Mammifères "de rente"

72 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Un choc septique leur est provoqué, puis ils restent sous anesthésie vingt-quatre heures, avec des cathéters posés en une heure de chirurgie, des prélèvements toutes les deux heures et jusqu'à 200 ml de sang retirés. Le but est de tester une compression élastique de la peau censée limiter la fuite de liquide hors des vaisseaux, un dispositif déjà employé en clinique humaine. Les cochons pèsent environ 60 kg, ce qui permet, écrit le porteur, d'utiliser les mêmes produits et les mêmes volumes de perfusion que chez un patient de réanimation, et il juge "nécessaire" ce passage par l'animal alors que la compression a déjà montré des résultats encourageants chez des patients humains.

Objectifs

Les formes sévères des infections communes (pulmonaires, rénales…) sont la première cause d’admission en réanimation (hors chirurgie). Les cas les plus graves évoluent vers un syndrome appelé « choc septique » qui se manifeste principalement par une défaillance circulatoire avec baisse de la pression artérielle, ainsi qu’une baisse de la perfusion sanguine des différents organes, entrainant la mort dans environ 40% des cas. Au cours du choc septique, il se produit une fuite de liquide à travers la paroi des petits vaisseaux sanguins, conduisant à une baisse du volume sanguin. Cette fuite capillaire explique en partie la baisse de pression artérielle et de perfusion des organes, et explique l’apparition rapide d’œdèmes importants. Ces œdèmes s’accumulent dans tous les organes, mais le volume le plus important est retrouvé au niveau sous-cutané. A ce jour, aucun traitement n’est efficace pour lutter contre les différents phénomènes conduisant au choc septique et il n’existe aucun traitement pour réduire la fuite capillaire et les œdèmes qui l’accompagnent. Ce projet vise à proposer une approche thérapeutique innovante qui repose sur l’application préventive d’une faible pression au niveau cutané pour empêcher l’apparition d’œdèmes et la fuite de liquide en dehors des vaisseaux : la compression interstitielle sous-cutanée (SIPT). Si ce traitement a pu montrer des résultats encourageants dans une petite étude sur des patients humains en choc septique, nous avons besoin de confirmer l’efficacité de la compression dans un modèle préclinique (preuve de concept). Notre objectif final est de démontrer que la SIPT permet une amélioration globale des défaillances d’organes et in fine, une diminution de la mortalité. Ainsi, si la preuve de concept était apportée au terme de notre étude, cela pourrait ouvrir la voie à un changement de paradigme dans le traitement du choc septique. Ce projet permettra aussi de mieux comprendre les phénomènes reliant la pression au niveau du tissu interstitiel et les transferts de liquides entre compartiments. Les paramètres mesurés chez les animaux pendant les expériences permettront d’augmenter les connaissances sur la maladie. D’autant que le choc septique est le plus souvent étudiée sur des modèles animaux beaucoup plus éloignés de la réalité car la prise en charge n'est pas réalisée avec les fluides de remplissage comme c’est le cas dans le modèle que nous souhaitons mettre en place.

Bénéfices attendus

Le principal bénéfice attendu du projet est la démonstration de faisabilité de la compression interstitielle sous cutanée (SIPT) avec une réduction des défaillances d’organes et de ce fait, une diminution de la mortalité. Si les effets attendus de la SIPT sont confirmés, cela pourrait conduire à un changement de paradigme pour le traitement du choc septique. Par ailleurs, ce projet nous permettra également d’acquérir de nouvelles connaissances non négligeables dans le rôle de l’interstitium dans la fuite capillaire au cours du sepsis.

Procédures

Les animaux vigiles seront tout d’abord tranquilisés puis l’animal est intubé est placé sous anesthésie générale tout le long de l’expérimentation. Les différents gestes chirurgicaux (pose de cathéters) et tous les prélèvements seront réalisés sur un animal sous anesthésie (sédatif + analgésique). La partie chirurgicale correspondant à la pose des cathéters devraient durer 1 heure environ. Des prélèvements seront réalisés toutes les 2h maximum, à l’aide des cathéters mis en place. Le volume sanguin prélevé tout au long de l’expérimentation ne dépassera pas les 200 ml, ce qui correspond à moins de 5% du volume sanguin total d’un porc de 60 kg. La durée totale de l'anesthésie à partir de l'induction du choc est de 24h et les animaux sont surveillés en permanence pendant toute cette période.

