Rattenmodell der Leber Partition zuordnen und Pfortader Ligation inszenierten Hepatektomie (ALPPS) Verfahren
Summary
Induktion schnelle Leber Hypertrophie mit Leber-Partition zuordnen und Pfortader Ligatur für eine Hepatektomie bereitgestellt wurde (ALPPS) für die Resektion von borderline entfernbaren Lebertumoren vorgeschlagen. Dieses Modell kann schnelle Hypertrophie Mechanismen aufzuklären und ermöglicht die Prüfung von Betäubungsmitteln, die fördern oder blockieren die Beschleunigung der Regeneration.
Abstract
Aktuelle klinische Daten unterstützen ein aggressives chirurgisches Vorgehen zu primären und metastatischen Tumoren der Leber. Für einige Indikationen wie kolorektalen Lebermetastasen die Menge des Lebergewebes zurückgelassen, nachdem Leber Resektion der wichtigste begrenzende Faktor Resectability der große oder mehrere Tumoren der Leber geworden ist. Eine minimale Menge an Funktionsgewebe ist erforderlich, um zu vermeiden, die schwere Komplikation des Post-Hepatektomie Leberversagen, die hohe Morbidität und Mortalität hat. Induktion Leber Wachstum des zukünftigen Überrestes vor Resektion hat mehr in der Leberchirurgie, entweder in Form der Pfortader Embolisation von interventionellen Radiologen oder in Form von Pfortader Ligatur mehrere Wochen vor der Resektion etabliert. Vor kurzem zeigte sich, dass die Leberregeneration ist umfangreicher und schneller, wenn die parenchymatösen Durchtrennung Pfortader Ligatur in einem ersten Schritt, und dann, nach nur einer Woche des Wartens, Resektion durchgeführt in einer zweiten Phase (Zuordnen von Leber Partition hinzugefügt wird und Pfortader Ligatur für bereitgestellt Hepatektomie = ALPPS). ALPPS ist schnell auf der ganzen Welt populär geworden, aber seine hohe Perioperative Mortalität kritisiert worden. Der Mechanismus der beschleunigten und umfangreiche Wachstum induziert durch dieses Verfahren ist nicht gut verstanden worden. Tiermodelle wurden entwickelt, um die physiologischen und molekularen Mechanismen der beschleunigten Leberregeneration in ALPPS zu erkunden. Dieses Protokoll stellt eine Rattenmodell, die mechanistische Erforschung der beschleunigte Regeneration ermöglicht.
Introduction
Es begrenzt die Größe der Leber Überrest der Resectability von Tumoren der Leber. 1 im Allgemeinen, wenn weniger als 25 % Leber Gewebe zurückbleibt, der Patient ist erhöhtes Risiko für Tod durch akutes Leberversagen aufgrund des Fehlens der metabolischen Funktion für den gesamten Organismus (“zu klein für die Größe-Syndrom”). 2 diese Post-Hepatektomie Leberversagen ist die verheerendsten Komplikation nach der Leber Resektion. Daher haben Ärzte versucht, Leberregeneration vor der Resektion der Leber durch die Manipulation des Fluss der die Pfortader zu induzieren. 3 es wurde festgestellt, dass sobald die Pfortader verdeckt ist, der restliche Teil mit Pfortader Fluss beginnt mit einer langsamen Rate wachsen, und bis zu 60 % in der Größe dadurch kann. 4 chirurgische Ligatur5 oder interventionelle Pfortader Okklusion haben beide klinisch nachgewiesen. 4 die Zunahme Volumen und Funktion der Leber ist zuverlässig, aber die Wachstumsrate der Leber nach Portal Okklusion nur etwa ein Fünftel ist im Vergleich zum Wachstum der Leber Überrest nach teilweise Hepatektomie. 6
Die notwendige Zeit für die Leber zu wachsen ist Wochen bis Monate, obwohl die Leber mit einer viel schnelleren Rate nach der Resektion regenerieren kann. Die Leber ist das einzige Organ, das wächst wieder auf den normalen Betrieb nach Entfernen eines Teils davon. 7 eines neuartigen Verfahrens induzierende Leberregeneration in einem ähnlichen Tempo wie nach teilweiser Hepactectomy entwickelt wurde von einer Gruppe von Chirurgen, die entdeckt, dass das Hinzufügen einer Durchtrennung zwischen den verschlossenen und nicht verdeckt Teil der Leber Leber induziert auf die gleiche Wachstumsrate als Hypertrophie, nach der Resektion der Leber, aber vor der Resektion. 