Kirurgiske tips og tricks til udførelse af transplantation af svinebugspytkirtlen

Summary

Videoartiklen opsummerer teknikken til pancreatectomy og pancreas allotransplantation i en svin 3-dages overlevelsesmodel med en trinvis beskrivelse af metoden og vægt på de kirurgiske tips og tricks til at håndtere den usikre og sarte porcine viscerale anatomi.

Abstract

På trods af de lovende resultater af bugspytkirteltransplantation i type 1-diabetes mellitus og metabolisk syndrom er den største bekymring omkring denne state-of-the-art teknik fortsat manglen på organer, der anses for egnede til transplantation. Høj intravaskulær resistens, delikat intraparenkymal kapillærramme og kompleks lobulær anatomi omkring mesenterialvaskulaturen er det, der gør dette organ mere modtageligt for skade og mindre tolerant over for trivielle traumer sammenlignet med organer som lever og nyre. Omhyggelig kirurgisk dissektion og fornuftig vævshåndtering udgør hjørnestenen i hele øvelsen af bugspytkirteltransplantation. På grund af morfologisk lighed mellem anatomien i svinebugspytkirtlen og de omgivende mesenteriske kar og organerne sammenlignet med den menneskelige anatomi kan demonstration af teknikken i svinemodellen bidrage til mest nøjagtigt at ekstrapolere dette til en menneskelig indstilling. Denne artikel har til formål at skitsere de væsentlige kirurgiske tips og tricks, der skal følges for at sikre en højere succesrate for transplantation af dette meget modtagelige organ i en svin 3-dages overlevelsesmodel.

Introduction

I løbet af de sidste årtier har der været betydelige fremskridt inden for perioperative styringsstrategier og kirurgiske teknikker, der har ført til udviklingen af bugspytkirteltransplantation til en af de mest lovende strategier til behandling af diabetes mellitus med nyresygdom i slutstadiet (normalt i forbindelse med nyretransplantation)¹ . Imidlertid forbliver komplikationer som graft pancreatitis, iskæmi-reperfusionsskade og vaskulær trombose fortsat de største udfordringer at overvinde for at sikre vellykkede resultater, mere i de mere beskadigede udvidede kriterier transplantater². Derudover er bugspytkirteltransplantater de mest almindeligt kasserede transplantater fra indkøb og har de laveste udnyttelsesgrader (9%) for ethvert organ³. Derfor sigter maskinperfusion mod at tilvejebringe et optimalt homeostatisk miljø til bugspytkirteltransplantatet med det formål at øge transplantatudnyttelsesgraden, svarende til hvad der er opnået i lever-, nyre- og lungetransplantation⁴. Porcins pancreas anatomi er kompleks med hensyn til dens lobulære arkitektur (bestående af tre lapper), dens forlængelser rundt om mesenterico-portalaksen, dens mesenteriske vaskulære variationer (i 40% -50%) og dens sarte vaskulære kanaler langs C-sløjfen i tolvfingertarmen⁵. Disse anatomiske egenskaber bidrager til en udfordrende dissektion i både hentning af pancreato-duodenal graft og recipient pancreatectomy for at inducere en iatrogen apancreas diabetes tilstand, dvs. kirurgisk induceret tilstand af diabetes mellitus med et fastende glukoseniveau over 8 mmol / L. Baseret på disse egenskaber giver porcin pancreatectomy med transplantation den tættest mulige replikation af teknikken, der kunne udføres hos mennesker som en endelig behandling mod slutstadiet sukkersyge. Denne artikel har til formål at dække følgende aspekter: (i) skitsering af den perioperative svinepleje under recipientpancreatectomy og pancreas graft implantation; (ii) tekniske trin for trin detaljer om recipientpancreatectomy og implantation af pancreato-duodenal transplantat og (iii) tips og tricks til donor- og recipientbugspytkirteloperation i svinemodeller for at minimere transplantat- og recipientskade.

