Chirurgie cardiaque · Vol. 21 Abstracts 2017

C-33 – Donneur décédé par arrêt cardiaque : étude préclinique de l’hémostase et de l’inflammation lors d’une circulation régionale normothermique

Géraldine Allain, Thomas Kerforne, Sébastien Giraud, William Hebrard, Virginie Ameteau, Michel Pinsard, Thierry Hauet, Pierre Corbi, Christophe Jayle Service de chirurgie cardio-thoracique, réanimation chirurgicale ; Inserm U1082, Coordination des prélèvements d’organes et de tissus ; service de biochimie, CHU de Poitiers   Objectif : Les organes issus des donneurs décédés par arrêt cardiaque sont soumis aux lésions d’ischémie-reperfusion et nécessitent une prise en charge adaptée. La circulation régionale normothermique (CRN) est une des techniques recommandées, mais le manque de données sur ses mécanismes de reconditionnement limite son optimisation. Le but de ce travail est de décrire les processus de coagulation et d’inflammation dans un modèle préclinique. Méthode : Après accord du comité d’éthique (CE2012-11), une CRN a été mise en place chez 18 porcs après 30 minutes d’ischémie chaude (IC). Les reins ont été reperfusés pendant 0h, 2h, 4h et 6h puis prélevés. Les expressions protéiques de Tissu Factor (TF), Protease Activated Receptor (PAR) 1 et 2, E-Selectin, Vascular Cell Adhésion Molecule-1 (V-CAM1), Monocyte Chemoattractive Protein-1 (MCP-1), Inter Cellular Adhésion Molecule-1 (I-CAM1), Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-alpha) et les expressions d’ARN de thrombomoduline (TM), TF, PAR 1 et 2, E-Selectin, V-CAM1, MCP-1, TNF-alpha et d’interleukines (IL) ont été quantifiées. Pour chaque temps, l’hémoglobine, les plaquettes, les concentrations sériques de TF et de CD40 ligand (CD40L) ont été mesurées et l’infiltrat macrophagique des tissus rénaux a été quantifié. Résultat : La phase d’IC entraîne une activation plaquettaire avec la sécrétion de CD40L et la down régulation de l’expression de TM. La reperfusion par CRN permet de restaurer l’expression de TM. L’expression d’IL pro-inflammatoires et des molécules d’adhérences augmentent à partir de 2h conduisant à un infiltrat rénal macrophagique à partir de 6h. L’expression de PAR-2, lien entre la coagulation et l’inflammation, augmente à 2h avec une augmentation de sa forme active à 6h. Conclusion : Notre modèle préclinique permet l’étude de la régulation de la coagulation et de l’inflammation lors d’une procédure de CRN. Une durée supérieure à 6h semble délétère pour les futurs greffons rénaux.     Deceased after cardiac arrest donor: preclinical study of hemostasis and inflammation during regional normothermic circulation   Objectives: Organs from deceased after cardiac arrest donors suffer particularly from ischemia-reperfusion injuries and require appropriate management. Regional normothermic circulation (RNC) is a recommended techniques but lack of data on its reconditioning mechanisms limit its optimization. The aim of this study is to describe the process of coagulation and inflammation in a preclinical model. Methods: After approval of Ethics Committee (CE2012-11), RNC was set up in 18 pigs after 30 min of warm ischemia (WI). Kidneys were reperfused for 0h (n=6), 2h (n=6), 4h (n=6) and 6h (n=6) and then removed. Protein expression of tissue factor (TF), Protease Activated Receptor (PAR) 1 and 2, E-Selectin, Vascular Cell Adhesion Molecule-1 (V-CAM 1), Monocyte Chemoattractive Protein-1 (MCP-1), Intercellular Adhesion molecule-1 (I-CAM 1) and Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-alpha) was quantified by Western-Blot. RNA expression by renal cortical cells of thrombomodulin (TM), TF, PAR 1 and 2, E-Selectin, V-CAM1, MCP-1, TNF-alpha and interleukins (IL) was quantified by RT-PCR. At each time, hemoglobin, platelet level, serum concentrations of TF and CD40 ligand (CD40L) were measured and macrophage infiltration of renal tissue was quantified. Results: WI period causes platelet activation with the secretion of CD40L that itself induces the soluble TF secretion, its up-regulation and endothelial activation. In parallel, expression of TM is down regulated. Reperfusion by RNC restores genomic and proteomic expression of TM. Expression of proinflammatory IL and adhesions molecules increased at 2h leading to renal macrophage infiltrate at 6h. Expression of PAR-2 making the link between coagulation and inflammation increases at 2h with an increase in its active form at 6h. Conclusion: Our preclinical model allows the study of regulation of coagulation and inflammation during reconditioning using RNC. Duration longer than 6h seems deleterious for future kidney transplants.   Séance : Posters cardiaque 1 - vendredi 9 juin - 12:15-13:45
mai 24, 2017
Chirurgie cardiaque · Vol. 20 Septembre 2016

Anatomie du cœur porcin. Similitudes et différences principales avec le cœur humain et conséquences potentielles en chirurgie cardiaque expérimentale porcine

Daniel Grandmougin1,2, Jean Mathieu Casse3, Antoine Chalon1, Brice Mourer1, Meltem Danli1, Frédérique Groubatch-Joineau1, Aude Falanga1, Vanessa Marie1, Nicolas Laurent2, Giuseppe Lauria2, Antonio Fiore2, Guillaume Gauchotte3, Fabrice Vanhuyse1,2, Juan-Pablo Maureira1,2, Nguyen Tran1   1. École de chirurgie, CHU de Nancy, France. 2. Service de chirurgie cardiovasculaire et transplantations, CHU de Nancy, France. 3. Service cytologie et anatomie pathologique, CHU de Nancy, France. Correspondance : d.grandmougin@chu-nancy.fr DOI : 10.24399/JCTCV20—3-GRA Citation : Grandmougin D, Casse JM, Chalon A, Mourer B, Danli M, Groubatch-Joineau F, Falanga A, Marie V, Laurent N, Lauria G, Fiore A, Gauchotte G, Vanhuyse F, Maureira JP, Tran N. Anatomie du cœur porcin. Similitudes et différences principales avec le cœur humain et conséquences potentielles en chirurgie cardiaque expérimentale porcine. Journal de chirurgie thoracique et cardio-vasculaire 2016;20(3). doi: 10.24399/JCTCV20—3-GRA Dédicace Cet article est dédié à la mémoire de monsieur le professeur Marc Laskar. Ses conseils, son enthousiasme communicatif et son implication auprès des jeunes chirurgiens à l’école de chirurgie de Nancy resteront des moments inoubliables. Résumé Introduction : ce travail propose une étude anatomique du cœur porcin afin d’élaborer des recommandations pour la réalisation d’une chirurgie cardiaque expérimentale. Matériels et méthodes : 16 porcs ont été étudiés. Le réseau coronaire artériel a été étudié chirurgicalement (n = 13) et angiographiquement (n = 10). Le réseau veineux coronaire a été analysé par dissections anatomiques (n = 13) et injections rétrogrades de bleu de méthylène via le sinus coronaire (n = 8). Résultats : le positionnement intrapéricardique spécifique du cœur de porc limite l’accès à l’aorte ascendante et à l’oreillette droite et nécessite des précautions particulières pour la réalisation d’une sternotomie et d’une canulation de l’aorte ascendante avec cardioplégie antérograde par la racine de l’aorte. Le réseau coronaire artériel est comparable au réseau humain (réseau droit dominant : 70%). Le sinus coronaire reçoit 4 afférences contre 3 chez l’homme. L’étude de la distribution de surface du réseau veineux nécessite la ligature préalable de la veine azygos gauche et confirme une asymétrie de perfusion au détriment du VD. La paroi antérieure du VD étant drainée par des petites veines cardiaques indépendantes du sinus coronaire. Conclusion : la connaissance des spécificités anatomiques cardiaques du porc a permis d’établir des recommandations pour la réalisation de procédures chirurgicales cardiaques expérimentales. Abstract Anatomy of swine heart: similarities and main differences with human heart and consequences for experimental cardiac surgical procedures in a pig model Objectives: This work reports an anatomic study of swine heart in order to produce technical recommendations to achieve successful