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Article de méthode

Création de deux anévrismes digérés par l’élastase sacculaire avec une hémodynamique différente chez un lapin

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DOI :

10.3791/62518

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15 avril 2021

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1Department of Neurosurgery, Kantonsspital Aarau, 2Cerebrovascular Research Group, Department for BioMedical Research, University of Bern, 3Experimental Surgery Facility, Department for Biomedical Research, Faculty of Medicine, University of Bern

Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit les étapes de création d’un modèle de lapin avec deux anévrismes digérés par l’élastase avec une hémodynamique différente (constellation de souche et de bifurcation). Cela permet de tester de nouveaux dispositifs endovasculaires dans des anévrismes présentant différentes conditions angioarchitecturales et hémodynamiques chez un seul animal.

Résumé

Les modèles animaux précliniques présentant des caractéristiques hémodynamiques, morphologiques et histologiques proches des anévrismes intracrâniens humains jouent un rôle clé dans la compréhension des processus physiopathologiques ainsi que dans le développement et l’expérimentation de nouvelles stratégies thérapeutiques. Cette étude vise à décrire un nouveau modèle d’anévrisme du lapin qui permet la création de deux anévrismes sacculaires digérés par l’élastase avec des conditions hémodynamiques différentes chez le même animal.

Cinq lapines blanches néo-zélandaises d’un poids moyen de 4,0 (± 0,3) kg et d’un âge moyen de 25 (±5) semaines ont subi la création d’un moignon microchirurgical et d’un anévrisme de bifurcation. Un anévrisme (moignon) a été créé par l’exposition à l’artère carotide commune droite (ACC) à son origine au tronc brachiocéphale. Un clip temporaire a été appliqué à l’origine de la DPA et un autre, 2 cm au-dessus. Ce segment a été traité par une injection locale de 100 U d’élastase pendant 20 min. Un deuxième anévrisme (bifurcation) a été créé en suturant une poche artérielle traitée à l’élastase dans l’anastomose de bout en bout de l’ACC droite à l’ACC gauche. La perméabilité a été contrôlée par angiographie par fluorescence immédiatement après la création.

La durée moyenne de la chirurgie était de 221 min. La création de deux anévrismes chez le même animal a réussi chez tous les lapins sans complication. Tous les anévrismes étaient patentés immédiatement après la chirurgie, à l’exception d’un anévrisme par bifurcation, qui a montré une réaction tissulaire extrême due à l’incubation de l’élastase et à une thrombose intraluminale immédiate. Aucune mortalité n’a été observée pendant la chirurgie et jusqu’à un mois de suivi. La morbidité était limitée à un syndrome vestibulaire transitoire (un lapin), qui s’est rétabli spontanément en une journée.

La faisabilité de la création d’un modèle de lapin à deux anévrismes avec des caractéristiques hémodynamiques de souche et de bifurcation et des conditions de paroi fortement dégénérées est démontrée ici. Ce modèle permet l’étude de l’évolution naturelle et des stratégies de traitement potentielles sur la base de la biologie de l’anévrisme dans différentes conditions d’écoulement.

Introduction

L’anévrisme intracrânien est une affection grave avec un taux de mortalité après rupture atteignant 50% et une invalidité à long terme chez 10-20% des patients1. La dernière décennie a vu un développement rapide des options de traitement endovasculaire mais, en même temps, aussi un taux croissant de récidive avec jusqu’à 33% de recanalisation d’anévrisme après enroulement 2,3. Pour mieux comprendre la physiopathologie sous-jacente à l’occlusion et à la recanalisation des anévrismes, ainsi que pour le développement et la mise à l’essai de nouveaux dispositifs endovasculaires, il existe actuellement un besoin de modèles précliniques fiables dont les caractéristiques hémodynamiques, morphologiques et histologiques imitent celles des anévrismes intracrâniens humains 4,5,6 . À ce jour, il n’existe pas de modèle défini comme norme pour les essais précliniques, et un large éventail d’espèces et de techniques sont à la disposition des chercheurs 7,8.

