Técnica cirúrgica para implantação de aparelho de telemetria sem fio no dorso de suínos

Resumo

Foi desenvolvida uma nova técnica cirúrgica para implantação de dispositivos de telemetria em suínos que permite o monitoramento contínuo sem desconforto. O dispositivo é colocado na parte traseira, minimizando o risco de irritação e infecção.

Resumo

Os dispositivos de telemetria são essenciais para a pesquisa cardiovascular pré-clínica, permitindo o monitoramento contínuo de parâmetros fisiológicos como eletrocardiograma, temperatura e respiração em animais experimentais sem causar interrupções. Os métodos tradicionais, como a colocação intra-abdominal, podem causar desconforto, principalmente em porcos, devido ao hábito de deitar de bruços. Para resolver esse problema, uma nova técnica cirúrgica foi desenvolvida para implantar dispositivos de telemetria sem fio em suínos, com o objetivo de melhorar o conforto animal e manter a qualidade do sinal. Este estudo envolveu 40 porcos Yorkshire (20-30 kg). O dispositivo de telemetria foi implantado na parte traseira. Uma incisão de 2 polegadas foi feita lateralmente à coluna, seguida de dissecção romba para criar uma bolsa sob a fáscia do grande dorsal. A bolsa foi tratada com uma solução de vancomicina para prevenir infecção antes da inserção do dispositivo. As pistas foram protegidas e o local foi fechado em camadas. Todos os porcos mostraram sinais de telemetria fortes e contínuos após a cirurgia. Durante o período de acompanhamento de 180 dias, ocorreram apenas dois casos de infecção: um foi tratado com antibióticos e o outro exigiu a remoção do dispositivo. Não foi observado sangramento significativo ou perda de sinal de telemetria, e todos os animais sobreviveram até o final do estudo. Essa nova técnica oferece um método confiável para implantar dispositivos de telemetria em suínos, reduzindo o desconforto e o risco de infecção, ao mesmo tempo em que fornece dados fisiológicos de alta qualidade. Ele é promissor para uso mais amplo em pesquisas cardiovasculares pré-clínicas, melhorando o bem-estar animal e a confiabilidade dos dados.

Introdução

Os dispositivos de telemetria desempenham um papel fundamental no avanço da compreensão da fisiologia cardiovascular, particularmente em estudos usando um modelo animal de infarto do miocárdio. Ao permitir o monitoramento contínuo de sinais fisiológicos, incluindo parâmetros vitais e leituras de eletrocardiograma (ECG), esses dispositivos oferecem informações valiosas sobre as mudanças dinâmicas que ocorrem durante eventos cardíacos. Em estudos pré-clínicos, onde modelos animais como porcos são fundamentais para imitar as respostas cardiovasculares humanas, os dispositivos de telemetria tornaram-se^ferramentas indispensáveis. A capacidade de registrar o ECG continuamente em animais desenfreados e em movimento livre fornece uma perspectiva diferenciada sobre o impacto do infarto do miocárdio, permitindo que os pesquisadores capturem alterações em tempo real na função cardíaca.

Em estudos envolvendo modelos animais de infarto do miocárdio, os dispositivos de telemetria implantáveis oferecem vantagens distintas. Eles facilitam a medição de parâmetros críticos, como frequência cardíaca, com o mínimo de interrupção do comportamento natural dos animais, eliminando possíveis fatores de confusão introduzidos por dispositivos externos².

Esses dispositivos geralmente vêm com um manual com instruções para sua implantação cirúrgica, mas diferentes estudos e modelos animais podem exigir técnicas de implantação diferentes das do manual. Os locais tradicionais de implantação de telemetria, como colocação intra-abdominal ou cervical, apresentam desvantagens em modelos suínos usados em estudos cardiovasculares estendidos, incluindo desconforto potencial, interferência no acesso femoral, restrição de movimento e aumento do risco de infecção ^1,2,3. Portanto, era necessária uma abordagem alternativa que fosse compatível com o monitoramento de longo prazo em suínos não presos.

Em comparação com a colocação intra-abdominal tradicional, que pode causar desconforto, ou a colocação do pescoço, que teve taxas de sucesso mais baixas em porcos em alguns outros estudos, essa abordagem dorsal visa melhorar o bem-estar, mantendo a qualidade dos dados.

O objetivo principal deste estudo foi desenvolver e validar uma nova técnica cirúrgica para implantar dispositivos de telemetria sem fio nas costas de porcos para garantir o conforto e a confiabilidade dos animais. O objetivo era aproveitar os benefícios do monitoramento contínuo do ECG por um período prolongado (até 180 dias). Essa técnica foi desenvolvida em resposta às limitações observadas nos métodos tradicionais de implantação (por exemplo, colocações intra-abdominais, inguinais e cervicais), que em suínos estão associadas a um risco substancial de desconforto, mobilidade limitada, interferência no acesso vascular e infecção. Desenvolvemos essa nova abordagem dorsal para melhorar o bem-estar animal, reduzir as complicações pós-operatórias e manter a qualidade do sinal confiável durante o monitoramento de longo prazo em animais soltos.

