Opnieuw Arterialized Rat gedeeltelijke lever transplantatie met een in vivo vaartuig georiënteerde 70% Hepatectomy
Summary
Hier, wordt een protocol met betrekking tot de gedeeltelijke levertransplantatie opnieuw arterialized rat gepresenteerd. 70% lever was precies gereseceerd in vivo met behulp van een bijgewerkte techniek van het vaartuig georiënteerde hepatectomy. De hepatische slagader werd gereconstrueerd op een end-to-side wijze. De manchet techniek was aangepast zodat het verkorten van de infrahepatic vena cava anastomose.
Abstract
Split lever transplantatie en levende lever donor lever transplantatie werden ontwikkeld in de kliniek te lever organen op een efficiëntere manier te gebruiken. Het mechanisme achter deze chirurgische ingrepen beter te begrijpen, werd een rat gedeeltelijke lever transplantatie (PLTx) model opgericht voor de relevante chirurgische studies. Vanwege de complexiteit van de rat PLTx model heeft is een protocol met gedetailleerde beschrijvingen vereist. Een artikel gepubliceerd eerder gemeld een protocol waarin ex vivo hepatectomy gewend was 50% rat PLTx bereiken. In tegenstelling tot dit protocol introduceerden we een opnieuw arterialized PLTx met een in vivo 70% hepatectomy. Een bijgewerkte vaartuig georiënteerde hepatectomy werd opgenomen in de rat PLTx om de microchirurgische procedure te verfijnen. De portal veins hepatische slagaders van de linker kwab van laterale en de mediane kwab werden individueel ontleed en afgebonden voordat zij zijn afgehaald van de lever parenchym, daardoor verminderend de kans op bloedingen in de lever restant stomp. Bovendien is een end-to-side vaartuig wapendrager tussen de gemeenschappelijke hepatische slagader en de uitgebreide juiste hepatische slagader werd ingevoerd om opnieuw arterialize de hepatische slagader. Met behulp van deze end-to-side vaartuig wapendrager techniek, werd de diameter van de anastomose uitgebreid, daardoor daalt de moeilijkheid van hand hechtdraad en onderhouden van een hoge mate van anastomotic bij. Bovendien is de manchet wapendrager de infrahepatic vena cava enigszins bewerkt. Een deel van ze lever parenchym rond de vena cava van een ontvanger werd bewaard tijdens manchet wapendrager te handhaven van de driedimensionale vorm van de vasculaire lumen. Dit gedeelte van de lever parenchym werd verwijderd na de voltooiing van de anastomose. Met deze wijziging, was de stap waarbij plaatsing van verblijf hechtingen weggelaten, waardoor verder verkorten van de tijd van de anastomose manchet. Met behulp van dit protocol van rat PLTx, werden een lage leverenzym-niveau, een intact lever lobulair architectuur en een hoog overlevingspercentage bereikt na microchirurgie.
Introduction
Momenteel, is er een grote discrepantie tussen het aantal gedoneerde lever organen en het aantal patiënten die wachten op een gedoneerde lever. Het tekort aan lever organen is een wereldwijd probleem. Uit te breiden het donorbestand, split lever transplantatie (LTx) en levende donor LTx werden ontwikkeld om het gebruik van een gedeeltelijke lever als een prothese1.
Verder onderzoek doen naar het mechanisme is erachter gedeeltelijke lever transplantatie (PLTx), zijn de relevante diermodellen gevestigde2,3,4,5geweest. In rat PLTx zijn de lever lobben gereseceerd in vivo en ex vivo nabootsen van de voorwaarden van de levende donor LTx te splitsen LTx, respectievelijk in de mens. Een paper gepubliceerd in het Journal of gevisualiseerd Experiments gepresenteerd een gedetailleerd protocol waarbij een 50% rat met behulp van een ex vivo hepatectomy5PLTx. Echter, een rat PLTx met een hepatectomy in vivo heeft nog niet is gerapporteerd in de gevisualiseerde literatuur.