Impact sur les animaux

Durant cette étude, la seule nuisance attendue est la procédure de tranquilisation qui nécessite une injection en intramusculaire. Par la suite, l'animal sera constamment placé sous anesthésie générale à l'aide d'une molécule hypnotique et d'un morphinique.

Devenir

A la fin des différentes procédures sans réveil, les animaux sont tous mis à mort à la fin de l’expérimentation. En effet, nous avons besoin de prélever des organes afin de réalisés des dosages.

Remplacement

Afin de répondre aux objectifs du projet, il est nécessaire d’avoir un modèle permettant d’évaluer les effets de notre traitement sur la formation des œdèmes, les défaillances d'organes systémique, la microcirculation et les paramètres hémodynamiques ainsi que la mise en jeu du système immunitaire au cours du choc septique. Il n'est pas possible d'avoir ce type de réponse sur des modèles in vitro. La validation de méthodes d’investigation clinique ou leur application d’une espèce à une autre ne peuvent être réalisées par définition qu’in vivo à l’aide de modèles animaux. Le choix du modèle porcin est le plus pertinent car il permet de se rapprocher au maximum de la prise en charge clinique en utilisant le même matériel et les mêmes protocoles de prise en charge que chez le patient humain en service de réanimation. Ce modèle nécessite également une anesthésie de plus de 24 heures, qui est faisable chez le porc avec les mêmes protocoles que chez l’homme. De plus, l’intervention thérapeutique qui sera testée consiste à réaliser une compression sur la peau par des bandages élastiques, déjà utilisés chez l’homme en pratique clinique moins adapté sur d'autres espèces.

Réduction

Afin de réaliser cette étude nous procéderons par étapes afin de valider un protocole robuste, répétitif et reproductible. Pour estimer le nombre d’animaux nécessaires nous nous sommes basés sur la littérature pour la mise en place du modèle ou sur le critère principal de la balance hydrique pour lequel nous avons réalisé un test statistique (test de puissance). A chaque étape, si les résultats sont satisfaisants avec un nombre plus faible d'animaux que le nombre d'animaux maximum prévu, la procédure s'arrête et le nombre d'animaux utilisé est alors automatiquement réduit. Par ailleurs, nous prévoyons de récolter et stocker des échantillons biologiques qui pourront servir pour d’autres projets de recherche scientifique.

Raffinement

Les animaux sont acclimatés à l’animalerie et maintenus en groupe tant que c’est possible. En effet, les deux premières procédures seront réalisées sur un seul animal à la fois. Ainsi, le dernier animal du groupe sera forcément hébergé seul pendant maximum 48h. Dans ce cas-là, nos visites quotidiennes seront plus nombreuses et un miroir pourra être fixé en dehors de la cage, de façon à ce que l'animal puisse y refléter son image sans risque de se blesser. Par ailleurs, pour le porc, la recherche de nourriture repose essentiellement sur le comprtement de fouissage dans le sol, c’est pour cela que nous enrichissant leur cage avec des copeaux et que nous parsemons une de la nourriture au sol. De même, nous disposons des jouets dans leur cage afin de diminuer leur stress. Par ailleurs, notre modèle expérimental est conçu pour limiter le stress et la douleur des animaux, dans un contexte de la mise en place d’un choc septique. Après la phase d’acclimatation, les animaux seront opérés. Il s’agit d’une intervention sans réveil pendant laquelle un suivi attentif de la douleur est réalisé avec une prise en charge de la douleur grâce à un traitement antalgique fort à base d'opiacés.

Choix des espèces

La plupart des études translationnelles sur le sepsis ont été réalisées chez des rongeurs et ne reflètent pas les mécanismes du sepsis humain ni le rôle des différents traitements tels que le remplissage vasculaire. Quel que soit l'effet qui sera observé avec le SIPT, ces données apporteront de nouvelles connaissances qui pourraient être traduites en applications cliniques. Les porcs utilisés dans cette expérimentation pèsent environ 60 kg, équivalent au poids humain. Ainsi, tous les produits utilisés lors de l’anesthésie, l’intubation seront similaires à ceux utilisés chez des patients humains. Il en est de même pour la prise en charge, en particulier le volume du liquide injecté afin de maintenir la PAM : en 24h, le volume total de liquide utilisé devrait atteindre 4 à 10 L, un volume qui permet de déceler une différence entre 2 groupes d’animaux et qui ne peut pas être appliqué chez des modèles de petits animaux. De plus, l’intervention thérapeutique qui sera testée consiste à réaliser une compression sur la peau par des bandages élastiques, déjà utilisés chez l’homme en pratique clinique. Ces bandages ne seraient pas adaptés à une autre espèce, que ce soit une espèce plus petite (rongeurs, félins, lagomorphes), ou une espèce à fourrure (mouton).