Cependant, le lapin est une espèce d’intérêt particulier en raison de la taille et des similitudes hémodynamiques entre ses artères du cou et les vaisseaux cérébraux humains, ainsi que de ses profils de coagulation et de thrombolyse similaires. Plusieurs modèles avec des anévrismes sacculaires digérés par élastase sur les artères carotides communes (ACC) ont montré des similitudes qualitatives et quantitatives avec les anévrismes intracrâniens humains en termes de conditions d’écoulement, de caractéristiques géométriques et de caractéristiques de paroi 9,10,11,12. Cette étude vise à décrire une technique pour créer un nouveau modèle d’anévrisme de lapin avec des anévrismes digérés par souche et par élastase de bifurcation chez le même animal. Les techniques chirurgicales sont inspirées de celles de Hoh et al.13 et Wanderer et al.14 avec de légères modifications pour assurer une bonne standardisation et reproductibilité et pour assurer une faible mortalité et morbidité.

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Protocole

NOTE: L’expérience a été approuvée par le Comité local pour la protection des animaux du canton de Berne, Suisse (numéro de demande BE108/16), et tous les soins et procédures ont été effectués conformément aux directives institutionnelles et aux principes 3R15,16. Les données sont rapportées conformément aux directives ARRIVE. La prise en charge périopératoire a été effectuée par un anesthésiologiste vétérinaire certifié. Pour l’étude, des lapines blanches néo-zélandaises femelles, pesant en moyenne 4,0 (± 0,3) kg et âgées en moyenne de 25 (±5) semaines, ont été logées à une température ambiante de 22 à 24 °C avec un cycle lumière/obscurité de 12 heures avec un accès gratuit à l’eau, aux granulés et au foin.

1. Phase pré-chirurgicale et anesthésie

  1. Effectuer un examen clinique tel que recommandé par l’Association des anesthésistes vétérinaires et le Collège européen et américain d’anesthésie et d’analgésie vétérinaires pour confirmer que les lapins sont en bonne santé en pesant chaque animal, en évaluant la membrane muqueuse, en documentant le temps de remplissage capillaire et la qualité du pouls, et en effectuant une auscultation pulmonaire et cardiaque ainsi qu’une palpation abdominale.
  2. Sur la base des résultats cliniques, attribuer une classification de l’American Society of Anesthesiologists (ASA) à chaque lapin17. Effectuer une intervention chirurgicale uniquement sur des animaux ayant un score ASA I.
  3. Rasez les deux oreilles externes et appliquez la crème de prilocaïne-lidocaïne sur les artères et les veines auriculaires. Obtenir une sédation profonde avec une combinaison de kétamine 20 mg / kg, de dexmédétomidine 0,1 mg / kg et de méthadone 0,3 mg / kg injectée par voie sous-cutanée (SC). Laissez les animaux tranquilles pendant 15 min. Donnez une oxygénation supplémentaire (3 L / min) à travers un masque facial desserré et surveillez avec un oxymètre de pouls.
  4. Placez une canule de 22 G dans l’artère centrale auriculaire gauche ainsi que dans une veine auriculaire. Induire une anesthésie générale avec du propofol 1-2 mg / kg par voie intraveineuse (IV) jusqu’à effet (perte du réflexe de déglutition). Procéder à l’intubation endotrachéale via un tube en silicone (diamètre intérieur de 3 mm).
  5. Rasez le front pour placer les capteurs électroencéphalographiques (EEG) pédiatriques. Raser le champ chirurgical et injecter du chlorhydrate de ropivacaïne à 0,75 % par voie intradermique.
  6. Placez le lapin sur la table d’opération en position couchée dorsale, installez une surveillance complète et connectez le tube endotrachéal à un système de cercle pédiatrique à faible résistance. Maintenir l’anesthésie avec l’administration d’isoflurane dans l’oxygène, en ciblant une concentration maximale en fin de marée (ET) de 1,3 %.
  7. Fournir une perfusion continue de lactate de sonnerie à 5 mL/kg/h par l’accès veineux. Assurer une surveillance clinique et instrumentale jusqu’à l’extubation au moyen de l’oxymétrie de pouls, de la pression artérielle Doppler et invasive, de l’électrocardiogramme à 3 dérivations, de l’EEG, de la température rectale et des gaz inhalés et expirés.
  8. Désinfectez le champ chirurgical avec de la povidone iodée du manubrium sterni aux angles de la mâchoire et appliquez le drapage stérile. Pendant la chirurgie, administrer à l’analgésie de la lidocaïne (perfusion à débit constant (IRC) de 50 μg/kg/min) et du fentanyl (IRC de 3 à 10 μg/kg/h). Effectuer une ventilation spontanée ou assistée. Permettre une hypercapnie permissive.
  9. Effectuer au moins une analyse des gaz du sang artériel pendant la chirurgie. En cas d’hypotension (pression artérielle moyenne inférieure à 60 mmHg), traitez-la avec de la noradrénaline, titrée jusqu’à effet. Utilisez un coussin chauffant ou un système chauffant à air pulsé pour prévenir l’hypothermie (visez : température rectale 37,5-38,5 °C).
    REMARQUE: Comme la pression artérielle invasive est mesurée à l’artère de l’oreille gauche, la coupure de l’ACC gauche arrêtera le flux sanguin et supprimera la courbe. La pression artérielle doit ensuite être mesurée par la technique Doppler jusqu’à la réouverture du vaisseau.