Protocol

Protokollen modtog etisk godkendelse fra Animal Care Committee, Toronto General Research Institute. Dyr modtog human pleje i overensstemmelse med National Society of Medical Research and Guide for the Care of Laboratory Animals, National Institute of Health (NIH), Ontario, Canada. Til denne undersøgelse blev 15 uger gamle ikke-relaterede Yorkshire mandlige svin, der vejer 40-50 kg, brugt.

BEMÆRK: Hele protokollen for undersøgelsen er opdelt i følgende hovedtrin: (i) Organudtagning og forberedelse af bagbord; (ii) Modtagerens samlede pancreatectomy og (iii) transplantatimplantation. Hele operationen af donor og modtager udføres på 1 dag.

1. Udtagning af donororganer og forberedelse af bagbord

BEMÆRK: Metoden til organudtagning er beskrevet i en separat protokol⁶. Imidlertid beskrives protokollen kort fortalt her sammen med nogle yderligere hjemtagningspunkter, der er specifikke for den kirurgiske teknik (kirurgiske tip, der er relevante for donoroperation).

1. Kort fortalt bedøve donorgrisen og sikre luftvejene og det centrale venekateter (beskrevet nedenfor i afsnittet om modtagerens pancreatectomy). Skær og udsæt indvoldene. Udfør aortocaval dissektion og mobilisering indtil bifurcation i iliac fartøjer.
2. Tarmhåndtering: Porcine tyndtarm er lang og snoet, og tyktarmen er for det meste udspilet. Sørg for at omplacere tarmsløjferne i deres anatomiske position efter hvert trin i donoroperationen for at sikre tilstrækkelig perfusion og undgå muligheden for mesenterisk torsion.
3. Hilar dissektion: Ligate og opdele arteriel grene og galdegang for at udsætte portalvenen. Disseker hilum (hepato-duodenalt ledbånd) så højt / distalt som muligt for at undgå risikoen for at skade de små vaskulære kanaler, der perfuserer det overlegne aspekt af pancreato-duodenalområdet. Start skeletonisering af karrene i en højre mod venstre sekvens, indtil den forreste overflade af portalvenen ligger bar.
4. Aorto-caval dissektion: Udsæt den supra-hepatiske infra-membran del af aorta ved at dividere membranen crura. Undgå dissektion af den ringere vena cava omkring pancreato-duodenal lunden. Brug nyrearterierne på begge sider som den markerede øvre dissektionsgrænse.
5. Udsæt bugspytkirtlen ved at åbne den mindre sæk. Ligate og opdele nyrearterierne. Cannulate den infrarenale aorta og forbinde med University of Wisconsin (UW) opløsning til skylning.
6. Ligate supra-hepatisk aorta og klemme. Skyl med 1,5 L-2 L UW-opløsning for at sikre tilstrækkelig skylning af tarm og bugspytkirtel (tydeligt ved det visuelle udseende af bleghed). Under in situ-skylning af organet skal tyndtarmen og tyktarmen placeres i rækkefølge til midterlinjen, så der ikke vrides mesenterisk. Dette trin sikrer ensartet skylning af tarm og bugspytkirtel med UW (University of Wisconsin) opløsning og er vigtigt at huske.
7. Skær portalvenen og infrahepatisk vena cava samtidigt efter start af skylningen for at slippe det venøse spildevand ud. Dæk maven med is for at sikre kold perfusion. Disseker organet (pancreatoduodenal graft med dele af retroperitoneum, psoas, milt og binyre) en masse.
8. Kold dissektion: Start mobilisering af transplantatet fra lateral til medial retning, fra bugspytkirtlens hale til krydset mellem hovedet og korpus, ved skarp dissektion af fascia mellem bugspytkirtlen og tyktarmen. Mens du udfører dette trin, skal du holde bugspytkirtlen ved dens retroperitoneale dækning med tang og bede assistenten om at give modtræk på tyktarmen mod foden.
9. Mesenterisk fastspænding: Efter at have delt det tynde væv omkring bugspytkirtlen, duodenojejunal loop og tyktarmen, skal du bede assistenten om at løkke rundt om mesenterisk pedikel og trække tyktarmsløjfen kausalt. Dette vil sikre afgrænsning af mesenteriet og sikker placering af klemmen for at opdele de mesenteriske større kar i rækkefølge uden at skade pancreas parenchyma.
10. Komplet ekstra-peritoneal dissektion af transplantatet: Efter opdeling af mesenteriske kar skal du begynde at hente transplantatet ved dissektion fra medial til lateral i retning mod uret, opdele det ekstrapancreatiske væv, herunder pararenal fascia, binyrerne, manchet af IVC, psoas muskel og membran crus. Sørg for et passende plan væk fra aorta for at undgå at skade de overlegne mesenteriske og cøliakiarterier.
11. Udfør forberedelse af bagbord på is. Opbevar orgelet i en iskasse (kold iskæmitid på 5 timer).

