Long Rapid Recovery Procurement gecombineerd met abdominale normothermische regionale perfusie bij gecontroleerde donatie na circulatoire dood
Summary
Het protocol combineert een longkoeling snelle hersteltechniek met abdominale normotherme regionale perfusie voor abdominale transplantaatverkrijging bij gecontroleerde asystoliedonoren, wat een veilige en nuttige methode is om de donorpool uit te breiden.
Abstract
Gecontroleerde donatie na circulatoire sterfte (cDCD) heeft bijgedragen aan het verhogen van het aantal donoren over de hele wereld. Ervaringen die in de afgelopen jaren zijn gepubliceerd, bevestigen dat de resultaten na longtransplantatie van cDCD vergelijkbaar zijn met die van donoren met hersendood; Het gebruik van longen van asystoliedonoren blijft echter laag. Verschillende redenen kunnen hierbij betrokken zijn: verschillende wettelijke kaders tussen landen en centra met verschillende premortale interventies, ontoereikende longdonorzorg vóór de verkrijging, of zelfs slechte ervaring met cDCD-procedures en -protocollen.
Aanvankelijk werd de snelle hersteltechniek vaak gebruikt voor de verwerving van thoracale en abdominale organen in cDCD, maar in het laatste decennium is abdominale normotherme regionale perfusie (ANRP) met extracorporale membraanoxygenatie-apparaten een nuttige methode geworden om de bloedtoevoer naar buikorganen te herstellen, waardoor hun kwaliteitsverbetering en hun functionele beoordeling voorafgaand aan transplantatie mogelijk zijn. Dit maakt de donatieprocedure complexer en roept twijfels op over letsel aan de grafts als gevolg van dubbele temperatuur.
Het doel van dit artikel is om een protocol te beschrijven op basis van een enkele centrumervaring met Maastricht III-donoren die longkoeling, snel herstel in de thorax en abdominale normotherme regionale perfusie combineren. Tips en tricks gericht op premorteminterventies en longverwervingsproceduretechnieken worden uitgelegd. Dit kan helpen om de terughoudendheid van professionals om deze gecombineerde techniek te gebruiken te minimaliseren en andere donorcentra aan te moedigen om het te gebruiken, ondanks de toegenomen complexiteit van de procedure.
Introduction
Donatie na circulatoire sterfte (DCD) begon in Spanje met ongecontroleerde donoren. In 1996 werd het eerste nationale consensusdocument over DCD gepubliceerd als leidraad voor de praktijk van ongecontroleerde donatie na circulatoire sterfte1 (uDCD), waarbij ook een moratorium op gecontroleerde donatie na circulatoire sterfte (cDCD) werd ingesteld. In 2012 ontstond een nieuwe consensus waarin de basis en het wetgevingskader voor de praktijk van zowel uDCD als cDCD2 werden vastgelegd. Momenteel is Spanje een van de meest actieve landen in DCD en bereikt het hoogste percentage donoren na circulatoire sterfte ter wereld3. Dit type donor vertegenwoordigde bijna 35% van de totale donoren in 2021 in het land, met een duidelijke daling van uDCD en donoren die uitsluitend cDCD4 zijn.
Orgaanverwerving in cDCD wordt gewoonlijk uitgevoerd met behulp van de supersnelle hersteltechniek5. Na de verklaring van overlijden en wanneer de niet-aanraakperiode is verstreken, wordt een snelle sternotomie en laparotomie uitgevoerd. De abdominale aorta en longslagader worden gecannuleerd en gespoeld met koude perfusieoplossingen om de buik- en thoracale organen te behouden, plus topische koeling wordt uitgevoerd voordat ze worden opgehaald6. In deze situatie wordt cDCD gekenmerkt door de onvoorspelbare gevolgen van warme ischemie, na het staken van levensondersteunende therapie. De ischemische schade tijdens deze periode van agonische hypotensie en progressieve hypoxie, gevolgd door de non-touch periode na hartstilstand, wordt verder verergerd door de latere periode van koude ischemie7. Deze combinatie van warme en koude ischemie lijkt schadelijk te zijn, vooral voor buiktransplantaten 8,9,10, waardoor meer terughoudendheid bij professionals ontstaat bij het gebruik van deze organen van cDCD-donoren.