experimental cardiac surgery. Methods: 16 swine were studied. Coronary artery vessels were surgically (n=13) and angiographically (n=10) assessed. Coronary venous vessels were assessed by anatomic dissections (n=13) and retrograde injection of methylene blue through coronary sinus (n=8). Results: Specific pericardial positioning of swine heart dramatically differs from human heart resulting in a limited access to the ascending aorta and right atrium, requiring surgical precautions to perform a safe sternotomy and canulation of the ascending aorta with an antegrade cardioplegia. Arterial coronary pattern is similar to that of humans (right dominant supply: 70%). Pig coronary sinus receives 4 main branches vs 3 in human sinus. Preliminary ligation of the left azygos vein is required to visualize the surface distribution of methylene blue within the venous vessels, thereby confirming an optimized perfusion of the left ventricle, whereas the right ventricle remains poorly perfused. This asymmetry of perfusion results from a specific venous drainage of the right ventricle through small cardiac veins disconnected from coronary sinus. Conclusion: Knowledge of the anatomy of swine heart validated surgical guidelines for safely performing experimental cardiac surgical procedures.   1. INTRODUCTION Le cœur de porc est un modèle couramment utilisé pour la formation chirurgicale et pour valider des études expérimentales. Néanmoins, des différences existent avec le cœur humain, qui impliquent des adaptations techniques chirurgicales liées au modèle animal utilisé. Ces différences, plus ou moins importantes, résultent de spécificités anatomiques, physiologiques, environnementales et éthologiques qui signent certaines singularités d’espèce. Ces singularités, importantes à connaître, peuvent induire des biais expérimentaux à des conclusions hâtives aux conséquences, pour certaines, délétères voire catastrophiques [1,2]. Dans certains pays, le modèle expérimental de cœur porcin entre en concurrence directe avec le cœur de chien. Ce dernier, à la fois pour des raisons éthiques, économiques, anatomiques et physiologiques spécifiques, a vu son utilisation réduite de façon importante dans le domaine cardiovasculaire expérimentale. En effet, le cœur de chien présente un certain nombre de différences avec le cœur humain, en particulier en ce qui concerne le réseau artériel coronaire, caractérisé par une dominance gauche exclusive, une densité capillaire élevée et une collatéralité coronarienne native importante et rapidement recrutable qui génèrent, après ligature coronaire, une tolérance accrue à l’ischémie myocardique avec constitution d’un infarctus retardé et limité, rendant aléatoire une extrapolation des résultats expérimentaux au cœur humain [3,4]. Le porc a fait l’objet d’études anatomiques [5,6-10] qui ont confirmé une similitude anatomique très importante du cœur porcin avec le cœur humain, notamment dans le cadre de protocoles expérimentaux envisageant d’éventuelles xénotransplantations. Si l’architecture anatomique du cœur de porc est comparable au cœur humain, néanmoins, certaines particularités anatomiques doivent être identifiées car susceptibles d’interférer avec le bon déroulement de procédures chirurgicales expérimentales, en particulier lorsqu’elles concernent le réseau coronaire artériel et veineux et nécessitent l’utilisation d’une assistance cardiocirculatoire type circulation extracorporelle (CEC) ou par oxygénation via une membrane extracorporelle (ECMO).   La connaissance chirurgicale de ces particularités anatomiques est particulièrement utile pour la réalisation d’interventions chirurgicales cardiaques s’inscrivant dans le cadre de sessions pédagogiques de formations techniques chirurgicales ou de travaux expérimentaux avec ou sans utilisation d’une circulation extracorporelle. Ce travail propose une étude comparative avec l’homme, de l’anatomie topographique du cœur porcin permettant d’édicter un certain nombre de conseils et de recommandations utiles pour l’abord chirurgical du cœur chez le porc et l’installation d’une circulation extracorporelle adaptée aux spécificités anatomiques de l’animal. Nous présentons également une étude du réseau artériel et veineux coronaire permettant d’envisager, sous certaines conditions et précautions techniques, la réalisation de cardioplégies complétant ainsi l’ensemble des étapes d’une intervention chirurgicale cardiaque expérimentale.   2. MATÉRIELS ET MÉTHODOLOGIE GÉNÉRALE  Seize cœurs de porcs ont été utilisés pour la réalisation de ce travail. Les animaux ont été traités selon les recommandations de bonne pratique, conformément aux prescriptions de la Convention européenne sur la protection des animaux utilisés à des fins expérimentales. Dans l’optique de préserver une analogie avec l’homme, il était important de recourir à des animaux dont le rapport R (%) du poids du cœur sur le poids du corps était comparable à l’homme. Ce rapport chez l’homme se situe entre 0.45 et 0.50 %. En effet, il existe de grandes variations d’espèce de ce rapport [11] mais également des variations au sein même d’espèces identiques. Le tableau 1 illustre ces variations d’espèce.   [caption id="attachment_2609" align="aligncenter" width="300"] Tableau 1. Variation du rapport R (%) du poids du cœur/poids du corps selon les espèces animales.[/caption]   Considérant ce rapport R (%), le porc domestique adulte est l’espèce qui a le rapport le plus faible et ne représente pas, par conséquent, un modèle comparable à l’homme sur ce paramètre précis. En revanche, le porc dont le poids varie habituellement entre 25 et 40 kg, présente un rapport R (%) identique à l’homme. Le poids moyen des porcs que nous avons sélectionnés était de 39 kg (32-43 kg) et le rapport R (%) variait de 0,41 à 0,54 %. Parmi les 16 cœurs disponibles, 13 ont été étudiés par dissections anatomiques chirurgicales et 10 ont été étudiés angiographiquement. Trois cœurs présentaient des lésions compatibles avec un processus de péricardite chronique et, par conséquent, n’ont pas fait l’objet d’une étude anatomique chirurgicale et ont été étudiés seulement sur le versant angiographique.   3. MORPHOLOGIE GÉNÉRALE DU CŒUR PORCIN La première spécificité rencontrée lors de l’étude du thorax de porc est liée à la forme particulière du sternum qui diffère de celui de l’homme, en particulier dans sa partie supérieure et dans son rapport avec le péricarde. En effet, la forme générale convexe du sternum porcin, avec l’existence d’un élargissement du manubrium sur lequel est implanté un rostre osseux se dirigeant vers la profondeur, implique qu’il n’existe quasiment pas d’espace entre la corticale postérieure du sternum et le péricarde qui est par ailleurs extrêmement fin, voire pellucide. Cette configuration anatomique est importante à connaître car elle conditionne directement l’apparition de complications potentielles liées à la technique de sternotomie. La figure 1 schématise les formes respectives du sternum humain et porcin.   [caption id="attachment_2596" align="aligncenter" width="300"] Figure 1. Principales différences anatomiques et morphologiques entre le sternum humain et porcin.