2. Modtager pancreatectomy

1. Præoperativ forberedelse
   1. Hurtig dyret i mindst 6 timer før den fastsatte induktionstid. Administrer en injektion indeholdende midazolam (0,15 mg / kg), atropin (0,04 mg / kg) og ketamin (25 mg / kg) subkutant (SC), 15 minutter før transport af dyret til operationsstuen (OR). Administrer buprenorphin 0,3 mg injektion SC 15 minutter før transport til operationsstuen.
   2. Placering: Placer dyret liggende på operationsbordet og spænd forbenene for at sikre en stabil position under operationen.
   3. Luftveje og induktion: Ventilér dyret ved hjælp af en pose og maske med 3% -5% isofluran og 2-3 L ilt pr. minut, mens pulsoximetersonden tilsluttes, og pulsen og O2-mætningen overvåges.
   4. Efter tilstrækkelig afslapning, bekræftet ved afslapning af kæberne og stabil iltmætning og hjertefrekvens, skal du bede assistenten om at holde munden åben med tilstrækkelig trækkraft på dyrets afslappede over- og underkæber og visualisere stemmebåndene ved hjælp af laryngoskopet. Spray 2% lidokain for at slappe af stemmebåndene for at forhindre spasmer induceret af intubation (svinets stemmebånd er meget vaskulære og skrøbelige!).
   5. Intubér ved hjælp af et 7 mm endotrakealt rør og pust manchetten op med 3-5 ml luft. Sørg for rørets position ved hjælp af endetidens CO 2 (ETCO₂) sonde, og tilslut røret til ventilatoren med 14-16 vejrtrækninger pr. minut for at opnå et tidevandsvolumen på 10-15 ml / kg. Sænk isofluran til 2,5% som vedligeholdelsesdosis af inhalationsanæstesi.
   6. Intravenøs linje: Aseptisk forberede det kirurgiske sted med betadin og læg en steril gardin. Identificer derefter landemærket for at placere det centrale venekateter, som er centroiden af trekanten dannet mellem mastoidprocessen, akromionprocessen og kravebenets hoved. Brug en 16 G nål til at punktere venen; efter at have sikret fri strøm af venøst blod, tilsyneladende ved farven og manglen på pulsatilitet, introduceres en guidewire ved hjælp af Seldinger-teknikken.
   7. Udvid kanalen ved hjælp af den medfølgende dilatator. Udskift styretråden og dilatatoren med et 8,5 x 10 Fr kateter og fastgør det på plads ved at suturere med en 0-0 silkesuturskærenål. Tilslut IV-linjen til de intravenøse antibiotika indeholdende cefazolin (1 gm) og metronidazol (500 mg) efterfulgt af intravenøs anæstesi udført ved propofolinfusion med en hastighed på 10 ml / time.
   8. Invasiv blodtryksovervågning: Efter aseptisk forberedelse af det kirurgiske sted med betadin skal du placere et sterilt drapering og lave et snit parallelt med luftrøret 2 cm fra midterlinjen. Dissekere fibrene i sternomastoid muskel og paratracheal fascia ved stump dissektion ved hjælp af Laheys retvinklede tang og hæmostatiske tang.
   9. Identificer jugularvenen lateralt til fibrene i remmusklerne og dissekere langs muskelrummet, der adskiller den fra halspulsåren medialt ved hjælp af stump dissektion som beskrevet ovenfor. Identificer arterien ved dens pulsering, tekstur (ledningslignende) og perivaskulær plexus. Mobiliser fartøjet og slyng det ved hjælp af to silke 2-0 bånd.
