Optimalisering av mansjettteknikken for Murine hjertetransplantasjon

Summary

Vi introduserer en indre rørtilnærming til mansjetten teknikk for mus cervical heterotopisk hjertetransplantasjon for å hjelpe evert fartøyet over mansjetten. Vi fant at samarbeid mellom to erfarne kirurger markert forkorter operasjonstiden.

Abstract

Murine hjertetransplantasjon har blitt utført i mer enn 40 år. Med fremskritt i mikrokirurgi har visse nye teknikker blitt brukt til å forbedre kirurgisk effektivitet. I laboratoriet vårt har vi optimalisert mansjettteknikken med to store trinn. Først brukte vi den indre rørteknikken til å sette inn et midlertidig indre rør i den ytre halsvenen og halspulsåren for å lette eversjon av fartøyet over mansjetten. For det andre utførte vi fullstendig heterotopisk hjertetransplantasjon gjennom samarbeid mellom to erfarne kirurger. Disse endringene reduserte effektivt driftstiden til 25 minutter, med en suksessrate på 95%. I denne rapporten beskriver vi disse prosedyrene i detalj og gir en ekstra video. Vi tror at denne rapporten om forbedret mansjettteknikk vil gi praktisk veiledning for murine heterotopisk hjertetransplantasjon og vil forbedre nytten av denne musemodellen for grunnleggende forskning.

Introduction

Etableringen av mus heterotopisk hjertetransplantasjon gjennom ende-til-ende anastomose i magen i 1973 var en viktig milepæl i grunnleggende transplantasjon immunologi forskning¹. Denne modellen ga et viktig og gyldig verktøy for å analysere mekanismene for iskemi reperfusjon skade², immunologisk avvisning, og^{toleranse 3,4}. Imidlertid kan den komplekse og tidkrevende naturen til operasjonen samt potensialet for infeksjoner føre til alvorlige perioperative abdominal adhesjoner og inflammatoriske reaksjoner, noe som resulterer i lav effektivitet for heterotopisk hjertetransplantasjonsmodell.

Den cervikale heterotopisk hjertetransplantasjon teknikken ble først beskrevet av Chen i 1991⁵. I denne modellen er mottakerens ytre halsvene anastomosed til lungearterien i transplantatet og halspulsåren er anastomosed til den stigende aorta. De viktigste fordelene med denne metoden er bekvemmeligheten av overvåking og reduksjon av traumer til mottakeren. I samme år beskrev Matsuura en forbedret teknikk, hvor slutten av den ytre halsvenen og halspulsåren ble everted over en Teflon mansjett og festet med en circumferential silke ligatur⁶. Noen forskere festet også mansjetten til høyre lungearterie i donorhjertet før du setter mansjetten inn i mottakerens ytre^{halsvene 7}. Så langt har mansjettteknikken blitt mye brukt i ulike vaskulære pedikletransplantasjonsmodeller, inkludert de for lunge^8,lever⁹og nyre¹⁰ transplantasjon.

Til dags dato er det flere vanskeligheter forbundet med mansjetten teknikk. For eksempel er halspulsåren vanskelig å evert over mansjetten på grunn av den ekstra elastisiteten, noe som resulterer i at vevet vender bakover. Derfor kan ekstra praksis og en mikrokirurgisk dilator være nødvendig for å fullføre dette trinnet. I tillegg kan livmorhalskarpreparatet ta opptil 25 minutter.

For å løse disse problemene introduserer vi den indre rørteknikken, som er basert på mansjettens teknikk og inkluderer å feste mansjetten på den ytre halsvenen og halspulsåren ved hjelp av et indre rør for å hjelpe til med eversjon av karveggen. I tillegg, med enkel trening, reduseres mottakerforberedelsen til 15, 5 minutter. Denne teknikken reduserer kompleksiteten i operasjonen og krever ikke ekstra praksis eller bruk av en vaskulær dilator. Det kan brukes i all transplantasjon immunforskning, spesielt for å verifisere tredjeparts immuntoleranse der mottakeren mottar to hjerte allografts, en i magen og den andre i nakken¹¹. Vi anbefaler også samarbeid mellom to dyktige kirurger for å etablere denne modellen, med en kirurg som forbereder mottakerdyret og den andre høsting og implantering av donorhjertet. Slikt samarbeid kan forkorte operasjonstiden til 25 minutter. Ved hjelp av denne optimaliserte prosedyren har vi etablert syngeneic, allogen^{12,13,14,15,16,17,18,19}og xenogeneiske mus hjertetransplantasjon modeller²⁰.

Begrunnelsen for utviklingen av den indre rørteknikken var å redusere operasjonstiden for etablering av en mus hjertetransplantasjon modell med høy suksessrate. Optimalisering av cervical hjertetransplantasjon modell letter oppkjøpet av høy suksessrater i en kort periode med kirurgi tid sammenlignet med den tradisjonelle sutur og mansjett teknikk²¹. Videre kan samarbeidsmodellen ytterligere redusere den varme iskemiske tiden til donorhjertet sammenlignet med operasjoner utført med en enkelt operatør.

Protocol

Dyr (BALB/c, C57BL/6, mann, 8-12 uker) ligger i et spesifikt patogenfritt anlegg ved Xiamen University Laboratory Animal Center. C57BL/6 brukes som mottaker og BALB/c brukes som donor. Alle prosedyrene utføres i henhold til retningslinjene for institusjonell dyreomsorg og bruk (IACUC). MERK: Et sett med mikrokirurgiske instrumenter, inkludert en mikrosaks, mikrorette tang, mikro buede tang og mikronålholdere, er nødvendige for operasjonen (Tabell og materialer, <strong clas…

Representative Results

Kirurgisk operasjonstid Etter trening kan en dyktig kirurg utføre operasjonen innen 35 minutter ved hjelp av den indre rørteknikken, hvor det kreves ca. 15,5 minutter for mottakerforberedelse, 10,9 minutter er nødvendig for donorforberedelse, og 4,4 minutter er nødvendig for donorhjerteanastomoser. Den kalde og varme iskemitiden (fra donorpreparat til hjerteimplantasjon) reduseres til 15,3 minutter sammenlignet med operasjonen ved hjelp av mansjettens teknikk uten indre r?…

Discussion

Mus hjertetransplantasjoner modeller er viktige verktøy for transplantasjon immunologi forskning, som verktøy og materialer for å evaluere immunmekanismer av denne modellen og et stort antall genmodifiserte mus er tilgjengelig. Mikrokirurgiske tekniske utfordringer, som fartøysys og eversjon, har imidlertid begrenset den utbredte bruken. I den foreliggende studien har vi undersøkt visse kjernetekniske utfordringer ved murine hjertetransplantasjon og har fått gode resultater. Et kritisk trinn i protokollen innsettin…

Materials

Artery cuff	Self-made		Polyamide tube. diameter: 0.55 mm,length: 1.0 mm
Artery inner tube	Self-made		Polyamide tube. Diameter: 0.28mm
Micro curved forceps	Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory	WA3050	1/8 arc, 0.3-mm tip without a hook
Micro needle holders	Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory	WA2050	0.2-mm tip
Micro scissors	Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory	WA1050	Straight, blade length: 10 mm
Micro straight forceps	Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory	WA3060	0.15-mm tip without a hook
Scanlan Vascu-Statt Bulldog Clamps	Scanlan International Inc	1001-531	Clamping pressure 20–25 grams
Vein cuff	Self-made		Polyamide tube. diameter: 0.9 mm,length: 1.2 mm
Vein inner tube	Self-made		Polyamide tube. Diameter: 0.6 mm