laparotomía abierta. Ofrecemos una descripción completa y paso a paso del procedimiento, comenzando con anestesia estandarizada y exposición de la arteria caudal ventral (VCA). El núcleo de la técnica consiste en realizar una laparotomía en línea media para permitir la visualización directa de la anatomía hepatoduodenal, lo que permite el avance preciso de un microcatéter de 1,6 Fr hacia la arteria hepática común (CHA) o la arteria hepática adecuada (PHA) mediante un microhilo guía de 0,014 pulgadas. Nuestro estudio de validación en 32 ratas demuestra que este método alcanza una alta tasa de éxito técnico del 96,9% (31/32) con un tiempo medio de procedimiento de 22,5 ± 2,3 minutos. Esta técnica proporciona una plataforma accesible, reproducible y transparente para laboratorios que se centran en la evaluación terapéutica localizada y la biología embólica. Este método reduce eficazmente la barrera para establecer modelos intervencionistas de alta calidad en entornos de investigación preclínica donde no se dispone de imágenes avanzadas.

Introducción

Las técnicas de administración transarterial se utilizan ampliamente en la investigación preclínica del cáncer hepático, especialmente para modelar la quimioembolización transarterial (TACE), la administración localizada de fármacos y la inmunoterapia intraarterial. Sin embargo, las vías de acceso vascular convencionales en ratas —incluida la canulación de las arterias femorales o carótidas— están limitadas por limitaciones anatómicas, fragilidad vascular y gran dificultad técnica, lo que resulta en variabilidad en la tasa de éxito y^{reproducibilidad} 1,2,3,4.

El enfoque de la arteria transcaudal ha surgido como un método superior para establecer modelos TACE debido a su mínima invasividad y alta reproducibilidad. Estudios de Kumagai et al. demostraron que el acceso a la arteria transcaudal permite la cateterización selectiva con un tiempo medio de procedimiento de aproximadamente 9,5 minutos, enfatizando su viabilidad y su curva de aprendizaje pronunciada, incluso para operadores con experiencia microquirúrgica^{limitada 5}. De manera similar, Hong et al. informaron de un tiempo de cateterización más corto, de 6,9 ± 1,4 minutos, lo que destaca la eficacia de esta técnica. Las ventajas incluyen una reducción de complicaciones como isquemia cerebral o isquemia de la extremidad asociada a enfoques carotídeos o femorales, debido al doble suministro sanguíneo de la cola a través de vasos^{colaterales 6}.

Sin embargo, el uso de la guía de angiografía por restracción digital (DSA) para la cateterización introduce molestias notables. Primero, la exposición a la radiación supone riesgos tanto para los operadores como para los animales durante los procedimientos fluoroscópicos, lo cual es especialmente preocupante en los experimentos a largo^{plazo 7}. En segundo lugar, la complejidad técnica de la cateterización guiada por DSA, incluida la necesidad de equipos y experiencia especializada, incrementa la dificultad y el tiempo del procedimiento.

En cambio, la laparotomía abierta para cateterismo ofrece ventajas claras, principalmente al eliminar la necesidad de equipos especializados en DSA. Además, este método garantiza un entorno procedimental libre de radiación, protegiendo eficazmente tanto al operador como al animal de la radiación ionizante durante la fase de cateterización. Este método proporciona una solución práctica para estudios que priorizan la implementación rápida y la seguridad, especialmente en entornos donde no se dispone de imágenes avanzadas. Así, explorar modelos TACE basados en laparotomía abierta podría complementar las técnicas existentes, facilitando aplicaciones más amplias en la investigación del cáncer de hígado.

Protocolo

Realizar todos los procedimientos animales de acuerdo con las directrices institucionales para el cuidado y uso de animales de laboratorio. Asegúrate de que todos los pasos quirúrgicos e intervencionistas cumplan con los protocolos aprobados para animales.

1. Anestesia y preparación preoperatoria

1. Induce y mantén la anestesia.
   1. Inducir anestesia con isoflurano inhalado al 3–5% en una cámara de inducción.
   2. Administrar una dosis de mantenimiento de pentobarbital sódico intraperitoneal al 1% a 40 mg/kg.
   3. Aplica una capa fina de ungüento oftálmico en ambos ojos para evitar la desecación corneal durante todo el procedimiento quirúrgico.
2. Coloca al animal.
   1. Coloca a la rata en posición supina sobre la plataforma quirúrgica.
   2. Mantén la temperatura corporal en 37 °C usando una almohadilla térmica.