Naast het verschil tussen de in vivo en ex vivo hepatectomies speelt de techniek van het uitvoeren van een hepatectomy zelf ook een belangrijke rol bij de bepaling van het resultaat van PLTx. op dit moment in veel chirurgische studies met behulp van de rat PTLx model, de lever kwabben waren gereseceerd na het plaatsen van een eenvoudige afbinding op de uitloper van de lever kwab2,3,6,7,8,9. Het plaatsen van een eenvoudige afbinding voordat resectie niet geschikt voor alle lever lobben is, als verschillende lever lobben hebben echter verschillende vormen en maten. Een eenvoudige afbinding aan de voet van de mediane kwab draagt een hoog risico veroorzaakt door een vernauwing van de vena cava, die uiteindelijk van invloed kunnen zijn op de uitstroom van de gedeeltelijke lever graft10,11. Daarom is een update hepatectomy techniek gebaseerd op kennis van de rat hepatische anatomie vereist op het gebied van rat PTLx.
In het protocol beschreven in deze studie, werd een bijgewerkte vaartuig georiënteerde 70% hepatectomy opgenomen in de procedure voor de rat PLTx. De portal veins hepatische slagaders van de linker laterale kwab (LLL) en de mediane kwab (ML) werden ontleed en individueel verdeeld voordat zij zijn afgehaald van de lever parenchym. Vervolgens werden de hepatische aderen van de LLL en ML afgebonden door piercing hechtingen. Door met behulp van individuele ligations en meerdere doordringende hechtingen in plaats van een eenvoudige afbinding plaatsen, kon de stronk overblijfsel van de ML verspreid over de vena cava. Vandaar, de vernauwing van de infrahepatic vena cava veroorzaakt door een chirurgische afbinding werd vermeden. Bovendien, occlusie van de bloedvoorziening van de LLL en ML door individuele ligations voordat de verwijdering van de lever parenchym daalde het aantal bloeden in de restant lever stomp, aldus het minimaliseren van de invloed van bloedverlies op de experimenten11.
Voor microsurgeons is het een grote uitdaging om te reconstrueren de juiste hepatische slagader (PHA) van een lever graft wegens de uiterst kleine diameter van dit vaartuig. Hoewel de vraag of opnieuw arterialization in LTx werkelijk noodzakelijk is is nog steeds onder debat12,13,14, talrijke microchirurgische technieken voor de wederopbouw van de hepatische slagader geweest voorgestelde14 . Hier, kennismaken we met een nieuwe techniek voor het opnieuw arterialization van de lever prothese, die de gemeenschappelijke hepatische slagader (CHA) anastomoses de uitgebreide PHA in een end-to-side-manier. Met behulp van deze techniek van de end-to-side, zijn twee hepatische slagaders verbonden met een anastomose met een grotere diameter. Hoe groter de diameter van de anastomose is, is het gemakkelijker wordt van de hand uit te voeren en hoe groter de verbetering van de bij van de anastomose wordt.
Protocol
Representative Results
Discussion
PLTx van de rat is een geavanceerde microchirurgische procedure met een trainingsprogramma dat is hoog in kosten en lange duur20. De complexiteit van de rat PLTx protocol heeft weerhouden onderzoekers met behulp van deze diermodel. Vergeleken met full-size rat LTx, presenteert rat PLTx de microsurgeon niet alleen met de uitdaging van een transplantatie-procedure, maar ook met de uitdaging van de lever resectie in een klein dier. Een gevisualiseerde microchirurgische protocol met een beschrijving v…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit onderzoek werd gesteund door de National Natural Science Foundation of China (Grant nr. 81501382) en Zhejiang provinciale Natural Science Foundation van China (Grant nr. LQ13H100003 en LQ16H100002).