Om deze risico’s te minimaliseren, is met groeiende interesse een in situ conserveringsmodel ontwikkeld, gebaseerd op eerdere ervaringen van Spaanse teams die de uCDC11 werken. Het gebruik van extracorporale membraanoxygenatie (ECMO) -systemen om de bloedstroom na de dood en vóór het herstel van het transplantaat te herstellen, kan de metabole afwijkingen als gevolg van ischemie omkeren en de cellulaire fysiologie herstellen12. Abdominale normotherme regionale perfusie (ANRP) kan de kwaliteit van ischemisch beschadigde organen in cDCD13 verbeteren. De orgaanfunctie kan worden beoordeeld en verbeterd, waardoor een betere selectie van abdominale transplantaten voor transplantatie mogelijk is.
Recente internationale multicenter-ervaringen leveren bewijs dat ANRP versus de rapid recovery (RR) -techniek helpt bij het overwinnen van traditionele beperkingen in cDCD, het verminderen van het aantal galcomplicaties na transplantatie, het vergemakkelijken van succesvolle transplantatie van oudere levers en het verbeteren van de overleving van levertransplantaten14,15. In nieren lijkt het de kortetermijnresultaten te verbeteren met een lagere vertraagde transplantaatfunctie en hogere 1-jaarsoverlevingspercentages voor transplantaten16. Met dit bewijs heeft ANRP in cDCD voordelen gekregen ten opzichte van de snelle hersteltechniek voor abdominale transplantaatverkrijging en wordt nu toegepast in verschillende Europese landen en andere delen van de wereld17,18.
Het gebruik van longen van cDCD-donoren werd echter wereldwijd snel overgenomen. Een long functionele warme ischemische tijd van maximaal 60 min lijkt geen invloed te hebben op de overleving19. In het afgelopen decennium hebben verschillende centra en multi-institutionele ervaringen resultaten gemeld na longtransplantatie van cDCD vergelijkbaar met die van DBD20,21. De RR-techniek is de routinemethode voor longverkrijging: longen worden topisch gekoeld en verwijderd na te zijn gespoeld met koude conserveringsoplossing22.
De eerste ervaringen met het combineren van ANRP en RR van longen in cDCD werden gemeld door twee Britse groepen23,24. Jaren later werd een variant van deze techniek die premorteminterventies toevoegdegepubliceerd 25. De resultaten presenteren deze dubbele verkrijgingstechniek als veilig en effectief voor zowel abdominale als thoracale transplantaten26. Uiteraard wordt de donatieprocedure complexer. Het vereist technologische en menselijke hulpbronnen, voldoende organisatorische capaciteiten en heeft hogere economische kosten. Dit alles kan professionals ontmoedigen om een programma te starten. Het doel van deze studie is om een protocol te presenteren dat speciaal gericht is op premorteminterventies, cannulatie en plaatsing van aorta-occlusieballonnen, met tips en trucs die uit ervaring zijn geleerd, en commentaar te geven op de verschillende technische details waarmee rekening moet worden gehouden tijdens het ophalen van de longen wanneer ARNP wordt gebruikt. Op dit moment zijn cDCD-donoren in het centrum de belangrijkste bron van grafts voor thoracale en abdominale transplantatie geworden.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hoewel het gebruik van gelijktijdige longkoude perfusie met ARNP in cDCD voor het eerst werd gepubliceerd in 2014, zijn er zeer weinig ervaringen beschreven voor deze25,26,29. Bovendien blijft het gebruik van cDCD-longen, ongeacht de gebruikte techniek, in de meeste landen laag.
De kritische stappen binnen dit protocol zijn het gebruik van premorteminterventies; een specifieke methode om ervoor te zor…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs erkennen alle leden die betrokken zijn bij het longtransplantatieprogramma van het Universitair Ziekenhuis Marqués de Valdecilla.
