Summary

Re Arterialized Ratte teilweise Leber Transplantation mit einem in Vivo Schiff-orientierte 70 % Hepatektomie

Published: April 08, 2018
doi:

Summary

Hier ist ein Protokoll mit neu arterialized Ratte teilweise Lebertransplantation vorgestellt. Insbesondere war 70 % Leber resezierten in Vivo durch eine aktualisierte Technik des Schiffes-orientierte Hepatektomie. Die leberarterie wurde in einer End-to-Side Weise rekonstruiert. Die Manschette Technik wurde modifiziert, um die Anastomose Infrahepatic Vena Cava verkürzen.

Abstract

Split Lebertransplantation und lebendigen Leber Spender Leber Transplantation entstanden in der Klinik, Leber Organe in effizienter Weise zu nutzen. Um den Mechanismus hinter dieser chirurgischen Verfahren besser verstehen zu können, wurde einem Rattenmodell teilweise Lebertransplantation (PLTx) für chirurgische Studien gegründet. Aufgrund der Komplexität des Modells Ratte PLTx ist ein Protokoll mit einer ausführlichen Beschreibung erforderlich. Ein Artikel berichtet zuvor ein Protokoll, in dem ex-Vivo Hepatektomie verwendet wurde, um 50 % Ratte PLTx zu erreichen. Im Gegensatz zu diesem Protokoll haben wir ein neu arterialized PLTx mit einem in Vivo 70 % Hepatektomie eingeführt. Die Ratte PLTx der mikrochirurgische Verfahren verfeinern wurde eine aktualisierte Schiff-orientierte Hepatektomie eingegliedert. Das Portal Venen und hepatische Arterien von der linken seitlichen Lappen und der mittlere Lappen waren individuell seziert und bis zur Entfernung der das Leberparenchym, dadurch verringert die Wahrscheinlichkeit von Blutungen in der Leber Überrest stumpf ligiert. Darüber hinaus wurde eine End-to-Side Schiff Anastomose zwischen der gemeinsamen leberarterie und die erweiterten richtige leberarterie eingeführt, um die hepatische Arterie wieder arterialize. Mithilfe dieser End-to-Side Schiff Anastomose Technik, wurde der Durchmesser der Anastomose erweitert, dadurch Verringerung der Schwierigkeit der Hand Naht und Aufrechterhaltung einer hohen Rate von Anastomosen Durchgängigkeit. Darüber hinaus wurde die Manschette Anastomose Infrahepatic Vena Cava leicht modifiziert. Ein Teil der umlaufenden Leberparenchym rund um die untere Hohlvene eines Empfängers blieb während Manschette Anastomose, die dreidimensionale Form der vaskulären Lumen beizubehalten. In diesem Abschnitt von Leberparenchym wurde entfernt, nach Abschluss der Anastomose. Mit dieser Modifikation wurde der Schritt mit der Platzierung der Aufenthalt Nähte verzichtet, damit weitere Verkürzung der Manschette Anastomose. Mithilfe dieses Protokolls Ratte PLTx wurden einer niedrigen Leberenzym-Ebene, eine intakte Leber lobuläre Architektur und eine hohe Überlebensrate nach Mikrochirurgie erreicht.

Introduction

Derzeit gibt es eine große Diskrepanz zwischen der Anzahl der gespendeten Organe Leber und die Zahl der Patienten, die eine gespendete Leber warten. Der Mangel an Organen Leber ist ein globales Problem. Um den Spenderkreis zu erweitern, split-Lebertransplantation (LTx) und Lebendspende LTx wurden entwickelt, um eine partielle Leber als Transplantat1verwenden.

Um den Mechanismus hinter teilweise Lebertransplantation (PLTx) weiter zu untersuchen, wurden die relevante Tiermodellen etablierten2,3,4,5. Ratte PLTx sollen in die Leber Lappen resezierten in Vivo und ex Vivo imitieren die Bedingungen des lebenden Spenders LTx und split LTx, bzw. beim Menschen. Veröffentlicht in der Journal of visualisiert Experiments Vortrag einen ein detailliertes Protokoll mit einer 50 %-Ratte PLTx mit einem ex-Vivo Hepatektomie5. Jedoch wurde eine Ratte PLTx mit einer in-Vivo -Hepatektomie in der visualisierten Literatur noch nicht berichtet.

