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Artigo de método

Implante cirúrgico de um sistema sem fio para monitoramento da pressão da veia porta em um modelo ovino de Fontan crônico

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DOI:

10.3791/68936

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24 de outubro de 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

Neste artigo

Resumo

Este protocolo descreve a metodologia cirúrgica para implantação de um dispositivo de telemetria sem fio envolvendo canulação da veia porta para colocação de cateter com sensor de pressão para permitir a coleta contínua e de longo prazo de pressões da veia porta em um modelo ovino de Fontan.

Resumo

A circulação de Fontan é caracterizada por fluxo sanguíneo pulmonar não pulsátil e congestão venosa sistêmica crônica, que tem sido associada a várias complicações tardias, incluindo doença hepática associada a Fontan (FALD). Modelos animais crônicos são uma ferramenta valiosa para estudar a fisiopatologia subjacente a esses processos patológicos. No entanto, a obtenção de dados hemodinâmicos de animais de grande porte em movimento livre apresenta vários desafios. O uso de sistemas de telemetria implantáveis sem fio pode fornecer um novo meio de adquirir medições de pressão da circulação hepática em tempo real. O protocolo a seguir descreve a metodologia cirúrgica para implante de dispositivo de telemetria sem fio com canulação da veia porta em um modelo ovino de Fontan, permitindo a coleta contínua e de longo prazo das pressões venosas portais e facilitando futuras investigações sobre as alterações hemodinâmicas associadas à doença hepática crônica em pacientes com Fontan.

Introdução

Ventrículo único é um termo amplo que engloba várias malformações cardíacas que resultam na perda anatômica ou funcional de uma cavidade ventricular. Esses defeitos congênitos representam alguns dos problemas cardíacos mais complexos, muitas vezes exigindo várias cirurgias para paliação. O procedimento de Fontan é uma escolha comum para intervenção e, tipicamente, a operação culminante em uma série de cirurgias em estágios 1,2,3. O desenvolvimento desse procedimento levou a melhorias significativas na expectativa de vida4. Por exemplo, 80-90% dos pacientes submetidos à paliação de Fontan agora sobrevivem até a idade adulta 5,6. Consequentemente, tem havido uma taxa crescente de utilização hospitalar tardia por pacientes com fisiologia de ventrículo único 7,8.

Apesar dos benefícios do procedimento de Fontan para a sobrevida global, a circulação resultante, caracterizada por fluxo sanguíneo pulmonar não pulsátil e congestão venosa sistêmica crônica, está associada a morbidade significativa em longo prazo 9,10,11,12,13. A doença hepática associada a Fontan (FALD), decorrente da hepatopatia congestiva, é uma das doenças sistêmicas mais comumente descritas no pós-operatório, afetando aproximadamente um terço dos pacientes durante o acompanhamento a longo prazo13,14,15,16. O desenvolvimento de cirrose cardíaca pode necessitar de eventual transplante hepático em um subconjunto de pacientes17. Também tem sido associado a um risco aumentado de carcinoma hepatocelular18,19. O FALD é, portanto, uma importante área de estudo entre os pesquisadores que se esforçam para melhorar os resultados dos pacientes com Fontan.

Para tanto, os modelos animais de Fontan são uma ferramenta valiosa para estudar as alterações fisiológicas tardias subjacentes a essas complicações20,21. No entanto, a coleta de dados hemodinâmicos a longo prazo representa um desafio significativo na movimentação livre de animais de grande porte. As técnicas invasivas baseadas em cateteres são limitadas por sua natureza transitória, bem como pelos riscos processuais associados. Além disso, em nossa experiência, descobrimos que o acesso ao sistema venoso portal pode ser particularmente difícil de alcançar ao navegar pela vasculatura reconstruída da circulação de Fontan. Alternativamente, a ressonância magnética (RM) quadridimensional com contraste de fase tem sido utilizada como um meio não invasivo de avaliar a hemodinâmica no fígado22. No entanto, esse processo é caro e requer sedação quando usado em modelos animais. Além disso, a ressonância magnética não é capaz de fornecer informações sobre a pressão intravascular. Tais questões na avaliação pós-operatória de modelos animais crônicos de Fontan exigem o desenvolvimento de uma nova abordagem para a coleta de dados.

