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Article de méthode

Implantation chirurgicale d’un système sans fil pour la surveillance de la pression de la veine porte dans un modèle de Fontan Ovin chronique

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DOI :

10.3791/68936

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24 octobre 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

Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit la méthodologie chirurgicale pour l’implantation d’un dispositif de télémétrie sans fil impliquant une canulation de la veine porte pour le placement d’un cathéter de détection de pression afin de permettre une collecte continue et à long terme des pressions de la veine porte dans un modèle ovin de Fontan.

Résumé

La circulation de Fontan est caractérisée par un flux sanguin pulmonaire non pulsatile et une congestion veineuse systémique chronique, qui a été associée à plusieurs complications tardives, notamment la maladie hépatique associée à Fontan (FALD). Les modèles animaux chroniques sont un outil précieux pour étudier la physiopathologie sous-jacente à ces processus pathologiques. Cependant, l’obtention de données hémodynamiques à partir de grands animaux se déplaçant librement pose plusieurs défis. L’utilisation de systèmes de télémétrie implantables sans fil pourrait fournir un nouveau moyen d’acquérir des mesures de pression à partir de la circulation hépatique en temps réel. Le protocole suivant décrit la méthodologie chirurgicale pour l’implantation d’un dispositif de télémétrie sans fil avec canulation de la veine porte dans un modèle ovin de Fontan, permettant la collecte continue et à long terme des pressions veineuses portales et facilitant les investigations futures sur les changements hémodynamiques associés aux maladies hépatiques chroniques chez les patients atteints de Fontan.

Introduction

Le ventricule unique est un terme large englobant diverses malformations cardiaques qui entraînent la perte anatomique ou fonctionnelle d’une cavité ventriculaire. Ces malformations congénitales représentent certains des problèmes cardiaques les plus complexes, nécessitant souvent plusieurs interventions chirurgicales pour les soins palliatifs. La procédure de Fontan est un choix courant pour l’intervention et généralement l’opération culminant dans une série de chirurgies par étapes 1,2,3. Le développement de cette procédure a permis d’améliorer considérablement l’espérance de vie4. Par exemple, 80 à 90 % des patients subissant une palliation de Fontan survivent maintenant jusqu’à l’âge adulte 5,6. Par conséquent, il y a eu un taux croissant d’utilisation tardive de l’hôpital par les patients présentant une physiologie du ventricule unique 7,8.

Malgré les avantages de la procédure de Fontan sur la survie globale, la circulation qui en résulte, caractérisée par un flux sanguin pulmonaire non pulsatile et une congestion veineuse systémique chronique, est associée à une morbidité significative à long terme 9,10,11,12,13. La maladie hépatique associée à Fontan (FALD), résultant d’une hépatopathie congestive, est l’une des affections systémiques les plus fréquemment décrites survenant après l’opération, affectant environ un tiers des patients au cours du suivi à long terme 13,14,15,16. Le développement d’une cirrhose cardiaque peut nécessiter une transplantation hépatique chez un sous-ensemble de patients17. Il a également été associé à un risque accru de carcinome hépatocellulaire 18,19. La FALD est donc un domaine d’étude important parmi les chercheurs qui s’efforcent d’améliorer les résultats des patients atteints de Fontan.

À cette fin, les modèles animaux de Fontan sont un outil précieux pour étudier les changements physiologiques à terme à terme sous-jacents à de telles complications20,21. Cependant, la collecte de données hémodynamiques à long terme pose un défi important pour les grands animaux en mouvement libre. Les techniques invasives basées sur des cathéters sont limitées par leur nature transitoire, ainsi que par les risques procéduraux qui y sont associés. De plus, d’après notre expérience, nous avons constaté que l’accès au système veineux porte peut être particulièrement difficile à réaliser lors de la navigation dans le système vasculaire reconstruit de la circulation de Fontan. Par ailleurs, l’imagerie par résonance magnétique (IRM) à contraste de phase quadridimensionnelle a été utilisée comme moyen non invasif d’évaluer l’hémodynamique dans le foie22. Cependant, ce processus est coûteux et nécessite une sédation lorsqu’il est utilisé sur des modèles animaux. De plus, l’imagerie IRM n’est pas en mesure de fournir des informations sur la pression intravasculaire. De tels problèmes dans l’évaluation postopératoire des modèles animaux de Fontan chronique nécessitent le développement d’une nouvelle approche de la collecte de données.