   10. Punktering af beholderen med et 16 G angiokateter med en skrå spids, der peger opad, og træk den indre stilet ud, når den er inde i beholderen. Skub den ydre kateterkappe ved hjælp af Seldinger-teknikken, og tilslut udløbet til målesystemet for arterielt blodtryk (BP). Før du tilslutter den invasive BP-monitor, skal du kalibrere aflæsningen til nul for at sikre nøjagtig registrering og fastgøre kateteret på plads ved hjælp af silkebåndene på tværs.
   11. Temperaturovervågning og opvarmning: Placer temperaturmålingssonden oralt. Dæk dyret med Bair-hugger varmedyne og sørg for en temperatur på 37-38 °C. Smør øjnene med en neutral øjensmøremiddelgel. Mal og draperer det kirurgiske felt
2. Kirurgisk procedure
   BEMÆRK: Huden er aseptisk forberedt til alle kirurgiske procedurer ved hjælp af betadinscrubs efterfulgt af placering af sterile gardiner.
   1. Indsnit og eksponering: Lav et midterlinjesnit fra xiphisternum til symphysis pubis ved hjælp af den rene skæretilstand i Bovies elektrokauteri. Sørg for at holde lateralt til urinrøret i den nederste del af snittet ud over fallos for at undgå skade. Placer den selvbevarende abdominalvægsretraktor og pas på ikke at skade milten og leveren for at optimere eksponeringen af det kirurgiske felt.
   2. Mobilisering af hovedet på bugspytkirtlen: Når assistenten giver modtræk til pancreato-duodenallunden, skal du starte med at dissekere langs det avaskulære fascialplan mellem bugspytkirtelparenchymen (duodenallappen) og den infrahepatiske IVC.
   3. Mobilisering af bugspytkirtlen i bugspytkirtlen hos svin danner en ring omkring mesenterico-portalaksen (forbindelseslap). Dissekere langs fascien på begge aspekter af portalvenen (PV) for at sikre fuldstændig mobilisering af forbindelseslappen fra den overliggende PV. Den sikreste måde er at starte dissektionen langs begge sider af portalvenen og adskille vævene omkreds med uret eller mod uret.
   4. Mobilisering af bugspytkirtelhale: Identificer derefter krydset mellem bugspytkirtlen og pararenalvævet (set som en hvid linje) og begynd at dissekere halen fra den underliggende miltvene, der forbliver tæt på parenchymen. Ligate og opdele de små venøse bifloder til parenchymen, pas på ikke at skade miltven ved hjælp af silke 3/0 bånd.
   5. Mobilisering af bugspytkirtelkorpus: Dissekeres langs det tynde lag væv, der adskiller parenchymen fra tyktarmen og maven, og sørg for at bevare den tynde vaskulære arkade langs det infra-pyloriske område.
   6. Pancreato-duodenal mobilisering: Adskil derefter parenchymen fra tolvfingertarmens C-sløjfe ved skarp dissektion i pancreato-duodenallunden ved trækkraft-modtrækkraft, idet man sørger for at bevare den tynde vaskulære arkade langs tolvfingertarmens C-sløjfe.
   7. Opdeling af bugspytkirtelkanalen: Identificer bugspytkirtelkanalen, liger med silke 2-0 bånd og del ved at holde omkring 3-5 mm stump af kanalen på duodenal C-sløjfen, og hold dig væk fra den duodenale vaskulære arkade (i tæt forhold til kanalen).
   8. Fjernelse af prøven: Afslut den sidste del af mobiliseringen ved at dissekere parenchymen fra krydset mellem forbindelseslap, tolvfingertarm og tyktarm på hver side af portalvenen. Udtræk prøven en masse (figur 1) ved at dividere forbindelseslappen på det forreste aspekt af PV. Opdeling af parenchymen er nødvendig for at udtrække prøven på grund af dens omkredsplacering omkring PV.
