زرع تقويم الرئة اليسرى في نموذج خنزير الأحداث ل ESLP
Summary
يصف هذا البروتوكول نموذج خنزير الأحداث لزراعة الرئة اليسرى التقويمية المصممة للاستخدام مع أبحاث ESLP. يتم التركيز على تقنيات التخدير والجراحة ، بالإضافة إلى الخطوات الحاسمة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
Abstract
زراعة الرئة هي العلاج القياسي الذهبي لمرض الرئة في المرحلة النهائية ، حيث يتم إجراء أكثر من 4600 عملية زرع رئة في جميع أنحاء العالم سنويا. ومع ذلك ، فإن زراعة الرئة محدودة بسبب نقص الأعضاء المانحة المتاحة. على هذا النحو ، هناك ارتفاع معدل الوفيات في قائمة الانتظار. أدى التروية الرئوية خارج الموقع (ESLP) إلى زيادة معدلات استخدام رئة المتبرع في بعض المراكز بنسبة 15٪ -20٪. تم تطبيق ESLP كطريقة لتقييم وتجديد رئتي المتبرع الهامشي وأظهر نتائج مقبولة على المدى القصير والطويل بعد زرع رئتي المتبرع بمعايير ممتدة (ECD). مطلوب نماذج زرع الحيوانات الكبيرة (في الجسم الحي) للتحقق من صحة نتائج البحوث الجارية في المختبر . تشكل الاختلافات التشريحية والفسيولوجية بين البشر والخنازير تحديات تقنية ومخدرة كبيرة. سيسمح نموذج الزرع القابل للتكرار بسهولة بالتحقق في الجسم الحي من استراتيجيات ESLP الحالية والتقييم قبل السريري لمختلف التدخلات المصممة لتحسين وظائف الرئة لدى المتبرع. يصف هذا البروتوكول نموذجا خنزيريا لزرع الرئة اليسرى التقويمية. وهذا يشمل تقنيات التخدير والجراحة ، وقائمة مراجعة جراحية مخصصة ، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها ، والتعديلات ، وفوائد وقيود النهج.
Introduction
زرع الرئة هو العلاج البارز على المدى الطويل لمرض الرئة في المرحلة النهائية. يتم إجراء أكثر من 4600 عملية زرع رئة في جميع أنحاء العالم سنويا1. ومع ذلك ، فإن زراعة الرئة لديها حاليا قيود كبيرة. أولا ، لا تزال الحاجة إلى الأعضاء تحجب المتبرعين المتاحين. على الرغم من زيادة معدلات زراعة الرئة كل عام منذ عام 2012 بسبب الآثار المشتركة لإدراج المزيد من المرشحين للزرع ، وزيادة عدد المتبرعين ، وتحسين استخدام الأعضاء المستعادة ، لم تنخفض وفيات قائمة انتظار الزرع بشكل ملحوظ2. تمثل مخاوف جودة الأعضاء قيدا رئيسيا آخر ، حيث تنخفض معدلات استخدام الأعضاء المبلغ عنها إلى 20٪ -30٪ 3،4،5. وأخيرا، فإن الاتجاهات في نتائج ما بعد الجراحة لزراعة الرئة أقل من مرضية، حيث لا تزال نتائج الكسب غير المشروع والمرضى على المدى الطويل متخلفة عن نتائج عمليات زرع الأعضاء الصلبة الأخرى2.
التكنولوجيا الناشئة ، تروية الرئة خارج الموقع (ESLP) ، لديها القدرة على التخفيف من هذه القيود. تم تطبيق ESLP بشكل متزايد كطريقة لتقييم وتجديد رئتي المتبرعين الهامشيين وأظهر نتائج مقبولة على المدى القصير والطويل بعد زرع رئتي المتبرع بالمعايير الموسعة (ECD)6،7،8،9،10. ونتيجة لذلك، زادت ESLP معدلات الاستخدام في بعض المراكز بنسبة 15٪ -20٪ 6،7،8،9،10،11.