Après l'injection d'un sédatif dans un premier établissement et un transfert vers un second, 16 cochons de 50 à 60 kg sont placés sous anesthésie générale et reçoivent des canules dans une veine et une artère pour une circulation extracorporelle. Leur thorax est ensuite ouvert et une artère du cœur obstruée pour provoquer un arrêt cardiaque, avec des prises de sang au moment de l'arrêt, puis 3 et 6 heures après, au cours d'une expérience de 8 heures. La pose de l'assistance circulatoire peut entraîner une perte de sang avec choc hémorragique. Ces procédures sans réveil comparent l'angiotensine 2 à la noradrénaline, le médicament le plus employé pour pallier les effets secondaires de la circulation extracorporelle chez des patients en arrêt cardiaque réfractaire. Le porteur indique qu'un cochon ne pourrait pas être réveillé "dans des conditions compatibles avec la vie", et tous sont tués par surdose d'anesthésique, avant tout réveil, pour un prélèvement de tissus cardiaques.

Objectifs

L'initiation d'une oxygénation par une circulation extra corporelle est devenue une intervention de plus en plus fréquente chez les patients en état de choc cardiogénique et y compris en cas d'arrêt cardiaque réfractaire aux thérapies standards. La survie globale jusqu'à la sortie de l'hôpital en utilisant cette technique se situe entre 29 % (réanimation cardio-pulmonaire extracorporelle) et 41 % (choc cardiogénique réfractaire). La médication la plus couramment utilisée et recommandée pour palier aux effets secondaires de la circulation extracorporelle est un médicament appelé la noradrénaline mais ce médicament à des effets délétères sur le coeur et les vaisseaux. Il est possible que l'utilisation de l'angiotensine 2 sans effet cardiaque spécifiques soit meilleure. Nous allons comparer dans ce projet les effets de ces 2 médicaments sur un modèle porcin reproduisant l'état clinique de tels patients. Ce protocole est réalisé dans 2 établissements utilisateurs (appelés EU1 et EU2)

Bénéfices attendus

L'un des résultats clés attendus concerne l'efficacité sur la circulation sanguine, mesurée à travers des paramètres tels que la pression artérielle moyenne ou le débit cardiaque. L'Angiotensine 2 est attendue pour démontrer sa capacité à maintenir ou à augmenter la pression artérielle moyenne de manière significative par rapport à l'administration de Noradrénaline, actuellement un traitement standard dans ces situations. Des différences entre les deux groupes de traitement pourraient influencer la décision clinique et le choix d'un médicament optimal.

Procédures

A l'EU1, les animaux subiront l'injection d'un sédatif pour atténuer le stress lié à la manipulation. Ensuite, ils sont transférés dans l'EU2 où se déroul la suite du protocole : une perfusion intraveineuse sera établie pour induire une anesthésie générale. Une fois complètement endormis et sous traitement analgésique, nous procéderons à l'installation d'un dispositif de circulation extracorporelle. Ce dispositif permettra de maintenir un débit cardiaque et d'assurer l'oxygénation du sang. Cette procédure implique la mise en place d'une canule dans une veine et une artère du cochon. Par la suite, une ouverture thoracique sera réalisée pour exposer le cœur, et nous simulerons un arrêt cardiaque en obstruant l'une des artères cardiaques. Des prélèvements sanguins seront effectués au moment de l'arrêt cardiaque, puis après 3 et 6 heures. Toutes ces interventions seront réalisées sous anesthésie générale, avec maintien d'une normothermie et une administration continue d'antalgiques pendant les 8h de l'expérimentation.

Impact sur les animaux

Stress lors de la prémédication. Douleur induisant une possible tachycardie ou une hypertension. Effets secondaires à la chirurgie : perte de sang avec choc hémorragique lors de la pose de l'assistance circulatoire.

