Her presenterer vi optimaliseringer til en rottelungetransplantasjonsmodell som tjener til å forbedre resultatene. Vi tilbyr en størrelsesguide for mansjetter basert på kroppsvekt, en målestrategi for å fastslå det 4. interkostalrommet, og metoder for sårlukking og BAL (bronkoalveolær skylling) væske- og vevsoppsamling.
Fra vår erfaring med rottelungetransplantasjon har vi funnet flere forbedringsområder. Informasjon i eksisterende litteratur om metoder for å velge passende mansjettstørrelser for lungevenen (PV), lungearterien (PA) eller bronkus (Br) er variert, noe som gjør bestemmelsen av riktig mansjettstørrelse under rottelungetransplantasjon til en øvelse og feiling. Ved å standardisere mansjettteknikken for å bruke den minste effektive mansjetten som passer for størrelsen på karet eller bronkusen, kan man gjøre transplantasjonsprosedyren tryggere, raskere og mer vellykket. Siden diametrene til PV, PA og Br er relatert til kroppsvekten til rotta, presenterer vi en strategi for å velge en passende størrelse ved hjelp av en vektbasert guide. Siden lungevolum også er relatert til kroppsvekt, anbefaler vi at dette forholdet også bør vurderes når du velger riktig luftvolum for donorlungeinflasjon under varm iskemi, samt for riktig volum av PBS som skal innsettes under væskeansamling av bronkoalveolær skylling (BAL). Vi beskriver også metoder for interkostal romdisseksjon, sårlukking og prøvetaking fra både de innfødte og transplanterte.
I over tre tiår har forskere modifisert og forbedret rottelungetransplantasjonsmodeller slik at dataene som genereres er mer konsistente og mer reflekterende for den faktiske kliniske tilstanden. I laboratoriets tid med å utføre denne modellen har vi bestemt fire forbedringsområder: mansjettteknikker for anastomoser, identifisering av mottakerens 4. interkostalrom, lungeinflasjon og sårlukking under mottakerens prosedyre, og høsting av prøver for analyse.
Modifikasjoner av mansjettteknikk for anastomoser kan forbedre hele transplantasjonsprosedyren ved å forkorte håndteringstiden for donorlungen 1,2,3,4,5,6 og gjøre anastomoseprosedyren raskere og teknisk enklere for mikrokirurgen. Selv om det er viktig å bruke mansjettene av riktig størrelse for å levere nødvendig blod og luftstrøm til den transplanterte lungen, er det begrenset veiledning om hvordan man skal velge størrelsen på mansjettene for lungevenen (PV), lungearterien (PA) eller bronkus (Br) 5,7,8,9. Siden diametrene til PV, PA og Br er relatert til kroppsvekten til donor- og mottakerrottene, foreslår vi at mansjettstørrelsen er basert på kroppsvekt. Denne rapporten gir en størrelsesguide for mansjetter basert på rottens kroppsvekt (180 g til over 270 g) som tjener til å optimalisere blod- og lufttilførselen til den transplanterte lungen (tabell 1).
Mens en nyere mikrokirurg med hell og enkelt kan skaffe en donorlunge under donorprosedyren, er transplantasjon av lungen under mottakerens prosedyre mer komplisert og avhengig av mikrokirurgens erfaring. Forsøk på å finne den 4. interkostalplassen for å få tilgang til mottakerens venstre lunge er en av de vanskeligere trinnene som holder litt subjektivitet og kan øke prosedyretiden. Derfor introduserer vi en enkel og objektiv metode for å hjelpe til med identifiseringen av 4. interkostalromplassering ved å bruke brystmålinger og hjertebank for å finne riktig område brystvegg for å dissekere 4,5,6,10,11,12.
Vi foreslår også en forbedring av donorlungeinflasjonen, som er en potensiell kilde til skade på organet. Donorlungen deflateres inntil reperfusjonen starter. Under suturering av 4th intercostal plass, blir donorlungen vanligvis oppblåst ved å øke PEEP fra 2 cmH 2 O til 6cmH2O. For å minimere lungeskade fra overinflasjon, foreslår vi en teknikk der tre 6-0 nylonsuturer plasseres rundt den 4. ribben dårligere enn 5-ribben med enkle doble knuter. Når det er tid for sårlukking, holdes endene av de tre suturene med hemostater i begge hender, såret lukkes på en gang ved å trekke opp på hver side, og PEEP reduseres umiddelbart til 2 cmH2O. På denne måten får lungen utvide seg kortest mulig10.