Protocolo

Todos os procedimentos em animais foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC) do Texas Heart Institute. Os animais foram implantados com o sistema digital EMKA easyTEL+L-EEEETA (https://www.emkatech.com/product/easytel-large-animals/).

1. Preparações pré-operatórias para animais de experimentação

1. Utilizar porcos Yorkshire, de ambos os sexos, com peso compreendido entre 20 kg e 30 kg. Não alimente os porcos 12-24 h antes do início da anestesia, mas permita o acesso à água.

2. Sedação e anestesia

1. Administre Telazol (tiletamina e zolazepam; 2-6 mg / kg intramuscular [IM]) e sulfato de atropina (0,02-0,05 mg / kg IM). Aguarde de 10 a 15 minutos para que os medicamentos induzam a sedação e, em seguida, transporte o porco para a sala de preparação. Confirme a anestesia adequada pela ausência de tônus da mandíbula e falta de resposta ao beliscão do dedo do pé. Aplique uma pomada oftálmica em ambos os olhos para evitar o ressecamento da córnea durante a anestesia.
2. Coloque uma máscara facial para administrar oxigênio e isoflurano a 3% até que o relaxamento adequado do tônus da mandíbula permita a intubação endotraqueal.
3. Intubar o porco com visão direta das pregas vocais. Conecte o porco a um ventilador de volume e mantenha a anestesia por inalação de isoflurano (0,5%-3,0%) em O₂ (40%-100%).
4. Coloque um cateter intravenoso (IV) em uma veia da orelha. Raspe a área sobre a veia auricular lateral e desinfete-a com álcool isopropílico a 70% seguido de solução de iodopovidona. Insira um cateter de 20 a 22G na veia, usando técnica asséptica, em seguida, prenda o cateter com fita adesiva e lave-o com solução salina estéril para confirmar a permeabilidade.
5. Administre buprenorfina (Buprenex; 0,005-0,015 mg / kg IM), flunixina meglumina (1,1-2,2 mg / kg IV ou IM) e ceftiofur (Naxcel; 3-5 mg / kg IM).
6. Depile o peito, a parte superior das costas, a parte inferior das costas e as porções distais de todos os quatro membros, especificamente as áreas sobre a face anterior dos cascos, usando uma tesoura elétrica para expor totalmente a pele para a colocação do eletrodo. Limpe todas as áreas raspadas com gaze estéril embebida em álcool isopropílico 70%, limpando em movimentos circulares do centro para fora para remover detritos e óleos em preparação para o drapeado estéril. Coloque eletrodos adesivos de ECG em todos os quatro membros, garantindo um contato firme com a pele para minimizar os artefatos de sinal.