[/caption]   En vue frontale, la forme globale du cœur de porc est une pyramide inversée dont la base est représentée par le plan formé par les valves tricuspide et mitrale. Cette forme résulte principalement du positionnement du cœur dans la cavité thoracique et d’une orientation axiale cardiaque spécifique par rapport à l’axe longitudinal du corps. Cette différence axiale avec l’homme a été matérialisée chez 13 porcs par la mesure de l’angle formé par le grand axe du cœur porcin avec l’axe vertical du sternum après sternotomie et avant ouverture du péricarde pour ne pas risquer de modifier l’orientation générale du cœur. Ainsi, chez le porc, ces 2 axes sont pratiquement perpendiculaires alors que chez l’homme ces deux axes forment un angle approximatif de 50 degrés [9]. L’ouverture du péricarde confirme cette orientation axiale longitudinale différente par rapport au cœur humain. Chez le porc, contrairement au cœur humain, seul le segment inférobasal repose presque entièrement sur le plan postérieur [figure 1]. Le reste de la face inférieure (diaphragmatique) est séparé du diaphragme par une extension de la cavité pleurale qui encercle littéralement le cœur, contribuant ainsi à projeter l’apex cardiaque vers le haut en raison de l’inflation pulmonaire lors de la ventilation. La conjugaison d’une orientation axiale différente et d’une poussée vers le haut de la face diaphragmatique du cœur par le poumon, qui s’interpose entre le cœur et le diaphragme, aboutit à placer la face antérieure du ventricule gauche immédiatement sous le sternum, seulement séparée de l’os sternal par un péricarde fin voire pellucide. La figure 2 illustre les variations axiales du massif cardiaque constatées chez 13 porcs.   [caption id="attachment_2597" align="aligncenter" width="300"] Figure 2. Orientations comparatives et positionnement sus-diaphragmatique des cœurs humain et porcin.[/caption]   L’exposition du massif cardiaque chez le porc, après ouverture du péricarde, met en évidence un positionnement très différent au sein du sac péricardique, comparé à l’homme. En effet, chez l’homme, une fois les berges péricardiques suspendues pour optimiser l’exposition, on constate que l’aorte ascendante et l’artère pulmonaire sont facilement accessibles et sont quasiment côte à côte. Même constatation pour l’oreillette droite. Chez le porc, en revanche, l’ascension de l’apex cardiaque, associée à une rotation antihoraire très marquée du cœur autour d’un axe joignant l’apex et l’infundibulum du VD, place l’artère pulmonaire directement devant l’aorte ascendante et la face antérieure du VG et l’IVA immédiatement en arrière de la face postérieure du sternum. Ces variations de positionnement sont accentuées par une orientation axiale différente du cœur dans le sac péricardique. Ainsi, l’IVA, qui suit l’axe longitudinal du cœur, adopte une direction radicalement différente puisqu’elle chemine non plus vers le bas et la gauche comme chez l’homme, mais vers le haut et la droite. Cette rotation antihoraire prononcée, aggravée par l’ascension de l’apex cardiaque, complique l’accès à l’aorte ascendante, par ailleurs très courte, qui se retrouve ainsi presque totalement masquée par une artère pulmonaire proéminente et orientée vers la profondeur [figure 3]. La combinaison de cette rotation antihoraire avec l’ascension de l’apex limite également l’accès à l’oreillette droite qui se retrouve en position postérieure et profonde et dont seul l’auricule est visible le plus souvent. En revanche, la rotation antihoraire positionne l’auricule gauche en situation plus antérieure que chez l’homme avec une accessibilité augmentée. Cette même auricule gauche a une forme triangulaire et une taille similaire au droit alors que chez l’homme, elle est habituellement multilobée et de taille inférieure à l’auricule droite [figure 3C]. La figure 3 (A, B, C) illustre les variations axiales, le positionnement des différentes structures du massif cardiaque chez le porc et la morphologie globale du cœur de porc.   [caption id="attachment_2612" align="aligncenter" width="300"] Figure 3. Variations axiales du cœur de porc et conséquences anatomiques sur l’exposition chirurgicale.[/caption] Figures 3A et 3B : La rotation antihoraire autour d’un axe passant par l’apex et l’infundibulum du ventricule droit, place les faces antérieures du ventricule droit et du ventricule gauche et de l’artère interventriculaire antérieure (IVA) immédiatement sous le sternum et positionne, par ailleurs, le tronc de l’artère pulmonaire devant l’aorte ascendante rendant cette dernière difficilement accessible. L’oreillette droite adopte par conséquent une position plus postérieure que dans le cœur humain et voit son accessibilité plus réduite. L’auricule gauche adopte une position plus antérieure et devient ainsi facilement accessible et visible alors que chez l’homme sa visibilité est nettement plus réduite. La réalisation d’une sternotomie implique un risque de blessure ventriculaire et expose particulièrement l’artère IVA à une lésion traumatique. Figure 3C : Les tailles respectives des oreillettes gauche et droite ainsi que les formes sont similaires dans le cœur porcin. Les deux auricules ont un positionnement antérieur alors que chez l’homme, l’auricule gauche est postérieure. L’aorte ascendante, matérialisée par la flèche jaune, est courte avec une naissance précoce des vaisseaux supra-aortiques et se retrouve refoulée en arrière du tronc de l’artère pulmonaire.    Alors que chez l’homme, les veines pulmonaires droites et gauches se subdivisent respectivement en veines pulmonaires supérieures et inférieures, ayant habituellement un abouchement intrapéricardique distinct sur l’oreillette gauche, chez le porc cette subdivision n’est pas retrouvée dans le péricarde mais intervient plus en amont dans la cavité pleurale et se traduit par seulement 2 abouchements distincts dans l’oreillette gauche, correspondant aux veines pulmonaires droite et gauche, au lieu des 4 abouchements chez l’homme [figure 4A]. Chez l’homme, les orifices d’abouchement dans la cavité auriculaire droite des veines caves supérieure et inférieure se superposent et s’orientent dans un même axe. En revanche, chez le porc, ces orifices forment entre eux un angle a compris entre 40 et 65° [figure 4B]. Cette particularité avait été décrite par Crick [9] qui retrouvait cependant une angulation plus prononcée. La relative différence étant liée très probablement à des variations anatomiques et à la méthodologie différente d’étude puisque les dissections réalisées ont été effectuées sur cœurs flasques non fixés à la différence de Crick [9].   [caption id="attachment_2599" align="aligncenter" width="300"] Figure 4. 4A : Différences d’abouchement des veines pulmonaires sur l’oreillette gauche entre l’homme et le porc. 4B : Mise en évidence de l’angle α d’abouchement dans l’oreillette droite, des veines caves supérieure (1) et inférieure (2) (α = 45°).[/caption]   Un certain nombre d’autres différences, notamment au niveau de la continuité mitro-aortique, du foramen ovale et du septum interauriculaire, ont été décrites par Crick [9]. On note, chez le porc, comme nous l’avons également observé, un positionnement du foramen ovale plus profond et situé plus haut. En effet, le foramen ovale se situe au même niveau que l’abouchement de la veine cave supérieure et non pas sur la partie médiane du septum interauriculaire comme chez l’homme.   4. VASCULARISATION DU CŒUR DE PORC (RÉSEAU ARTÉRIEL ET RÉSEAU VEINEUX)    4.1. Réseau artériel coronaire (étude sur 13 cœurs explantés) L’architecture vasculaire du cœur de porc a été étudiée en détail dès 1986 par Weaver [12]. Il s’agissait d’une étude anatomique comparative entre le cœur de porc et le cœur d’autres mammifères incluant le cœur humain. Cette étude était ainsi assez généraliste et se focalisait, au-delà de l’aspect purement anatomique, essentiellement sur une analyse comparative de la distribution régionale des vaisseaux coronaires.   4.1.1. Caractéristiques anatomiques macroscopiques La vascularisation du cœur de porc repose sur 3 artères formant deux réseaux distincts, le réseau coronaire gauche (artère interventriculaire antérieure et artère circonflexe) et le réseau coronaire droit (artère coronaire droite). Chaque réseau prend naissance via deux ostia distincts, situés au niveau des sinus de Valsalva aortiques [figure 5A].   