9 das Verfahren leitet schnelle Hypertrophie von 80 % innerhalb von einer Woche in Zukunft Leber Überrest, wodurch die Resektion des umfangreichen, primär inoperablen, Leber-Tumoren innerhalb einer Woche. Die Prozedur aufgerufen wurde “Associating Partition Leber und Pfortader Ligatur für bereitgestellt Hepatektomie = ALPPS” und wurde schnell populär in der ganzen Welt. 10 mehrere Berichte unterstützt eine Erweiterung der Resectability von borderline entfernbaren Lebertumoren erreicht durch die neue Technik,11 während der komplexen chirurgische Eingriff auch für seine hohe Komplikationsrate kritisiert wurde. 12 , 13
Die Entwicklung von einem Nagetier und auch große Tiermodellen der langsamen und schnellen Hypertrophie hat seit der Veröffentlichung des ALPPS 2012 erlauben eine bessere histologische Charakterisierung und Verständnis der Mechanismen und Drogenwirkungen auf Test versucht wurde die unterschiedliche Wachstumsraten des Lebergewebes bei Tieren. Die erste Tiermodell entwickelt wurde einem Rattenmodell. In diesem Modell schnelle Hypertrophie nach parenchymatösen Durchtrennung zwischen dem rechten und den linken Teil der mittlere Lappen beschleunigt Regeneration des Rechts mittlere Lappens. 14 ein anderes Modell wurde später in der Maus eingeführt. In diesem Modell wurde der linke seitliche Lappen reseziert und die Pfortader Zweige zu jeder Leberlappen mit Ausnahme der linke mittlere Lappen gebunden waren. 15 In der Zwischenzeit wurden große Tiermodellen der ALPPS bei Schweinen sowie beschrieben. 16
Für die Untersuchung der physiologischen Mechanismen wie Veränderungen der Strömung und Druck in der Pfortader, Durchblutung und Sauerstoffversorgung des Lebergewebes ist der Rattenmodell überlegen, das Modell der ALPPS bei Mäusen. Ein weiterer Vorteil der Ratte über das Mausmodell ist, dass in der Rattenmodell gibt es keine Notwendigkeit für eine Resektion des linken seitlichen Lappens,15 , die die Auswirkungen der Leber Resektion mit denen der ALPPS verunreinigen kann. Die Rattenmodell im Gegensatz verringert nicht die Leber Zellmasse. Ein Schwein-Modell nutzt den rechten hinteren Lappen als des wachsenden Lappens, aber die Schwein Leber ist stark gelappt. Daher ist es schwierig, eine Durchtrennung Flugzeug in die bereits dünne Gewebe-Brücke zwischen den rechten hinteren und der rechten vorderen Lappen zu erstellen. Im Gegensatz dazu der mittlere Lappen bei Ratten bestehen aus zwei Teilen, die separat durch eine Pfortader versorgt werden und ein Parenchym Durchtrennung Flugzeug kann einfach zwischen den beiden mit mikrochirurgischen Techniken erstellt werden. Die Verfügbarkeit/kleine Tier Computertomographie (CT) oder Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) ermöglicht die sehr genaue Quantifizierung der volumetrischen Wachstum zwischen Pfortader Ligatur allein und Pfortader Ligatur und die zusätzliche Durchtrennung, was wichtig ist für die Validierung von irgendwelchen schnellen Leber Hypertrophie.
Die hier vorgestellten Protokoll beschreibt die Operationstechnik und Verfahren für die volumetrische Validierung und physiologische Charakterisierung des Modells der langsamen und schnellen Hypertrophie nach Unterbindung der Pfortader und Pfortader Ligatur mit Durchtrennung, bzw. bei Ratten.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dieses Protokoll stellt einem Tiermodell der ALPPS mit seiner schnellen Hypertrophie induziert durch PVL + T, die Volumenzunahme innerhalb von 3 Tagen im Vergleich zu PVL allein etwa verdoppelt. 17 der rechten mittlere Leber-Lappen als ein Modell für die wachsende Leber Lappen verwendet, da der mittlere hepatische Lappen eine zusammenhängende Parenchym Masse geliefert von zwei separaten Portal Adern auf der linken Seite und auf der rechten Seite ist, wie in Abbildung 1</stro…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren haben keine Bestätigungen.