2. Chirurgie

  1. Approcher
    1. Faire une incision cutanée médiane de l’os hyoïde jusqu’à un point caudale de 1,5 cm jusqu’au manubrium sterni avec un scalpel. Préparez le tissu sous-cutané et adipeux à partir de l’incision médiale tout en effectuant une hémostase méticuleuse.
    2. Libérez le muscle sternocéphale du tissu conjonctif adhérent et appliquez la lidocaïne par voie topique (2-4 mg / kg, préférez la lidocaïne 1%) pour éviter la myoclonie. Exposez la DPA droite médialement du muscle sternocéphale et maintenez-la humide avec des écouvillons humides.
    3. Maintenant, préparez les parties latérales et proximales du muscle sternocéphale et rétractez-le médialement avec une boucle vasculaire pour exposer le CCA. Identifiez la veine jugulaire externe et protégez-la avec un micro-écouvillon humide.
    4. Disséquer soigneusement le tissu conjonctif le long de l’ACC proximale jusqu’à la bifurcation du tronc brachiocéphalique pour exposer l’artère. En présence de petites branches provenant de l’artère, coagulez-les avec le cautériseur.
      REMARQUE: Prenez soin d’éviter toute lésion nerveuse.
  2. Création d’anévrisme de souche et prélèvement de tissus pour l’anévrisme de bifurcation
    1. Avant de couper le bon CCA, mesurer le temps anticoagulation (ACT) et administrer l’héparine natrium (80 EI / kg) par voie systémique via la veine de l’oreille (effectué par l’équipe d’anesthésie) pour éviter les événements thromboemboliques.
    2. Appliquez maintenant 2 clips temporaires : le premier à l’origine de la CCA et le second à 2 cm distal de celle-ci (Figure 1A). Placer un tampon en caoutchouc sous le récipient et rincer avec de la papavérine HCL (40 mg / mL; 1: 1 dissous dans une solution saline à 0,9%) pour la vasodilatation.
    3. Retirez soigneusement l’adventice à l’aide de microciseaux. Effectuer une artériotomie sous le clip distal à l’aide d’un cathéter IV de 22 G et insérer le cathéter caudale jusqu’au clip proximal (Figure 1A,B).
    4. Rincer le segment par voie intraluminale avec du NaCl hépariné (500 U/100 mL dans une solution saline à 0,9 %) jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de sang visible, et enfin fixer le cathéter avec une ligature (4-0). Maintenant, à travers le cathéter, injecter 0,1-0,2 mL d’élastase (100 UI préalablement dissoutes dans 5 mL de Tris-Buffer) dans le segment artériel et incuber pendant 20 min (Figure 1B).
    5. Commencez par la dissection du côté gauche pour exposer le CCA gauche (voir rubrique 2.3). Après 20 minutes de temps d’incubation avec de l’élastase, éliminer la solution d’élastase et changer la seringue pour rincer le segment artériel environ 10 fois avec 0,9% de NaCl.
    6. Appliquer 2 ligatures (6-0) : la première distale de 5 mm de clip proximal et la seconde juste à proximité, sous l’artériotomie (Figure 1C). Couper le vaisseau ~3 mm au-dessus de la première ligature et une fois de plus entre la deuxième ligature et le clip distal. Conserver ce greffon autologue dans une solution héparinée (500 U/100 mL dans une solution saline à 0,9 %) jusqu’à la création de l’anévrisme de bifurcation (Figure 1D). Enfin, ouvrez soigneusement le premier clip proximal et mesurez l’anévrisme (longueur, largeur et profondeur).
  3. Création d’anévrisme de bifurcation
    1. Préparez le côté gauche en disséquant médialement le muscle sternocéphale pour exposer ~2 cm du CCA gauche. Appliquer la lidocaïne par voie topique sur le muscle pour éviter la myoclonie.
    2. Sous-tendre l’artère carotide avec une boule de gaze et un petit écouvillon avec un morceau de gant. Appliquez un peu de papavérine. HCl par voie topique (40 mg/mL; 1:1 dissous dans une solution saline à 0,9 %). Continuez à travailler sous vue microscopique: préparez la poche d’anévrisme et retirez l’adventice. Mesurer la poche d’anévrisme (longueur, largeur, profondeur).
