Prélèvement d’un bloc cardiopulmonaire chez le lapin : une intervention chirurgicale pour récupérer un bloc cœur-poumon fonctionnel sur un modèle de lapin

Résumé

Source : Pacheco-Baltazar, A., et al. Système de perfusion pulmonaire isolé dans le modèle de lapin. J. Vis. Exp. (2021)

Dans cette vidéo, nous montrons une procédure de prélèvement chirurgical d’un bloc cardiopulmonaire fonctionnel à partir d’un modèle de lapin. Le bloc récolté peut être utilisé pour d’autres études physiologiques, pharmacologiques ou biochimiques.

Protocole

Toutes les procédures impliquant des modèles animaux ont été examinées par le comité institutionnel local de protection des animaux et le comité d’examen vétérinaire JoVE.

1. Equipement et préparation de l’appareillage.

1. Disposition de l’équipement :
   1. Installez une table d’opération dont la taille dépend du poids du lapin.
   2. Montez le couvercle du thorax artificiel sur la colonne en acier avec la chambre en verre en dessous et le ventilateur avec une pompe à rouleaux sur les côtés.
   3. Assurez-vous que le couvercle est facilement incliné pour que la canule trachéale soit alignée avec la trachée afin de permettre une connexion plus rapide.
2. Thorax artificiel :
   REMARQUE : Il s’agit d’un élément essentiel du système. Il se compose d’une chambre en verre à chemise d’eau scellée par un couvercle spécial. Le couvercle fonctionne comme le porte-organe avec les connexions pour canuler la trachée et les vaisseaux qui y sont intégrés.
   1. Mettre en place un jet venturi actionné par de l’air comprimé pour générer la pression négative à l’intérieur du thorax artificiel.
      note: Le module de contrôle de la ventilation (VCM) permet de régler séparément les pressions inspiratoires et expiratoires finales ainsi que la fréquence respiratoire et le rapport entre la durée inspiratoire et la durée totale du cycle.
3. appareil:
   1. S’assurer qu’un appareil qui fonctionne normalement se compose d’une colonne principale en acier montée sur une plaque de base tenant le thorax artificiel, avec le pneumotachymètre et le transducteur de poids situés au-dessus et derrière la bobine de préchauffage avec un piège à bulles.
   2. Connectez un transducteur de pression différentielle au pneumotachymètre et un autre à la pression de la chambre. Placez un autre couple de transducteurs de pression derrière le thorax pour mesurer la perfusion et les pressions veineuses.
   3. Connectez la crosse d’inversion sous l’oxygénateur avec une électrode de niveau et le système de ventilation à côté de l’appareil.

