Cathétérisme hépatique trans-artérique de l’artère de la queue chez les rats sous vision directe : une méthode sans radiation pour établir des modèles animaux

Résumé

Ce protocole décrit une technique reproductible de chimioembolisation trans-caudale de l’abdomen ouvert chez les rats, permettant une administration précise de médicaments intra-artériels, une embolisation hépatique contrôlée et une évaluation standardisée des réponses thérapeutiques et biologiques dans des modèles de cancer du foie.

Résumé

Les modèles de tumeurs hépatiques de rat sont indispensables pour étudier la chimioembolisation transartérielle (TACE), l’administration de médicaments et la biologie tumorale. Cependant, les techniques conventionnelles utilisant l’accès carotidien ou fémoral guidé par fluoroscopie sont souvent limitées par le coût élevé des équipements, la complexité technique et les risques cumulatifs de radiation pour les opérateurs. Ce protocole propose une alternative sans radiations utilisant la cathétérisation translatérale guidée par laparotomie ouverte. Nous fournissons une description complète et étape par étape de la procédure, en commençant par une anesthésie standardisée et l’exposition de l’artère caudale ventrale (ACV). Le cœur de la technique consiste à réaliser une laparotomie médiane permettant une visualisation directe de l’anatomie hépatoduodénale, permettant ainsi l’avancement précis d’un microcathéter à 1,6 Fr dans l’artère hépatique commune (CHA) ou l’artère hépatique propre (PHA) à l’aide d’un microfil guide de 0,014 pouce. Notre étude de validation sur 32 rats démontre que cette méthode atteint un taux de réussite technique élevé de 96,9 % (31/32) avec un temps moyen de procédure de 22,5 ± 2,3 min. Cette technique offre une plateforme accessible, reproductible et transparente aux laboratoires axés sur l’évaluation thérapeutique localisée et la biologie embolique. Cette méthode abaisse efficacement la barrière à l’établissement de modèles interventionnels de haute qualité dans des environnements de recherche préclinique où l’imagerie avancée n’est pas disponible.

Introduction

Les techniques de délivrance transartérielle sont largement utilisées dans la recherche préclinique sur le cancer du foie, notamment pour modéliser la chimioembolisation transartérielle (TACE), l’administration localisée de médicaments et l’immunothérapie intra-artérielle. Cependant, les voies d’accès vasculaires conventionnelles chez les rats — y compris la canulation des artères fémorales ou carotides — sont limitées par des contraintes anatomiques, une fragilité des vaisseaux et de grandes difficultés techniques, ce qui entraîne une variabilité du taux de réussite et de la^{reproductibilité} 1,2,3,4.

L’approche de l’artère transqueue s’est imposée comme une méthode supérieure pour établir des modèles TACE en raison de son faible invasivité et de sa grande reproductibilité. Des études de Kumagai et al. ont démontré que l’accès translatéral à l’artère de la queue permet une cathétérisation sélective avec un temps moyen de procédure d’environ 9,5 min, soulignant sa faisabilité et sa courbe d’apprentissage abrupte, même pour des opérateurs ayant une expérience limitée en^{microchirurgie 5}. De même, Hong et al. ont rapporté un temps de cathétérisation plus court de 6,9 ± 1,4 min, soulignant l’efficacité de cette technique. Les avantages incluent une réduction des complications telles que l’ischémie cérébrale ou l’ischémie du membre associée aux approches carotidiennes ou fémorales, grâce à la double irrigation sanguine de la queue via des vaisseaux^{collatéraux.}

Cependant, l’utilisation des recommandations de l’angiographie par soustraction numérique (DSA) pour la cathétérisation introduit des inconvénients notables. Premièrement, l’exposition aux radiations présente des risques tant pour les opérateurs que pour les animaux lors des procédures fluoroscopiques, ce qui est particulièrement préoccupant dans les expériences à long^{terme 7}. Deuxièmement, la complexité technique du cathétérisme guidé par DSA, incluant le besoin d’équipements spécialisés et d’expertise, augmente la difficulté et le temps de la procédure.

En revanche, la laparotomie ouverte pour la cathétérisation offre des avantages distincts, principalement en éliminant la nécessité d’équipements spécialisés pour les DSA. De plus, cette méthode garantit un environnement procédural sans radiation, protégeant efficacement à la fois l’opérateur et l’animal contre les radiations ionisantes pendant la phase de cathétérisation. Cette méthode offre une solution pratique pour les études privilégiant la mise en œuvre rapide et la sécurité, en particulier dans des environnements où l’imagerie avancée n’est pas disponible. Ainsi, l’exploration de modèles TACE basés sur la laparotomie ouverte pourrait compléter les techniques existantes, facilitant ainsi des applications plus larges dans la recherche sur le cancer du foie.