3. Procedimento cirúrgico

1. Na sala de cirurgia, coloque o porco sobre a mesa na posição ventral. Manter a anestesia com inalação de isoflurano (0,5%-3,0%). Inicie a infusão IV de plasmalyte a 10-15 mL / h.
2. Preparo do sítio cirúrgico
   1. Limpe o local pretendido da incisão cirúrgica na parte superior esquerda das costas e a área raspada circundante (aproximadamente 15 cm x 15 cm) com gaze estéril embebida em álcool isopropílico a 70%. Limpe do centro para fora até que não haja sujeira ou detritos visíveis na gaze. Deixe o álcool secar completamente ao ar.
   2. Realize uma esfoliação cirúrgica estéril usando solução de esfoliação de iodopovidona e gaze estéril. Aplique o esfoliante com movimentos firmes e circulares, começando na linha de incisão e movendo-se para fora em círculos expansivos. Continue esfregando por pelo menos 5 min, usando gaze nova conforme necessário.
   3. Aplique a solução de iodopovidona com gaze estéril ou palitos de esponja, movendo-se novamente do centro para fora. Deixe esta camada final de tinta secar completamente ao ar; não limpe.
   4. Isole a área cirúrgica preparada com campos cirúrgicos estéreis.
3. Identifique os pontos de referência anatômicos para a incisão. Esses pontos de referência formam um triângulo que compreende a coluna vertebral (borda superior), a escápula (borda esquerda) e a borda inferior do músculo trapézio (borda direita; Figura 1).
4. Usando uma lâmina número 10, faça uma incisão longitudinal de 2 polegadas aproximadamente 2 polegadas lateralmente da coluna.
5. Após a incisão da epiderme, use um eletrocautério para avançar através do tecido subcutâneo e, em seguida, divida o músculo trapézio. Tome cuidado especial para dividir todas as camadas fasciais.
6. Uma vez que a camada fascial interna tenha sido dividida, use a dissecção romba com o dedo indicador e médio para criar uma bolsa nessa camada. Verifique se a ponta da escápula está ao alcance das pontas dos dedos. Após a dissecção, a ponta da escápula será palpável na extensão da bolsa (Figura 2).
7. Verifique se o dispositivo de telemetria cabe no bolso com tensão mínima na incisão da pele. Retire o dispositivo do bolso.
8. Misture vancomicina (1 g) com 50 mL de solução salina a 0,9% e coloque aproximadamente 10 mL da mistura na bolsa por 1-2 min. Remova o excesso de solução com uma gaze.
9. Use um angiocath de 14 Fr para colocar os fios, conforme mostrado na Figura 2.
   1. Insira o angiocath, indo de lateral para medial, orientação externa para interna. Direcione a agulha sob o músculo em direção ao bolso. Avance a agulha até que apenas um terço de seu corpo permaneça visível. Remova a agulha e passe o eletrodo pelo cateter, indo da ponta do cateter até o hub do cateter.
   2. Deixe entre 1 e 2 polegadas de chumbo exposto. O chumbo suficientemente exposto evita que ele se perca no trato subcutâneo durante a colocação de outros eletrodos. Remova o cateter.
   3. Insira um eletrodo colorido (amarelo, vermelho, verde ou azul), seguido imediatamente pelo eletrodo transparente contralateral correspondente no lado oposto do bolso. Insira cada par juntos, um par de cada vez, para corresponder ao seu arranjo no dispositivo de telemetria e evitar confusão durante a colocação. Os eletrodos coloridos e transparentes formam um par diferencial para cada canal de ECG, permitindo a aquisição de sinal bipolar e reduzindo o ruído elétrico. Repita esse processo sequencialmente para todos os pares de leads. Insira o cabo de aterramento preto por último. Essa abordagem garante uma orientação consistente do eletrodo e uma transmissão de sinal precisa (Figura 3).
   4. Depois que todos os cabos forem colocados, puxe os fios para que as pontas dos fios fiquem apenas sob a pele. Certifique-se de que nenhum eletrodo esteja visível no nível da pele (Figura 3).
10. Junte todos os fios em um laço, usando a mão como guia, e amarre-os em um feixe com sedas pesadas.
11. Coloque o dispositivo e o pacote de cabos no bolso. Certifique-se de que o dispositivo esteja plano e orientado corretamente. Um lado do dispositivo é rotulado com a instrução: Este lado voltado para fora.
12. Posicione o dispositivo dentro do bolso de forma que sua borda lateral fique pelo menos 1-2 cm medial à borda caudal palpável da escápula. Antes de prosseguir, manipule suavemente o membro anterior esquerdo do porco através de sua amplitude de movimento para confirmar que o dispositivo não colide ou esfrega significativamente contra a escápula.
13. Certifique-se de que as leituras do dispositivo sejam transmitidas ao receptor e ao computador (Figura 4).
    NOTA: A transmissão bem-sucedida é definida como uma transmissão que mede com precisão a frequência cardíaca, avalia o ritmo e identifica complexos QRS. O sinal bruto pode não ser perfeitamente isoelétrico ou livre de artefatos.
14. Garantir a hemostasia. Feche a camada muscular com Vicryl 1-0. Aplique a mistura de vancomicina no topo da camada muscular. Aguarde 1-2 min para absorção.
15. Feche a camada subcutânea com Vicryl 2-0. Grampeie a incisão e aplique cola de tecido.

4. Cuidados pós-operatórios

1. Monitore e registre os sinais vitais - frequência cardíaca, frequência respiratória e temperatura - de hora em hora, começando no momento da admissão na unidade de terapia intensiva. Avalie continuamente o porco até que os critérios de extubação sejam atendidos, incluindo esforço respiratório espontâneo enquanto estiver no ventilador, presença de reflexo mastigatório e capacidade de manter a decúbito esternal. A extubação deve ser baseada nesses indicadores clínicos e apoiada por medições de gasometria arterial.
2. Continuar o monitoramento de hora em hora após a extubação; Reduza para cada 4 h quando o porco demonstrar estabilidade fisiológica. Certifique-se de que o porco nunca seja deixado sozinho durante a recuperação. Um técnico veterinário treinado deve permanecer presente o tempo todo durante todo o período de recuperação.
3. Aloje os porcos individualmente em baias adjacentes que permitam o contato visual, mas não físico, com coespecíficos, e não devolva o porco ao alojamento do grupo até que ele esteja totalmente recuperado.
4. Administre analgesia pós-operatória, que inclui buprenorfina (0,05-0,1 mg/kg IM ou PO) a cada 6-12 h ou conforme indicado pelo veterinário assistente, e flunixina meglumina (1,1-2,2 mg/kg IV, IM ou PO) administrada a cada 6-8 h, conforme necessário.
5. Administre profilaxia antimicrobiana começando com Naxcel (ceftiofur; 3-5 mg/kg IM) uma vez ao dia por 24 h, começando no dia seguinte à cirurgia, seguido de Baytril (enrofloxacina; 2,5-5,0 mg/kg PO, BID) por até 14 dias.
6. Mantenha os cuidados pós-operatórios assépticos aplicando spray de iodo no local da incisão a cada 8 h até a cicatrização completa da ferida e remoção do grampo no 14º dia de pós-operatório. Aplique pomada antibiótica tripla no local da incisão, conforme necessário.