   9. Sørg for hæmostase langs dissektionsområderne og inspicer tolvfingertarmen for enhver skade og vaskulær overbelastning (figur 2).
3. Implantation af pancreato-duodenal transplantat
   1. Forberedelse af transplantatet: Forbered transplantatet PV og proksimal aortaende ved at trimme kanterne til anastomose. Anbring det forberedte transplantat i orgelposen med UW-opløsning på et isbad. Tag kernenålbiopsier fra bugspytkirtelhalebutikken i formalin, snap frys og ekstraher RNA på et senere tidspunkt. Sutur biopsistedet ved hjælp af Prolene 6-0 i en figur på 8 måde.
   2. Aorto-caval dissektion: Begynd med at identificere den højre ureter og dissekere langs fasciaen, der adskiller urineren fra retroperitonealdækningen over den ringere vena cava. Dissekere langs den laterale grænse af aorta for at udsætte den fra den underliggende psoas muskel. Derefter dissekeres langs interaortocavallunden for at adskille aorta fra IVC.
   3. Klemmetest: Sørg for tilstrækkelig mobilisering af aorta og IVC ved et forsøg med Satinskys vaskulære klemmeplacering. Skift position med den første assistent og forbered det kirurgiske felt ved at trække tarmsløjferne på venstre side tilbage for at udsætte de store kar for anastomose. Placer forsøgsklemmerne på IVC og aorta for at revurdere en tilstrækkelig mobilisering af begge kar til anastomose.
   4. Venøs anastomose: Efter placering af den vaskulære sidebidende klemme i IVC skal du lave en lille åbning i beholderens forreste væg og udvide den til en passende størrelse (matchet med transplantatbeholderen) kranielt og kausalt ved hjælp af Potts saks. Skyl lumen med hepariniseret saltvand ved hjælp af den fleksible kappe af en IV-kanyle.
   5. Brug Prolene 6-0 dobbeltnål til at lave hjørnesuturer på IVC (indefra og ud) og graftportalvenen (indefra og ud). Fastgør den kaudale hjørnesutur og kør en af nålene langs den bageste væg af transplantatet og modtagervenen på en kontinuerlig måde. Fastgør den forreste væg på en lignende (udvendig og kontinuerlig) måde og fastgør knuden i midten af den forreste væg efter skylning af anastomosens lumen med hepariniseret saltvand.
   6. Afspænding af venen: Placer en Bulldogs vaskulære klemme på transplantatportalvenen, væk fra anastomose, og frigør langsomt den sidebidende klemme fra modtagerens IVC. Kontroller for venøs genopfyldning og enhver større blødning fra anastomose.
   7. Arteriel anastomose: Placer den sidebidende klemme på aorta og pas på ikke at skade lændehvirvelgrenene langs fartøjets bagvæg. Instruer anæstesilægen om at injicere heparin (100 E / kg BW) og methylprednisolon (500 mg) gennem det centrale venekateter.
   8. Lav en åbning på fartøjets forreste væg og forlæng den kranialt og kausalt, pas på ikke at dissekere langs karvæggen. Skyl lumen med hepariniseret saltvand og brug Prolene 6-0 dobbeltnål til at sutur den proksimale ende af transplantatet aorta til modtagerens aortaåbning på en kontinuerlig måde ved faldskærmsteknikken. Skyl lumen med hepariniseret saltvand, inden du binder den sidste knude på beholderens forreste væg.