2. Exposición de la arteria caudal ventral (ACV)

1. Crea la incisión en la cola.
   1. Identifica un punto aproximadamente 5 cm distal de la base de la cola.
   2. Realiza una incisión longitudinal de 1,5 cm en la superficie ventral de la cola usando un bisturí.
2. Expone la arteria.
   1. Realizar una disección aguda a través de la fascia superficial para exponer el VCA, situado aproximadamente a 1 mm bajo la piel.
   2. Disecciona y separa las pequeñas venas acompañantes para exponer completamente la arteria.
      NOTA: Evitar daños a las ramas transversales derivadas del VCA.

3. Acondicionamiento del recipiente

1. Reduce el espasmo arterial.
   1. Aplica gel de lidocaína sobre el VCA expuesto.
2. Coloca una corbata distal.
   1. Haz un lazo con una sutura 4-0 alrededor del segmento distal del VCA sin apretar para facilitar la elevación del vaso en los pasos siguientes. Aplicar una pinza vascular en el VCA proximal para evitar sangrado durante la incisión del vaso (Figura 1).

4. Laparotomía y exposición de la arteria hepática (Figura 2 y Figura 3)

1. Realiza laparotomía en línea media.
   1. Haz una incisión media de 5 cm inferior al proceso xifoides usando tijeras rectas.
   2. Abre la cavidad abdominal y eleva suavemente el hígado cranealmente usando un hisopo de algodón húmedo.
2. Expone la región hepatoduodenal.
   1. Retrae los intestinos hacia la cavidad abdominal izquierda.
   2. Exponer el hilo hepático e identificar las principales estructuras vasculares (Figura 2A).
3. Disecciona la anatomía arterial.
   1. Diseccionar la bifurcación de la aorta abdominal y la arteria hepática común (CHA) (Figura 3).
   2. Utiliza micropinzas para diseccionar suavemente la vaina perivascular, evitando cualquier tracción directa sobre el vaso. La exposición adecuada de la unión entre la aorta abdominal y la AC facilita la colocación rápida del catéter en los pasos siguientes (Figura 2B).
      PRECAUCIÓN: Aflojar a fondo el tejido conectivo perivascular en la superficie del CHA aumenta su ángulo ascendente, facilitando así el avance suave posterior del alambre guía y el catéter hacia el vaso.

5. Arteriotomía e inserción de catéter

1. Controla el flujo sanguíneo proximal.
   1. Aplica una pinza vascular en el VCA proximal para evitar el sangrado.
2. Realizar una arteriotomía.
   1. Usa microtijeras para hacer una pequeña incisión transversal en el VCA.
3. Inserta el alambre guía y el microcatéter.
   1. Eleva el VCA distal usando la sutura de seda 4-0 precolocada (Figura 1A).
   2. Inserta el microguía de 0,014 pulgadas en el VCA. Avanza suavemente el microcatéter de 1,6 Fr sobre el cable guía. Facilita el avance aplicando una tracción suave sobre la sutura distal del VCA para enderezar el vaso. Avance el catéter aproximadamente 15 cm para alcanzar el eje celíaco (Figura 1B).

6. Anulación selectiva y administración por fármaco/embólio

1. Avanza el catéter hacia la arteria hepática.
   1. Avanza el conjunto guía-catéter bajo visualización directa hacia la bifurcación entre la aorta abdominal y el CHA.
   2. Coloca pinzas curvas bajo la aorta abdominal y elevala suavemente. Ajusta la punta del conjunto alambre-catéter hacia la bifurcación entre la aorta abdominal y el CHA. Avanzar y retirar el conjunto coordinándose con las pinzas curvas para facilitar la entrada rápida del alambre guía en el CHA (Figura 3A,B).
2. Confirma la posición y prepárate para la infusión.
   1. Continúa avanzando el conjunto de hilo guía–catéter hasta que la punta del catéter se visualize dentro del PHA en el hilo hepático (Figura 4).
   2. Retira el alambre guía y confirma el flujo libre de sangre a través del catéter para asegurar la colocación intraluminal.
3. Entrega agentes.
   1. Conecta una llave de paso de tres vías y una jeringuilla al cubo del catéter.
   2. Inyecta el agente previsto, el medio de contraste o la suspensión embólica.
      PRECAUCIÓN: Utilice blindaje y EPI adecuados al manipular fármacos quimioterapéuticos o agentes embólicos.