Materials
| Vial 5 mL Heparin 1000 UI/mL | ROVI | For donor heparinization | |
| ECMO KIT (MATERIALS FOR CANNULATION) | |||
| Artery pressure lines | BEXEN MEDICAL | 137.15 | Artery pressure line por radial artery and femoral cannula |
| Bandage scissors | SURGIMEDIC | BC-881R | Shear to cut ECMO lines |
| Bio-medicus Venous cannula 21 Fr (7.0 mm) x 27.5 in (69.9 cm) | MEDTRONIC | 96670-121 | Venous cannula |
| Clhorhexidine solution 2% | Disinfectant solution | ||
| ECMO device Maquet Rotaflow | Maquet, Rasttat, Germany | ECMO system | |
| Electrocautery handle | DEXTRO | SW12200 | |
| EndoReturn Arterial Cannula Kit 21-23F | Edwards Lifesciences | ER21B, ER23B | Arterial cannula with a doble lumen to ECMO connection and to introduce aortic oclussion balloon |
| Ethicon LigaClip med/short 20 titanium medium | ETHICON | MCS30 | Ligaclips for control bleeding during groin dissection |
| Ethicon LigaClip med/short 20 titanium small | ETHICON | MCS20 | Ligaclips for control bleeding during groin dissection |
| Insertion Kit Bio-medicus 180cm | MEDTRONIC | 96551 | Insertion Kit for ECMO cannulas, with catheter, metal wire guide and dilators |
| Irrigation pear | MEDLINE | DYNDE 20125 | Pear to be filled with saline and purge ECMO lines at the site of connection with cannulas |
| Luer cone syringe 50cc | CARDIONATUR | 60ML | Syringe filled with saline to fill occlusion balloon |
| Mersilk no 1, LR-60 CONV , 75 cm | ETHICON | W562H | Silk curved suture for ECMO cannulas fixation |
| Prolene 4/0 | ETHICON | W8355 | polypropylene suture for purse string in femoral vessels or vascular suture |
| Prolene 5/0 , 60 cm | ETHICON | 8325 | polypropylene suture for vascular suture |
| Prolene 5/0, 90 cm | ETHICON | 8720 | polypropylene suture for vascular suture |
| Reliant Stent Graft Balloon Catheter 12F | Medtronic, Ireland | AB46 | Aortic occlusion balloon introduced through femoral artery. It is used as an endoclamp |
| Scalpel blade no 11 | INTRAVEN | 150011 | |
| Scapel blade no 23 | INTRAVEN | 150023 | |
| Silicone tube | IBERHOSPITEX | 0027224-P | Silicone tube to connect suction system |
| Sofsilk braided silk no 1 strands | COVIDIEN | L-12 | Silk strand for ligation or bleeding control |
| Sofsilk braided silk no 3 strands | COVIDIEN | L-115 | Silk strand for ligation or bleeding control |
| straight connector 3/8"x3/8" with Luer lock | ANDOCOR | 04CS0022 | Piece to connect arterial cannula with ECMO line and the three way stop-cock for pressure line and blood sampling |
| Surgical pads pack | TEXPOL | 146500 | |
| Surgical stapler | COVIDIEN | 8886803712 | Stapler to close surgical wound |
| Three-way stopcock | BD CONNECTA | 394501 | Three way stop-cock to connect farterial cannula with pressure line |
| Vessel loop large | MEDLINE | VLMAXR | Vascular loop to embrace femoral artery and vein for bleeding control. |
| Vessel loop small | MEDLINE | VLMINR | Vascular loop to embrace femoral artery and vein for bleeding control. |
| Yankauer suction terminal 50 V | DEXTROMEDICA | 349701 | Suction terminal for suction while surgical dissection |
| SURGICAL TOOLS FOR CANNULATION | |||
| Adson retractor 20 cm adn 33 cm | |||
| Aortic clamp | |||
| Boyd Scissors 18 cm | |||
| Dissection forceps without jaws 21 cm | |||
| Farabeuf retractor small | |||
| Mayo scissors straight 14 cm and 16 cm | |||
| Metzembaum scissors 18 cm, 20 cm and 23 cm | |||
| Mosquito forceps straigth and curved | |||