Dans cet article, nous décrivons la méthodologie pour l’implantation réussie et l’utilisation d’un système de télémétrie sans fil pour surveiller les pressions de la veine porte dans un modèle ovin de Fontan. Cette technique fournit un moyen rentable et facilement accessible d’obtenir des données hémodynamiques à long terme à partir de la circulation veineuse portale. L’application de cette technologie dans des modèles précliniques pourrait être utile pour étudier la physiopathologie hépatique de Fontan et identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques visant le traitement ou la prévention de la FALD.

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Protocole

Ce protocole expérimental a été approuvé par le Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux de l’Institut de recherche Abigail Wexner de l’Hôpital national pour enfants (AR20-00121). Toutes les procédures ont respecté les directives décrites dans le Guide d’utilisation et de soins des animaux de laboratoire de l’Institut national de la santé. Cette recherche a suivi les lignes directrices de la recherche animale : rapport des expériences in vivo . Des moutons Dorset âgés de 3 à 13 mois et pesant entre 24,5 et 40,5 kg ont été logés dans un environnement exempt d’agents pathogènes au moins une semaine avant l’opération, après quoi ils ont subi une évaluation vétérinaire pour l’autorisation chirurgicale. L’équipement et les réactifs utilisés dans l’étude sont énumérés dans la table des matériaux.

1. Anesthésie et mise en place préopératoire

  1. Préparez les animaux à la chirurgie comme décrit précédemment23.
  2. Administrer la sédation en injectant une combinaison de kétamine (4 mg/kg) et de diazépam (0,5 mg/kg) par la veine jugulaire interne (IJ).
  3. Introduire une sonde endotrachéale à lumière unique de 8 à 9 mm dans la trachée pour maintenir les voies respiratoires et avancer une sonde orogastrique pour faciliter la décompression de l’estomac et du rumen.
  4. Établissez l’accès veineux à l’aide d’un cathéter à lumière unique de 16 à 18 G placé dans l’IJ droite ou la veine saphène latérale pour permettre l’administration continue de liquide, l’infusion à débit continu (IRC) de propofol et l’administration du médicament au besoin.
  5. Positionnez une ligne artérielle de 22-24 G dans l’artère auriculaire pour permettre une surveillance continue de la pression artérielle.
  6. Tout au long de la procédure, l’anesthésie doit être maintenue à l’aide d’isoflurane inhalé à des concentrations de 1 à 3 % dans de l’oxygène à 100 % et/ou de propofol à 20-45 mg/kg/h.
  7. Fournir une antibioprophylaxie en administrant de la céfazoline à une dose de 25 mg/kg environ 30 minutes avant l’incision chirurgicale, avec une administration répétée toutes les 8 heures en peropératoire si nécessaire.
  8. Placez le mouton en position de décubitus latéral gauche sur la table chirurgicale.
  9. Rasez les moutons sur un large pourtour allant de la cuisse à la partie inférieure de la cage thoracique dans le sens céphalo-caudal et de la colonne vertébrale au milieu de l’abdomen, juste au-dessus du chevet du lit, dans le sens dorso-ventral (figure 1A).
  10. Préparez le périphérique de télémétrie comme décrit précédemment23. Remettre l’appareil à zéro à la pression atmosphérique sur une surface plane alors qu’il est dans son emballage d’origine avant l’implantation.

