Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 11/09/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-229515)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
En réanimation, il est souvent nécessaire de mesurer en continu la quantité de sang pompée par le cœur (débit cardiaque) car cela permet d’assurer que l’oxygène circule bien et que les organes reçoivent ce dont ils ont besoin. Cette mesure devient particulièrement difficile quand les patients sont sous ECMO, une machine qui prend le relais du cœur et/ou des poumons. Il existe deux types d’ECMO : ECMO VA (veino-artérielle) : remplace à la fois le cœur et les poumons (utilisée quand le cœur est en défaillance) et ECMO VV (veino-veineuse) : remplace uniquement les poumons (utilisée quand seuls les poumons sont défaillants). Jusqu’à présent, les techniques de mesure du débit cardiaque reposaient sur une méthode appelée thermodilution, mais cette méthode perd en fiabilité chez les patients sous ECMO, car la circulation artificielle perturbe les mesures. Une nouvelle sonde est apparue sur le marché qui mesure le débit cardiaque d’une façon différente : en analysant directement les ondes de pression à l’intérieur du cœur. Cela permet d’éviter les limites de la thermodilution et d’obtenir un suivi plus fiable, que ce soit sous ECMO VA ou VV. L’objectif de cette étude est donc de tester cette nouvelle sonde pour vérifier : Si les mesures qu’elle fournit sont cohérentes avec celles des méthodes classiques (thermodilution et échographie). Comment elle réagit quand on modifie le débit de l’ECMO. Comment elle réagit quand le débit du cœur lui-même change.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette étude sur modèle porcin serait la première à confirmer la validité d’une mesure continue du débit cardiaque par une méthode invasive s’affranchissant de la thermodilution. – Elle permet de valider dans une étude pré clinique une nouvelle génération de sonde de débit dans une population sous ECMO – Elle apportera une solution pour le monitorage continu des patients sous ECMO (qui était jusqu’alors considérée comme impossible). Jusqu’ici le monitorage du débit cardiaque sous ECMO imposait la réalisation d’une echocardiographie au lit du malade ce qui imposait (i) d’avoir cette compétence (échographie) et (ii) prenait un temps de mesure. Au total, la mise à disposition d’un outil validé pour le monitorage du débit cardiaque sous ECMO VA et VV permettra d’optimiser la prise en charge des malades, de mieux titrer les thérapeutiques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les cochons auront tout d’abord une injection d’un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation (durée 2 minutes) à l’animalerie (établissement 2). Les expérimentationsont lieu dans l’établissement 1 :une perfusion intraveineuse sera posée (2minutes) afin de permettre une anesthésie générale. A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde. L’assistance circulatoire sera installée (durée 30 minutes) sans chirurgie. La sonde de monitorage du débit cardiaque sera placée sous radioscopie (30min). Les modulations du débit d’ECMO et du débit cardiaque seront réalisées sur une période de 3h. L’animal est sous anesthésie générale durant toute l’étude.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les injections intra-musculaires d’anxiolytiques peuvent induire un stress léger et une courte douleur (quelques secondes). La contention de l’animal et l’installation d’une voie veineuse périphérique peut induire un stress modéré et une douleur légère. Une perte de sang modérée peut avoir lieu lors de la pose des canules.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure car leur réabilitation serait éthiquement inenvisageable.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce catheter nouvelle generation offre une nouvelle modalité de mesure du débit cardiaque par analyse du contour de l’onde de pouls intra cardiaque. Cette méthode innovante s’affranchit de la thermodilution et apparait être une solution pertinente pour le monitorage du débit cardiaque en continu des patients sous ECMO. Les modèles in vitro ou informatiques ne permettent pas de reproduire de manière fidèle ces interactions systémiques. L’intérêt du modèle porcin est qu’il reproduit fidèlement le débit système cardiovasculaire de l’homme et que sa taille est compatible avec l’implantation du système ECMO.
2. Réduction
Le modèle d’ECMO est déjà maitrisé par notre équipe ce qui permet de s’affranchir d’une mise au point du modèle. Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Ainsi, il ressort que 5 animaux par groupe seront nécessaires
3. Raffinement
Les animaux sont hébergés en petits groupes pour réduire leur stress et leur angoisse. Leur environnement est aménagé avec des jouets (balles, cordes) pour les stimuler et favoriser leur bien-être. Avant le début de l’expérience, ils ont une période d’acclimatation d’au moins sept jours pour s’habituer à leur nouveau cadre de vie et réduire le stress. Avant l’intervention, on leur donne des médicaments pour les détendre et pour soulager la douleur afin de les manipuler sans qu’ils aient peur ou soient soumis à des traitements douloureux. Durant l’expérience, les animaux sont sous anesthésie et analgésie profonde, et leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle) sont surveillés en continu. Si un signe de douleur ou de réveil apparaît, les médicaments sont ajustés immédiatement pour garantir leur confort. Après l’intervention, les animaux sont placés en salle de réveil où ils sont surveillés de manière continue. Leur état et leurs paramètres vitaux sont suivis de près pour détecter rapidement toute anomalie ou signe de détresse. Des points limites à chaque étape du protocole ont été établis.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le choix du porc comme modèle animal et le stade préclinique de cette étude sont justifiés par la nécessité de pouvoir mettre en place une assistance circulatoire et le modèle de détresse respiratoire. Les cochons adultes présentent en effet un volume de sang circulant et une anatomie cardio-pulmonaire comparables à celle de l’humain, ce qui nous permettra de valider nos observations pour envisager des études randomisées chez l’humain par la suite. Cette démarche est essentielle pour faire progresser la recherche médicale, améliorer les traitements et garantir la sécurité des thérapies avant leur application clinique. Un animal adulte de 50kg a été choisi afin de reproduire la prise en charge d’un patient adulte à l’hôpital.