Neste artigo, descrevemos a metodologia para a implantação e uso bem-sucedidos de um sistema de telemetria sem fio para monitorar as pressões da veia porta em um modelo ovino de Fontan. Essa técnica fornece um meio econômico e de fácil acesso de obter dados hemodinâmicos de longo prazo da circulação venosa portal. A aplicação dessa tecnologia em modelos pré-clínicos pode ser útil para estudar a fisiopatologia hepática de Fontan e identificar novas estratégias terapêuticas voltadas para o tratamento ou prevenção da FALD.

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Protocolo

Este protocolo experimental foi aprovado pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais do Nationwide Children's Hospital Abigail Wexner Research Institute (AR20-00121). Todos os procedimentos seguiram as diretrizes descritas no Guia do Instituto Nacional de Saúde para o Uso e Cuidados com Animais de Laboratório. Esta pesquisa seguiu as diretrizes da Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments. Ovinos da raça Dorset com idades entre 3 e 13 meses e pesando 24,5 a 40,5 kg foram alojados em ambiente livre de patógenos pelo menos uma semana antes da cirurgia, momento em que foram submetidos à avaliação veterinária para liberação cirúrgica. Os equipamentos e reagentes utilizados no estudo estão listados na Tabela de Materiais.

1. Anestesia e configuração pré-operatória

  1. Preparar os animais para a cirurgia, conforme descrito anteriormente23.
  2. Administre sedação injetando uma combinação de cetamina (4 mg / kg) e diazepam (0,5 mg / kg) através da veia jugular interna (IJ).
  3. Introduza um tubo endotraqueal de lúmen único de 8-9 mm na traqueia para manter as vias aéreas e avance um tubo orogástrico para facilitar a descompressão do estômago e do rúmen.
  4. Estabeleça o acesso venoso usando um cateter de lúmen único de 16-18 G colocado na IJ direita ou na veia safena lateral para permitir a administração contínua de fluidos, infusão contínua (IRC) de propofol e administração de medicamentos conforme necessário.
  5. Posicione uma linha arterial de 22-24 G na artéria auricular para permitir o monitoramento contínuo da pressão arterial.
  6. Durante todo o procedimento, a anestesia deve ser mantida com isoflurano inalatório em concentrações de 1-3% em oxigênio a 100% e/ou propofol a 20-45 mg/kg/h.
  7. Forneça profilaxia antibiótica administrando cefazolina na dose de 25 mg/kg aproximadamente 30 min antes da incisão cirúrgica, com dosagem repetida a cada 8 h no intraoperatório, conforme necessário.
  8. Coloque a ovelha em decúbito lateral esquerdo na mesa cirúrgica.
  9. Raspe as ovelhas em um perímetro largo da coxa até a caixa torácica inferior na direção cefalocaudal e da coluna até o abdômen médio, logo acima da cabeceira na direção dorsoventral (Figura 1A).
  10. Prepare o dispositivo de telemetria conforme descrito anteriormente23. Zero o dispositivo à pressão atmosférica em uma superfície plana enquanto ele estiver em sua embalagem original antes da implantação.

2. Exposição da veia porta

  1. Faça uma incisão subcostal de aproximadamente 20 cm, 3 cm caudal à caixa torácica inferior direita.
  2. Use eletrocautério para dividir os músculos oblíquo externo, oblíquo interno e transverso do abdome.
  3. Levante e incise bruscamente o peritônio com uma tesoura para entrar no abdômen, tomando cuidado para evitar causar enterotomia.
  4. Retraia o fígado cefálico e o rúmen, estômago, intestino delgado e cólon nas direções medial e caudal para revelar a tríade portal dentro do ligamento hepatoduodenal.
  5. Muitas vezes, um linfonodo pode ser identificado situado na veia porta. Ligue os vasos linfáticos acima e abaixo deste nódulo e excise o nódulo (Figura 1B).
  6. Usando uma combinação de dissecção contundente e aguda, continue a dissecar ao redor da veia porta em direção ao fígado cefálico e ao pâncreas caudalmente para criar espaço para a colocação de uma pinça lateral vascular.