Le réseau coronaire gauche Il débute, à partir de l’ostium coronaire gauche, par un vaisseau unique, le tronc coronaire gauche (TCG). L’ostium coronaire gauche se situe dans le sinus de Valsalva, en regard de la valvule coronaire gauche de la valve aortique, immédiatement au-dessus du plan de l’anneau valvulaire aortique. On note, tout comme chez l’homme, des variations de positionnement de cet ostium qui peut être plus ou moins haut au-dessus de l’anneau valvulaire aortique ou décalé vers la commissure non coronaire ou vers la commissure joignant la valvule gauche et la valvule droite. Le TCG [figure 5B] se divise rapidement en : Artère circonflexe (CX) qui chemine dans le sillon auriculoventriculaire gauche, et vascularise la face latérale gauche du cœur par l’intermédiaire de branches marginales. Artère interventriculaire antérieure (IVA) qui chemine dans le sillon interventriculaire et vascularise la face antérieure du ventricule gauche (VG) et le septum interventriculaire (SIV).   [caption id="attachment_2600" align="aligncenter" width="300"] Figure 5. 5A : Naissance des ostia coronaires gauche et droit au niveau de la racine aortique. 5B : Section de l’aorte se prolongeant dans l’axe longitudinal du TCG qui est ouvert. Le TCG se divise en artère circonflexe (CX) et se prolonge par l’artère interventriculaire antérieure (IVA).[/caption]   Le réseau coronaire droit L’artère coronaire droite prend son origine à partir de l’ostium coronaire droit situé en regard de la valvule coronaire droite de la valve aortique, au-dessus du plan de l’anneau valvulaire aortique. Tout comme chez l’homme, l’ostium coronaire droit est situé dans un plan horizontal plus haut que l’ostium coronaire gauche. L’artère coronaire droite, comme chez l’homme, présente 3 segments principaux : Un segment proximal (CD1) : Ce segment relativement court, orienté vers le bas et l’avant, fournit l’artère du nœud sinusal [figure 6A]. Alors que chez l’homme, la vascularisation du nœud sinusal provient dans 60 % des cas du réseau coronaire droit, chez le porc, en revanche, le nœud sinusal dépend exclusivement du réseau coronaire droit via l’artère du nœud sinusal. La vascularisation du nœud sinusal chez le porc apparaît donc plus fragile. Cette particularité induit un risque de bloc sino-auriculaire en cas de lésion du segment CD1 ou en cas de section de l’artère du nœud sinusal lors de la réalisation d’une auriculotomie droite prolongée sur le toit de l’oreillette gauche. Un segment vertical (CD2) : Ce segment chemine dans le sillon auriculoventriculaire droit et donne naissance à des branches collatérales plus ou moins horizontales, les artères marginales du bord droit assurant la vascularisation de la face antérieure du ventricule droit [figure 6B]. Chez l’homme ce segment se termine en une bifurcation nommée la croix du cœur, formée de 2 artères, l’artère rétroventriculaire postérieure (RVP) et l’artère interventriculaire postérieure (IVP). Chez le cœur de porc, cette croix du cœur est virtuelle car il n’y a pas véritablement d’artère RVP, comme observée au cours des 13 dissections, confirmant les constatations de Crick [9]. Tout au plus peut-on constater un rameau filiforme peu développé. Un segment horizontal (CD3) : Ce segment vascularise la face inférieure du cœur par une artère unique, l’artère interventriculaire postérieure (IVP). Cette artère IVP cheminant sur la face diaphragmatique au sein d’un sillon séparant le VD du VG [figure 6B].   [caption id="attachment_2601" align="aligncenter" width="300"] Figure 6. Figure 6A : Segment 1 (CD1) de l’artère coronaire droite et mise en évidence de l’artère du nœud sinusal. Figure 6B : Trajet des segments 2 (CD2) et 3 (CD3) de l’artère coronaire droite.[/caption]   4.1.2. Caractéristiques angiographiques   Méthodologie Cette étude angiographique a été réalisée sur 10 cœurs. Elle a consisté, après transsection complète de l’aorte ascendante immédiatement au-dessus des ostia coronaires, en la réalisation d’une coronarographie par injection sélective, dans chaque ostium coronaire, de produit de contraste Hexabrix 320* (Guerbet, Aulnay-sous-Bois, France) sous amplificateur de brillance. Cette injection a été préalablement précédée d’un lavage du réseau artériel coronaire au sérum physiologique afin d’éliminer la présence de microthrombi intravasculaires.   Segmentation angiographique du réseau artériel coronaire porcin La segmentation chez le porc rejoint en tous points la description anatomique précédente. Ainsi, le réseau gauche débute par un tronc coronaire gauche (TCG) qui se divise rapidement en 2 vaisseaux, l’artère interventriculaire antérieure (IVA) et l’artère circonflexe (CX) vascularisant respectivement la face antérieure du ventricule gauche et la face latérale du ventricule gauche. Réseau gauche : L’artère interventriculaire antérieure porcine présente plusieurs segments, proximal, moyen et distal ainsi que des branches collatérales, les artères diagonales, similaires à ce que l’on rencontre classiquement sur le cœur humain. La segmentation de l’IVA résulte du positionnement des artères diagonales. L’artère IVA donne également des branches perpendiculaires à son grand axe, les artères septales, qui s’enfoncent dans le septum interventiculaire et assure tout ou partie de sa vascularisation [figure 7A]. L’artère circonflexe se distribue principalement sur la face latérale gauche du ventricule gauche et donne des branches collatérales, les artères marginales dont le nombre habituel varie de 1 à 3 [figure 7B].   [caption id="attachment_2602" align="aligncenter" width="300"] Figure 7. Aspect angiographique du réseau artériel coronaire. A : Injection sélective de l’artère interventriculaire antérieure (IVA). B : Injection du tronc coronaire gauche (TCG), du réseau circonflexe (CX) et de l’IVA proximale. C : Injection sélective du réseau artériel coronaire droit avec mise en évidence des différents segments CD1, CD2 et CD3.[/caption]   Tout comme chez l’homme, le réseau circonflexe peut donner des branches distales, dites branches postérolatérales, qui participent en partie (réseau équilibré) ou en totalité (réseau gauche dominant) à la vascularisation de la face diaphragmatique du cœur. Réseau droit : La figure 7C met en évidence les principales caractéristiques angiographiques de l’artère coronaire droite.   4.1.3. Dominance du réseau coronaire artériel La dominance de réseau s’établit en fonction de la vascularisation de la face inférieure du cœur, comprenant la face diaphragmatique et la partie basse du septum interventriculaire. La face inférieure est classiquement vascularisée par des branches issues de l’artère coronaire droite. Ce type de vascularisation définit la dominance droite et se retrouve, chez l’homme, pour près de 75 à 90 % des patients coronarographiés [13]. La figure 8 illustre les variations de dominance de réseau coronaire artériel chez l’homme.   [caption id="attachment_2603" align="aligncenter" width="300"] Figure 8. Variations de dominance de réseau coronaire artériel chez l’homme.