| Needle holder 18 cm and 23 cm | |||
| Russ dissection forceps 15 cm | |||
| Scalpel handle no 23 and no 21, 21 cm | |||
| Surgical Dissector 23 cm | |||
| MATERIALS FOR LUNG PROCUREMENT | |||
| 10 cc syringe | BD DISCARDIT | 309110 | |
| Alprostadil 500 mcgs injectable solution | PFIZER | Prostaglandin injected with lung preservation solution | |
| Disposable GIA cartridge Steril 6/Ca | MEDTRONIC | 1141634 | |
| Disposable GIA stapler 60/3.8 3/Ca | MEDTRONIC | 2802122 | Stapler for trachea and bronquial division |
| Foley catheter 18 Ch Folysil | Folysil, Coloplast | AA6118 | urinary catheter employed to canulated pulmonary veins for retrograde perfusion |
| Lung preservation solution Perfadex 1000 mL | Medisan, Uppsala, Sweeden | 19811 ( box of 10 units) | Lung preservation solution |
| Mersilk no 1, LR-60 CONV , 75 cm | ETHICON | W562H | Silk curved suture for pericardium sutures |
| Paediatric Venous cannula | SORIN GROUP | V132-12 | Cannula used for pulmonary artery cannulation |
| Prolene 4/0 | ETHICON | W8355 | polypropylene suture for purse string in pulmonary artery |
| Scalpel blade no 11 | INTRAVEN | 150011 | |
| Sofsilk braided silk no 1 strands | COVIDIEN | L-12 | Silk strand to fix arterial cannula with the tourniquet |
| Sofsilk braided silk no 3 strands | COVIDIEN | L-115 | Silk strand for vessel ligation |
| Sterile bags | To keep and store lungs. | ||
| Straigth connector 1,4"/1,4" with luer lock | ANDOCOR | 04CS0032 | Piece to connect pulmonary artery arterial cannula with preservation line and the three way stop-cock for prostaglandin |
| Three-way stopcock | BD CONNECTA | 394501 | Three way stop-cock to connect farterial cannula with pressure line |
| Uromatic set for irrigation double lead | MEDISAVE | TRC4007N | Irrigation system for lung preservation solution |
| Uromatic set for irrigation single lead | MEDISAVE | TRC4002 | Irrigation system for lung preservation solution |
| SURGICAL TOOLS FOR LUNG PROCUREMENT | |||
| Aortic cross- clamp | |||
| Battery-powered surgical saw | |||
| Cooley vascular clamp | |||
| Dissecting forceps 18 cm and 27,9 cm | |||
| Finochietto sternal retractor | |||
| Metzembaum scissors 20 cm and 23 cm | |||
| Mosquito forceps curved 12,5 cm | |||
| Vascular clamps | |||
| SURGICAL TOOLS FOR ABDOMINAL ORGAN PROCUREMENT | |||
| Adson articulated retractors | |||
| Allis forceps 16 cm | |||
| Aortic cross-clamps | |||
| Boyd scissors 17 cm | |||
| Castroviejo needle holder | |||
| Cooley Vascular clamps | |||
| Crile forceps curved 18 cm | |||
| Davis retractor 24.5 cm | |||
| DeBakey dissecting forceps 19.7 cm adn 24.1 cm | |||
| DeBakey vascular clamps | |||
| Dissecting forceps 18 cm and 27.9 cm | |||
| Duval forceps 23 cm | |||
| Farabeuf retractors | |||
| Kidney Trays 300 cc and 500 cc | |||
| Kocher forceps straigth 18 cm | |||
| Langenbeck retractors 21 cm and 23 cm | |||
| Mayo scissors straigth and curved , 17 cm | |||
| Mosquito forceps straigth and curved, 12.5 cm | |||
| Needle holders 15 cm, 18 cm, 23 cm and 23 cm. | |||
| Pean forceps 16 cm | |||
| Potts scissors 19cm | |||
| Rochester forceps curved 24 cm | |||
| Rochester forceps straigth 24 cm | |||
| Russ dissection forceps 15 cm and 20 cm | |||
| Scalpel handles | |||
| Senn-mueller retractor 16 cm |
References
- Matesanz, R. Spanish National Consensus Document on the recovery of organs from non-heart beating donors. Nefrología. 16, 48-53 (1996).