3. Criação do bolso do dispositivo

  1. Crie uma bolsa subcutânea para a colocação do corpo do dispositivo de telemetria, fazendo uma incisão transversal separada de 6 cm através da pele do lado direito do abdômen inferior, aproximadamente 15-20 cm caudal e paralela à incisão subcostal.
  2. Separe cuidadosamente a gordura subcutânea e o tecido conjuntivo para formar uma bolsa de 6 × 4 cm sobre o músculo oblíquo externo, empregando eletrocautério e dissecção romba.
  3. Insira o dispositivo de telemetria na bolsa subcutânea e prenda-o no lugar usando sutura de seda 2-0.
  4. Forme um túnel subcutâneo que se estenda da bolsa do dispositivo até a incisão subcostal e passe o cateter de pressão correspondente ao canal de pressão arterial (PA) por essa via.
  5. Coloque as derivações de ECG não utilizadas e o cateter de pressão do implante de telemetria dentro da bolsa subcutânea ao lado do corpo do dispositivo (Figura 1C).

4. Canulação da veia porta

  1. Retornando ao local cirúrgico principal, coloque um ponto em bolsa com fio de polipropileno 6-0 na superfície da veia porta no local da canulação e prenda a sutura com um torniquete plástico.
  2. Encha a ponta de gel do cateter de pressão com gel não compressível e de alta viscosidade para evitar a coagulação dentro da ponta, garantindo que não haja bolhas de ar.
  3. Administre uma dose de heparina intravenosa (100 unidades/kg) 3 min antes do clampeamento vascular e da canulação.
  4. Aplique uma pinça lateral vascular ao longo do eixo longitudinal da veia porta ao redor da sutura em bolsa.
  5. Usando uma lâmina de bisturi # 11, faça uma incisão precisa no vaso no centro do ponto da bolsa e, em seguida, amplie suavemente a abertura com a ponta de um hemostático curvo.
  6. Insira o cateter sensor de pressão na veia porta, aperte o torniquete e remova o grampo lateral.
  7. Avance o cateter aproximadamente 3 cm em direção ao fígado e, em seguida, aperte e amarre a sutura em bolsa.
  8. Em um local separado ao longo da veia porta, coloque outro ponto de cordão de bolsa usando polipropileno 6-0.
  9. Insira uma agulha de angiocateter 18 G no centro desta sutura em bolsa e conecte-a a um transdutor de linha arterial para obter pressões diretas da veia porta.
  10. Recalibre o dispositivo de telemetria inserindo a diferença nas pressões da veia porta obtidas da agulha do angiocateter e do cateter do dispositivo como o valor de deslocamento no programa de software de telemetria.
  11. Remova a agulha e amarre a sutura do cordão da bolsa.
  12. Aplique algumas gotas de cola para a pele no local de inserção do cateter do dispositivo para garantir que ele permaneça estável dentro da veia porta.

5. Encerramento e fim do procedimento

  1. Reaproxime o músculo da parede abdominal e a fáscia usando sutura absorvível 0-0 com o cateter sensor de pressão saindo do abdômen através da incisão.
  2. Administrar injeções intramusculares de suspensão de lipossomas de bupivacaína (5,3 mg/kg) para controle da dor pós-operatória.
  3. Feche a pele em ambas as incisões com suturas dérmicas profundas e subcuticulares usando sutura absorvível 3-0 e 4-0, respectivamente.
  4. Desmame o animal da sedação e recupere-o conforme descrito anteriormente23.