Neben den Unterschied zwischen in Vivo und ex Vivo Hepatectomies spielt die Technik der Durchführung einer Hepatektomie selbst auch eine wichtige Rolle bei der Bestimmung, des Ergebnis der PLTx. derzeit in vielen chirurgischen Studien mit Ratten PTLx Modell, die Leber, die Lappen reseziert wurden nach der Platzierung einer einfache Verbindung an den Stiel der Leber Lappen2,3,6,7,8,9. Platzieren eine einfache Ligatur vor Resektion nicht geeignet für alle Leber Lappen ist, als verschiedene Leber Lappen haben Sie jedoch verschiedene Formen und Größen. Eine einfache Verbindung an der Basis der mittlere Lappen trägt ein hohes Risiko für verursacht eine Verengung der die untere Hohlvene, die schließlich den Abfluss der teilweisen Leber Transplantat10,11beeinträchtigen könnten. Daher ist eine Update-Hepatektomie-Technik basierend auf Erkenntnissen der Ratte hepatische Anatomie im Bereich der Ratte PTLx erforderlich.

Im Protokoll beschrieben in dieser Studie wurde eine aktualisierte Schiff-orientierte 70 % Hepatektomie in den Prozess der Ratte PLTx aufgenommen. Das Portal Venen und hepatische Arterien des linken seitlichen Lappen (LLL) und der mittlere Lappen (ML) wurden seziert und individuell bis zur Entfernung der das Leberparenchym unterteilt. Dann wurden die hepatischen Adern des LLL und ML ligiert durch piercing Nähte. Durch die Verwendung von einzelnen Verbindlichkeiten und mehrere piercing Nähte, anstatt eine einfache Verbindung, konnte der Rest stumpf des ML über die untere Hohlvene verteilt. Daher wurde die Einschnürung der Infrahepatic Vena Cava verursacht durch eine chirurgische Verbindung vermieden. Darüber hinaus Okklusion der Blutversorgung des LLL und ML von einzelnen grundsätzlich vor Entfernung von das Leberparenchym die Rate verringert von Blutungen bei den Überrest Leber stumpf, dadurch minimiert den Einfluss der Blutverlust auf die Experimente11.

Für Mikrochirurgen ist es eine große Herausforderung, die richtige leberarterie (PHA) eine Leber Transplantation wegen der extrem kleinen Durchmesser des Gefäßes zu rekonstruieren. Obwohl die Frage ob Re Arterialization in LTx wirklich notwendig ist noch unter Debatte12,13,14, wurden zahlreiche mikrochirurgische Techniken zur Rekonstruktion der leberarterie vorgeschlagenen14 . Hier stellen wir eine neuartige Technik für erneute Arterialization der Leber Transplantation, die gemeinsame leberarterie (CHA) anastomosiert erweiterten PHA auf End-to-Side Weise. Mithilfe dieser End-to-Side-Technik sind zwei hepatische Arterien mit einer Anastomose mit einem größeren Durchmesser verbunden. Je größer der Durchmesser der Anastomose ist, leichter Hand vernähen durchzuführen ist und je größer die Verbesserung der Durchgängigkeit der Anastomose wird.