Devenir

Le cochon ne pourra pas être réveillé dans des conditions compatibles avec la vie. De plus, des prélèvements de tissus cardiaques sont nécessaires pour une étude microscopique, l’animal ne reprendra pas conscience et sera euthanasié par overdose d'anesthésique.

Remplacement

Le modèle d’arrêt cardiaque suivi de procédures de réanimation ne peut être effectué que sur un organisme dans son entier avec un impact sur les différentes fonctions. L'adaptation à l'environnement physiologique direct du coeur nous conduit à réaliser cette étude sur un modèle animal où toutes les contraintes seront présentes. Ce modèle animal expérimental imite étroitement le scénario clinique des cas réfractaires d'arrêt cardiaque, permettant une évaluation plus précise des résultats microcirculatoires.

Réduction

Ce modèle est déjà en place dans notre structure ce qui permet de réduire le nombre d’animaux car le personnel formé à l’étude et la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé comme le nombre minimum d'animaux nécessaire afin d'obtenir des données statistiquement exploitables. La mise en place des appareillage (canules...) sera réalisée par des chirurgiens cardiaques expérimentés.

Raffinement

Les animaux seront hébergés à l'animalerie par groupes (au moins 2 animaux) afin de limiter l’angoisse et le stress des animaux. Le milieu est enrichi avec des jouets adaptés (balles...). Une période de quarantaine d’au moins huit jours avant l’entrée des animaux dans le protocole est respectée permettant leur stabilisation physiologique et comportementale en réduisant le stress. L’animal est mis à jeun la veille de l’expérimentation. Le jour de l’expérimentation, les cochons seront prémédiqués par l’injection intra-musculaire d’un produit anesthésique aux propriétés sédatives et myorelaxantes avec un produit psychotrope dissociatif aux propriétés analgésiantes. Les animaux peuvent être ainsi manipulés sans recours à des méthodes susceptibles de les effrayer inutilement ou de leur infliger des souffrances évitables. Les animaux seront ensuite sous anesthésie profonde pendant toute la durée de l'opération. Le cochon sera scopé en permanence, permettant de surveiller en continu la fréquence cardiaque, respiratoire, la pression artérielle. Toute modification de ces paramètres entrainera une adaptation immédiate des médicaments afin d’assurer le confort de l’animal.

Choix des espèces

Le modèle animal de cochon, animal d’un poids entre 50 et 60 kgs, de morphologie cardiaque mature et avec un poids suffisant pour une circulation extra-corporelle est utilisé pour sa similitude avérée, en terme d’anatomie cardiaque et de circulation sanguine, avec les processus physiologiques rencontrés en clinique. Le choix d’un modèle sur gros animal s’impose pour pouvoir implanter la circulation extra-corporelle, nécessaire à notre projet. De plus, ce modèle est déjà connu de nos équipes.

Sous sédatif dans un premier établissement puis transférés dans un second, 16 cochons de 50 à 60 kg sont placés sous anesthésie générale et reliés par une veine et une artère à une circulation extracorporelle. Le thorax est ensuite ouvert et une artère du cœur obstruée pour provoquer un arrêt cardiaque, afin de comparer l'angiotensine 2 et la noradrénaline, avec des prises de sang à l'arrêt puis trois et six heures plus tard. Ces procédures, huit heures en tout, sont menées sous anesthésie, sans réveil, et le porteur signale un risque de choc hémorragique à la pose des canules. Aucun ne peut être réveillé "dans des conditions compatibles avec la vie", écrit-il, et tous sont tués par surdose d'anesthésique, avec prélèvement de tissu cardiaque.

Objectifs

L'initiation d'une oxygénation par une circulation extra corporelle est devenue une intervention de plus en plus fréquente chez les patients en état de choc cardiogénique et y compris en cas d'arrêt cardiaque réfractaire aux thérapies standards. La survie globale jusqu'à la sortie de l'hôpital en utilisant cette technique se situe entre 29 % (réanimation cardio-pulmonaire extracorporelle) et 41 % (choc cardiogénique réfractaire). La médication la plus couramment utilisée et recommandée pour palier aux effets secondaires de la circulation extracorporelle est un médicament appelé la noradrénaline mais ce médicament à des effets délétères sur le coeur et les vaisseaux. Il est possible que l'utilisation de l'angiotensine 2 sans effet cardiaque spécifiques soit meilleure. Nous allons comparer dans ce projet les effets de ces 2 médicaments sur un modèle porcin reproduisant l'état clinique de tels patients. Ce protocole est réalisé dans 2 établissements utilisateurs (appelés EU1 et EU2)