   9. Reperfusion: Pas på følgende to aspekter, mens du udfører dette trin. For det første de hæmodynamiske ændringer, hvor der sker et drastisk fald i den gennemsnitlige BP. Overvåg den invasive BP minut til minut og udfør en dosistitrering af vasopressoren (noradrenalininfusion) og væskeforbelastning for at holde målets gennemsnitlige BP mellem 45-50 mmHg.
   10. For det andet skal du opretholde hæmostasen. Efter fjernelse af bulldogklemmen fra venen skal du vurdere for enhver større blødning fra parenchymen, para-aortaregionen og periportalområdet; Slip derefter aortaklemmen og kontroller for blødning fra det arterielle anastomotiske sted. Fastgør blødningspunkterne med ligaturer og hæmostatisk suturering. Bed anæstesilægen om at injicere et hætteglas med tranexamsyre gennem det centrale venekateter.
       BEMÆRK: En vigtig regel er at minimere aggressiv håndtering af bugspytkirtlen i denne fase af reperfusion (for at undgå transplantatødem og hæmatom).
   11. Tarfrontatose: Efter at have sikret ingen mesenterisk torsion, isoleres en løkke af jejunum, 40-50 cm væk fra duodenojeunalkrydset, og bring den tæt på transplantatet. Anastomose transplantattolvfingertarmen til modtageren jejunum på en side-til-side kontinuerlig måde ved hjælp af Polydioxanone 4-0 sutur, idet man sørger for at sikre en passende luminal diameter på 1,5-2 cm.
   12. Hæmostase og postreperfusionsbiopsi: Sørg for hæmostase omkring transplantatet og på anastomosestederne. Tag tre kernenålebiopsier fra bugspytkirtelhalen1 time efter reperfusionsopbevaring i formalin, snapfrysning og ekstraktion af RNA på et senere tidspunkt. Sutur biopsistedet med Prolene 6-0 i et tal på 8 måde.
   13. Lukning af abdominalvæggen: Efter vurdering for tilbageholdte mopper og sikring af hæmostase, sutur rectus abdominis på en kontinuerlig måde ved hjælp af Polydioxanone 0 nål og pas på i den nedre midterlinje for at holde sig væk fra urinrøret. Luk huden ved hjælp af silke 0 sutur kontinuerligt.
       BEMÆRK: Ideelt set anbefales monofilamentsuturer (nylon); Men da dette er en 3-dages overlevelsesmodel, er silke acceptabel i disse eksperimentelle modeller.
   14. Omsnøring af det centrale venekateter: Opret en subkutan tunnel på halsen og fastgør det centrale venekateter ved at begrave det under tunnelen og sy den overliggende hud med en silke 0-0 skærenål.
   15. Fjernelse af arteriekateteret: Efter at have sikret en stabil gennemsnitlig BP (40-50 mmHg) og en forbedret tendens til pH- og laktatniveauer på blodgasanalysen, skal du fjerne arteriekateteret og ligere karret for at sikre hæmostase i nakken. Luk den overliggende hud med silke 0 sutur kontinuerligt.
   16. Placer dyret og ekstubationen: Under alle nødvendige forholdsregler vendes dyret på en transportvogn. Overhold for O2-mætning og reversering af anæstesi (bevægelse af lemmer, spontan vejrtrækningsindsats, SpO2 >95% rabat på_O2 og ventilatorstøtte) og ekstuberer dyret. Transport til stien og placer dyret bryst og overvåg den hæmodynamiske status, indtil den er stabil.