- Organización Nacional de Trasplantes. Memoria de actividad donación y trasplante. Organización Nacional de Trasplantes. , (2020).
- Bellingham, J. M., et al. Donation after cardiac death: A 29-year experience. Surgery. 150 (4), 692-702 (2011).
- Algahim, M. F., Love, R. B. Donation after circulatory death: The current state and technical approaches to organ procurement. Current Opinion in Organ Transplantation. 20 (2), 127-133 (2015).
- Lepoittevin, M., et al. Preservation of organs to be transplanted: An essential step in the Transplant process. International Journal of Molecular Sciences. 23 (9), 4989 (2022).
- Wadei, H. M., et al. Comparison of kidney function between donation after cardiac death and donation after brain death kidney transplantation. Transplantation. 96 (3), 274-281 (2013).
- Jay, C., et al. A comprehensive risk assessment of mortality following donation after cardiac death liver transplant-An analysis of the national registry. Journal of Hepatology. 55 (4), 808-813 (2011).
- O’Neill, S., Roebuck, A., Khoo, E., Wigmore, S. J., Harrison, E. M. A meta-analysis and meta-regression of outcomes including biliary complications in donation after cardiac death liver transplantation. Transplant International. 27 (11), 1159-1174 (2014).
- Fondevila, C., et al. Applicability and results of Maastricht type 2 donation after cardiac death liver transplantation. American Journal of Transplantation. 12 (1), 162-170 (2012).
- Hessheimer, A. J., Riquelme, F., Fudora-Suarez, Y., García Pérez, R., Fondevila, C. Normothermic perfusion and outcomes after liver transplantation. Transplantation Reviews. 33 (4), 200-208 (2019).
- Oniscu, G. C., et al. In situ normothermic regional perfusion for controlled donation after circulatory death- The United Kingdom Experience. American Journal of Transplantation. 14 (12), 2846-2854 (2014).
- Watson, C. J. E., et al. et al. In situ normothermic perfusion of livers in controlled circulatory death donation may prevent ischemic cholangiopahy and improve graft survival. American Journal of Transplantation. 19 (6), 1745-1758 (2019).
- Hessheimer, A. J., et al. Abdominal normothermic regional perfusion in controlled DCD liver transplantation: outcomes and risk factors for graft loss. American Journal of Transplantation. 22 (4), 1169-1181 (2022).
- Padilla, M., et al. Improved short-term outcomes of kidney transplants in controlled donation after the circulatory determination of death with the use of normothermic regional perfusion. American Journal of Transplantation. 21 (11), 3618-3628 (2021).
- Lomero, M., et al. Donation after circulatory death today: An updated overview of the European Landscape. Transplant International. 33 (1), 76-88 (2020).
- Dominguez-Gil, B., et al. Expanding controlled donation after the circulatory determination of death: Statement from an international collaborative. Intensive Care Medicine. 47 (3), 265-281 (2021).
- Levvey, B., et al. Influence of lung donor agonal and warm ischemic times on early mortality: Analyses from the ISHLT DCD Lung Transplant Registry. Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (1), 26-34 (2019).
- Van Raemdonck, D., et al. Donation after circulatory death in lung transplantation- Five-year follow-up form ISHLT Registry. Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (12), 1235-1245 (2019).
- Palleschi, A., et al. Lung transplantation from donation after controlled cardiocirculatory death. Systematic review and meta-analysis. Transplantation Reviews. 34 (1), 100513 (2020).
- Keshavamurthy, S., Rodgers-Fishl, P. Donation after circulatory death (DCD)-Lung procurement. Indian Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 37, 425-432 (2021).
- Oniscu, G. C., Siddique, A., Dark, J. Dual temperature multiorgan recovery from a Maastricht category III donor after circulatory death. American Journal of Transplantation. 14 (9), 2181-2186 (2014).