Bénéfices attendus

L'un des résultats clés attendus concerne l'efficacité sur la circulation sanguine, mesurée à travers des paramètres tels que la pression artérielle moyenne ou le débit cardiaque. L'Angiotensine 2 est attendue pour démontrer sa capacité à maintenir ou à augmenter la pression artérielle moyenne de manière significative par rapport à l'administration de Noradrénaline, actuellement un traitement standard dans ces situations. Des différences entre les deux groupes de traitement pourraient influencer la décision clinique et le choix d'un médicament optimal.

Procédures

A l'EU1, les animaux subiront l'injection d'un sédatif pour atténuer le stress lié à la manipulation. Ensuite, ils sont transférés dans l'EU2 où se déroul la suite du protocole : une perfusion intraveineuse sera établie pour induire une anesthésie générale. Une fois complètement endormis et sous traitement analgésique, nous procéderons à l'installation d'un dispositif de circulation extracorporelle. Ce dispositif permettra de maintenir un débit cardiaque et d'assurer l'oxygénation du sang. Cette procédure implique la mise en place d'une canule dans une veine et une artère du cochon. Par la suite, une ouverture thoracique sera réalisée pour exposer le cœur, et nous simulerons un arrêt cardiaque en obstruant l'une des artères cardiaques. Des prélèvements sanguins seront effectués au moment de l'arrêt cardiaque, puis après 3 et 6 heures. Toutes ces interventions seront réalisées sous anesthésie générale, avec maintien d'une normothermie et une administration continue d'antalgiques pendant les 8h de l'expérimentation.

Impact sur les animaux

Stress lors de la prémédication. Douleur induisant une possible tachycardie ou une hypertension. Effets secondaires à la chirurgie : perte de sang avec choc hémorragique lors de la pose de l'assistance circulatoire.

Devenir

Le cochon ne pourra pas être réveillé dans des conditions compatibles avec la vie. De plus, des prélèvements de tissus cardiaques sont nécessaires pour une étude microscopique, l’animal ne reprendra pas conscience et sera euthanasié par overdose d'anesthésique.

Remplacement

Le modèle d’arrêt cardiaque suivi de procédures de réanimation ne peut être effectué que sur un organisme dans son entier avec un impact sur les différentes fonctions. L'adaptation à l'environnement physiologique direct du coeur nous conduit à réaliser cette étude sur un modèle animal où toutes les contraintes seront présentes. Ce modèle animal expérimental imite étroitement le scénario clinique des cas réfractaires d'arrêt cardiaque, permettant une évaluation plus précise des résultats microcirculatoires.

Réduction

Ce modèle est déjà en place dans notre structure ce qui permet de réduire le nombre d’animaux car le personnel formé à l’étude et la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé comme le nombre minimum d'animaux nécessaire afin d'obtenir des données statistiquement exploitables. La mise en place des appareillage (canules...) sera réalisée par des chirurgiens cardiaques expérimentés.

Raffinement

Les animaux seront hébergés à l'animalerie par groupes (au moins 2 animaux) afin de limiter l’angoisse et le stress des animaux. Le milieu est enrichi avec des jouets adaptés (balles...). Une période de quarantaine d’au moins huit jours avant l’entrée des animaux dans le protocole est respectée permettant leur stabilisation physiologique et comportementale en réduisant le stress. L’animal est mis à jeun la veille de l’expérimentation. Le jour de l’expérimentation, les cochons seront prémédiqués par l’injection intra-musculaire d’un produit anesthésique aux propriétés sédatives et myorelaxantes avec un produit psychotrope dissociatif aux propriétés analgésiantes. Les animaux peuvent être ainsi manipulés sans recours à des méthodes susceptibles de les effrayer inutilement ou de leur infliger des souffrances évitables. Les animaux seront ensuite sous anesthésie profonde pendant toute la durée de l'opération. Le cochon sera scopé en permanence, permettant de surveiller en continu la fréquence cardiaque, respiratoire, la pression artérielle. Toute modification de ces paramètres entrainera une adaptation immédiate des médicaments afin d’assurer le confort de l’animal.