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Resultados

Resultados cirúrgicos
Um total de 6 ovinos foi submetido ao implante de dispositivo de telemetria sem fio com canulação da veia porta (Tabela 1). Nenhum animal apresentou complicações pós-operatórias importantes associadas ao implante do dispositivo. Todos os 6 ovinos foram submetidos a um procedimento de Fontan em estágio único, que envolveu conexão cavopulmonar total com descolamento da VCS e da veia cava inferior (VCI) do átrio direito, anastomose término-lateral direta da VCS à ar...

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Discussão

Desenvolvemos um novo método cirúrgico para a implantação de um dispositivo de telemetria sem fio para facilitar a coleta contínua e de longo prazo das pressões da veia porta em um modelo ovino crônico de Fontan. O dispositivo foi implantado com sucesso em seis ovelhas sem maiores complicações. Os dados coletados usando essa técnica podem informar pesquisas futuras que estudem a associação entre alterações hemodinâmicas localizadas na circulação hepática e o desenvolvimento de FALD.

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Divulgações

Os autores não têm conflitos de interesse a divulgar.

Agradecimentos

Estendemos nosso agradecimento à dedicada equipe veterinária do Animal Research Core. Também desejamos expressar nossa gratidão a Mary Walker, DVM, MS por sua inestimável experiência e cuidado vigilante durante todo o estudo. Este projeto foi financiado pela Additional Ventures Cures Collaborative (Palo Alto, CA), The Brett Boyer Foundation (Laguna Beach, CA) e pela American Heart Association (Oakland, CA).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Solução de cloreto de sódio a 0,9%Corporação de Saúde BaxterFarmáciaRessuscitação fluídica intraoperatória e enxágue da ferida
Cateter intravenoso de 16 GBD382259Para administração de fluidos e medicamentos e confirmação da pressão da veia porta
Cateter intravascular 22 GBD381423Para artérias  monitoramento da pressão arterial 
Álcool isopropílico 70%Veterinário de Aspen11795782Solução de limpeza tópica
Cartucho ACTAbbot Diagnósticos03P86-25Tempo de coagulação ativado
Grampo de toalha BackhausMedlineMDS1411111Para fixar cortinas estéreis 
BanaminaHospira FarmacêuticaFarmáciaControle da dor pós-operatória: concentração 50 mg/mL, dose 2,2 mg/kg
Manguito de pressão arterialRoyal Philips9.89803E+11Monitoramento não invasivo da pressão arterial
Cloridrato de bupivacaínaHospira FarmacêuticaFarmáciaAnestésico local: concentração 2,5 mg/mL, dose 2,5 mg/kg
BuprenorfinaHospira FarmacêuticaFarmáciaControle da dor pós-operatória: concentração 0,3 mg/mL, dose 0,03 mg/kg
Porta-agulhas CastroviejoMedlineMDS0750386Porta-agulha ao suturar vasos sanguíneos
Almofada de limpeza de cauterizaçãoSaúde Cardinal300-2SSPara limpar a ponta do lápis cautério
Lápis de cauterizaçãoMedlineESRK3002LPara dissecção por eletrocautério
CefazolinaHospira FarmacêuticaFarmáciaProfilaxia antibiótica
CetacaínaCetilita220Spray anestésico tópico para intubação
CloraprepoBD930825Anti-séptico tópico
Pinça atraumática de DebakeyMedlineMDS1130630FPara manuseio de tecidos
Braçadeira vascular Debakey SatinskyMedlineMDS1438413Para isolar o ponto de acesso na veia porta
DiazepamHospira FarmacêuticaFarmáciaSedativo: concentração 5mg/mL, dose 0,5 mg/kg
Derivações de ECG3M2570Monitoramento de ECG
Tubo endotraqueal, tamanho 8-9Covidien86452, 86114 ou 86454Para proteger as vias aéreas