- Perera, M. T., Clutton-Brock, T., Muiesan, P. One donor, two types of preservation: First description of a donation after circulatory death donor with normothermic abdominal perfusion and simultaneous cold perfusion of lungs. Liver Transplantation. 20 (8), 1012-1015 (2014).
- Miñambres, E., et al. Improving the outcomes of organs obtained from controlled donation after circulatory death donors using abdominal normothermic regional perfusion. American Journal of Transplantation. 17 (8), 2165-2172 (2017).
- Miñambres, E., et al. Combined lung and liver procurement in controlled donation after circulatory death using normothermic abdominal perfusion. Initial experience in two Spanish centers. American Journal of Transplantation. 20 (1), 231-240 (2020).
- He, B., Han, X., Fink, M. A., Tsoulfas, G. Procurement of Abdominal Organs in Multi-Organ Donation in Deceased Donor. Organ Donation and Transplantation – Current Status and Future Challenges. , (2018).
- Baranski, A. . Surgical Technique of the Abdominal Organ Procurement. , (2009).
- Tanaka, S., et al. Effect on the donor lungs of using abdominal normothermic regional perfusion in controlled donation after circulatory death. European Journal of Cardiothoracic Surgery. 59 (2), 359-366 (2021).
- Wind, J., Faut, M., Van Smaalen, T. C., Van Heurn, E. L. Variability in protocols on donation after circulatory death in Europe. Critical Care. 17 (5), 217 (2013).
- Perez-Villares, J. M., Rubio, J. J., Del Río, F., Miñambres, E. Validation of a new proposal to avoid donor resuscitation in controlled donation after circulatory death with normothermic regional perfusion. Resuscitation. 117, 46-49 (2017).
- Ausania, F., White, S. A., Pocock, P., Manas, M. Kidney damage during organ recovery in donation after circulatory death donors: Data from UK National Transplant Database. American Journal of Transplantation. 12 (4), 932-936 (2012).
- Ausania, F., White, S. A., Coctes, R., Hulme, W., Manas, D. M. Liver damage during organ donor procurement in donation after circulatory death compared with donation after brain death. British Journal of Surgery. 100 (3), 381-386 (2013).
- Palleschi, A., et al. Successful preservation and transplant of warm ischaemic lungs from controlled donors after circulatory death by prolonged in situ ventilation during normothermic regional perfusion of abdominal organs. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 29 (5), 699-705 (2019).
- Caralt, M., et al. 34;Non-touch" vena cava technique as an improvement in combined lung and liver procurement in controlled donation after circulatory death. Transplantation Proceedings. 51 (1), 9-11 (2019).
- Miñambres, E., Rubio, J. J., Coll, E., Dominguez-Gil, B. Donation after circulatory death and its expansion in Spain. Current Opinion in Organ Transplantation. 23 (1), 120-129 (2021).
- Perez-Villares, J. M., et al. Mobile ECMO team for controlled donation after circulatory death. American Journal of Transplantation. 18 (5), 1293-1294 (2018).
- Rubio Muñoz, J. J., Domínguez-Gil, G., Miñambres García, E., del Rio Gallegos, F., Pérez-Villares, J. M. Papel de la perfusión normo térmica con oxigenación de membrana extracorpórea en la donación en asistolia controlada en España. Role of normothermic perfusion with ECMO in donation after controlled cardiac death in Spain. Medicina Intensiva. 46 (1), 31-41 (2021).
- Miñambres, E., et al. Spanish experience with heart transplants from controlled donation after the circulatory determination of death using thoraco-abdominal normothermic regional perfusion and cold storage. American Journal of Transplantation. 21 (4), 1597-1602 (2021).
- Messer, S., et al. Human heart transplantation from donation after circulatory-determined death donors using normothermic regional perfusion and cold storage. Journal of Heart and Lung Transplantation. 37 (7), 865-869 (2018).
- Suberviola, B., et al. Excellent long-term outcome with lungs obtained from uncontrolled donation after circulatory death. American Journal of Transplantation. 19 (4), 1195-1201 (2019).