Choix des espèces

Le modèle animal de cochon, animal d’un poids entre 50 et 60 kgs, de morphologie cardiaque mature et avec un poids suffisant pour une circulation extra-corporelle est utilisé pour sa similitude avérée, en terme d’anatomie cardiaque et de circulation sanguine, avec les processus physiologiques rencontrés en clinique. Le choix d’un modèle sur gros animal s’impose pour pouvoir implanter la circulation extra-corporelle, nécessaire à notre projet. De plus, ce modèle est déjà connu de nos équipes.

Trépanés sur quelques centimètres pour introduire des sondes dans le cerveau, après pose d'un cathéter dans la carotide et modulation forcée de la ventilation artificielle, 20 porcelets d'environ deux mois sont opérés sous anesthésie générale profonde et tués avant tout réveil. Les mesures portent d'abord sur le muscle, avec cinq animaux par procédure, puis sur le cerveau, avec dix animaux. Le projet vise à vérifier la justesse et la réactivité de capteurs de pression tissulaire en oxygène et en dioxyde de carbone, destinés à terme au monitorage de patients cérébrolésés. Sur l'effectif, le porteur reconnaît qu'il est difficile de donner prise à une justification précise du nombre de sujets.

Objectifs

La prise en charge spécialisée des patients souffrant de certaines pathologies neurologiques, comme le traumatisme crânien sévère, est notamment guidée par de nombreux paramètres reflétant l’état du cerveau, dont la pression tissulaire en oxygène (O2) et en dioxyde de carbone (CO2). Un certain nombre de dispositifs sont actuellement disponibles, en pratique clinique, pour la surveillance, souvent indirecte, de ces paramètres, et ces dispositifs sont en constante évolution afin de proposer des solutions de plus en plus directes, efficaces et/ou sécuritaires. Evidemment, avant de pouvoir être considérés dans le cadre d’une utilisation clinique, ces dispositifs doivent satisfaire à un certain nombre de tests techniques, in-vitro et souvent in vivo qui permettent de vérifier notamment la justesse et la réactivité des mesures dans des conditions physiologiques réalistes et tenant compte de la variabilité et de la variation d’un certain nombre de facteurs connus et décrits dans la littérature, comme les variations des niveaux de pressions partielles dans le sang en O2 ou en CO2 et la perfusion sanguine. Le projet que nous proposons a pour objectif d’évaluer, chez le cochon sous anesthésie générale profonde, les dispositifs de mesure de la pression tissulaire en O2 et en CO2. Dans un premier temps, les sondes seront testées dans le muscle avant d’être testées au niveau cérébral. En particulier, nous testerons la fiabilité et la réactivité des mesures fournies lors de variations contrôlées des niveaux sanguins d’O2 ou de CO2 (par modifications des paramètres de ventilation artificielle) et du débit sanguin tissulaire.

Bénéfices attendus

- Vérifier le fonctionnement in vivo des capteurs tissulaires d’oxygène et de dioxyde de carbone - Comparer la précision de meure des capteurs tissulaires d’oxygène et de dioxyde de carbone - Evaluer la réactivité des capteurs tissulaires d’oxygène et de dioxyde de carbone - Améliorer le design et l'interface du moniteur pour une utilisation plus ergonomique - A terme, application clinique dans le champ du monitorage des patients cérébrolésés en neuro-réanimation

Procédures

Mise à part la phase d'induction de l'anesthésie pas de geste en dehors de la sédation. Types d'interventions : - La sédation par voie intramusculaire à l’arrivée dans la structure d’expérimentation - La pose d’une voie veineuse périphérique de petit calibre sur une veine auriculaire, afin d’injecter les produits d’induction de l’anesthésie générale - L’intubation orotrachéale dont la douleur est limitée par les agents analgésiques préalablement administrés - La pose d’un cathéter artériel en carotidien (sous anesthésie générale) - L’incision cutanée, introduction du capteur et suivi des valeurs (pour les expérimentations sur le cerveau : trépanation de quelques centimètres pour pouvoir introduire les sondes dans le parenchyme cérébral) - Le maintien d’une sédation et d’une analgésie visant l’entretien d’une anesthésie générale profonde tout au long de l’expérimentation