Figur 1: Pancreatectomy prøve resekteret en masse. Bemærk ringen af bugspytkirtelvæv, der omgiver portalvenen in vivo. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figur 2: Billede af tolvfingertarmen. C-sløjfen i tolvfingertarmen med en bevaret vaskulær arkade (pilespids) sammenlignet med den omgivende jejunalsløjfe og vurderet for overbelastning. Klik her for at se en større version af denne figur.

Representative Results

De perioperative og postoperative, op til 3-dages, biokemiske parametre fra de fem overlevelsesmodeller for bugspytkirteltransplantation er opsummeret nedenfor (nummereret som PTX 1 til 5 i kronologi). Af de fem samlede bugspytkirteltransplantationer klarede alle sig godt i løbet af 3-dages overlevelsesperioden, hvilket fremgår af deres generelle trivsel og bugspytkirtelskaden og endokrine funktionstest. Resultaterne afbildet nedenfor er repræsentative for oplevelsen af en 3-dages overlevelsesmodel af modtagerpancreatectomy efterfulgt af bugspytkirtelallotransplantation efter statisk kold opbevaring af transplantatet.

Den gennemsnitlige driftstid for pancreatectomy var 52 min (45-64 min). Da dette var en hjernedød hjertebankende model, var der ingen asystolisk varm iskæmifase i donoren. Den gennemsnitlige modtager varm iskæmi tid fra påføring af den sidebidende cava klemme til reperfusion af transplantatet var 49,5 min (40-55 min). Alle de fem transplantater havde en kold iskæmitid på 5 timer (300 minutter) i henhold til undersøgelsesprotokollen. Alle dyr fik immunsuppression i form af 300 mg Syp cyclosporin to gange dagligt.

Perioperative kliniske og biokemiske parametre
Den gennemsnitlige puls 1 time efter reperfusion var 135 slag/min (120-170 slag/min). Det gennemsnitlige blodtryk var 37 mmHg (30-55 mmHg), normalt opretholdt under dække af en høj dosis noradrenalininfusion. I alle fem tilfælde kunne noradrenalin tilspidses og seponeres, før dyret skiftes tilbage til sin pen. Laktatniveauerne blev overvåget på operationsstuen i 3 timer efter reperfusion. Tendensen er vist i figur 3.

Figur 3: Serumlaktatniveauer efter reperfusion af transplantat. Tendensen blev målt for de første 3 timers reperfusion. Y-aksen repræsenterer laktatværdierne (i mmol / L). Klik her for at se en større version af denne figur.

Postoperative kliniske og pancreas skade biokemiske parametre
Alle fem dyr var klinisk opmærksomme, tydelige ved aktiv bevægelse af lemmer og vejrtrækningsmønstre, inden for 5-6 timer efter reperfusion. Alle var aktive, accepterede orale feeds og medicin og passerede urin og afføring om morgenen på postoperativ dag 1.

De postoperative amylaseniveauer i løbet af de første 3 dage er opsummeret i figur 4.

Figur 4: Serumamylaseniveauer efter reperfusion af transplantat. Tendensen blev målt i de første 3 dage efter transplantationen. Y-aksen repræsenterer amylaseniveauerne (U/L). Klik her for at se en større version af denne figur.

De postoperative serumlipaseniveauer i løbet af de første 3 dage er opsummeret i figur 5.

Figur 5: Serumlipaseniveauer efter reperfusion af transplantat. Tendensen blev målt i de første 3 dage efter transplantationen. Y-aksen repræsenterer lipaseniveauerne (U/L). Klik her for at se en større version af denne figur.

De postoperative serumlaktatdehydrogenaseniveauer (LDH) er opsummeret nedenfor i figur 6.

Figur 6: Serum-LDH-niveauer efter reperfusion af transplantat. Tendensen blev målt de første 3 dage efter transplantationen. Y-aksen repræsenterer LDH-niveauerne (U/L). Klik her for at se en større version af denne figur.

Postoperativ glukosetolerancetest
En 120 min IV glukosetolerancetest blev udført på den tredje postoperative dag. En dosis på 50 ml indeholdende 50% dextrose blev injiceret gennem det centrale venekateter, og tiden blev registreret som 0 min. Blodprøver blev efterfølgende trukket tilbage efter 2 min, 5 min, 10 min, 20 min, 30 min, 60 min, 90 min og 120 min og behandlet for glukoseniveauer. Resten af prøven blev centrifugeret ved 8 000 x g i 10 minutter, og supernatanten blev opbevaret i tre mikrocentrifugeglas ved -80 °C. Figur 7 viser tendensen for glukosetolerancetesten for de fem tilfælde (PTX 1-5).

Figur 7: Serumglukoseniveauer vurderet ved IV glukosetolerancetest. Serumglukoseniveauerne blev vurderet 0-120 minutter ved hjælp af IV glukosetolerancetesten og blev sammenlignet mellem PTX 1-5. Y-aksen repræsenterer glukoseniveauerne (mmol / L). Klik her for at se en større version af denne figur.