2. Exposition de la veine porte

  1. Faites une incision sous-costale d’environ 20 cm, 3 cm caudale à la cage thoracique inférieure droite.
  2. Utilisez l’électrocautérisation pour diviser les muscles obliques externes, obliques internes et transverses de l’abdomen.
  3. Soulevez et incisez brusquement le péritoine avec des ciseaux pour pénétrer dans l’abdomen, en prenant soin de ne pas provoquer d’entérotomie.
  4. Rétractez le céphale hépatique et le rumen, l’estomac, l’intestin grêle et le côlon dans les directions médiale et caudale pour révéler la triade porte dans le ligament hépatoduodénal.
  5. Souvent, un ganglion lymphatique situé sur la veine porte peut être identifié. Lister les vaisseaux lymphatiques au-dessus et au-dessous de ce ganglion et exciser le ganglion (Figure 1B).
  6. À l’aide d’une combinaison de dissection émoussée et tranchante, continuez à disséquer autour de la veine porte vers le céphale hépatique et le pancréas caudalement pour créer de l’espace pour la mise en place d’une pince latérale vasculaire.

3. Création de la poche pour appareil

  1. Créez une poche sous-cutanée pour la mise en place du corps de l’appareil de télémétrie en faisant une incision transversale séparée de 6 cm à travers la peau du côté droit du bas-ventre, d’environ 15 à 20 cm caudale et parallèle à l’incision sous-costale.
  2. Séparez soigneusement la graisse sous-cutanée et le tissu conjonctif pour former une poche de 6 × 4 cm sur le muscle oblique externe, en utilisant à la fois l’électrocautérisation et la dissection contondante.
  3. Insérez le dispositif de télémétrie dans la poche sous-cutanée et fixez-le en place à l’aide d’une suture en soie 2-0.
  4. Formez un tunnel sous-cutané s’étendant de la poche de l’appareil à l’incision sous-costale, et faites passer le cathéter de pression correspondant au canal de pression artérielle (PA) par cette voie.
  5. Placez les sondes d’ECG et le cathéter de pression inutilisés de l’implant de télémétrie dans la poche sous-cutanée le long du corps de l’appareil (Figure 1C).

4. Canulation de la veine porte

  1. De retour au site chirurgical principal, placez un point de fil de bourse à l’aide d’une suture en polypropylène 6-0 à la surface de la veine porte au site de canulation et fixez la suture avec un garrot en plastique.
  2. Remplissez l’embout en gel du cathéter à pression avec du gel non compressible à haute viscosité pour éviter la coagulation à l’intérieur de l’embout, en veillant à ce qu’il n’y ait pas de bulles d’air.
  3. Administrer une dose d’héparine par voie intraveineuse (100 unités/kg) 3 min avant le clampage vasculaire et la canulation.
  4. Appliquez une pince latérale vasculaire le long de l’axe longitudinal de la veine porte entourant la suture du cordon de bourse.
  5. À l’aide d’une lame de scalpel #11, faites une incision précise dans le vaisseau au centre du point de cordon de bourse, puis élargissez doucement l’ouverture avec la pointe d’un hémostatique incurvé.
  6. Insérez le cathéter de détection de pression dans la veine porte, puis serrez le garrot et retirez la pince latérale.
  7. Avancez le cathéter d’environ 3 cm vers le foie, puis serrez et attachez la suture du cordon de bourse.
  8. À un endroit séparé le long de la veine porte, placez un autre point de cordon de bourse avec du polypropylène 6-0.
  9. Insérez une aiguille d’angiocathéter de 18 G au centre de cette suture de cordon de bourse et connectez-vous à un transducteur de ligne artérielle pour obtenir des pressions directes de la veine porte.
  10. Réétalonnez le dispositif de télémétrie en entrant la différence de pression dans la veine porte obtenue à partir de l’aiguille de l’angiocathéter et du cathéter du dispositif comme valeur de décalage dans le logiciel de télémétrie.
  11. Retirez l’aiguille et attachez la suture du cordon de bourse.
  12. Appliquez quelques gouttes de colle cutanée au site d’insertion du cathéter du dispositif pour vous assurer qu’il reste stable dans la veine porte.

5. Clôture et fin de la procédure

  1. Rapprochez le muscle de la paroi abdominale et le fascia à l’aide d’une suture résorbable 0-0 avec le cathéter sensible à la pression sortant de l’abdomen par l’incision.
  2. Administrer des injections intramusculaires de suspension de liposomes de bupivacaïne (5,3 mg/kg) pour le contrôle de la douleur postopératoire.
  3. Fermez la peau aux deux incisions avec des sutures dermiques profondes et sous-cuticulaires à l’aide de sutures résorbables 3-0 et 4-0, respectivement.
  4. Sevrez l’animal de la sédation et récupérez comme décrit précédemment23.