Impact sur les animaux

Les nuisances seront limitées à : - La sédation par voie intramusculaire à l’arrivée dans la structure d’expérimentation - La pose d’une voie veineuse périphérique de petit calibre sur une veine auriculaire, afin d’injecter les produits d’induction de l’anesthésie générale - L’intubation orotrachéale dont la douleur est limitée par les agents analgésiques préalablement administrés - La pose d’un cathéter artériel en carotidien (sous anesthésie générale) - L’incision cutanée, introduction du capteur et suivi des valeurs (pour les expérimentations sur le cerveau : trépanation de quelques centimètres pour pouvoir introduire les sondes dans le parenchyme cérébral) - Le maintien d’une sédation et d’une analgésie visant l’entretien d’une anesthésie générale profonde tout au long de l’expérimentation

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort.

Remplacement

Les évaluation préalables in-vitro ne permettent pas de simuler de manière adéquate l’environnement réel d’utilisation des sondes (tissus spécifiques, vascularisation,…). Donc, un modèle animal, proche de l'Homme, comme le porc, est nécessaire pour évaluer la fiabilité des dispositifs médicaux in vivo avant de pouvoir évaluer leur applicabilité future potentielle chez les patients cérébrolésés pour monitorer certains paramètres cérébraux.

Réduction

Le nombre d’animaux étudiés sera réduit au minimum, en accord avec les principes des 3R, notamment le raffinement des méthodes expérimentales et la réduction du nombre d’animaux utilisés pour l’expérimentation, basée sur un plan statistique. Au vu des données disponibles dans la littérature, il semble toutefois difficile de donner prise à une justification précise du nombre de sujets. Aussi, cette justification repose sur les délais d’expérimentation, sur la stratégie considérée en termes de plan expérimental et sur une simulation en termes de puissance statistique permettant d’assurer la fiabilité des mesures recueillies, avant son utilisation éventuelle en pratique clinique. Un effectif total de 5 animaux par procédure expérimentale sur le muscle et 10 animaux pour les mesures sur le cerveau (soit un total de 20 animaux pour l’ensemble du projet) doit toutefois permettre d’assurer l’analyse de la réactivité et de la réaction des sondes aux épreuves prévues. Le choix de n’utiliser que 10 animaux pour l’ensemble des mesures cérébrales repose sur deux éléments. Le premier est que ces manipulations sont plus complexes et qu’il est possible que certaines manipulations n’arrivent pas à leur terme par suite de problèmes techniques. Deuxièmement, la destination finale de ces moniteurs étant le monitorage cérébral, nous souhaitons recueillir plus de données dans cette configuration intracérébrale.

Raffinement

En pratique, les animaux seront acheminés depuis l’établissement fournisseur, vers l’établissement utilisateur, le matin-même de l’expérimentation. Au sein de l’établissement utilisateur, l’angoisse des animaux sera limitée par l’utilisation d’un local adapté de stabulation, avec libre accès à l’alimentation et à une source d’eau jusqu’à 6 heures avant leur sédation intramusculaire en vue de leur inclusion dans le protocole de recherche. En particulier, les animaux ne seront maintenus en cages de dimensions adaptées à la réglementation (surface minimale par animal : 0,4 m2 ; hauteur minimale : 50 cm) et comportant des éléments d’enrichissement (environnemental : litière épaisse de paille ; occupationnel : jeux distractifs adaptés ; nutritionnel avec distribution auto-déclenchée des aliments), que le temps minimal strictement nécessaire, e.g. pour le transport des animaux jusque dans des enclos spécifiques au sein de l’établissement utilisateur (dimensions réglementaires des enclos : surface au sol minimale de 0,2 m2 par animal ; longueur minimale de mangeoire par tête de 0,2 m) et l’administration de la sédation intramusculaire par Azapérone avant réalisation d’une anesthésie générale par voie intraveineuse (soit au total environ 3 heures).

Choix des espèces

Le modèle porcin est le modèle le plus proche de l’Homme, hors primates non humains, motivant son utilisation pour évaluer in vivo ce dispositif destiné à une application clinique future. La réalisation des mesures physiologiques (hémodynamiques, respiratoires) et issues des sondes de de pression tissulaire en oxygène et en dioxyde de carbone nécessite une taille minimale des porcelets. Des animaux immatures seront suffisants. Les animaux seront âgés d’environ 2 mois et seront de sexe indifférent (selon l’établissement fournisseur).