Pinça hemostática de HartmannMedlineMDS1221109Para prender os vasos sanguíneos e segurar pequenas suturas
HeparinaHospira FarmacêuticaFarmáciaAnticoagulante: 1.000 unidades USP/mL
IsofluranoCorporação de Saúde BaxterFarmáciaAnestésico: dose 1-3%
Pinça de Kantrowitz (ângulo reto)MedlineMDS1243528Para dissecção romba ao redor da veia porta
CetaminaHospira FarmacêuticaFarmáciaSedativo: concentração 100 mg/mL, dose 4mg/kg
Campo cirúrgico para laparotomiaMedlineDYNJP3008Campo estéril
Geléia lubrificanteMedlineMDS0322273ZLubrificante de tubo endotraqueal
Porta-agulhas Mayo HegarMedlineMDS2418420FPorta-agulha ao suturar tecidos moles
Tesoura de maioneseMedlineMDS0816121Para cortar a sutura
Tesoura curva MetzenbaumMedlineMDS3223226Para dissecção nítida
Agulhas e seringasSaúde Cardinal309604Para administração intravenosa e subcutânea de medicamentos 
OptixcareAventixOPX-4252Lubrificante da córnea
Sonda orogástricaLaboratório Jorgensen, Inc.J0348RPara descompressão do estômago e do rúmen
Sutura de seda Perma-HandÉticaC016DPara ligadura de vasos sanguíneos e fixação do dispositivo de telemetria por via subcutânea
Dispositivo de telemetria sem fio digital PhysioTelCiências de Dados InternacionalModelo L21Implante de dispositivo de telemetria sem fio
Micropinças de perfuraçãoMedlineMDG384908Manuseio de agulhas pequenas 
Torniquete de plástico e laço de suturaMedtronic 79013Para facilitar a hemostasia durante a canulação do vaso
Bolsa de pressãoFusão de cuidados64-10029Para monitoramento da pressão arterial
Kit de transdutor de pressãoEdwards Ciências da VidaVSYPX12NPara artérias  Monitoramento da pressão arterial
Sutura de Prolene 6-0Ética8307HPonto de cordão em bolsa para canulação do vaso
PropofolFresenius KabiFarmáciaAnestésico: concentração 10 mg/mL, dose 20-45 mg/kg/h
Clipe lingual do oxímetro de pulsoNellcorPO736Para oximetria de pulso
Bisturi #10 lâminaMedlineMDS15310Para incisões na pele
Lâmina de bisturi #11MedlineCISION11CSPara incisão na veia porta
Pinça de amígdala SchnidtMedlineMDS5018719Para dissecção romba através do tecido subcutâneo
Maca SoftCarryQuatro bandeiras sobre AspenSSTR-4Para transporte de animais
Tigela estérilIndústrias LSL5232Para segurar a solução salina
Esponja de gaze detectável por raios-X de algodão estérilMedlineNON21430LFAbsorção de fluidos
Toalha cirúrgica descartável estérilMedlineMDT2168201Campo estéril
Adesivo tópico para a peleÉticaDHVM12Para fixar o cateter do dispositivo de telemetria no local de inserção na veia porta
Porta em TMedlineDYNDTN0001Conector de tubo de cateter intravenoso
Bolsa de drenagem de urinaCovidien3512Conecta-se à sonda orogástrica para coletar fluidos gástricos
Trocarte veterinário com estileteBraintree Scientific, Inc.TRO-STY 7B-12Para guiar o cateter do dispositivo de telemetria através do tecido subcutâneo
Sutura de Vicryl 0ÉticaJ346HFechamento da fáscia da parede abdominal
Sutura Vicryl 2-0ÉticaVCPB269HFechamento de tecidos moles subcutâneos
Sutura Vicryl 3-0ÉticaVCPB416HFechamento da camada dérmica profunda
Sutura Vicryl 4-0ÉticaJ494HMais perto da camada subcuticular
Manta de aquecimentoLaboratório Jorgensen, Inc.J1034BPara manter a temperatura corporal do animal
Sucção da ponta do bulbo YankauerMedlineDYND50138Gestão de resíduos estéreis

Referências

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Telemetria Sem FioDoença Hepática CrônicaDados HemodinâmicosCanulação da Veia PortaCirculação de FontanModelo Animal

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