    3. Rincez la partie ouverte du CCA droit avec du NaCl hépariné et, si nécessaire, remplacez le clip pour avoir ~1 cm pour permettre des manipulations libres pour la suture. Retirez l’adventice avec précaution et faites une incision longitudinale de ~2 mm latéralement dans le moignon de l’ACC droit.
    4. Maintenant, appliquez deux clips temporaires sur le CCA gauche pour délimiter un segment de ~1 cm et enlever l’adventice entre les deux. Effectuer une artériotomie avec une aiguille de 23 G. Rincer le segment avec du NaCl hépariné (500 U/100 mL dans une solution saline à 0,9 %). Agrandir l’artériotomie à l’aide de microciseaux à ~4-5 mm pour permettre la suture de l’ACC droite et de la poche d’anévrisme (Figure 1E). Irriguer les récipients pendant toute la procédure de suture et les protéger avec des micro-swaps humides.
    5. Effectuez l’anastomose avec une suture non résorbable 9-0.
      1. Suturer la paroi arrière proximale de la carotide droite émoussée avec 5 points de suture, en commençant par le bord proximal de l’artériotomie sur le CCA gauche. Ensuite, suturez l’arrière de la poche d’anévrisme avec 4-5 points de suture, en commençant par le bord distal de l’artériotomie sur le CCA gauche.
      2. Continuer avec la face arrière distale au niveau de l’incision de la bouche du poisson pour suturer avec la face arrière verticale de la greffe d’anévrisme avec 3 points de suture. Suturez la face avant de l’incision de la bouche du poisson avec 3 points de suture, en commençant vers le haut et en descendant.
      3. Terminez avec la suture avant entre le CCA gauche et la face avant de la greffe d’anévrisme et le CCA droit avec ~6 points de suture. Avant de terminer l’anastomose, rincer les vaisseaux avec une solution saline héparinée à 0,9% par voie intraluminale.
    6. Avant de retirer la pince, mesurez le temps de coagulation (ACT) une fois de plus, et administrez une dose adaptée d’héparine par voie systémique (cible : 2-3 fois l’ACT de base).
    7. Retirez le clip sur le CCA droit tout en exerçant une certaine pression sur l’anastomose avec des micro-écouvillons pour l’hémostase. Ensuite, continuez en retirant le clip distal du CCA gauche. S’il n’y a pas de saignement majeur, continuez à retirer le clip proximal sur le CCA gauche, pour permettre la circulation sanguine. S’il y a un saignement de l’anastomose, appliquez une certaine pression avec la boule de gaze et l’écouvillonnage; Attendez quelques minutes. S’il persiste, remplacez les clips et effectuez de nouveaux points de suture.
      REMARQUE: Une perte de sang de plus de 20-30 mL peut mettre en danger la phase de récupération.
  4. Contrôle de la perméabilité et documentation
    1. Après avoir ouvert tous les récipients, documentez les résultats photographiquement et mesurez-les (Figure 1F et Figure 2A,B).
    2. Confirmer la restauration du flux dans l’ACC distale par la courbe de pression artérielle invasive (mesurée au niveau de l’artère de l’oreille, une branche directe de la carotide externe), qui devrait également revenir à la normale.
    3. Effectuer une angiographie par fluorescence en administrant 1 mL de fluorescéine IV, à l’aide de 2 filtres passe-bande, d’une caméra vidéo et d’un projecteur de vélo. Voir les publications précédentes pour la description de l’ensemble de la procédure18,19.
  5. Fermeture
    1. Réadaptez le coussinet graisseux sur l’anastomose et suturez-le avec une suture résorbable 4-0. Enfin suture sous-cutanée et peau avec des points de suture simples utilisant une suture résorbable 4-0.

