26 juin 2011
L'utilisation de porcs domestiques et les miniatures dans la science a considérablement augmenté ces dernières années. En démontrant comment effectuer une intubation, cathétérisme vésical transurétrale, l'artère fémorale et cathétérisme de la veine, ainsi que la perfusion transcardial, nous visons à accroître davantage la valeur de miniporcs Göttingen en recherche biomédicale.
L’intubation endotrachéale doit être effectuée chaque fois qu’un mini-porc subit une anesthésie générale pour faciliter la chirurgie, car elle maintient une voie respiratoire perméable, permet une ventilation assistée et protège les voies respiratoires contre l’aspiration. Les mini-porcs peuvent être intubés à partir de différentes positions, mais avoir l’animal sur le dos a tendance à être plus facile pour ceux qui effectuent régulièrement une intubation humaine car il présente les voies respiratoires d’une manière similaire à celle des moyens de ventilation assistée. L’équipement nécessaire à l’intubation endotrachéale est : élingues pour l’ouverture de la bouche, aspiration à basse pression avec embout émoussé, laryngoscope vétérinaire à lame droite entre 17 et 25 centimètres de long, style seringue avec stéthoscope à air et ruban adhésif.
Pour l’éviscération adulte et les mini-porcs. Une sonde endotrachéale de cinq à sept millimètres est appropriée. Dans cette vidéo, un tube de 5,5 millimètres a été utilisé.
Le mini cochon est placé sur le dos et correctement soutenu. Afin de s’assurer que le passage laryngé est maintenu droit, la langue est légèrement tirée et la mâchoire maintenue ouverte par un assistant. Sans trop étendre la tête, la rotation des voies respiratoires ou une extension excessive de la tête peut obstruer les voies respiratoires, ce qui rend l’ouverture laryngée plus difficile à identifier.
Le laryngoscope est utilisé pour enfoncer la langue et l’extrémité de l’aspiration est utilisée pour déplacer l’épiglotte du palais mou. L’extrémité du laryngoscope est ensuite utilisée pour presser l’épiglotte vers le haut vers la base de la langue, révélant l’ouverture laryngée. L’ouverture des rétinoïdes permet d’afficher les cartilages et les cordes vocales et le tube endotrachéal est avancé doucement avec une légère rotation dans la trachée.
Pendant l’expiration, le ballonnet du tube est gonflé selon les spécifications du fabricant. Tout en prenant soin d’éviter un gonflage excessif, qui peut provoquer un gonflement et un œdème des voies respiratoires, les porcs ont une bronche pour ventiler le lobe du pulmon crânien droit. Il est donc important de placer le tube au-dessus de la bifurcation trachéale.
Ceci est facilité par l’utilisation de la bonne taille de tube et par la fixation de l’extrémité proximale du tube au niveau du museau à l’aide de ruban adhésif. Lorsque le mini porc est correctement intubé, un passage libre de l’air doit être ressenti à travers le tube et l’auscultation thoracique doit révéler des bruits de respiration dans les côtés gauche et droit du thorax. Lors de la connexion du ventilateur avec système de surveillance au mini-porc, les valeurs expiratoires physiologiques de dioxyde de carbone doivent être mesurables et la courbe de dioxyde de carbone qui suit le schéma respiratoire décidé par les réglages du ventilateur peut être observée.
L’intubation endotrachéale des mini-porcs peut être difficile car le passage laryngé est étroit et la membrane muqueuse des cordes vocales est facilement traumatisée. Si un tube trop grand ou trop de force est utilisé, l’utilisation d’un spray de xylocaïne ou d’un relaxant musculaire peut faciliter l’introduction du tube. Mais l’utilisation de bloqueurs neuromusculaires ne doit être effectuée que par du personnel bien formé à de telles procédures.
Le cathétérisme vésical peut être utilisé comme moyen de surveiller la production d’urine, ce qui peut fournir des informations utiles sur l’état d’hydratation ainsi que sur la fonction rénale et cardiovasculaire pendant les longues procédures chirurgicales. Le cathétérisme de la vessie par l’urètre est facile à faire chez les porcs femelles. Bien que cette procédure soit extrêmement difficile, peut-être impossible chez les mâles pour les mini-porcs adultes, un cathéter de Foley français de taille huit ou 10 est approprié en raison de la courbure et de la taille de l’urètre externe.
L’ouverture d’un cathéter avec un stylet est préférable. L’équipement nécessaire comprend une pince à bec émoussé au spéculum, une seringue avec du lubrifiant salin et un sac de drainage d’urine en système fermé. Afin de visualiser au mieux l’orifice urétral externe lors du cathétérisme, le mini porc est placé sur le dos avec le support sous la région lombaire.