Protocole

Effectuer toutes les procédures animales conformément aux directives institutionnelles concernant les soins et l’utilisation des animaux de laboratoire. Veillez à ce que toutes les étapes chirurgicales et interventionnelles respectent les protocoles animaux approuvés.

1. Anesthésie et préparation préopératoire

1. Induire et maintenir l’anesthésie.
   1. Induire une anesthésie avec 3 à 5 % d’isoflurane inhalé dans une chambre d’induction.
   2. Administrez une dose d’entretien de pentobarbital sodique intrapéritonéal à 1 % à 40 mg/kg.
   3. Appliquez une fine couche de pommade ophtalmique sur les deux yeux pour éviter la dessiccation cornéenne tout au long de la chirurgie.
2. Positionnez l’animal.
   1. Placez le rat en position couchée sur la plateforme chirurgicale.
   2. Maintenez la température corporelle à 37 °C à l’aide d’une bouillotte.

2. Exposition de l’artère caudale ventrale (ACV)

1. Créez l’incision de la queue.
   1. Identifiez un point situé à environ 5 cm de la base de la queue.
   2. Réaliser une incision longitudinale de 1,5 cm sur la surface ventrale de la queue à l’aide d’un scalpel.
2. Exposez l’artère.
   1. Effectuer une dissection nette à travers le fascia superficiel pour exposer le VCA, situé à environ 1 mm sous la peau.
   2. Disséquez et séparez les petites veines accompagnantes pour exposer complètement l’artère.
      REMARQUE : Éviter les dommages aux branches transversales résultant du VCA.

3. Conditionnement des vaisseaux

1. Réduire les spasmes artériels.
   1. Appliquez du gel de lidocaïne sur l’ACV exposé.
2. Place une cravate distale.
   1. Enroulez une suture 4-0 autour du segment distal du VCA sans serrer pour faciliter l’élévation du vaisseau aux étapes suivantes. Appliquez une pince vasculaire sur l’ACV proximale pour éviter les saignements lors de l’incision du vaisseau (Figure 1).

4. Laparotomie et exposition de l’artère hépatique (Figure 2 et Figure 3)

1. Réalisez une laparotomie médiane.
   1. Faites une incision médiane de 5 cm inférieure au processus xiphoïde avec des ciseaux droits.
   2. Ouvrez la cavité abdominale et suélez doucement le foie crânien à l’aide d’un coton-tige humide.
2. Exposez la région hépatoduodéne.
   1. Rétractez les intestins vers la cavité abdominale gauche.
   2. Exposez le hilum hépatique et identifiez les principales structures vasculaires (Figure 2A).
3. Disséque l’anatomie artérielle.
   1. Disséquez la bifurcation de l’aorte abdominale et de l’artère hépatique commune (CHA) (Figure 3).
   2. Utilisez des micro-pinces pour disséquer doucement la gaine périvasculaire, en évitant toute traction directe sur le vaisseau. Une exposition adéquate de la jonction entre l’aorte abdominale et l’AC facilite un placement rapide du cathéter lors des étapes suivantes (Figure 2B).
      ATTENTION : Un desserrement complet du tissu conjonctif périvasculaire à la surface de la CHA augmente son angle vers le haut, facilitant ainsi l’avancement fluide du fil guide et du cathéter dans le vaisseau.

5. Artériotomie et pose de cathéter

1. Contrôlez le flux sanguin proximal.
   1. Appliquez une pince vasculaire sur le VCA proximal pour éviter les saignements.
2. Réalisez une artériotomie.
   1. Utilisez des microciseaux pour faire une petite incision transversale sur le VCA.
3. Insérez le fil-guide et le microcathéter.
   1. Élever le VCA distal à l’aide de la suture de soie 4-0 pré-placée (Figure 1A).
   2. Insérez le micro-guide de 0,014 pouce dans le VCA. Avancez doucement le microcathéter à 1,6 Fr sur le fil-guide. Facilitez l’avancement en appliquant une traction douce sur la suture distale du VCA pour redresser le vaisseau. Avancez le cathéter d’environ 15 cm pour atteindre l’axe cœliaque (Figure 1B).