[/caption] A : La face diaphragmatique est exclusivement vascularisée par le réseau coronaire droit (rouge pointillé). B : La face diaphragmatique est vascularisée à la fois par le réseau coronaire droit (rouge pointillé) et par le réseau circonflexe (vert pointillé) appartenant au réseau gauche. C : La face diaphragmatique est exclusivement vascularisée par le réseau circonflexe (vert pointillé) appartenant au réseau gauche. La caractérisation de la dominance de réseau est particulièrement importante et influe directement sur le pronostic après infarctus du myocarde [14,15]. Il a été ainsi démontré que dans l’infarctus inaugural traité par angioplastie primaire, la dominance gauche de réseau est un facteur de surmortalité et de récidive de nécrose [14,15]. Ce risque majoré, lié à une dominance gauche de réseau, a également été démontré après chirurgie coronarienne de revascularisation [16]. Dans l’optique de valider le cœur de porc comme modèle expérimental comparable et extrapolable à l’homme, il était essentiel d’étudier le type de dominance chez le porc. Classiquement, les modèles animaux utilisés en expérimentation peuvent se classer en 3 types de dominance coronarienne [9,17,18]. Le type bilatéral rencontré chez l’homme, les suidés, le lapin et les équidés, où l’on retrouve une dominance exercée par un réseau avec une participation plus ou moins importante du réseau controlatéral. Le type gauche, retrouvé chez les ruminants et le chien, où la dominance est quasiment toujours assurée par le réseau gauche. Le réseau de type intermédiaire ou équilibré, présent chez le chat, où la dominance se partage de façon assez équitable entre le réseau gauche et le réseau droit. Les expertises coronarographiques que nous avons réalisées ont mis en évidence 7 réseaux droits dominants (70 %) et 3 réseaux équilibrés (30 %). Aucune dominance gauche n’a été constatée [figure 9].   [caption id="attachment_2604" align="aligncenter" width="300"] Figure 9. Aspect angiographique de réseau droit dominant retrouvé chez le porc (70 %) et trois configurations angiographiques (A, B, C) de réseaux équilibrés avec leurs branches postérolatérales, issues du réseau CX, participant à la vascularisation de la face diaphragmatique.[/caption]   Cette absence de dominance gauche trouve au moins deux explications : L'existence d’un biais quantitatif lié au nombre réduit de cœurs étudiés (n = 10) ne permettant pas de déceler de dominance gauche. L’absence d’artère rétroventriculaire sur le réseau coronaire droit porcin, constatée lors de l’analyse chirurgicale anatomique et confirmée par l’analyse angiographique, explique l’importance relative (30 %) du réseau équilibré, dans la mesure où c’est le réseau gauche qui est amené à donner les branches postérolatérales habituellement issues du réseau coronaire droit via l’artère rétroventriculaire, comme fréquemment observé sur le cœur humain. Dans 30 % des cas étudiés angiographiquement, la face diaphragmatique du cœur de porc était vascularisée par le segment distal (CD3) et l’artère IVP (issue de la coronaire droite) et par des artères postérolatérales issues du réseau circonflexe aboutissant à un réseau équilibré [figure 9]. Notre étude angiocoronarographique n’a pas permis de visualiser de collatéralité native macroscopique significative quelles que soient les incidences considérées. En effet, en l’absence de pathologie type athérosclérose, diabète, la vascularisation du cœur de porc, tout comme chez l’homme, est de type terminal [9] et présente une collatéralité native quasiment inexistante, au contraire du chien. Néanmoins, le porc étant, comme l’homme, une espèce omnivore, il est exposé aux mêmes affections cardiovasculaires que l’homme [5]. Des lésions d’athérosclérose coronarienne similaires entre l’homme et le porc ont été mises en évidence [5]. Le chien peut présenter également des lésions coronariennes en raison d’un régime carnivore, mais dont les conséquences sont nettement moins marquées en raison d’une collatéralité native importante et facilement recrutable liée à la dominance gauche exclusive et une densité capillaire nettement plus élevée que chez le porc.   4.1.4. Distribution régionale du réseau artériel L’étude de la distribution macroscopique de surface des différents segments artériels coronaires couplée aux analyses angiocoronarographiques confirme que la vascularisation artérielle coronaire du cœur doit être appréhendée en fonction des faces ventriculaires. Ainsi, le cœur de porc présente plusieurs faces sur lesquelles cheminent les artères coronaires selon une répartition identique au cœur humain [18]. On note ainsi classiquement les faces suivantes, chacune d’entre elle étant préférentiellement vascularisée par un axe artériel coronaire : la face antérieure du VG ; la face antérieure du VD ; la face latérale du VG ; la partie supérieure du septum interventriculaire (SIV) ; la partie basse du septum interventriculaire ; la face inférieure qui comprend 2 segments : le segment inférobasal et le segment diaphragmatique. Le tableau 2 collige la répartition des artères coronaires en fonction des faces ventriculaires considérées chez le porc (en rouge : différences avec le cœur humain).   [caption id="attachment_2611" align="aligncenter" width="300"] Tableau 2. Répartition des artères coronaires en fonction des faces ventriculaires considérées chez le porc (en rouge : différences avec le cœur humain).[/caption]   4.2. Réseau veineux coronaire (étude sur 13 cœurs explantés) L’étude du réseau veineux coronaire a été réalisée sur 13 cœurs explantés. Cette étude a également inclus une étude topographique in vivo sur cinq cœurs battants. Cette étude a consisté en : Une dissection anatomique chirurgicale du réseau veineux coronaire in vivo et ex vivo. Une étude angiographique de surface du réseau veineux coronaire par injection de bleu de méthylène dans le sinus coronaire, en utilisant un cathéter de cardiologie rétrograde. Le positionnement de ce cathéter a été choisi en fonction de données anatomiques préalablement recueillies au cours de la phase de dissection. Ainsi, pour permettre une visualisation optimale du réseau veineux coronaire et mettre en évidence l’existence d’éventuelles connections entre la veine IVP (drainant la face diaphragmatique) et la grande veine coronaire (drainant la face antérieure du VG), il s’est avéré nécessaire de ligaturer la veine azygos gauche et de positionner le cathéter dans le sinus coronaire en aval de la veine interventriculaire postérieure.   4.2.1. Caractéristiques anatomiques macroscopiques Réseau veineux coronaire humain Le réseau veineux coronaire du cœur humain a été parfaitement décrit [19]. La figure 10 illustre l’architecture globale du réseau veineux coronaire humain et ses rapports avec les principaux éléments anatomiques du cœur.   [caption id="attachment_2605" align="aligncenter" width="300"] Figure 10. Architecture globale du réseau veineux coronaire humain et rapports avec les principaux éléments anatomiques du cœur.[/caption] Figure 10A : Architecture globale du réseau veineux coronaire du cœur humain. Mise en évidence d’une connexion entre la grande veine coronaire (face antérieure du VG) et la veine IVP (face diaphragmatique). Figure 10B : Rapports des éléments principaux du réseau veineux coronaire avec les éléments anatomiques du cœur. Réseau veineux coronaire porcin Aspects anatomiques. Le réseau veineux coronaire du cœur de porc présente une similitude très importante avec le réseau du cœur humain. Les veines coronaires principales du cœur de porc se distribuent en fonction des faces ventriculaires considérées de façon superposable au cœur humain. Ainsi, les faces antérieure et latérale du VG sont drainées par la grande veine coronaire qui est parallèle à l’artère IVA dans son segment proximal et se situe à sa gauche si l’on considère l’axe de l’artère IVA depuis son segment proximal vers sa distalité. Cette veine reçoit des afférentes veineuses septales et superficielles (veines diagonales) sur la face antérieure du VG. Cette grande veine coronaire chemine dans le sillon interventriculaire et oblique ensuite vers la gauche, contourne l’oreillette gauche, reçoit des afférences latérales (veines marginales) drainant la face latérale du VG. La grande veine coronaire se termine par un segment dilaté situé près de la jonction entre la VCI et l’oreillette droite que l’on appelle le sinus coronaire. Le sinus coronaire chez le porc comme chez certains rongeurs (rat) est large. Le sinus coronaire chez le porc reçoit, 4 afférentes veineuses principales, la grande veine cardiaque, la veine IVP, la petite veine cardiaque et une veine azygos gauche. Cette veine azygos est une persistance développée d’une veine cave supérieure gauche. En revanche, le porc