يتطلب البحث المناسب في ESLP التحقق من صحة النتائج في المختبر في الجسم الحي ؛ ومع ذلك ، هناك أدبيات محدودة حول نماذج زراعة الرئة الخنازير ل ESLP12،13،14،15. علاوة على ذلك ، توفر الأدبيات المتاحة تفاصيل غير كافية فيما يتعلق بإدارة التخدير لخنازير يوركشاير لزراعة الرئة ، والتي يمكن أن تكون غير مستقرة للغاية من الناحية الديناميكيةالدموية 12،13،14،15. إن إنشاء نموذج قابل للتكرار بسهولة من شأنه أن يسمح بالتحقق في الجسم الحي من استراتيجيات ESLP الحالية والتقييم قبل السريري للتدخلات المختلفة للحد من إصابة نقص تروية الرئة. الهدف من هذه الدراسة هو وصف نموذج خنزير لزراعة الرئة اليسرى التقويمية للاستخدام مع ESLP. يتضمن البروتوكول أوصافا لتقنيات التخدير والجراحة ، وقائمة مراجعة جراحية مخصصة ، وتفاصيل تتعلق بتجربة استكشاف الأخطاء وإصلاحها وتعديلات البروتوكول. كما تمت مناقشة قيود وفوائد نموذج زراعة الخنازير في الرئة اليسرى في هذا العمل. لا تحدد هذه المخطوطة عملية استرجاع رئتي الخنازير في خنازير يوركشاير التي يتراوح وزنها بين 35 و 50 كجم ، ولا تغطي إنشاء وإنهاء ESLP. يتناول هذا البروتوكول حصريا عملية زرع المتلقي.
Protocol
Representative Results
Discussion
يتم تضمين العديد من الخطوات الجراحية الحاسمة في هذا البروتوكول ، وهناك حاجة إلى استكشاف الأخطاء وإصلاحها لضمان نجاح عملية الزرع وتقييم الرئة. رئات الخنازير اليافعة حساسة بشكل لا يصدق مقارنة برئتي الإنسان البالغ ، لذلك يجب على جراح التشغيل توخي الحذر عند التعامل مع رئتي الخنازير. هذا صحيح…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يتم تمويل هذا البحث نيابة عن مؤسسة المستشفى الجامعي.
Materials
| ABL 800 FLEX Blood Gas Analyzer | Radiometer | 989-963 | |
| Adult-Pediatric Electrostatic Filter HME – Small | Covidien | 352/5877 | |
| Allison Lung Retractor | Pilling | 341679 | |
| Arterial Filter | SORIN GROUP | 01706/03 | |
| Backhaus Towel Clamp | Pilling | 454300 | |
| Bovine Serum Albumin | MP biomedicals | 218057791 | |
| Biomedicus Pump | Maquet | BPX-80 | |
| Bronchoscope | |||
| Cable Ties – White 12” | HUASU International | HS4830001 | |
| Calcium Chloride | Fisher Scientific | C69-500G | |
| Cooley Sternal Retractor | Pilling | 341162 | |
| CUSHING Gutschdressing Forceps | Pilling | 466200 | |
| Debakey-Metzenbaum Dissecting | Pilling | 342202 | |
| Scissors | Pilling | 342202 | |
| DeBakey Peripheral Vascular Clamp | Pilling | 353535 | |
| Debakey Straight Vascular Tissue Forceps | Pilling | 351808 | |
| D-glucose | Sigma-Aldrich | G5767-500G | |
| Drop sucker | |||
| Endotracheal Tube 9.0mm CUFD | Mallinckrodt | 9590E | |
| Flow Transducer | BIO-PROBE | TX 40 | |
| Infusion Pump | Baxter | AS50 | |
| Inspire 7 M Hollow Fiber Membrane Oxygenator | SORIN GROUP | K190690 | |
| Intercept Tubing Connector 3/8" x 1/2" | Medtronic | 6013 | |
| Intercept Tubing 1/4" x 1/16" x 8' | Medtronic | 3108 | |
| Intercept Tubing 3/8" x 3/32" x 6' | Medtronic | 3506 | |
| Laryngoscope | N/A | N/A | Custom-made with 10-inch blade |
| Metzenbaum Dissecting Scissors | Pilling | 460420 | |
| Medical Carbon Dioxide Tank | Praxair | 5823115 | |
| Medical Oxygen Tank | Praxair | 2014408 | |
| Medical Nitrogen Tank | Praxair | NI M-K | |
| Mosquito Clamp | Pilling | 181816 | |
| Harken Auricle Clamp | |||
| Organ Chamber | Tevosol | ||
| PlasmaLyte A | Baxter | TB2544 | |
| Poole Suction Tube | Pilling | 162212 | |
| Potassium Phosphate | Fischer Scientific | P285-500G | |
| PERFADEX Plus | XVIVO | 19811 | |
| Satinsky Clamp | Pilling | 354002 | |
| Scale | TANITA | KD4063611 | |
| Silicon Support Membrane | Tevosol | ||
| Sodium Bicarbonate | Sigma-Aldrich | 792519-1KG | |
| Sodium Chloride 0.9% | Baxter | JB1324 | |
| Sorin XTRA Cell Saver | SORIN GROUP | 75221 | |
| Sternal Saw | Stryker | 6207 | |
| Surgical Electrocautery Device | Kls Martin | ME411 | |
| TruWave Pressure Transducer | Edwards | VSYPX272 | |
