Re Arterialized råtta delvis lever Transplantation med i vivo fartyget-orienterade 70% Hepatectomy
Summary
Här presenteras ett protokoll som omfattar åter arterialized råtta partiell levertransplantation. Närmare bestämt var 70% levern opererande i vivo med hjälp av en uppdaterad teknik av fartyg-orienterade hepatectomy. Den hepatiska artären rekonstruerades i ett slutet-till-sida-sätt. Manschetten tekniken ändrades för att förkorta anastomos av infrahepatic vena cava.
Abstract
Split levertransplantation och levande lever givare lever transplantation utvecklades i kliniken för att utnyttja lever organ på ett effektivare sätt. För att bättre förstå mekanismen bakom dessa kirurgiska ingrepp, inrättades en råtta partiell levertransplantation (PLTx) modell för relevanta kirurgiska studier. På grund av komplexiteten av råtta PLTx modell krävs ett protokoll med detaljerade beskrivningar. En artikel publicerad tidigare rapporterat ett protokoll där ex vivo hepatectomy användes för att uppnå 50% råtta PLTx. I motsats till detta protokoll infört vi ett nytt arterialized PLTx med en i vivo 70% hepatectomy. En uppdaterad fartyget-orienterade hepatectomy införlivades råtta PLTx att förfina den mikrokirurgisk proceduren. Portal vener och nedsatt artärer av den vänstra laterala loben och den median LOB var individuellt dissekeras och sammanskrivna innan borttagning av levern parenkymet, vilket minskar sannolikheten för blödning i kvarleva lever stubben. Dessutom infördes en slut-till-sida fartyget anastomos mellan den gemensamma levern artären och utvidgade rätt levern artär för att åter arterialize den hepatiska artären. Genom att använda denna slut-till-sida fartyget anastomos teknik, utvidgades diameter anastomos, därmed minska svårigheten att hand suturen och upprätthålla en hög frekvens av anastomotic patency. Dessutom ändrades något manschetten anastomos av infrahepatic vena cava. En del av omkretsriktningen lever parenkymet runt vena cava av en mottagare bevarades under manschetten anastomos att bibehålla tredimensionella formen av vaskulär lumen. Detta avsnitt av levern parenkymet togs bort efter avslutad anastomos. Med denna ändring utelämnades det steget som inbegriper placering av vistelse suturer, vilket ytterligare förkorta manschetten anastomos tiden. Med hjälp av detta protokoll av råtta PLTx, uppnåddes en låg leverenzym nivå, en intakt lever lobulär arkitektur och en hög överlevnad efter mikrokirurgi.
Introduction
För närvarande finns det en stor diskrepans mellan antalet donerade levern organ och antalet patienter som väntar på en donerade levern. Lever organbristen är ett globalt problem. Att expandera givarpool, split levertransplantation (LTx) och levande givare LTx utvecklades för att använda en partiell lever som en transplantat1.
För att ytterligare undersöka mekanismen bakom partiell levertransplantation (PLTx), varit relevanta djurmodeller etablerade2,3,4,5. I råtta PLTx är levern loberna opererande i vivo och ex vivo att efterliknar villkoren för den levande givaren LTx och split LTx, respektive i mänskliga. En artikel publicerad i Journal om visualiseras experiment presenteras ett detaljerade protokoll som omfattar en 50% råtta PLTx använder en-5 ex vivo hepatectomy. Dock har en råtta PLTx med en i vivo hepatectomy ännu inte rapporterats i den visualiserade litteraturen.
Förutom skillnaden mellan in-vivo och ex vivo hepatectomies spelar tekniken att utföra en hepatectomy själv också en viktig roll i att fastställa resultatet av PLTx. för närvarande i många kirurgiska studier med råttan PTLx modell, levern loberna var resected efter att placera en enkel ligatur på BLOMSTJÄLK av levern LOB2,3,6,7,8,9. Men att placera en enkel ligatur innan resektion inte är lämplig för alla lever lober, som olika levern lober har olika former och storlekar. En enkel ligatur vid basen av median LOB innebär en hög risk för att orsaka en förträngning av vena cava, vilket så småningom kan påverka utflödet av partiell lever transplantat10,11. Därför krävs en uppdatering hepatectomy teknik baserad på kunskap om råtta nedsatt anatomi i fältet av råtta PTLx.
I protokollet beskrivs i denna studie, införlivades en uppdaterad fartyget-orienterade 70% hepatectomy tillvägagångssättet av råtta PLTx. Portal vener och nedsatt artärer av vänster laterala loben (LLL) och median lob (ML) var dissekeras och uppdelat individuellt före borttagning av levern parenkymet. Sedan var nedsatt venerna av LLL och ML sammanskrivna av piercing suturer. Genom att använda enskilda nering och flera piercing suturer i stället för att placera en enkel ligatur, kunde kvarleva stubben ml att sprida över vena cava. Därmed undveks constrictionen av infrahepatic vena cava orsakas av en kirurgisk ligation. Dessutom ocklusion av blodtillförseln av LLL och ML av enskilda nering före borttagning av levern parenkymet minskade frekvensen av blödningar i kvarleva lever stubben, vilket minimerar påverkan av blodförlust på experiment11.
För microsurgeons är det en betydande utmaning att rekonstruera rätt levern artär (PHA) av en lever transplantat på grund av den extremt små diametern av detta fartyg. Även om frågan om huruvida re arterialization i LTx krävs verkligen är fortfarande under debatt12,13,14, har många mikrokirurgiska tekniker för att rekonstruera den hepatiska artären varit föreslagna14 . Här, introducerar vi en ny teknik för re arterialization av levern transplantat, som anastomoser den gemensamma levern artären (CHA) till den utvidgade PHA i ett slutet-till-sida-sätt. Genom att använda denna slut-till-sida-teknik, är två nedsatt artärer anslutna med en anastomos med en större diameter. Ju större diameter anastomos är, den lättare hand suturering är att utföra och desto större förbättring i patency av anastomos blir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Rat PLTx är en sofistikerad mikrokirurgisk procedur med ett träningsprogram som är hög i kostnad och lång i längd20. Komplexiteten i råtta PLTx protokoll har hindrat forskare från att använda denna djurmodell. Jämfört med fullstor råtta LTx, presenterar råtta PLTx microsurgeon inte bara med utmaningen att en transplantation förfarande utan också utmaningen att levern resektion i ett litet djur. Ett visualiserat mikrokirurgisk protokoll som beskriver hela förfarandet i detalj är d?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denna forskning stöddes av National Natural Science Foundation Kina (Grant nr 81501382) och Zhejiang provinsiella naturvetenskap Foundation Kina (Grant nr. LQ13H100003 och 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).