6. Canulation sélective et administration par médicament/embolie

1. Avancez le cathéter vers l’artère hépatique.
   1. Avancez l’ensemble fil-guide-cathéter sous visualisation directe vers la bifurcation entre l’aorte abdominale et le CHA.
   2. Placez des pinces courbées sous l’aorte abdominale et soulevez-la doucement. Ajustez la pointe de l’ensemble fil-guide-cathéter vers la bifurcation entre l’aorte abdominale et le CHA. Avancer et retirer l’assemblage tout en coordonnant avec les pinces courbes pour faciliter l’entrée rapide du fil-guide dans le CHA (Figure 3A,B).
2. Confirmez la position et préparez-vous à l’infusion.
   1. Continuez à avancer l’ensemble fil-guide-cathéter jusqu’à ce que la pointe du cathéter soit visualisée dans le PHA au niveau de l’hilum hépatique (Figure 4).
   2. Retirez le fil-guide et confirmez le flux sanguin libre à travers le cathéter pour garantir un placement intraluminal.
3. Livrez des agents.
   1. Connectez un robinet d’arrêt à trois voies et une seringue au moyeu du cathéter.
   2. Injectez l’agent prévu, un milieu de contraste ou une suspension embolique.
      ATTENTION : Utilisez des protections et des équipements de protection appropriés lors de la manipulation de médicaments chimiothérapeutiques ou d’agents emboliques.

7. Retrait du cathéter et fermeture de la plaie

1. Retirez le cathéter.
   1. Retirez le cathéter délicatement après avoir terminé la perfusion.
2. Liga le vaisseau.
   1. Attachez le VCA proximal avec un point de suture en soie 4-0 pour éviter les saignements.
3. Fermez les incisions chirurgicales.
   1. Fermez l’incision abdominale en deux couches (muscle et peau) à l’aide de sutures de soie 4-0 interrompues.
   2. Fermez l’incision de la queue avec des sutures 4-0 interrompues.

8. Réintervention (optionnelle)

1. Effectuez l’accès répété.
   1. Si une TACE répétée est nécessaire, créez une nouvelle incision plus proche de la base de la queue (environ 3 cm).
   2. Répétez les étapes 2 à 7.
      REMARQUE : Les interventions supplémentaires doivent être espacées selon la conception de l’étude et les directives de bien-être animal.

Résultats

L’efficacité technique et la sécurité du protocole de cathétérisme transcaudale sans radiations ont été évaluées dans une cohorte de validation de 32 rats, avec des indicateurs clés de performance résumés dans le tableau 1. Le succès technique, défini comme un placement stable de microcathéter dans l’artère hépatique commune (AC) suivi d’une délivrance sans obstruction de matériaux emboliques, a été obtenu chez 31 des 32 animaux (96,9 %). Le temps moyen de la procédure, ...

Discussion

La méthode de cathétérisme du rat à abdomen ouvert, trans-artère de la queue présentée ici offre une alternative pratique et reproductible aux modèles TACE traditionnels nécessitant une guidance fluoroscopique. Plusieurs études antérieures ont établi une TACE chez les petits animaux via les approches des artères caudales, utilisant généralement la DSA pour guider la cathétérisation et confirmer l’accès vasculaire 1,2,3,4,5.^<...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Microforceps à pointe émoussée (0,4 mm)	Suzhou Shiqiang	11001-12
Pinces courbes	Instruments médicaux de Shanghai (Jinzhong)	S110-3
Injection de solution physiologice héparinée	Jiangsu Wanbang Biochemical Pharmaceutical Group Co., Ltd.	H32020612
Injection d’iodixanol	Jiangsu Hengrui Pharmaceuticals Co., Ltd.	H20103675
Isoflurane	Sciences de la vie RWD	R510-22
Gel de lidocaïne	Groupe pharmaceutique Shandong Fangming	20180322
Micro-ciseaux	Instruments médicaux de Shanghai (Jinzhong)	S320-1
Microcathéter (1,6 fr)	Cardiolink Science	SS-40-1.6F
Microfil guide (0,014 pouce)	Cardiolink Science	PGW14-150A
Porte-aiguille	Instruments médicaux de Shanghai (Jinzhong)	S201-1
Microsphères PVA	Cardiolink Science	VM-20110
Lame de scalpel	Instruments médicaux de Shanghai (Jinzhong)	B102-11
Solution de pentobarbital sodique (1 %)	Shanghai Pharmaceuticals Holding Co., Ltd.	https://www.sphchina.com/
Pinces droites	Instruments médicaux de Shanghai (Jinzhong)	S110-1
Ciseaux droits	Instruments médicaux de Shanghai (Jinzhong)	S310-1
Suture (4-0) avec aiguille en 3/8 de cercle	Médecine Jinhuan de Shanghai	J-40-45
Seringue stérile jetable (1 mL, 2 mL, 5 mL)	Jiangsu Zhiyu Medical Instrument Co., Ltd.	Z-1022
Pinces dentées	Instruments médicaux de Shanghai (Jinzhong)	S112-2
Clips vasculaires	Instrument chirurgical Roboz	RS-5420