Materials
| Surgical microscope | Möller-Wedel, Germany | 654359 | |
| Light source | OSRAM (China) Lighting Co., Ltd | 64627 | |
| Isoflurane Vaporizer | MIDMARK Corporation | VIP3000 | |
| Isoflurane | Baxter Healthcare Corporation | 40032609 | For Inhalation anesthesia |
| Normal Saline | Zhejiang Tianrui Pharmaceutical Co., Ltd. | 716092103 | |
| Povidone Iodine Solution | HANGZHOU MINSHENG PHARMACEUTICAL | H33021567 | For disinfection |
| Hemostatic forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | J31020 | |
| Surgical scissors | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | JC2116 | |
| Needle-holder | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | J32030 | |
| Dressing Forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | J42020 | |
| Mosquito hemostatic forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | W40340 | For liver resection; For retracting the stay sutures. |
| Micro-scissors | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | WA1040 | |
| Micro needle-holder | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | WA2060 | |
| Curved micro typing forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | WA3061 | |
| straight micro typing forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | WA3060 | |
| Micro hemostatic forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | WA3020 | |
| Bulldog clamp | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | XEC350 | |
| Vessel clamps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | W40160 | |
| Micro Serrefine-curved | Fine Science Tools, Inc | 18055-05 | |
| Dacryosyrinx | Shi Zhuo medical instruments Co., Ltd. | 5# curve | Use as the curved needle for forcing out the air bubbles in the vascular lumen |
| Sterilized gauze swabs | Fuqing Health & Integral Medical | 20230R | |
| 5mL syringe | Zhejiang Yusheng Medical Instrument Co.,Ltd | 811932416 | |
| 18G needles | Shanghai Kindly Enterprise Development Group Co., Ltd | 01-014 | For fixing the upper abdomen wall |
| Intima II 22G intraveous catheter | Becton Dickinson Medical Devices (Shanghai) Co Ltd. | 383207y | For making biliary stent; For infusing perfusate |
| 7-0 polypropylene sutures | Ningbo Medical Needle Co., Ltd | 151026 | For SHVC anastomsis |
| 6-0 silk suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd | 2650182 | For ligation |
| Culture dish (100mm) | Corning Incorporated | 430165 | used in back table for storage ice. The back table dish was placed on it. |
| Culture dish (30 mm) | Corning Incorporated | 3296 | As a vessel for organ preservation |
| Angiocath 12G intravenous catheter | Becton Dickinson Medical Devices (Shanghai) Co Ltd. | 382277 | For making a IHVC cuff |
| Angiocath 14G intravenous catheter | Becton Dickinson Medical Devices (Shanghai) Co Ltd. | 382269 | For making a PV cuff |
| Buprenorphine (hydrochloride) | Tianjin Institute of Pharmaceutical Research Pharmaceutical Co., Ltd | H12020275 | For analgesic |
| Cefuroxime sodium for injection | Esseti FarmaceuticiS.r.l | H20160013 | As an antibiotics |
References
- Yan, J. Q., Becker, T., Peng, C. H., Li, H. W., Klempnauer, J. Split liver transplantation: a reliable approach to expand donor pool. Hepatobiliary Pancreat Dis Int. 4, 339-344 (2005).
- Xia, R., Emond, J. C. Orthotopic partial liver transplantation in the rat: a model of 70% hepatectomy and reduced size liver transplantation. Transplantation. 56, 1041-1043 (1993).
- Omura, T., Ascher, N. L., Emond, J. C. Fifty-percent partial liver transplantation in the rat. Transplantation. 62, 292-293 (1996).
- Foss, A., et al. Function of reduced-size liver transplant in the rat. Res Exp Med (Berl). 197, 91-99 (1997).
- Nagai, K., Yagi, S., Uemoto, S., Tolba, R. H. Surgical procedures for a rat model of partial orthotopic liver transplantation with hepatic arterial reconstruction. J Vis Exp. , e4376 (2013).
- Sun, J., Qin, G., Wu, L., Wang, C., Sheil, A. G. Antigenic load and peripheral chimeric levels in entire and partial liver allograft recipients. Microsurgery. 21, 183-187 (2001).
- Ninomiya, M., et al. Deceleration of regenerative response improves the outcome of rat with massive hepatectomy. Am J Transplant. 10, 1580-1587 (2010).
- Yamanaka, K., et al. Effect of olprinone on liver microstructure in rat partial liver transplantation. J Surg Res. 183, 391-396 (2013).