Ved avslutningen av et eksperiment ønsker forskeren ofte å samle inn mange typer prøver for mange typer analyser fra hver transplantasjon. For eksempel kan snap frosset vev, formalin fast vev, vev for våt-til-tørr vektforhold for å bestemme lungeødem, og bronkoalvelolær skylling (BAL) væske alle kan brukes til å vurdere hvor godt transplantasjonen gikk. Den tradisjonelle metoden for å samle BAL-væske tillater en blandet samlet prøve fra både mottakerens innfødte lober og donorens transplanterte lobe13,14,15. For å overvinne dette presenterer vi en metode for å klemme inn hilarområdene som kan gi mer presis innsikt i tilstanden til de transplanterte og innfødte lungene. I tillegg er volumet av PBS som brukes til å samle BAL-væske fra hver side av lungene, viktig å vurdere fordi BAL-væske inneholder mange løselige faktorer som cytokiner og kjemokiner som måles ved konsentrasjon. Normalisering av volumet av væsken som er innpodet til det estimerte volumet av lungekapasitet kan hjelpe til med sammenligning. Med fire fliker på høyre side og en på venstre side, har hver av rottens fem fliker forskjellig volum og overflateareal16. Ifølge en tidligere studie om volummåling av lungelapper av Backer og medarbeidere er volumet av høyre lunge av det totale volumet av hele lungen 63 % (4400 mm 3) og venstre 37 % (2500 mm3). Vi anbefaler derfor at volumet av PBS som brukes til å samle opp BAL-væske beregnes som to ganger tidalvolumet (7,2 ml/kg) multiplisert med 63 % for høyre lunge og 37 % for venstre lunge. Ved å bruke denne tilnærmingen kan man bedre kontrollere for variabler som kroppsvekt og timing10,16.
Alt i alt vil vi i denne rapporten demonstrere noen modifikasjoner av standard eksperimentell modell for rottelungetransplantasjon som kan gjøre prosedyren mer effektiv og øke evnen til å generere mer nøyaktige og rikelig data fra hvert eksperiment.
I denne rapporten har vi grepet inn på flere kritiske trinn i en rottelungetransplantasjonsprotokoll for å optimalisere prosedyren. Mens ulike mansjettteknikker for rottelungetransplantasjon har blitt rapportert 1,2,3,4,5,6,7,8,9,15<…
The authors have nothing to disclose.
Ingen.
12 Gauge angio-catheter | BD | 382277 | |
14 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4251717-02 | |
16 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4252586-02 | |
18 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4251679-02 | |
20 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4252527-02 | |
4-0 silk suture | Surgical Specialties Corp. | SP116 | |
6-0 nylon suture | AD Surgical | S-N618R13 | |
7-0 nylon suture | AD Surgical | S-N718SP13 | |
8-0 nylon suture | AD Surgical | XXS-N807T6 | |
Betadine Spray | Avrio Health L.P | UPC 367618160039 | |
Clippers | VWR | MSPP-023326 | |
Castroviejo micro dissecting spring scissors | Roboz Surgical Instrument Co | RS-5668 | |
Dumont #5 – Fine Forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | |
Electrocautery | Macan | MV-7A | |
Endotracheal intubation kit | Kent Scientific | ETI-MSE | |
Forceps | Fine Science Tools | 11027-12 | |
Halsted-mosquito hemostat | Roboz Surgical Instrument Co | RS-7112 | |
Heparin | Fresnius Medical Care | C504701 | |
Insulin syringe | Life Technologies | B328446 | |
Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
Isopropyl Alcohol Swabs | BD | 326895 | |
Ketamine | Hikma Pharmaceuticals PLC | NDC 0413-9505-10 | |
Dieffenbach Bulldog Clamp | World Precision Instruments | WPI14117 | |
Needle holder/Forceps, Curved | Micrins | MI1542 | |
Needle holder/Forceps, Straight | Micrins | MI1540 | |
Perfadex Plus (Organ Preservation Solution) | XVIVO Perfusion AB | REF# 19950 | |
PhysioSuite | Kent Scientific | PS-MSTAT-RT | Used to check SpO2 and heartbeat |
Retractor | Roboz Surgical Instrument Co | RS-6560 | |
Saline | PP Pharmaceuticals LLC | NDC 63323-186-10 | |
Scissors | Fine Science Tools | 14090-11 | |
SomnoSuite Small Animal Anesthesia System | Kent Scientific | SS-MVG-Module | |
Sterile Cotton Gauze Pad | Fisherbrand | 22-415-469 | |
Surgical Microscope | Leica | M500-N w/ OHS | |
Syringe 5mL | BD | 309646 | |
Vannas-Tubingen Spring Scissors | Fine Science Tools | 15008-08 | |
Xylazine | Korn Pharmaceuticals Corp | NDC 59399-110-20 | |
Yasargil Clamp | Aesculap, Inc | FT351T | Used to clamp bronchus |
Yasargil Clamp | Aesculap, Inc | FT261T | Used to clamp hilum |
Yasargil Clamp Applicator | Aesculap, Inc | FT484T |