7. Extracción de catéter y cierre de heridas

1. Quita el catéter.
   1. Retira el catéter con cuidado tras completar la infusión.
2. Liga la nave.
   1. Ata el VCA proximal usando sutura de seda 4-0 para evitar el sangrado.
3. Cierra las incisiones quirúrgicas.
   1. Cierra la incisión abdominal en dos capas (músculo y piel) usando suturas de seda 4-0 interrumpidas.
   2. Cierra la incisión de la cola con suturas 4-0 interrumpidas.

8. Reintervención (opcional)

1. Realiza el acceso repetido.
   1. Si es necesario repetir TACE, crea una nueva incisión más cerca de la base de la cola (aproximadamente 3 cm).
   2. Repite los pasos 2 a 7.
      NOTA: Las intervenciones adicionales deben espaciarse según el diseño del estudio y las directrices de bienestar animal.

Resultados

La eficacia técnica y la seguridad del protocolo de cateterización transcaudal libre de radiación se evaluaron en una cohorte de validación de 32 ratas, resumiendo las métricas clave de rendimiento en la Tabla 1. El éxito técnico, definido como la colocación estable de microcatéteres en la arteria hepática común (AC) seguida de la administración sin obstrucciones de materiales embólicos, se logró en 31 de 32 animales (96,9%). El tiempo medio del procedimiento, medido des...

Discusión

El método de cateterismo de ratas con abdomen abierto y arteria transcaudal presentado aquí ofrece una alternativa práctica y reproducible a los modelos tradicionales TACE que requieren guía fluoroscópica. Varios estudios previos han establecido TACE en animales pequeños mediante los enfoques de las arterias caudales, normalmente utilizando DSA para guiar la cateterización y confirmar el acceso^vascular

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Microfórceps de punta roma (0,4 mm)	Suzhou Shiqiang	11001-12
Pinzas curvas	Instrumentos Médicos de Shanghái (Jinzhong)	S110-3
Inyección de solución salina heparinizada	Grupo Farmacéutico Bioquímico Jiangsu Wanbang Co., Ltd.	H32020612
Inyección de iodixanol	Jiangsu Hengrui Pharmaceuticals Co., Ltd.	H20103675
Isoflurano	Ciencias de la Vida RWD	R510-22
Gel de lidocaína	Grupo Farmacéutico Shandong Fangming	20180322
Microtijeras	Instrumentos Médicos de Shanghái (Jinzhong)	S320-1
Microcatéter (1,6 Fr)	Cardiolink Science	SS-40-1.6F
Microguía (0,014 pulgadas)	Cardiolink Science	PGW14-150A
Portaagujas	Instrumentos Médicos de Shanghái (Jinzhong)	S201-1
Microesferas PVA	Cardiolink Science	VM-20110
Hoja de bisturí	Instrumentos Médicos de Shanghái (Jinzhong)	B102-11
Solución de pentobarbital sódico (1%)	Shanghai Pharmaceuticals Holding Co., Ltd.	https://www.sphchina.com/
Pinzas rectas	Instrumentos Médicos de Shanghái (Jinzhong)	S110-1
Tijeras rectas	Instrumentos Médicos de Shanghái (Jinzhong)	S310-1
Sutura (4-0) con aguja de 3/8 de círculo	Medicina Jinhuan de Shanghái	J-40-45
Jeringuilla estéril desechable (1 mL, 2 mL, 5 mL)	Jiangsu Zhiyu Medical Instrument Co., Ltd.	Z-1022
Pinzas dentadas	Instrumentos Médicos de Shanghái (Jinzhong)	S112-2
Clips vasculares	Instrumento Quirúrgico Roboz	RS-5420