Materials
| Isoflurane, 250ml bottles | Attane, Piramal, Mumbai, India | LDNI 22098 | Standard vet. equipment |
| Tec-3 Isofluorane Vaporizer | Ohmeda, GE-Healthcare, Chicago, IL | not available anymore | Standard vet. equipment |
| Buprenorphine (Temgesic) | Indivior, Baar, Switzerland | 7680419310353 | GTIN-number |
| Vitamine A ointment | Bausch&Lomp, Zug, Switzerland | 7680223980247 | GTIN-number |
| Atropine sulfate 0.5mg/ml | Sintetica SA, Mendrisio, Switzerland | 7680565330045 | GTIN-number |
| Microsurgery microscope | Olympus, Tokio, Japan | SZX10 | Standard vet. equipment |
| Betadine | Mundipharma, Basel, Switzerland | 7680342821377 | GTIN-number |
| Sponges | Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany | NK83.1 | Mini-sponges |
| Abdominal Wall retractors | N/A | N/A | Self-made from paper clips and Q-Tips |
| 3-0 silk | Ethicon, Sommerville, NJ | K872H | Standard surgical |
| Scissors | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 503371 | Standard microsurgical |
| Adson forceps | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 501244-G | Standard microsurgical |
| Fine tips microforceps | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 501976 | Tips need to be polished regularly |
| Curved fine tips microforceps | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 504513 | Essential to go around the portal vein branches |
| 6-0 LOOK black braided silk | Surgical Specalities Corporation, Wyomissing, PA | SP114 | Spool, precut prior to the procedure |
| 2-0 silk sutures | Ethicon, Sommerville, NJ | K833 | Standard surgical |
| 5-0 maxon sutures | Covidien, Dublin, Ireland | 6608-21 | Standard surgical |
| Bipolar microforceps | Sutter, Freiburg, Germany | 780148SGS | Essential for parenchymal transection |
| Q-tips small | Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany | EH11.1 | Standard surgical |
| Q-tips big | Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany | XL54.1 | Standard surgical |
| G30 needle | Terumo, Tokyo, Japan | NN-3013R | Standard anesthesia equipment |
| 2mm volume flow probe | Transonic Systems, Ithaca, NY | MA-2PS | Smallest available probe for HAT-311 flow meter |
| Transonic flow meter | Transonic Systems, Ithaca, NY | HAT-311 Transsonic flow QC meter | One of the first generation flow flow meters for surgery |
| ExiTron nano 12,000 | Miltenyi Biotech, Bergisch Gladbach, Germany | 130-095-698 | Nanomoloecular contrast medium that opacifies liver and spleen |
| G26 intravenous catheter | Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ | 391349 | Standard anesthesia equipment |
| Quantum FX MicroCT | Perkin Elmer, Waltham, MA | N/A | Standard small animal CT scanner at the institute of physiology, University of Zürich |
| OsiriX 8.0 | Pixmeo Sarl, Geneva, Switzerland | N/A | Public domain software : www.pixmeo.com |
References
- She, W. H., Chok, K. Strategies to increase the resectability of hepatocellular carcinoma. World J Hepatol. 7 (18), 2147-2154 (2015).
- Vauthey, J. N., et al. Standardized measurement of the future liver remnant prior to extended liver resection: methodology and clinical associations. Surgery. 127 (5), 512-519 (2000).
- Kinoshita, H., et al. Preoperative portal vein embolization for hepatocellular carcinoma. World J Surg. 10 (5), 803-808 (1986).
- van Lienden, K. P., et al. Portal Vein Embolization Before Liver Resection: A Systematic Review. Cardiovasc Intervent Radiol. , (2012).
- Kianmanesh, R., et al. Right portal vein ligation: a new planned two-step all-surgical approach for complete resection of primary gastrointestinal tumors with multiple bilateral liver metastases. J Am Coll Surg. 197 (1), 164-170 (2003).
- Nadalin, S., et al. Volumetric and functional recovery of the liver after right hepatectomy for living donation. Liver Transpl. 10 (8), 1024-1029 (2004).
- Michalopoulos, G. K., DeFrances, M. C. Liver regeneration. Science. 276 (5309), 60-66 (1997).
- Fulop, A., et al. Alterations in hepatic lobar function in regenerating rat liver. J Surg Res. 197 (2), 307-317 (2015).
