2 maggio 2025
Questo protocollo descrive la metodologia chirurgica per l'impianto di un dispositivo di telemetria wireless per animali di grandi dimensioni per consentire la raccolta continua e a lungo termine di dati emodinamici, tra cui frequenza cardiaca, pressione arteriosa, pressioni della vena cava inferiore e superiore e ritmo cardiaco.
Quindi il nostro laboratorio conduce ricerche cliniche traslazionali incentrate sulle cardiopatie congenite e abbiamo sviluppato diversi modelli animali di grandi dimensioni per valutare le prestazioni degli innesti vascolari di ingegneria tissutale, oltre a studiare i cambiamenti fisiologici tardivi associati alla circolazione del fontano. A differenza degli esseri umani, gli animali di grandi dimensioni che si muovono liberamente, il monitoraggio emodinamico post-operatorio ravvicinato e la raccolta di dati a lungo termine, possono rappresentare sfide significative. Con il nostro protocollo, siamo in grado di ottenere dati emodinamici a lungo termine e in tempo reale, che ci consentono di studiare i cambiamenti fisiologici a lungo termine, nonché di avviare terapie mirate nei nostri animali, migliorando in ultima analisi la loro sopravvivenza.
[Narratore] Posizionare la pecora nel decubito laterale destro sul tavolo operatorio e fissare l'inflessione dell'arto anteriore sinistro utilizzando una fascetta a nodo scorsoio per esporre il torace. Praticare un'incisione cutanea longitudinale di cinque centimetri sopra l'arteria carotide sinistra e la vena giugulare interna, a circa sette centimetri cranici dall'ingresso toracico. Utilizzando l'elettrocauterizzazione, sezionare il grasso sottocutaneo, il tessuto connettivo e il muscolo platisma per esporre i vasi del collo. Utilizzando una combinazione di dissezione smussata e tagliente, eliminare il tessuto connettivo circonferenzialmente dall'arteria carotide sinistra e dalla vena giugulare interna. Ora, passare una fascetta di seta 2-O a doppio anello attorno a entrambi i vasi, prossimale e distale al sito di incannulamento per la legatura temporanea dei vasi. Quindi praticare un'incisione longitudinale di sei centimetri alla base del collo sinistro tra la scapola e il rachide cervicale. Utilizzando una combinazione di elettrocauterizzazione e dissezione smussata, sezionare il grasso sottocutaneo e il tessuto connettivo per creare una tasca di sei per quattro centimetri che si estende verso la colonna vertebrale. Quindi inserire il dispositivo di telemetria nella tasca sottocutanea e fissarlo in posizione utilizzando una sutura di seta 2-0. Scavare il tunnel dell'antenna del dispositivo di telemetria sotto il tessuto sottocutaneo e fissarlo in posizione utilizzando una sutura di seta 2-0. Ora, praticare incisioni cutanee di un centimetro alla base del collo, nella parte inferiore sinistra del torace e nella parte superiore destra del torace, per il posizionamento delle derivazioni dell'elettrocardiogramma. Scavare un tunnel sottocutaneo per collegare queste incisioni alla tasca del corpo del dispositivo e guidare gli elettrocateteri nelle posizioni previste. Posizionare l'elettrodo positivo dell'elettrocardiogramma nel tessuto sottocutaneo a sinistra dello sterno inferiore, rimuovendo il tubo di silicone, che racchiude la punta del filo di acciaio sottostante. Posizionare l'elettrodo negativo nel tessuto sottocutaneo a destra dello sterno superiore. Preparare i cateteri a pressione utilizzando il gel prima dell'incannulamento. Creare un tunnel sottocutaneo dalla tasca laterale del dispositivo all'incisione mediale del collo e infilare i due cateteri a pressione utilizzando una sutura in polipropilene 6-O, posizionare un punto di corda intorno al sito di incannulamento su entrambi i vasi e fissarlo con un laccio emostatico di plastica. Quindi, stringere i lacci emostatici di seta 2-O prossimali e distali attorno all'arteria carotide, incidere con cura nel vaso al centro del punto del cordino della borsa utilizzando un bisturi a lama numero 11 e dilatare leggermente con la punta di un emostatico curvo. Inserire il catetere a pressione per il canale di pressione ventricolare sinistro nell'aorta ascendente toracica. Allentare il laccio emostatico di seta prossimale per consentire il passaggio del catetere, quindi stringere la sutura del cordino della borsa attorno al catetere. Ripetere i passaggi precedenti per incannulare la vena giugulare interna sinistra utilizzando il catetere a pressione per il canale della pressione sanguigna e farla avanzare nella vena cava superiore toracica. Confermare la posizione delle punte del catetere nella vena cava superiore toracica e nell'aorta discendente mediante fluoroscopia. Infine, riapprossimare il muscolo platisma utilizzando una sutura riassorbibile 2-O. Chiudere la pelle con suture dermiche profonde utilizzando suture riassorbibili 3-O e la regione sottocuticolare con suture riassorbibili 4-O. L'impianto di un dispositivo di telemetria wireless ha consentito il monitoraggio continuo di diversi parametri cardiovascolari, tra cui la frequenza cardiaca, la pressione arteriosa e la pressione della vena cava inferiore o superiore. Ad esempio, le tendenze emodinamiche in una pecora dopo la procedura di fontan hanno mostrato un picco della frequenza cardiaca intorno al terzo giorno, mentre la pressione inferiore della vena cava ha mostrato un lieve ma sostenuto aumento della pressione dal momento dell'intervento fino al giorno 21 post-operatorio. Variazioni nelle pressioni venose sono state osservate minuto per minuto, anche se le tendenze generali sembrano mostrare un aumento acuto sia della vena cava inferiore addominale che della vena cava superiore toracica dopo l'instaurarsi della circolazione del fontan. Le misurazioni invasive della pressione della vena cava superiore toracica hanno mostrato valori medi fluttuanti tra due e quattro millimetri di mercurio, che corrispondono strettamente alle letture del dispositivo di telemetria, che hanno una media di circa 1,1 millimetri di mercurio. La pressione addominale inferiore della vena cava era costantemente più alta durante la posizione sdraiata e diminuiva significativamente ogni volta che la pecora passava in posizione eretta.
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Questo protocollo descrive la metodologia chirurgica per l’impianto di un dispositivo di telemetria wireless per grandi animali, finalizzato alla raccolta continua e a lungo termine di dati emodinamici, tra cui frequenza cardiaca, pressione arteriosa, pressioni della vena cava inferiore e superiore e ritmo cardiaco.
Il monitoraggio emodinamico continuo in tempo reale in modelli animali di grandi dimensioni con circolazione di Fontan colma un'importante lacuna nella ricerca cardiovascolare traslazionale, consentendo una valutazione precisa e longitudinale dell'evoluzione della malattia e degli effetti delle interventi terapeutici. L'implantazione di sistemi di telemetria wireless favorisce una maggiore affidabilità predittiva nella valutazione preclinica di terapie basate su dispositivi mirati alla disfunzione circolatoria cronica. Questa capacità migliora il processo decisionale nei portafogli di sviluppo, fornendo dati fisiologici solidi per la riduzione del rischio meccanicistico e la validazione degli obiettivi nello sviluppo di dispositivi cardiovascolari.
Questo protocollo di telemetria senza fili si integra nel percorso preclinico dalla scoperta alla validazione, collegando studi meccanicistici iniziali e valutazione traslazionale di dispositivi nella ricerca e sviluppo cardiovascolare.