Pendant qu’un assistant tire la grue des pattes arrière, l’ouverture urétrale externe de la femme est située dans le plancher du vagin, à environ un tiers à la moitié de la distance jusqu’au col de l’utérus. Cependant, comme l’animal est placé sur le dos, la position de l’ouverture urétrale semblera inversée. Le cathéter est contrôlé à l’aide de la pince à pointe émoussée, de sorte que l’extrémité du cathéter est dans le prolongement de la pince.
Insérez soigneusement le cathéter dans l’ouverture urétrale. L’urètre est facilement traumatisé si trop de force est utilisée lors du cathétérisme, cependant, une légère résistance peut initialement être ressentie jusqu’à ce que le cathéter ait dépassé le sphincter urinaire externe. Si ce problème persiste, cela peut indiquer que l’animal n’est pas assez profondément sédatif.
La solution est d’attendre un moment et de laisser l’anesthésie faire son effet. Lorsque le cathéter atteint la vessie, retirez le style et l’urine s’écoulera. Gonflez le ballon avec une solution saline selon les spécifications du fabricant et tirez doucement le cathéter jusqu’à ce que le ballon s’accroche au col de la vessie.
Fixez le sac de drainage d’urine à système fermé, collez le cathéter à la queue pour éviter le déplacement accidentel du cathéter. Lorsque l’animal est manipulé avec une formation et une expérience appropriées, le cathétérisme transurétral de la vessie peut être effectué sans difficulté. Cette procédure peu invasive peut empêcher la contamination d’équipements techniques médicaux délicats et l’extension douloureuse de la vessie, ce qui peut nuire à l’animal et influencer l’expérience en raison de l’augmentation du tonus vagal et de l’altération des paramètres physiologiques.
Le cathétérisme artériel et veineux est utile pour obtenir des échantillons de sang répétés et surveiller divers paramètres physiologiques. Lors de la réalisation d’un cathétérisme vasculaire dans les études de survie, une technique d’asepsie stricte doit être utilisée pour éviter les infections. L’équipement nécessaire comprend un scalpel, une pointe émoussée, des ciseaux chirurgicaux, une pince à tissus, une petite pointe émoussée, une pince chirurgicale, un petit écarteur de tissu auto-rétenteur, des échanges chirurgicaux de porte-aiguilles, une suture avec une solution saline héparinisée à l’aiguille comme liquide de chasse pour maintenir la perméabilité du cathéter.
Deux canules IV de calibre 18, deux quatre gaines à pointe brillante française avec introducteur et fil seldinger G. La profondeur de l’anesthésie est évaluée en testant le réflexe de douleur interdigital. L’artère et la veine fémorales sont approchées avec le mini porc placé sur le dos et la patte arrière rétractée latéralement.
Identifiez dans le pli cutané entre le muscle gracilis et le muscle sartorique où la pulsation de la partie superficielle de l’artère saphène médiale disparaît. Faites une incision cutanée superficielle longitudinale crânienne jusqu’à ce point, évitant ainsi d’endommager par inadvertance les vaisseaux saphènes médiaux. Utilisez des ciseaux à bout émoussé pour disséquer le tissu sous-cutané sous-jacent.
La division fasciale du muscle sartorius et gracilis est divisée crânienne au site de pénétration des vaisseaux saphènes médiaux. D’abord avec une petite pointe émoussée, des pinces chirurgicales, puis numériquement, les deux groupes musculaires sont séparés avec un petit écarteur de tissu auto-retenant tout en prenant soin de ne pas endommager le nerf fémoral et les vaisseaux, l’artère est isolée sur une longueur d’environ un à deux centimètres. À l’aide de la dissection émoussée, tournez l’aiguille biseautée ven flon de sorte que la lumière soit tournée vers le haut.
Pliez un peu l’aiguille pour qu’elle suive plus facilement la courbure du vaisseau. N’oubliez pas de vérifier si l’aiguille peut encore se déplacer d’avant en arrière. L’artère est perforée.
L’aiguille se rétracte et le fil de guidage seldinger est inséré à travers le tube ventonnaire. Retirez le tube ven flon tout en exerçant une légère pression sur l’artère pour assurer la fixation du fil G. La gaine avec introducteur est insérée sur le fil de salter et avancée jusqu’à la position souhaitée, après quoi l’introducteur et le fil sont retirés.
La veine fémorale est située juste en dessous et médialement de l’artère. Après avoir isolé la veine à l’aide d’une dissection émoussée, la veine est canulée comme décrit précédemment pour l’artère. Pour vérifier que l’artère et la veine sont correctement cathétérisées, prélevez du sang dans les deux gaines et comparez la couleur des échantillons.
Chaque fois que vous prélevez un échantillon de sang, n’oubliez pas de rincer les cathéters avec une solution saline héparinisée. Afin de maintenir la perméabilité du cathéter, les cathéters sont sécurisés et la peau est fermée. Avec quelques sutures, une boucle vasculaire peut être placée autour de l’artère et de la veine afin de fixer les vaisseaux avant la ponction.