ne possède pas de veine azygos droite. Cette singularité anatomique, se rencontre également chez les ruminants et implique, qu’en cas de xénotransplantation, il est fondamental de lier la veine azygos gauche au niveau de son insertion dans le sinus coronaire [12,19]. En outre, cette particularité anatomique liée à la présence d’une veine azygos gauche, se drainant directement dans le sinus coronaire, impose de ligaturer la veine azygos gauche si l’on veut collecter uniquement le sang veineux coronaire [5,20] ou mesurer la pression dans le sinus veineux coronaire résultant du seul retour coronaire. Le sinus coronaire humain reçoit en comparaison 3 afférentes veineuses principales si l’on exclut la veine de Marshall (veine oblique de l’oreillette gauche) représentée par la petite veine cardiaque, la grande veine cardiaque et la veine IVP. Il n’y a aucune communication entre le système azygos (droit) chez l’homme et le réseau veineux coronaire, ce qui explique très probablement la taille plus réduite du sinus coronaire chez l’homme par rapport au porc. En outre le retour veineux coronaire n’est pas « pollué » par un retour azygos, ce qui simplifie la collecte et l’analyse du sang veineux coronaire au niveau du sinus ainsi que la mesure de la pression au sein du sinus coronaire. Tout comme chez le cœur humain, une partie du ventricule droit, principalement sa face antérieure, se draine directement dans l’oreillette droite par un réseau de petites veines, les petites veines cardiaques s’abouchant dans l’oreillette droite et indépendantes du sinus veineux coronaire [figure 11]. Le reste des cavités droites se drainant par les veines de Thébésius également indépendantes du sinus coronaire.   [caption id="attachment_2606" align="aligncenter" width="265"] Figure 11. Abouchement des petites veines cardiaques dans l’oreillette droite.[/caption] Aspects angiographiques de surface (injection rétrograde de bleu de méthylène). La distribution régionale de surface du réseau veineux coronaire a été étudiée, au temps précoce (1re minute) et au temps tardif (5 minutes après le début de l’injection), après ligature de la veine azygos gauche sur 7 cœurs et sans ligature de cette même veine sur 6 cœurs. Le temps précoce servant à visualiser le réseau veineux de surface et le temps tardif permettant de visualiser la distribution épicardique régionale de la perfusion veineuse rétrograde [figure 12 A, B]. 500 ml de sérum physiologique coloré par 100 ml de bleu de méthylène ont été infusés par le sinus coronaire durant 5 minutes avec une pression manométrique variant de 60 à 80 mm de mercure et un débit nominal de 100 à 150 ml/minute. Ces injections ont été précédées par plusieurs injections rétrogrades à basse pression de sérum physiologique pour permettre un lavage du réseau veineux et vérifier l’existence d’un retour satisfaisant dans les ostia coronaires.   [caption id="attachment_2607" align="aligncenter" width="300"] Figure 12. Distribution ventriculaire de surface du réseau veineux coronaire après injection rétrograde de bleu de méthylène dans le sinus coronaire et ligature de la veine azygos gauche.[/caption] Figure 12A : Le temps précoce de l’injection rétrograde de bleu de méthylène dans le sinus coronaire met en évidence un remplissage sélectif des veines drainant presque exclusivement le ventricule gauche (grande veine coronaire, veines diagonales et veines marginales) alors que le réseau veineux drainant le ventricule droit n’est quasiment pas coloré (petites veines cardiaques). Figure 12B : Le temps tardif confirme une asymétrie de coloration myocardique par le bleu de méthylène entre le ventricule gauche (VG) et le ventricule droit (VD).   – Temps précoce : Analyse du remplissage veineux coronaire et de sa distribution épicardique par coloration au bleu de méthylène durant une injection rétrograde dans le sinus coronaire après ligature de la veine azygos gauche [figure 12 A]. – Temps tardif : Analyse de la coloration épicardique des faces ventriculaires par le bleu de méthylène en fin d’injection rétrograde [figure 12 B]. La figure 13 illustre l’architecture du réseau veineux coronaire porcin ainsi que les rapports spécifiques de la veine azygos gauche avec les structures cardiaques de voisinage.   [caption id="attachment_2608" align="aligncenter" width="300"] Figure 13. Architecture globale du réseau veineux coronaire porcin et rapports spécifiques de la veine azygos gauche avec les structures cardiaques de voisinage.[/caption] La taille moyenne du sinus coronaire du cœur de porc, mesuré in vivo sur 8 porcs et in vitro, sur 13 cœurs décongelés après inflation au sérum physiologique du sinus coronaire (animal de 30 kg en moyenne) est de 2 cm sur son grand axe et de 1 cm sur son petit axe. Le diamètre moyen de la veine azygos gauche mesurée à son insertion dans le sinus coronaire, dans les mêmes conditions que précédemment, est de 7 mm. Le ratio moyen diamètre veine azygos gauche/petit axe du sinus coronaire est de 0,70. Par comparaison, après mesures effectuées lors d’interventions chirurgicales sur 6 patients adultes, le ratio moyen (R) diamètre veine de Marshall (2,2 mm)/petit axe du sinus coronaire humain (11 mm) peut être évalué à 0,2.   5. DISCUSSION  Le cœur de porc est utilisé depuis longtemps pour des travaux expérimentaux en raison de nombreuses similitudes largement démontrées. Néanmoins, il est utile, pour le chirurgien cardiaque prévoyant d’utiliser le modèle cardiaque porcin, de connaître certaines différences anatomiques pouvant influencer les aspects techniques d’une procédure chirurgicale cardiaque expérimentale. Sous le terme de « chirurgie cardiaque porcine expérimentale », nous faisons référence à l’utilisation du cœur de porc pour des projets de recherche mais également pour des sessions de formations techniques chirurgicales. Cela peut impliquer, selon les protocoles envisagés, d’installer une circulation extracorporelle centrale ou périphérique. La connaissance de ces différences peut amener l’expérimentateur à modifier la technique chirurgicale, voire à adapter certains protocoles expérimentaux aux spécificités du cœur de porc. Par conséquent, ce travail, en s’appuyant sur des constatations anatomiques, nous a permis de définir des recommandations utiles pour la réalisation d’une procédure chirurgicale expérimentale sur le cœur de porc.   5.1. Forme générale du sternum Comme cela a été constaté, la partie supérieure du sternum porcin varie considérablement avec l’homme. Cette variation implique une différence de forme mais également une différence d’orientation vers la profondeur. Si les parties médiane et inférieure du sternum de porc sont comparables à l’homme, en revanche l’épaississement de la partie supérieure accentué par un rostre osseux à orientation vers la profondeur induit une fermeture de l’espace rétrosternal et un rapprochement du péricarde extrêmement fin, qui vient au contact de la corticale postérieure du sternum. La conséquence directe de cette différence importante est une modification de la technique de sternotomie médiane, qui, chez le porc, doit être impérativement réalisée avec une scie vibrante (type scie à plâtre) et non avec une scie oscillante munie d’un sabot d’arrêt qui longe la face postérieure du sternum. L’utilisation d’une scie oscillante traditionnellement utilisée chez l’homme en chirurgie cardiaque lors des primo-interventions induirait une ouverture systématique du péricarde et un risque majeur de plaie de la face antérieure du ventricule gauche, de l’IVA et de l’infundibulum du ventricule droit. Il est quasiment impossible de suivre, à la partie supérieure du sternum, la courbure osseuse du sternum et le rostre vers la profondeur. La technique la plus simple et la plus sécurisée consiste à utiliser une scie vibrante en commençant à la partie médiane et en s’arrêtant à la corticale postérieure afin de visualiser immédiatement le péricarde au contact, et de finir l’ouverture par des mouvements latéraux sans pression postérieure. La partie supérieure du sternum, après avoir été entamée par la scie peut être complètement sectionnée au niveau du rostre osseux à l’aide de gros ciseaux après avoir procédé à l’ablation du thymus, qui permet d’optimiser l’exposition de la partie supérieure du sternum et de préserver le pédicule mammaire interne droit qui croise la ligne médiane.   