3. Phase postopératoire

  1. À la fin de la chirurgie, arrêter l’isoflurane et l’analgésie systémique sans réversion afin de maintenir l’effet analgésique. Assurez-vous que le contrôle du réflexe de déglutition est revenu avant d’effectuer une extubation trachéale.
  2. Administrer du méloxicam 0,5 mg/kg IV pour assurer l’analgésie, de l’aspirine (ASS) 10 mg/kg IV pour prévenir les événements thrombotiques immédiats, de la vitamine B12 100 μg SC et du clamoxyl 20 mg/kg IV comme antibiotique prophylactique.
  3. Fournir une oxygénation et un réchauffement supplémentaires jusqu’à ce que le lapin retrouve spontanément la position couchée sternale. Effectuer une analgésie de secours avec de la méthadone si un signe de douleur est observé. Effectuer un suivi et des soins postopératoires 4 fois par jour pendant les 3 premiers jours préopératoires, conformément aux directives pour l’évaluation et la prise en charge de la douleur chez les rongeurs et les lapins23,24.
  4. Assurer l’analgésie postopératoire avec un timbre de fentanyl (12 μg/h) appliqué sur l’oreille externe, du méloxicam 1x/SC pendant 3 jours et de la méthadone comme traitement de secours, ainsi qu’une feuille de pointage pour l’évaluation de la douleur (dossier supplémentaire).

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Résultats

La création d’un moignon et d’un anévrisme de bifurcation a réussi chez les 5 lapins blancs néo-zélandais sans complications peropératoires. Aucune mortalité n’a été observée pendant la chirurgie ou pendant la période de suivi de 24 ± 2 jours. Un lapin a présenté des complications postopératoires avec un syndrome vestibulaire et une cécité du côté droit. L’animal s’est complètement et spontanément rétabli après 24 h. Cette complication n’interférait pas avec ses activités normales (libre circulation, consommation d’eau e...

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Discussion

La technique la plus courante pour la création d’anévrisme implique la création d’un anévrisme du moignon à l’origine de la CCA droite, soit par une méthode ouverte, soit par une méthode endovasculaire. Le modèle a été validé pour être un anévrisme stable sans croissance qui reste ouvert avec le temps20,21. La deuxième technique possible consiste à créer microchirurgicalement un anévrisme de bifurcation artérielle en anastomosant le CCA droit sur celui de gauche ...

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Déclarations de divulgation

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d’intérêts.