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Résultats

Résultats chirurgicaux
Au total, 6 moutons ont subi l’implantation d’un dispositif de télémétrie sans fil avec canulation de la veine porte (tableau 1). Aucun animal n’a présenté de complications postopératoires majeures associées à l’implantation du dispositif. Les 6 moutons ont subi une procédure de Fontan en une seule étape, qui comprenait une connexion cavopulmonaire totale avec détachement de la CVS et de la veine cave inférieure (VCI) de l’oreillette droite, une anastomose direc...

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Discussion

Nous avons développé une nouvelle méthode chirurgicale pour l’implantation d’un dispositif de télémétrie sans fil afin de faciliter la collecte continue et à long terme des pressions de la veine porte dans un modèle ovin de Fontan chronique. Le dispositif a été implanté avec succès chez six moutons sans complications majeures. Les données recueillies à l’aide de cette technique peuvent éclairer les recherches futures sur l’association entre les changements hémodynamiques localisés dans l...

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.

Remerciements

Nous exprimons notre gratitude au personnel vétérinaire dévoué du Centre de recherche animale. Nous tenons également à exprimer notre gratitude à Mary Walker, D.M.V., M.S., pour son expertise inestimable et ses soins vigilants tout au long de l’étude. Ce projet a été financé par Additional Ventures Cures Collaborative (Palo Alto, CA), la Fondation Brett Boyer (Laguna Beach, CA) et l’American Heart Association (Oakland, CA).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Solution de chlorure de sodium à 0,9 %Société de soins de santé BaxterPharmacieRéanimation liquidienne peropératoire et rinçage des plaies
Cathéter intraveineux de 16 gBD382259Pour l’administration de fluides et de médicaments et la confirmation de la pression veineuse porte
Cathéter intravasculaire de 22 gBD381423Pour artériel  ; surveillance de la pression artérielle
Alcool isopropylique à 70 %Aspen Vet11795782Solution de nettoyage topique
Cartouche ACTAbbot DiagnosticsRéférence 03P86-25Temps de coagulation activé
Pince à serviettes BackhausMedlineMDS1411111Pour fixer le champ stérile
BanamineHospira PharmaceuticalsPharmacieContrôle de la douleur postopératoire : concentration 50 mg/mL, dose 2,2 mg/kg
Brassard de tensiomètreRoyal Philips9.89803E+11Surveillance non invasive de la pression artérielle
Chlorhydrate de bupivacaïneHospira PharmaceuticalsPharmacieAnesthésique local : concentration 2,5 mg/mL, dose 2,5 mg/kg
BuprénorphineHospira PharmaceuticalsPharmacieContrôle de la douleur postopératoire : concentration 0,3 mg/mL, dose 0,03 mg/kg
Porte-aiguille CastroviejoMedlineMDS0750386Porte-aiguille pour la suture des vaisseaux sanguins
Tampon nettoyant CauterySanté Cardinal300-2SSPour nettoyer la pointe du crayon de cautérisation
Crayon CauteryMedlineESRK3002LPour la dissection par électrocautérisation
CéfazolineHospira PharmaceuticalsPharmacieAntibioprophylaxie
CetacaineCétilite220Spray anesthésique topique pour l’intubation
ChloraprepBD930825Antiseptique topique
Pince atraumatique DebakeyMedlineMDS1130630FPour la manipulation des tissus
Pince vasculaire Debakey SatinskyMedlineMDS1438413Isoler le point d’accès dans la veine porte
DiazépamHospira PharmaceuticalsPharmacieSédatif : concentration 5 mg/mL, dose 0,5 mg/kg
Dérivations ECG3M2570Surveillance ECG
Sonde endotrachéale, taille 8-9Covidien86452, 86114 ou 86454Pour sécuriser les voies respiratoires
