Un modèle porcin d'hémi postopératoire

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 12628 (2023) Citer cet article

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Les lésions unilatérales du nerf phrénique sont une complication redoutée de la chirurgie cardiaque congénitale. Il a des effets délétères chez les nouveau-nés et les enfants à circulation uni-ventriculaire. La paralysie diaphragmatique, causée par une lésion du nerf phrénique, altère la fonction respiratoire, en particulier chez les nouveau-nés, car leur respiration dépend des contractions diaphragmatiques. De plus, les patients Fontan présentant une perfusion pulmonaire passive sont gravement affectés par une lésion du nerf phrénique, car la contraction diaphragmatique augmente le flux sanguin pulmonaire. La plication diaphragmatique est actuellement utilisée pour atténuer les effets négatifs de la paralysie diaphragmatique sur la perfusion pulmonaire et la mécanique respiratoire. Cette procédure atténue la compression pulmonaire par le contenu abdominal. Cependant, il n’y a pas de contraction du diaphragme plié et par conséquent aucune contribution au flux sanguin pulmonaire. Nous avons donc développé un modèle porcin de paralysie diaphragmatique unilatérale afin d'évaluer un stimulateur cardiaque diaphragmatique. Notre description illustrée étape par étape de la génération du modèle permet à d'autres de reproduire et d'utiliser notre modèle pour des études futures. Ainsi, cela pourrait contribuer à l’investigation et à l’avancement des améliorations potentielles pour ces patients.

La paralysie unilatérale du nerf phrénique et la parésie hémi-diaphragmatique qui en résulte ont été1 et ne sont toujours2 pas une complication rare de la chirurgie cardiaque pédiatrique. La paralysie hémi-diaphragmatique unilatérale entraîne une augmentation de la mortalité, de la morbidité, des taux de trachéotomie et une ventilation mécanique prolongée2. Si certains privilégient une approche conservatrice3, d’autres optent pour une plicature diaphragmatique précoce4. Cependant, l'évaluation comparative des deux approches a montré des taux de réussite similaires : 60 % des patients concernés se sont améliorés5. Kaufman et ses collaborateurs ont également réalisé une reconstruction du nerf phrénique par neurolyse et greffe du nerf sural chez l'adulte6, mais cette approche est restée dispersée et les contraintes de taille empêchent le transfert vers le patient pédiatrique. La paralysie du nerf phrénique revêt une importance particulière dans deux sous-populations en chirurgie cardiaque congénitale.

Le premier groupe est constitué d'enfants présentant une circulation de Fontan : chez ces patients, le flux sanguin pulmonaire est établi sans ventricule de soutien. La pression veineuse centrale élevée actionne le flux sanguin pulmonaire, assistée par l'effet d'aspiration du diaphragme pendant l'inspiration. Par conséquent, le débit sanguin pulmonaire dépend de la fonction diaphragmatique chez les patients Fontan, qui sont gravement touchés par la paralysie diaphragmatique7. Les nouveau-nés subissant une chirurgie cardiaque représentent le deuxième groupe et souffrent davantage de paralysie diaphragmatique que les enfants plus âgés8, car la mécanique respiratoire du nouveau-né dépend en grande partie de la fonction diaphragmatique9.

Actuellement, les systèmes disponibles pour la stimulation diaphragmatique ont été développés pour une utilisation bilatérale, par exemple après un traumatisme cervical élevé10, un syndrome d'hypoventilation centrale congénitale11 et une sclérose latérale amyotrophique12. Dans le contexte clinique d’une lésion unilatérale du nerf phrénique, le défi reste la stimulation de l’hémi-diaphragme affecté. Un système de stimulation, au sens de boucle fermée, est actuellement inexistant pour cette situation. Afin de faciliter les tests précliniques d'un stimulateur cardiaque diaphragmatique unilatéral totalement implantable et déclenché, nous avons cherché à développer un grand modèle animal préclinique de parésie hémi-diaphragmatique postopératoire.

Les porcs ont été placés en décubitus dorsal sur la table d'opération (Fig. 1c). Après un drapage stérile standard, la peau (Fig. 2a) a été nettement incisée à l'aide d'une lame de type 10. Le tissu sous-jacent a été coupé à l'aide d'un couteau monopolaire (Erbe, Tübingen, Allemagne) jusqu'à ce que le sternum soit exposé (Fig. 2b). Il a été ouvert via une sternotomie médiane à l'aide d'une scie à os oscillante (518.01, Synthes, Bochum, Allemagne) (Fig. 2c) pour exposer les deux hémi-diaphragmes (Fig. 2d). Après ouverture pleurale horizontale et déplacement des poumons par des gazes humides, un circuit de capteur accéléromètre (Fraunhofer IBMT, Institut de génie biomédical, Sulzbach, Allemagne) (Fig. 3a) a été positionné au point le plus crânien de l'hémi-diaphragme gauche (Fig. 3b). ). Nous avons fixé l'accéléromètre via quatre points de suture individuels sur ses bords à l'aide de sutures en polypropylène 5-0 (Prolene, Ethicon, Nordersted, Allemagne) [Fig. 3c]. Pour les enregistrements d'électromyogramme, deux électrodes à crochet (Osypka, Rheinfelden, Allemagne) [Fig. 3d] ont été placés à 10 mm de l'accéléromètre. La position des électrodes à crochet était aussi proche que possible de la paroi thoracique latérale (Fig. 3e), au niveau de laquelle nous les avons fixées au diaphragme à l'aide d'un point en U de polypropylène 5-0 (Prolene, Ethicon, Norderstedt) pour chaque électrode ( Figure 3f). Une fois l'hémi-diaphragme gauche entièrement instrumenté, les lignes de l'accéléromètre et les électrodes à crochet ont été fixées sur la peau directement latéralement à la sternotomie avec des points individuels en utilisant des sutures en fibre de polyester de taille 0 (Mersilene, Ethicon, Norderstedt, Allemagne) [Fig. 4a].