- Schnitzbauer, A. A., et al. Right portal vein ligation combined with in situ splitting induces rapid left lateral liver lobe hypertrophy enabling 2-staged extended right hepatic resection in small-for-size settings. Ann Surg. 255 (3), 405-414 (2012).
- de Santibanes, E., Clavien, P. A. Playing Play-Doh to prevent postoperative liver failure: the "ALPPS" approach. Ann Surg. 255 (3), 415-417 (2012).
- Schadde, E., et al. Monosegment ALPPS hepatectomy: extending resectability by rapid hypertrophy. Surgery. 157 (4), 676-689 (2015).
- Dokmak, S., Belghiti, J. Which limits to the "ALPPS" approach?. Ann Surg. 256 (3), e6 (2012).
- Aloia, T. A., Vauthey, J. N. Associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy (ALPPS): what is gained and what is lost?. Ann Surg. 256 (3), e9 (2012).
- Yao, L., et al. Establishment of a rat model of portal vein ligation combined with in situ splitting. PLoS One. 9 (8), e105511 (2014).
- Schlegel, A., et al. ALPPS: from human to mice highlighting accelerated and novel mechanisms of liver regeneration. Ann Surg. 260 (5), 839-846 (2014).
- Croome, K. P., et al. Characterization of a porcine model for associating liver partition and portal vein ligation for a staged hepatectomy. HPB (Oxford). 17 (12), 1130-1136 (2015).
- Schadde, E., et al. Hypoxia of the growing liver accelerates regeneration. Surgery. 161 (3), 666-679 (2017).
- Moris, D., et al. Mechanistic insights of rapid liver regeneration after associating liver partition and portal vein ligation for stage hepatectomy. World J Gastroenterol. 22 (33), 7613-7624 (2016).
- Garcia-Perez, R., et al. Associated Liver Partition and Portal Vein Ligation (ALPPS) vs Selective Portal Vein Ligation (PVL) for Staged Hepatectomy in a Rat Model. Similar Regenerative Response?. PLoS One. 10 (12), e0144096 (2015).
- Shi, H., et al. A preliminary study of ALPPS procedure in a rat model. Sci Rep. 5, 17567 (2015).
- Almau Trenard, H. M., et al. Development of an experimental model of portal vein ligation associated with parenchymal transection (ALPPS) in rats. Cir Esp. 92 (10), 676-681 (2014).
- Dhar, D. K., Mohammad, G. H., Vyas, S., Broering, D. C., Malago, M. A novel rat model of liver regeneration: possible role of cytokine induced neutrophil chemoattractant-1 in augmented liver regeneration. Ann Surg Innov Res. 9, 11 (2015).
- Wei, W., et al. Establishment of a rat model: Associating liver partition with portal vein ligation for staged hepatectomy. Surgery. 159 (5), 1299-1307 (2016).
- Tschuor, C., et al. Salvage parenchymal liver transection for patients with insufficient volume increase after portal vein occlusion – an extension of the ALPPS approach. Eur J Surg Oncol. 39 (11), 1230-1235 (2013).
- Schadde, E., et al. Early survival and safety of ALPPS: first report of the International ALPPS Registry. Ann Surg. 260 (5), 829-836 (2014).
- Harnoss, J. M., et al. Prolyl Hydroxylase Inhibition Enhances Liver Regeneration Without Induction of Tumor Growth. Ann Surg. , (2016).
- Olthof, P. B., et al. Comparable liver function and volume increase after portal vein embolization in rabbits and humans. Surgery. 161 (3), 658-665 (2017).
- Olthof, P. B., van Gulik, T. M., Bennink, R. J. Optimal use of hepatobiliary scintigraphy before liver resection. HPB (Oxford). 18 (10), 870 (2016).
- Lau, L., Christophi, C., Muralidharan, V. Intraoperative functional liver remnant assessment with indocyanine green clearance: another toehold for climbing the "ALPPS". Ann Surg. 261 (2), e43-e45 (2015).
- Cieslak, K. P., et al. Assessment of Liver Function Using (99m)Tc-Mebrofenin Hepatobiliary Scintigraphy in ALPPS (Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy). Case Rep Gastroenterol. 9 (3), 353-360 (2015).
- Truant, S., et al. Drop of Total Liver Function in the Interstages of the New Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy Technique: Analysis of the "Auxiliary Liver" by HIDA Scintigraphy. Ann Surg. 263 (3), e33-e34 (2016).