Pince hémostatique HartmannMedlineMDS1221109Pour clamper les vaisseaux sanguins et tenir les petites sutures
HéparineHospira PharmaceuticalsPharmacieAnticoagulant : 1 000 unités USP/mL
L’isofluraneSociété de soins de santé BaxterPharmacieAnesthésique : dose 1-3 %
Pince Kantrowitz (angle droit)MedlineMDS1243528Pour une dissection contondante autour de la veine porte
KétamineHospira PharmaceuticalsPharmacieSédatif : concentration 100 mg/mL, dose 4 mg/kg
Champ de laparotomieMedlineDYNJP3008Champ stérile
Gelée lubrifianteMedlineMDS0322273ZLubrifiant pour sonde endotrachéale
Porte-aiguille Mayo HegarMedlineMDS2418420FPorte-aiguille lors de la suture des tissus mous
Ciseaux MayoMedlineMDS0816121Pour couper la suture
Ciseaux courbes MetzenbaumMedlineMDS3223226Pour une dissection nette
Aiguilles et seringuesSanté Cardinal309604Pour l’administration intraveineuse et sous-cutanée de médicaments  ;
OptixcareAventixOPX-4252Lubrifiant cornéen
Sonde orogastriqueJorgensen Lab, Inc.J0348RPour la décompression de l’estomac et du rumen
Suture en soie Perma-HandÉthiconC016DPour la ligature des vaisseaux sanguins et la fixation sous-cutanée de l’appareil de télémétrie
Appareil de télémétrie sans fil numérique PhysioTelData Sciences InternationalModèle L21Implant de dispositif de télémétrie sans fil
Percer les micropincesMedlineMDG384908Manipulation des petites aiguilles  ;
Garrot en plastique et collet de sutureMedtronic  ;79013Pour faciliter l’hémostase lors de la canulation des vaisseaux
Sac à pressionCarefusion64-10029Pour la surveillance de la pression artérielle
Kit de transducteur de pressionEdwards Sciences de la vieVSYPX12NPour artériel  ; surveillance de la pression artérielle
Suture Prolene 6-0Éthicon8307HPoint de cordon de sac à main pour canulation de récipient
Le propofolFresenius KabiPharmacieAnesthésique : concentration 10 mg/mL, dose 20-45 mg/kg/h
Clip lingual de l’oxymètre de poulsNellcorPO736Pour l’oxymétrie de pouls
Lame de scalpel #10MedlineMDS15310Pour les incisions cutanées
Lame de scalpel #11MedlineCISION11CSPour l’incision dans la veine porte
Pince à amygdales de SchnidtMedlineMDS5018719Pour la dissection contondante dans le tissu sous-cutané
Brancard SoftCarryQuatre drapeaux au-dessus d’AspenSSTR-4Pour le transport d’animaux
Bol stérileLSL Secteurs d’activité5232Pour retenir la solution saline
Éponge de gaze de coton stérile détectable aux rayons XMedlineNON21430LFAbsorption de fluide
Serviette stérile jetable pour salle d’opérationMedlineMDT2168201Champ stérile
Adhésif cutané topiqueÉthiconDHVM12Pour fixer le cathéter du dispositif de télémétrie en place au site d’insertion dans la veine porte
Orifice en TMedlineDYNDTN0001Connecteur de tubulure de cathéter intraveineux
Poche de drainage d’urineCovidien3512Se connecte à la sonde orogastrique pour recueillir les fluides gastriques
Trocart vétérinaire avec styletBraintree Scientific, Inc.TRO-STY 7B-12Pour guider le cathéter du dispositif de télémétrie à travers le tissu sous-cutané
Suture Vicryl 0ÉthiconJ346HFermeture du fascia de la paroi abdominale
Suture Vicryl 2-0ÉthiconVCPB269HFermeture des tissus mous sous-cutanés
Suture Vicryl 3-0ÉthiconVCPB416HFermeture de la couche dermique profonde
Suture Vicryl 4-0ÉthiconJ494HRapprochement de la couche sous-cuticulaire
Couverture chauffanteJorgensen Lab, Inc.J1034BPour maintenir la température corporelle de l’animal
Aspiration de l’embout de l’ampoule YankauerMedlineDYND50138Gestion des déchets stériles

Références

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