Malgré ses avantages, on évite généralement cette étape supplémentaire car elle nécessite une dissection excessive des vaisseaux et augmente le risque d’endommager les branches latérales et profondes. La présente séquence montre comment cathétériser les vaisseaux fémoraux. Le cathétérisme des vaisseaux fémoraux est préférable au cathétérisme des vaisseaux du cou pour faciliter l’accès.
Lors de la réalisation d’expériences impliquant la neurochirurgie stéréotaxique basée sur le cadre et l’imagerie cérébrale, la perfusion transcardique est la méthode de fixation la plus efficace et donne des résultats prééminents. Lors de la préparation des mini organes de porc pour l’histologie et l’histochimie, l’équipement suivant est nécessaire pour la procédure. Liquides de profusion pertinents au système de perfusion, seringue à canule IV, scalpel pentobarbital, pointe émoussée, ciseaux chirurgicaux, cisailles osseuses et deux grandes pinces auto-agrippantes, dont au moins une a une pointe incurvée.
Un écarteur sternal auto-retenu n’est pas absolument nécessaire, mais il facilite considérablement la procédure. La perfusion transcardique doit être effectuée dans une pièce bien ventilée dotée d’un système d’extraction des fumées à haute puissance et d’installations permettant de recueillir huit liquides et du sang en vue d’une élimination ultérieure en toute sécurité. Après avoir injecté une dose létale de Penta Barbital, testez le réflexe de douleur interdigital.
Le meilleur accès au cœur et à l’aorte est fourni par une sternotomie médiane. Faites une incision cutanée longitudinale profonde s’étendant du manubrium à l’apophyse xiphoïde du sternum. Accédez à la cavité thoracique en faisant une petite incision dans le diaphragme juste en dessous de l’apophyse xiphoïde.
Insérez les cisailles osseuses dans la cavité thoracique et coupez en deux Le sternum doit être pris en charge lors de cette procédure car le cœur peut être adhérent à un certain endroit à l’intérieur du sternum. Une fois que le sternum a été divisé, mettez en place l’écarteur sternal auto-retenu et ouvrez la cavité thoracique si elle est encore intacte, faites une petite incision dans le péricarde à l’apex du cœur, puis ouvrez numériquement le sac péricardique. Identifiez le ventricule gauche, l’oracle droit et l’aorte.
Avec la veine cavale supérieure, faites une petite incision superficielle près de l’apex du cœur et accédez au ventricule gauche en perforant le myocarde avec un instrument à pointe émoussée. Insérez la canule de perfusion à l’intérieur du ventricule gauche et déplacez la grunette de l’extrémité de la canule dans l’aorte. Lorsque la canule est palpée entre le deuxième et le troisième doigt de l’aorte, clampez la canule en place.
Avec la pince incurvée auto-maintenue, faites une incision dans l’oracle droit et commencez à injecter le fixateur à travers la canule de perfusion. Le flux de huit profuse dans l’aorte peut être ressenti et le sang s’écoulera à travers l’oracle droit incisé alors que le flux de huit Perfuse dans les vaisseaux du mini porc se poursuit. Remarquez comment la profusion systémique de para formaldéhyde induit une hyperextension des membres et des contractions de la musculature superficielle en raison de la réticulation des nerfs et des muscles par l’aldéhyde.
Lorsque vous utilisez un système de perfusion alimenté par de l’air comprimé, assurez-vous de retirer la canule ou de clamper le tube en silicone transparent avant que la cartouche ne soit vide afin d’éviter que l’air ne pénètre dans le système vasculaire. Dans la présente vidéo, nous utilisons un système de perfusion alimenté par de l’air comprimé au lieu de la gravité. L’avantage des systèmes utilisant de l’air comprimé est que la pression hydrostatique exercée est constante pendant le processus, ce qui permet d’obtenir la meilleure profusion d’organes.
Cet article traite de l'utilisation croissante des miniporcs de Göttingen en recherche biomédicale, en se concentrant sur des procédures essentielles telles que l'intubation et la cathétérisation. Il vise à améliorer la compréhension et l'application de ces techniques dans les études scientifiques.
Les techniques chirurgicales chez le miniporc de Göttingen soutiennent la modélisation préclinique en permettant la surveillance physiologique et la préservation des tissus, essentielles pour la recherche translationnelle. Ces procédures améliorent la qualité des données dans les études sur les neurosciences, le métabolisme et la fonction cardiovasculaire en réduisant la variabilité des interventions et en améliorant le bien-être animal. La maîtrise des méthodes d'intubation, de cathétérisation et de perfusion renforce la fiabilité préclinique et appuie les décisions d'aller ou de ne pas aller de l'avant dans les phases précoces des pipelines de découverte.
Ces techniques s'intègrent aux flux de travail de découverte, depuis le criblage physiologique précoce jusqu'à la validation préclinique, en soutenant une conception itérative lors des étapes de validation de cibles et d'optimisation des composés d'intérêt.