Protocol

Alle Verfahren folgt die Richtlinien der Nager Chirurgie von Wenzhou Medical Tier Hochschulpolitik und Welfare Committee 15genehmigt. (1) Tiere Männliche Lewis-Ratten mit einem Gewicht von 250-350 g, als Spender und Empfänger zu verwenden. 2. operative Umgebung Führen Sie alle mikrochirurgische Verfahren unter einem Operationsmikroskop mit einer Vergrößerung von 7 X bis 20 X. Sterilisieren Sie alle chirurgischen…

Representative Results

Insgesamt wurden 31 Fälle von Phänomen arterialized Ratte PLTx abgeschlossen unter Verwendung dieses Protokolls. Alle Empfänger überlebte bis zum Ende der Beobachtungszeit. Das Körpergewicht der Empfänger begann nach postoperativen Tag (POD) 4 zu erholen. Die Neigung des Körpergewichts war in der Nähe, die einer normalen Lewis Ratte nach POD 6 (Abbildung 8), die die Wiederherstellung des Empfängers indirekt impliziert. Histologisch, eine geringe Verb…

Discussion

Ratte PLTx ist eine ausgefeilte mikrochirurgische Verfahren mit einem Trainingsprogramm, das hohe Kosten und lange Dauer20ist. Die Komplexität der Ratte PLTx Protokoll hat verhindert, dass die Forscher mit diesem Tiermodell. Im Vergleich zu Full-Size-Ratte LTx, präsentiert Ratte PLTx der Mikrochirurg nicht nur vor der Herausforderung eine Transplantationsverfahren, sondern auch mit der Herausforderung der Leber Resektion in ein kleines Tier. Daher ist ein visualisierte mikrochirurgische Protokol…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Forschung wurde vom National Natural Science Foundation of China (Grant Nr. 81501382) und Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China (Grant Nr. gefördert. LQ13H100003 und 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

  1. 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).
  2. 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).
  3. Omura, T., Ascher, N. L., Emond, J. C. Fifty-percent partial liver transplantation in the rat. Transplantation. 62, 292-293 (1996).
  4. Foss, A., et al. Function of reduced-size liver transplant in the rat. Res Exp Med (Berl). 197, 91-99 (1997).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Ninomiya, M., et al. Deceleration of regenerative response improves the outcome of rat with massive hepatectomy. Am J Transplant. 10, 1580-1587 (2010).
  8. Yamanaka, K., et al. Effect of olprinone on liver microstructure in rat partial liver transplantation. J Surg Res. 183, 391-396 (2013).
  9. 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).
  10. Madrahimov, N., Dirsch, O., Broelsch, C., Dahmen, U. Marginal hepatectomy in the rat: from anatomy to surgery. Ann. Surg. 244, 89-98 (2006).
  11. Martins, P. N., Theruvath, T. P., Neuhaus, P. Rodent models of partial hepatectomies. Liver Int. 28, 3-11 (2008).
  12. Kamada, N., Sumimoto, R., Kaneda, K. The value of hepatic artery reconstruction as a technique in rat liver transplantation. Surgery. 111, 195-200 (1992).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Bernal, J., et al. Guidelines for rodent survival surgery. J.Invest Surg. 22, 445-451 (2009).
  16. Johnson, A. J., Stulting, R. D., Macsai, M. S. . Ophthalmic Microsurgical Suturing Techniques. , 21-28 (2007).
  17. Delriviere, L., et al. Detailed modified technique for safer harvesting and preparation of liver graft in the rat. Microsurgery. 17, 690-696 (1996).
  18. Oldani, G., Lacotte, S., Morel, P., Mentha, G., Toso, C. Orthotopic liver transplantation in rats. J Vis Exp. , (2012).
  19. Delriviere, L., et al. Technical details for safer venous and biliary anastomoses for liver transplantation in the rat. Microsurgery. 18, 12-18 (1998).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. Martins, P. N., Neuhaus, P. Surgical anatomy of the liver, hepatic vasculature and bile ducts in the rat. Liver Int. 27, 384-392 (2007).
  25. 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).
  26. Kashfi, A., et al. A review of various techniques of orthotopic liver transplantation in the rat. Transplant.Proc. 37, 185-188 (2005).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
check_url/kr/56392?article_type=t

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Cite This Article
Chen, X., Yu, R., Xu, Z., Zhang , Y., Liu, C., Chen, B., Jin, H. Re-Arterialized Rat Partial Liver Transplantation with an in vivo Vessel-Oriented 70% Hepatectomy. J. Vis. Exp. (134), e56392, doi:10.3791/56392 (2018).

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