- Wang, W., et al. Mesenchymal stem cells promote liver regeneration and prolong survival in small-for-size liver grafts: involvement of C-Jun N-terminal kinase, cyclin D1, and NF-kappaB. PLoS One. 9, e112532 (2014).
- Madrahimov, N., Dirsch, O., Broelsch, C., Dahmen, U. Marginal hepatectomy in the rat: from anatomy to surgery. Ann. Surg. 244, 89-98 (2006).
- Martins, P. N., Theruvath, T. P., Neuhaus, P. Rodent models of partial hepatectomies. Liver Int. 28, 3-11 (2008).
- Kamada, N., Sumimoto, R., Kaneda, K. The value of hepatic artery reconstruction as a technique in rat liver transplantation. Surgery. 111, 195-200 (1992).
- Steger, U., Sawitzki, B., Gassel, A. M., Gassel, H. J., Wood, K. J. Impact of hepatic rearterialization on reperfusion injury and outcome after mouse liver transplantation. Transplantation. 76, 327-332 (2003).
- Huang, H., et al. A novel end-to-side anastomosis technique for hepatic rearterialization in rat orthotopic liver transplantation to accommodate size mismatches between vessels. Eur Surg Res. 47, 53-62 (2011).
- Bernal, J., et al. Guidelines for rodent survival surgery. J.Invest Surg. 22, 445-451 (2009).
- Johnson, A. J., Stulting, R. D., Macsai, M. S. . Ophthalmic Microsurgical Suturing Techniques. , 21-28 (2007).
- Delriviere, L., et al. Detailed modified technique for safer harvesting and preparation of liver graft in the rat. Microsurgery. 17, 690-696 (1996).
- Oldani, G., Lacotte, S., Morel, P., Mentha, G., Toso, C. Orthotopic liver transplantation in rats. J Vis Exp. , (2012).
- Delriviere, L., et al. Technical details for safer venous and biliary anastomoses for liver transplantation in the rat. Microsurgery. 18, 12-18 (1998).
- Jin, H., et al. Preliminary experience of a PDCA-cycle and quality management based training curriculum for rat liver transplantation. J Surg Res. 176, 409-422 (2012).
- Selzner, N., Selzner, M., Tian, Y., Kadry, Z., Clavien, P. A. Cold ischemia decreases liver regeneration after partial liver transplantation in the rat: A TNF-alpha/IL-6-dependent mechanism. Hepatology. 36, 812-818 (2002).
- Tanaka, H., Hashizume, K., Enosawa, S., Suzuki, S. Successful transplantation of a 20% partial liver graft in rats: a technical innovation. J Surg Res. 110, 409-412 (2003).
- Bockhorn, M., et al. Erythropoietin treatment improves liver regeneration and survival in rat models of extended liver resection and living donor liver transplantation. Transplantation. 86, 1578-1585 (2008).
- Martins, P. N., Neuhaus, P. Surgical anatomy of the liver, hepatic vasculature and bile ducts in the rat. Liver Int. 27, 384-392 (2007).
- Kamada, N., Calne, R. Y. Orthotopic liver transplantation in the rat. Technique using cuff for portal vein anastomosis and biliary drainage. Transplantation. 28, 47-50 (1979).
- Kashfi, A., et al. A review of various techniques of orthotopic liver transplantation in the rat. Transplant.Proc. 37, 185-188 (2005).
- Wain, R. A. J., Hammond, D., McPhillips, M., Whitty, J. P. M., Ahmed, W., Ahmed, W., Jackson, M. J. . Surgical Tools and Medical Devices. , 545-562 (2016).
- Huang, H., et al. Hepatic arterial perfusion is essential for the spontaneous recovery from focal hepatic venous outflow obstruction in rats. Am J Transplant. 11, 2342-2352 (2011).
- Czigany, Z., et al. Improving Research Practice in Rat Orthotopic and Partial Orthotopic Liver Transplantation: A Review, Recommendation, and Publication Guide. Eur Surg Res. 55, 119-138 (2015).