5.2. Orientation et positionnement intrapéricardique du massif cardiaque Cette disposition particulière du massif cardiaque porcin est la conséquence de la combinaison d’une rotation antihoraire prononcée et d’une bascule antérosupérieure de l’apex cardiaque. Il en résulte une translation de la face antérieure du ventricule gauche et donc de l’axe de l’artère IVA vers la droite et le haut, et non plus vers la gauche et le bas comme observé chez l’homme, les amenant directement sous la face inférieure du sternum. Il est donc impératif de réaliser la section sternale à la scie oscillante en exerçant, sur la corticale postérieure, une pression modérée accompagnée de mouvements d’écartement des berges afin d’éviter de léser la face antérieure du VG et l’IVA. Ce risque est d’autant plus important que le péricarde est particulièrement fin voire pellucide et n’exerce aucun effet mécanique protecteur sur le massif cardiaque. Par ailleurs, alors que chez l’homme la face inférieure du cœur repose directement sur le diaphragme, chez le porc, en raison de l’ascension de l’apex cardiaque, seul le segment inférobasal du cœur repose sur la face postérieure du péricarde, et la face diaphragmatique du cœur est séparée du diaphragme par une extension de la cavité pleurale. La deuxième conséquence évidente de cette combinaison est un positionnement de l’aorte ascendante, par ailleurs très courte, directement en arrière de l’artère pulmonaire. L’aorte ascendante est ainsi quasiment invisible à l’ouverture du péricarde et son accès requiert de disséquer largement l’espace interaorticopulmonaire pour permettre une mobilisation de l’artère pulmonaire vers la gauche et exposer la face antérieure de l’aorte ascendante. Cette mobilisation est un préalable fondamental lorsque l’on souhaite canuler l’aorte ascendante pour réaliser une circulation extracorporelle centrale (CEC). Compte tenu de l’âge des porcs généralement utilisés, la paroi de l’aorte ascendante demeure une paroi fragile car elle n’est pas remaniée par des phénomènes d’athérosclérose ou de vieillissement pariétal comme nous avons l’habitude de le constater régulièrement chez l’homme. La canulation doit être atraumatique pour éviter une déchirure avec un point d’entrée régulier et limité. Cette canulation est facilitée par l’utilisation d’une canule artérielle fémorale type Bardic® 20 Fr (Lifestream International, The Woodlands, Texas, États-Unis) sur laquelle nous ajoutons un anneau d’arrêt ou d’une canule DLP® 20 ou 22 Fr (Medtronic Inc, Minneapolis, Minnesota, États-Unis). La troisième conséquence, visuellement évidente, est un positionnement postérieur de l’oreillette droite qui, bien que visible, demeure moins accessible que chez l’homme et nécessite d’exercer un traction vers la gauche sur l’auricule droite pour permettre la réalisation d’une bourse et d’une canulation veineuse de l’oreillette droite. Il est nécessaire d’avoir à l’esprit que la canulation veineuse doit être réalisée avec une canule courte sans tenter d’insertion dans la veine cave inférieure en raison de l’angulation marquée de cette dernière au niveau de son implantation dans l’oreillette droite. La quatrième conséquence de cette disposition particulière est un positionnement spécifique très postérieure et particulièrement profond de la veine pulmonaire droite qui est très peu accessible, voire inaccessible dans certains cas, pour la réalisation d’une décharge gauche comme il est habituellement l’usage chez l’homme. Il est alors très utile de réaliser une bourse de décharge et une canulation de l’auricule gauche, qui, en revanche, est facilement accessible en raison d’un positionnement très antérieur lié à la rotation antihoraire. Cette facilité d’accès de l’auricule gauche est favorisée par une taille habituellement importante de l’auricule gauche, qui est de forme triangulaire alors que chez l’homme elle occupe une place assez postérieure avec une forme souvent polylobée.   5.3. Réseau vasculaire coronaire L’architecture globale du réseau coronaire artériel est très similaire au réseau artériel humain à l’exception de 2 points. Le premier concerne la vascularisation du nœud sinusal qui, chez le porc, est exclusivement dépendante du réseau coronaire droit alors que chez l’homme, on retrouve une vascularisation du nœud sinusal qui dépend dans 60 % des cas environ du réseau coronaire droit. Il y a donc une vulnérabilité anatomique plus importante de la vascularisation du nœud sinusal chez le porc. Le second point concerne l’absence de branche rétroventriculaire que nous avons constatée. Ces 2 différences anatomiques n’ont pas de conséquences sur la possibilité de réaliser une cardioplégie par la racine de l’aorte qui ne nécessite pas de précautions particulières. Compte tenu du manque relatif de place lié à la longueur réduite de l’aorte ascendante après canulation et mise en place d’un clamp aortique, nous recommandons d’utiliser une simple aiguille d’injection 18 à 23 G type BD MicrolanceTM 3 (BD, Franklin Lakes, New Jersey, États-Unis) connectée à la ligne de cardioplégie pour la réalisation d’une cardioplégie antérograde au niveau de la racine de l’aorte. L’autre option est la réalisation d’une cardioplégie rétrograde par cathétérisme du sinus coronaire. Cette option est d’autant plus intéressante que le diamètre du sinus coronaire chez le porc est significativement plus important que chez l’homme et il est assez simple de le cathétériser avec un cathéter 15 Fr de cardioplégie rétrograde habituellement utilisé en chirurgie cardiaque humaine. Compte tenu de l’existence d’une branche afférente importante, la veine azygos gauche, qui se draine directement dans le sinus coronaire, il sera nécessaire d’occlure temporairement la veine azygos gauche par un fil entourant la veine (polypropylène 4/0) placé sur une tirette. Cette étape est fondamentale pour permettre la répartition de la solution de cardioplégie dans le réseau veineux coronaire sous peine de diffuser dans le réseau azygos et de compromettre la cardioprotection. Par ailleurs, il est essentiel de prendre en considération dans la qualité de la protection myocardique, l’asymétrie de perfusion des ventricules constatée après injection de bleu de méthylène par voie rétrograde au profit du ventricule gauche et au détriment du ventricule droit. L’existence de cette veine azygos gauche doit également être prise en considération lorsque l’on veut effectuer un dosage des lactates dans le sinus coronaire. Ce dosage doit s’effectuer après occlusion temporaire ou ligature de la veine azygos gauche sous peine d’induire une dilution de la concentration des lactates aboutissant à un biais d’interprétation faussement rassurant puisque les concentrations mesurées seront artificiellement basses. Le tableau 3 résume les principales recommandations techniques chirurgicales concernant la réalisation d’une sternotomie, d’une circulation extracorporelle ou d’une assistance et d’une cardioplégie chez le porc.   [caption id="attachment_2610" align="aligncenter" width="300"] Tableau 3. Principales recommandations techniques pour la réalisation d’une chirurgie cardiaque expérimentale chez le porc.