Discussion

Den nuværende protokol er blevet udført for at demonstrere teknikken og gennemførligheden af pancreatectomy og pancreas allotransplantation i svinemodeller. Dyrene blev observeret i en periode på 3 dage efter transplantation for at demonstrere pålideligheden af teknikken til pancreatectomy og allotransplantationen. Alle dyr blev overvåget og plejet i 3 dage efter operationen ved hjælp af en standardiseret dyreplejeprotokol af antibiotika, væsker, smertestillende midler, supplerende ernæring og immunsuppressiva (dvs. cyclosporin). De blev ofret på den tredje postoperative dag (efter 72 timer eller tidligere, hvis det kræves af klinisk forringelse) ved etisk godkendt human teknik. Biopsier blev taget fra halen, korpus, hoved og tolvfingertarmen og sendt til histopatologisk analyse, og de resterende sektioner blev opbevaret i RNA-isolationsbuffer og snapfrosset (- 80 °C) til senere brug.

Et af de tidligste forsøg på med succes at demonstrere induktion af iatrogen diabetes mellitus i svinemodellen ved pancreatectomy blev offentliggjort af Chaiba et al. i 2011 i en kohorte på 10 hvide hansvin, der vejer 27-33 kg⁷. Gruppen demonstrerede de anatomiske planer og landemærker, der etablerede en køreplan for vellykket pancreatectomy i svinemodeller. Prudhomme et al. i 2020 demonstrerede gennemførligheden af diabetesinduktion og allotransplantation af bugspytkirtlen i deres kohorte på tre mandlige Susscrofa-grise⁸. Induktionen af diabetes blev vurderet ved C-peptidniveauer 3 timer efter total pancreatektomi. Medicinsk induktion af diabetes mellitus hos Yorkshire grise blev påvist med succes af Grussner et al. i 1993 med en dødelighed på 0% i en kohorte på 67 Yorkshire landrace grise⁹. Vellykket induktion af diabetes ved pancreatectomy blev vurderet ved hjælp af serumglukoseniveauer, styret af dyrets kliniske velbefindende af vores gruppe (Mazilescu et al.) i 2022¹⁰. Efter etableringen af vellykket induktion fortsatte vores gruppe med allotransplantation af bugspytkirtlen efter pancreatectomy i den efterfølgende fase af protokollen.

En vigtig begrænsning af undersøgelsen er at sikre ensartet replikabilitet i alle kohorter af dyrene. Dette skyldes hovedsageligt svinemodellens skrøbelighed med hensyn til at være tilbøjelig til sæsoninfluenza, zoonose osv. Disse faktorer kan bidrage til negativt skævvridning af resultaterne, uanset hvilken teknik der anvendes til kirurgi.

De faktorer, der påvirker resultatet af bugspytkirteltransplantation, omfatter præoperative tilstande såsom generel trivsel, kardiopulmonal status, sæsoninfektion og perioperative tilstande såsom transplantatets status ved afslutningen af maskinperfusion, transplantathåndtering under operationen, hæmodynamiske ændringer ved reperfusion¹¹. Fra et kirurgisk synspunkt spiller minimering af transplantathåndtering in vivo og ex situ en vigtig rolle for at sikre implantation af et minimalt beskadiget transplantat i denne meget usikre transplantationsmodel¹². Ændringer i sammensætningen af perfusionsopløsningen, dialyserende opløsning og fysiologiske parametre under maskinperfusion kan også bestemme resultatet af transplantationen og er i øjeblikket under evaluering af gruppen. Etableringen af en vellykket allotransplantationsmodel i maskinperfunderede transplantater kan yderligere bane vejen for udvidede kriterietransplantater såsom donation efter hjertedød (DCD) og udvidet køleopbevaring (ECS) af bugspytkirtlen i fremtiden.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Belzer UW Cold storage solution	Bridge to life Ltd (Columbia, SC, USA)	4055
Calcium gluconate (10%)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	C360019
Composelect (blood collection bags)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	PQ31555
Heparin (10000 IU/10 ml)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	C504710
Lactated Ringer's	Baxter (Mississauga, ON, Canada)	JB2324
Percutaneous Sheath Introducer Set with Integral Hemostasis Valve/side Port for use with 7-7.5 Fr Catheters	Arrow International LLC	SI-09880
Sodium bicarbonate (8.4%)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	C908950
Solu-Medrol	Pfizer Canada Inc.	52246-14-2
Surgical retreival and transplant instrument set