Resultados

Os dados apresentados na Tabela 1 mostram a confiabilidade e segurança da técnica cirúrgica para implante dorsal de dispositivos de telemetria em suínos. A transmissão bem-sucedida do ECG foi registrada em todos os 40 suínos (100%), confirmando que o posicionamento do dispositivo e a configuração do eletrodo permitiram consistentemente a aquisição eficaz do sinal a longo prazo. A ausência de eventos hemorrágicos maiores (0%; definidos como ≥10 mL de perda sanguínea) indica a segurança da dissecção da bol...

Discussão

Um procedimento de implantação de dispositivo é descrito como um novo método telemétrico invasivo de monitoramento contínuo de ECG. Este método garante gravações confiáveis em experimentos com animais. Embora o manual do usuário do dispositivo EMKA⁴ descreva um procedimento cirúrgico para implantar o dispositivo no abdômen de animais de grande porte, como cães e porcos, a colocação intra-abdominal não foi considerada desejável porque os porcos geralmente se deitam...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Seringa de 1 cc	Vetone	V1 670097
Seringa de 10 cc	Medline	SYR110010
Seringa de 12 cc	Vetone	V1 670065
Seringa de 20 cc	Nipro	JD+20L
20G agulha	Medline	SYR100205
Seringa de 3 cc	Nipro	JD+03L-NIJ
ACT cartucho	Medtronic	402-03
Álcool	Vetone	V1 500205
Circuito de anestesia	Fisher & Paykel	RT210
Angiocath 14 Fr	BD	382269
Sulfato de atropina	Vetone	V1 510221
Campo bariátrico	Medline	DYNJP3105
Blade 10	Medline	MDS15010
Blade 11	Medline	MDS15011
Buprenorfina	PAR Pharmaceuticals	3003408B
Tampa da câmera	Aspen Surgical	LT-C02
Caneta de cauterização	Medline	ESPB3000
Almofada de arranhar da caneta de cauterização	Medline	DYNJ01208
Coflex 2" fita	Vetwrap	1404BK
Curos protetor de tampa	3M	CFF1-270
eletrodos de ECG	Medline
Sistema digital EMKA easyTEL+L-EEEETA EMKA
Tubo endotraqueal	Jorvet	J0615J
Flunixin meglumina	Merck	65707
Tampa de injeção	ICU Medical	C1000
Cateter introdutor 5F	Abbott	406101
Cateter introdutor 6F	Abbott
Isoflurano		Vetone MWI502017
	Baxter	2C8612
Conjunto de Bombas IV SmartSite	BD Alaris	2420-0007
Capa de luz	Medline	DYNJLHS2
Naxcel (ceftiofur)	Zoetis	25434
Contador de agulhas	Medline	DYNJNC20F
Agulha de entrada percutânea	Cook	G00272
Permahand silk 2-0	Ethicon	C012D
PlasmaLyte	Baxter	2B2544
Bastões de tinta de iodopovidona	Aplicare	ORF20025S
Transdutor de monitoramento de pressão 1x1	Edwards Lifesciences	PX260
Tubulação de pressão 84"	Edwards Lifesciences	50P184
Saline	Baxter	2F7124
Capas de sapato	Medline	NON29858
Pele grampeador	Covidien	8886803712
Copo de espécime	Medline	DYND30389
Esponja, 4"&vezes; 4", Esponja de	441002		Covidien
, colo	Medline	MDS241518
Touca de cirurgião	CardinalHealth	4359
Luvas cirúrgicas	Medline	MSG9065
Batas cirúrgicas	Medline	DYNJP2001S
Máscara cirúrgica	Adriça	6211580
Capa de mesa	Medline	DYNJP2311
Telazol	Zoetis	10004135
Adesivo tecidual	3M	1469SB
Vancomicina	Fresenius Kabi	402254G
Vicryl 1	Ethicon	J480H
Vicryl 2-0	Ethicon	J869H

MDSM618305407845Conjunto de Extensão de Cateter IV detectável por raios-X