Remerciements

Les auteurs remercient le professeur Hans Rudolf Widmer, le Dr Luca Remonda et le professeur Javier Fandino pour leur soutien scientifique et leur contribution technique à ce travail. Un merci spécial à Olgica Beslac pour ses conseils pendant les procédures et à Kay Nettelbeck pour son aide. En outre, nous remercions Daniela Casoni DVM, PhD et med. vet. Luisana Garcia, Dr Alessandra Bergadano et Dr Carlotta Detotto pour leur soutien vétérinaire dévoué.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Suture résorbable 4-0Ethicon Inc., États-UnisVCP292ZH
Suture résorbable 4-0Ethicon Inc., États-UnisVCP304H
Suture non résorbable 6-0B. Braun, AllemagneC0766070
Suture non résorbable 9-0B. Braun, AllemagneG1111140
AdrenalineAmino AG1445419tout générique
AmiodaroneHelvepharm AG5078567tout appareil
d’anesthésiegénérique Drä ; Aspirine
Sanofi-Aventis (Suisse) SA622693tout générique
AtropineLabatec Pharma SA6577083tout
générique Filtre passe-bande bleuThorlabsFD1Btout autre
filtre passe-bande vertThorlabsFGV9tout autre
clip de vaisseau Biemer (2x)B. Braun Medical AG, Aesculap, SuisseFD560Rtout autre
Pincetout autre
Indice bispectral (néonatal)tout autre
Brassard de tensiomètre (néonatal)tout autre
Projecteurtout autre
ClamoxylGlaxoSmithKline AG758808tout générique
DexmédétomidineEver Pharma136740-1tout générique
ElastaseSigma AldrichE7885
Electrocardiogramme électrodes Ephedrine
Amino AG1435734
EsmololOrPha Swiss GmbH3284044
Fentanyl (usage intraveineux)Janssen-Cilag AG98683
Fentanyl (transdermique)Mepha Pharma AG4008286
FluoresceineCuratis AG5030376
FragminPfizer PFE Switzerland GmbH1906725
Coussin chauffant ou système
Solution isotonique de chlorure de sodium (0,9 %)Fresenius KABI336769
KétaminePfizer PFE Switzerland GmbH342261
écarteurApproach
LidocaineStreuli Pharma AG747466
Longuettes
MetacamBoehringer IngelheimP7626406Medication
MethadoneStreuli Pharma AG1084546Sedaton
Micro-pinces  ; courbéUlrich Swiss, SuisseU52-015-15
Micro-pinces  ; droit 2xUlrich Swiss, SuisseU52-010-15
MicrociseauxUlrich Swiss , SuisseU52-327-15
MidazolamAccord Healthcare AG7752484
Aiguille 23 GArtériotomie
Porte-aiguille
O2-Face masque
Opération microscopeWild Heerbrugg Papaverin
Bichselapplication topique
Povidone iodineMundipharma Medical Companytout générique
Prilocaïne-lidocaïne crèmeEmla
PropofolB. Braun Medical AG, SuisseAnesthésie générale
Oxymètre
Sonde de température rectale (néonatale)
Ringer LactateBioren Sintetica SAPerfusion
RopivacainAspen Pharma Schweiz GmbH1882249Anesthésie locale
ScalpellSwann-Morton210
Rasoir
Pince
Écarteur
Bols
Micro-écouvillons stériles
Stéthoscope
Champ chirurgical
Ciseaux chirurgicaux
Seringues 1 mL, 2 mL et 5 mL
Tris-BufferSigma Aldrich93302Solution d’élastase
Applicateur à clip vasculaireB. Braun, AllemagneFT495T
Cathéter veineux et artériel 22 G
BoucleApproche
caméra vidéo ou smartphone
VitarubinStreuli Pharma AG6847559
Yasargil titan clip standard (2x)B. Braun Medical AG, Aesculap, SuisseFT242T
bipolaire sur les vélos de chauffage à air pulsé de couvercle de poulspour petits animauxpour tissus mousde tissus mouséponges en acier inoxydable vasculaire

Références

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