[/caption]   CONCLUSION Ce travail s’est attaché à analyser les principales différences anatomiques entre le cœur de porc et le cœur humain, afin d’aider le chirurgien cardiaque désireux d’utiliser le cœur de porc comme modèle expérimental. Cette utilisation expérimentale peut, en effet, nécessiter la réalisation de sternotomies pour l’abord du massif cardiaque, l’utilisation d’une circulation extracorporelle et le recours à des techniques de cardioprotection. Les différences constatées ont ainsi amené à énumérer des modifications concernant les techniques chirurgicales couramment employées en chirurgie cardiaque humaine pour les adapter aux spécificités du porc, dans le but d’éviter un certains nombre d’écueils et d’optimiser la réussite des procédures chirurgicales cardiaques transposées au porc.   RÉFÉRENCES Kowalski TW, Sanseverino MT, Schuler-Faccini L, Vianna FS. Thalidomide embryopathy: Follow-up of cases born between 1959 and 2010. Birth Defects Res A Clin Mol Terabol 2015 Sep;103(9):794-803. Szeymanski C, Andréjak M, Peltier M, Maréchaux S, Tribouilloy C. Adverse effects of benfluorex on heart valves and pulmonary circulation. Pharmacoepidemiol Drug Saf 2014 Jul;23(7):679-86. Chen CL, Zheng H, Xuan Y, Amat A, Chen L, Yu J, Wang J. The cardioprotective effect of hypoxic and ischemic preconditioning in dogs with myocardial-ischemia reperfusion injury using a double-bypass model. 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Abu-Assi E, Castineira-Busto M, Gonzalez-Salvado V, Raposeiras-Roubin S, Riziq-Yousef Abumuaileq R, Pena-Gil C, Riqueiro-Veloso P, Ocaranza R, Garcia-Acuna JM, Gonzalez Juanatey JR. Coronary Artery Dominance and Long-Term Prognosis in Patients with ST-segment Elevation Myocardial Infarction Treated with Primary Angioplasty. Rev Esp Cardiol 2015 Jul 27 (Epub ahead of print). Omerbasic E, Hasanovic A, Omerbasic A, Pandur S. Pronostic value of anatomical dominance of coronary circulation in patients with surgical myocardial revascularization. Med Arch 2015 Feb;69(1):6-9. Renaudin C. Infarctus du myocarde expérimental : intérêt du modèle canin. Thèse de doctorat vétérinaire. Lyon 1992. Barone R. Le cœur. Chapitre I. In Barone R. Anatomie comparée des mammifères domestiques. Tome 5 : Angiologie. Éd. Masson 1996, p 571-595. Von Lüdinghausen M. The venous drainage of the human myocardium. Adv Anat Embryol Cell Biol 2003;168:I-VII,1-104. Barone R. Chapitre III : Les veines. Veines caves crâniales. In Barone R. Anatomie comparée des mammifères domestiques. Tome 5 : Angiologie. Éd. Masson 1996, p 571-595. Conflit d’intérêt : aucun. / Conflict of interest statement: none declared. Date de soumission : 22/02/2016. Acceptation : 04/07/2016. Pré-publication : 10/08/2016.  
septembre 15, 2016
Chirurgie cardiaque · Vol. 20 Abstract 2016

C-55 – Spécificités anatomiques du cœur de porc et recommandations techniques pour la réalisation de procédures chirurgicales cardiaques expérimentales

Daniel Grandmougin1,2, Fabrice Vanhuyse1,2, Jean-Mathieu Casse3, Antoine Chalon1, Nicolas Laurent2, Antonio Fiore2, Giuseppe Lauria2, Bogdan Trifan2, Khoddor Saiydoun2, Mazen Elfarra2, Thierry Folliguet2, Guillaume Gauchotte3, Juan-Pablo Maureira1,2, Nguyen Tran1 1. École de chirurgie, université de Lorraine, Nancy 2. Service de chirurgie cardio-vasculaire et transplantation, ILCV Louis-Mathieu, Nancy 3. Service d’anatomie et cytologie pathologiques, hôpital Central, Nancy   Objectif Le cœur de porc présente des similitudes avec le cœur humain. Néanmoins, certaines particularités anatomiques doivent être identifiées pour permettre la réalisation de procédures chirurgicales expérimentales. Ce travail propose une étude anatomique du cœur de porc permettant d’élaborer des recommandations pour la réalisation d’une chirurgie cardiaque expérimentale.   Méthode Seize porcs ont été utilisés pour cette étude. Le réseau coronaire artériel a été étudié par dissections anatomiques (n = 13) et angiographies (n = 10). Le réseau veineux coronaire a été analysé par dissections anatomiques (n = 13) et sa distribution de surface a été étudiée par injection rétrograde de bleu de méthylène via le sinus coronaire (n = 8).   Résultat Le positionnement axial intrathoracique du cœur de porc, résultant d’une rotation antihoraire et d’une bascule antérieure prononcées, limite l’accès à l’aorte ascendante et à l’oreillette droite et nécessite des précautions spécifiques pour la réalisation d’une sternotomie et d’une canulation directe de l’aorte ascendante avec cardioplégie antérograde par la racine de l’aorte. D’autres particularités anatomiques (SIA, oreillettes, VCI et veines pulmonaires) ont été mises en évidence. Le réseau coronaire artériel, de type terminal, est globalement comparable au réseau humain dans sa configuration anatomique, sa distribution topographique régionale, sa dominance (réseau droit dominant : 70 %) et sa densité capillaire. Le sinus coronaire reçoit 4 afférences (veine IVP, petite veine coronaire, grande veine coronaire, veine azygos gauche) contre 3 chez l’homme (veine IVP, petite veine coronaire, grande veine coronaire). L’étude de la distribution ventriculaire de surface du bleu de méthylène nécessite la ligature préalable de la veine azygos gauche et confirme une asymétrie de perfusion au détriment du VD, la paroi antérieure du VD étant drainée par des petites veines cardiaques indépendantes du sinus coronaire.   Conclusion La connaissance des spécificités anatomiques cardiaques du porc a permis d’établir des recommandations pour la réalisation de procédures chirurgicales cardiaques expérimentales.     Anatomic characteristics of swine heart and technical guidelines for achieving experimental cardiac surgical procedures   Objectives Previous anatomic studies confirmed similarities of swine heart with human heart. Nevertheless, in order to perform experimental surgical cardiac procedures, several anatomic specificities deserve to be identified. This work reports an anatomic study of swine heart leading to make technical recommendations to achieve successful experimental cardiac surgery.   Methods 16 swines were included in that study. Coronary artery vessels were explored by anatomic surgical dissections (n=13) and angiography (n=10). Coronary venous vessels were assessed by anatomic dissections (n=13) whereas venous surface distribution was evaluated by retrograde injection of methylene blue through coronary sinus (n=8).   Results Intrathoracic axial positioning of swine heart dramatically differs from human heart and results from an important counterclockwise rotation with an anterior lift-off displacement resulting in a limited access to both ascending aorta and right atrium. Therefore, specific surgical precautions are required to perform a safe sternotomy and canulation of the ascending aorta with an antegrade cardioplegia. Additional anatomic differences involving interatrial septum, both atria, inferior vena cava and pulmonary veins were found. Arterial coronary pattern considering anatomy, regional distribution, dominance (right dominant supply: 70%) and capillary density are similar to that of humans. Pig coronary sinus receives 4 main branches (middle cardiac vein, great cardiac vein, small cardiac vein and left azygos vein) as humain sinus receives 3 main branches (middle cardiac vein, great cardiac vein, small cardiac vein). Preliminary ligation of the left azygos vein is required to visualize the surface distribution of methylene blue within the venous vessels, after being retrogradely injected in coronary sinus, thereby confirming an optimized perfusion of the left ventricle whereas the anterior wall of right ventricle remains poorly perfused. This asymmetry of perfusion results from a specific venous drainage of the right ventricle through small cardiac veins disconnected from coronary sinus.   Conclusion Assessment of anatomic specificities of swine heart validated useful surgical guidelines for safely performing experimental cardiac surgical procedures.
juin 10, 2016