| Two-Lumen Central Venous Catheter 7fr X2 | Arrowg+ard | CS-12702-E | |
| Vorse Tubing Clamp | Pilling | 351377 | |
| Willauer-Deaver Retractor | Pilling | 341720 | |
| Yankauer Suction Tube | Pilling | 162300 | |
| 0 ETHIBOND Green 1X36" Endo Loop 0 | ETHICON | D8573 | |
| 0 PDS II CP-1 2×27” | ETHICON | Z467H | |
| 1 VICRYL MO-4 1×18” | ETHICON | J702D | |
| 2-0 SILK Black 12" x 18" Strands | ETHICON | SA77G | |
| 4-0 PROLENE Blue TF 1×24” | ETHICON | 8204H | |
| 6-0 PROLENE Blue BV 2×30” | ETHICON | M8776 | |
| 21-Gauge Needle |
Riferimenti
- Chambers, D. C., et al. The international thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fifth adult lung and heart-lung transplant report-2018; focus theme: Multiorgan transplantation. The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 37 (10), 1169-1183 (2018).
- Valapour, M., et al. OPTN/SRTR 2017 annual data report: Lung. American Journal of Transplantation: Official Journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 19, 404-484 (2019).
- Klein, A. S., et al. Organ donation and utilization in the united states, 1999-2008. American Journal of Transplantation: Official Journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 10 (4), 973-986 (2010).
- Kotecha, S., et al. Continued successful evolution of extended criteria donor lungs for transplantation. The Annals of Thoracic Surgery. 104 (5), 1702-1709 (2017).
- Singh, E., et al. Sequence of refusals for donor quality, organ utilization, and survival after lung transplantation. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (1), 35-42 (2019).
- Cypel, M., et al. Normothermic ex vivo lung perfusion in clinical lung transplantation. The New England Journal of Medicine. 364 (15), 1431-1440 (2011).
- Wallinder, A., et al. Early results in transplantation of initially rejected donor lungs after ex vivo lung perfusion: A case-control study. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery: Official Journal of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery. 45 (1), 40-44 (2014).
- Sage, E., et al. Lung transplantation from initially rejected donors after ex vivo lung reconditioning: The french experience. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery: Official Journal of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery. 46 (5), 794-799 (2014).
- Valenza, F., et al. Extracorporeal lung perfusion and ventilation to improve donor lung function and increase the number of organs available for transplantation. Transplantation Proceedings. 44 (7), 1826-1829 (2012).
- Fildes, J. E., et al. Clinical outcome of patients transplanted with marginal donor lungs via ex vivo lung perfusion compared to standard lung transplantation. Transplantation. 99 (5), 1078-1083 (2015).
- Cypel, M., et al. Experience with the first 50 ex vivo lung perfusions in clinical transplantation. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 144 (5), 1200-1206 (2012).
- Clark, S. C., et al. A new porcine model of reperfusion injury after lung transplantation. Laboratory Animals. 33, 135-142 (1999).
- Karimi, A., et al. Technical pearls for swine lung transplantation. Journal of Surgical Research. 171, 107-111 (2011).
- Kruger, M., et al. Porcine pulmonary auto-transplantation for ex vivo therapy as a model for new treatment strategies. Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery. 23, 358-366 (2016).
- Mariscal, A., et al. Pig lung transplant survival model. Nature Protocols. 13, 1814-1828 (2018).
- Aboelnazar, N. S., et al. Negative pressure ventilation decreases inflammation and lung edema during normothermic ex vivo lung perfusion. The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 37 (4), 520-530 (2018).