2. Extraction chirurgicale du bloc cardio-pulmonaire.

1. anesthésie:
   1. Utiliser une combinaison d’un sédatif (xylazine) et d’un barbiturique (pentobarbital).
      note: Différents cocktails anesthésiques peuvent être utilisés sans effet sur les résultats expérimentaux.
   2. Tout d’abord, enfermez les lapins néo-zélandais en bonne santé avec une seule injection intramusculaire de chlorhydrate de xylazine (3-5 mg / kg). Assurez-vous que les lapins restent calmes et détendus pour permettre une manipulation ultérieure après quelques minutes de l’injection.
   3. Après la sédation, utilisez les veines marginales (latérales) de l’oreille comme accès pour anesthésier les lapins avec une injection intraveineuse de pentobarbital sodique (28 mg/kg).
2. surveillance:
   1. Pour éviter une anesthésie insuffisante ou une dépression excessive des fonctions cardiaques et respiratoires, surveillez les paramètres suivants. Pour évaluer la profondeur de l’anesthésie, effectuez un test de pincement des orteils.
   2. Assurez-vous que la muqueuse est rose. Les nuances bleues ou grises indiquent une hypoxie.
   3. Assurez-vous que la fréquence cardiaque est comprise entre 120 et 135 battements/min et que la température corporelle ne descend pas en dessous de 36,5 °C.
3. Placement des animaux :
   1. Rasez le torse du lapin et placez l'animal sur la table d'opération en position couchée. Placez le système de ventilation près de la table, derrière la tête du lapin, pour permettre de connecter les canules rapidement après la trachéotomie afin d'éviter les lésions tissulaires.
4. Incision et trachéotomie :
   1. Disséquez la peau avec une incision de la ligne médiane ventrale de 3 à 5 cm du diaphragme jusqu’au cou.
   2. À l’aide des ciseaux opératoires, coupez les 2/3 antérieurs de la trachée entre deux anneaux cartilagineux pour insérer la canule trachéale à travers la membrane fibreuse trachéale.
   3. Insérez un diamètre extérieur de 5 mm ; OD) à travers la membrane fibreuse trachéale et utilisez une suture en soie 4-0 pour la fixer soigneusement.
   4. Placez une pince ou une pince à épiler sous la trachée pour vous assurer que la canule ne se plie pas contre la trachée.
5. Ventilation à pression positive :
   1. Tant que les poumons restent à l’extérieur du thorax artificiel, utilisez une pompe respiratoire de petite espèce pour ventiler une pression positive afin d’éviter l’effondrement des poumons pendant la chirurgie.
   2. Amorcez la ventilation par la canule trachéale reliée à la pompe respiratoire rapidement après la trachéotomie et avant l’ouverture du thorax.
   3. Régler le volume courant à 10 mL/kg
      note: Selon la configuration de l’expérience et le modèle de thorax artificiel, fournir une ventilation à pression positive soit par la même pompe de ventilation utilisée pour fournir une pression négative, soit par une autre, permettant une re-canulation rapide.
6. Thoracotomie et exsanguination :
   1. Pour accéder à la cavité thoracique, utilisez un scalpel ou des ciseaux pour ouvrir la paroi du thorax et effectuer une sternotomie médiale jusqu’au tiers supérieur du thorax.
   2. Maintenez les moitiés du thorax ouvertes à l’aide de deux écarteurs. Plusieurs lambeaux pulmonaires entourent généralement le cœur.
   3. Localisez la veine cave supérieure et inférieure et référez-les avec des fils.
   4. Avant l’exsanguination de l’animal, identifiez le ventricule droit et injectez 1000 UI/kg d’héparine.
   5. Immédiatement après l’injection, ligaturez la veine cave supérieure et inférieure avec le fil pré-bouclé et effectuez l’exsanguination.
7. Prélèvement cœur-poumon :
   1. Prélevez le bloc cardiorespiratoire doucement et rapidement. Utilisez une dissection digitale directe ou des ciseaux à ressort pour séparer le tissu conjonctif afin de retirer les poumons du thorax.
   2. Disséquez le système vasculaire dans la région, ainsi que l’œsophage.
   3. Coupez à travers le manubrium sterni pour étendre la sternotomie médiale vers la canule trachéale, libérant la trachée des deux côtés du tissu de connexion.
   4. Maintenant, réséquez la trachée au-dessus de la canule trachéale. Tirez doucement la canule vers le haut dans un axe cranio-caudal pendant que la fixation dorsale de la trachée et des poumons est réséquée.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Tube Tygon E-Lab à 2 arrêts, 3,17 mm ID, 12/paquet, noir/blanc	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	N° 73-1864
Adaptateur pour ventilation à pression positive sur IPL-4	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-4312
Alimentation alternative en gaz sans pression pour IPL-4 : Pour alimenter la trachée avec un mélange de gaz différent de l’air ambiant lors d’une ventilation négative	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-4309
Unité de base pour le lapin au fœtus porc isolé Poumon perfusé	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-4138
Sérum bovin A2 :D41albumine lyophilisée en poudre	sigma	Référence 3912	500 grammes
Sonde différentielle basse pression DLP2.5, portée +- 2,5 cmH2O, connecteur HSE	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-3882
Transducteur de pression différentielle MPX, portée +- 100 cmH2O, connecteur HSE	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-0064
Éthanol de qualité HPLC absolue	Caledon
Pompe péristaltique Harvard P-230 (complète avec boîtier de commande et entraînement du moteur P-230)	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	70 à 7001
Pneumotachymètre linéaire chauffé Plage de débit de 0 à 10 L/min	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 59-9349
Régulateur de chauffage pour pneumotachymètre simple 230 VAC, 50 Hz	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 59-9703
héparine	Pise		Interface utilisateur 5000
Système central IPL-4 pour poumon isolé de lapin à poumon de porc fœtal, 230 V	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-4296
Thermostatique Lauda, type E-103, 230 V/50 Hz, volume de bain 3 L, plage de température 20 à 150°C	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-0125
Option de contrôle de la ventilation à pression négative avec régulateur de pression pour IPL-4	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-4298
Lapins de Nouvelle-Zélande
PISABENTAL (Pentobarbital sodique)	Pise	Réf. : 7833-215
Valise PLUGSYS, type 603* 7	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-0045
Module de compteur de temps PLUGSYS TCM	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	N° 73-1750
transducteur PLUGSYS (TAM-A)	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-0065
transducteur PLUGSYS (TAM-D)	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	N° 73-1793
PLUGSYS VCM-4R Module de contrôle de la ventilation avec régulateur de pression	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	73-1755
PROCINE (xylacine chlorhydrate)	Pise	Réf. : 7833-099
Canule artérielle pulmonaire pour lapin avec panier, OD 4,6 mm	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-4161
Couteau scalpel
Servocontrôleur pour la perfusion (SCP)	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-2806
Gants chirurgicaux n° 7 1/2
Gants chirurgicaux n° 8
Canule trachéale pour lapin, OD 5,0 mm	Hugo Sachs Elektronik (HSE)	Référence 73-4163

Module amplificateur de Module amplificateur de