Rotte modell av den knytte leveren partisjonen og portalen blodåre Ligation for trinnvis Hepatectomy (ALPPS)-prosedyre

Summary

Inducing rask lever hypertrofi bruke knytte leveren partisjon og portalen blodåre ligation for en trinnvis hepatectomy har (ALPPS) blitt foreslått for fjerning av borderline resectable leverskader svulster. Denne modellen kan belyse mekanismer involvert i rask hypertrofi og lar testing av stoffer som fremmer eller blokkere akselerasjon av gjenfødelse.

Abstract

Siste kliniske data støtte en aggressiv kirurgisk tilnærming til både primær og metastatisk leverskader svulster. For noen indikasjoner, som colorectal leveren metastaser, mengden av leveren vev igjen etter leveren resection har blitt den viktigste begrensende faktoren for resectability av store eller flere leverskader svulster. En minimal mengde funksjonelle vev er nødvendig for å unngå alvorlige komplikasjon til innlegg-hepatectomy leversvikt, som har høy sykelighet og dødelighet. Inducing leveren veksten av potensielle levningen før resection har blitt mer etablert i leveren kirurgi, enten i form av portalen blodåre embolisering av intervensjonsradiologi Røntgenleger eller i form av portalen blodåre ligation flere uker før resection. Nylig ble det vist at leveren gjenfødelse er mer omfattende og rask, når den parenchymal transection er lagt til portalen blodåre hemorroider i en første fase, og deretter etter bare en uke med venting, resection i andre fasen (knytte leveren partisjon og portalen blodåre ligatur for trinnvis hepatectomy = ALPPS). ALPPS har raskt blitt populær over hele verden, men har blitt kritisert for sin høye perioperative dødelighet. Mekanismen for akselerert og omfattende vekst av denne prosedyren er ikke godt forstått. Dyr modeller er utviklet for å utforske både fysiologiske og molekylære mekanismer for akselerert leveren gjenfødelse ALPPS. Denne protokollen gir en rotte modell som lar mekanistisk utforskning av akselerert gjenfødelse.

Introduction

Størrelsen på leveren levningen begrenser resectability på leveren tumorer. ¹ i generelt, når det er mindre enn 25% leveren vev er igjen, pasienten er økt risiko for å dø av akutt leversvikt skyldes mangel på metabolsk funksjon for hele organismen (“for lite for størrelse syndrom”). ² dette innlegget-hepatectomy leversvikt er den mest ødeleggende komplikasjon etter leveren eksisjon. Derfor har klinikere forsøkt å indusere leveren gjenfødelse før fjerning av leveren ved å manipulere flyten av portalen blodåre. ³ ble det funnet at når portalen blodåre er okkludert, den gjenværende delen med portalen blodåre flyt begynner å vokse med ett langsom rate, og kan dermed øke opptil 60% i størrelse. ⁴ surgical ligation⁵ eller intervensjonsradiologi portalen blodåre okklusjon begge er klinisk etablert. ⁴ økningen i volum og funksjonen til leveren er pålitelig, men veksten i leveren etter portalen okklusjon er bare om en femtedel i forhold til veksten av rest leveren etter delvis hepatectomy. ⁶

Tiden nødvendig for leveren å vokse er uker til måneder selv om leveren kan regenerere mye raskere etter eksisjon. Som sådan, er leveren den eneste orglet som vokser tilbake til normal funksjon etter fjerning av en del av den. ⁷ en ny prosedyre inducing leveren gjenfødelse i samme tempo som etter delvis hepactectomy ble utviklet av en gruppe kirurger som oppdaget legger til en transection mellom den okkludert og den ikke-okkludert delen av leveren induserer leveren hypertrofi på samme vekstrate som etter leveren eksisjon, men før resection. ⁹ prosedyren starter rask hypertrofi av 80% innen en uke senere lever rest, som tillater fjerning av omfattende, hovedsakelig unresectable, leveren tumorer innen en uke. Prosedyren ble kalt “Associating lever partisjon og portalen blodåre ligation for trinnvis hepatectomy = ALPPS” og ble raskt populær over hele verden. ¹⁰ flere rapporter støtter en utvidelse av resectability av borderline resectable leverskader svulster av den nye teknikken,¹¹ mens den komplekse kirurgiske prosedyren ble også kritisert for sin høye komplikasjoner. ^{12 , 13}

Utviklingen av en gnager og store dyr modeller av langsom og rask hypertrofi er forsøkt siden utgivelsen av ALPPS i 2012 å tillate et bedre histologiske karakteristikken og forståelse for mekanismene og å teste narkotika effekter på den forskjellige vekstrate på leveren vev i dyr. Den første dyr modellen utviklet var en rotte modell. I denne modellen, rask hypertrofi etter parenchymal transection mellom høyre og venstre del av median lobe akselerert regenerering av den høyre median lobe. ¹⁴ en annen modell ble innført senere i musen. I denne modellen i venstre lateral lobe ble kappet pga og portalen blodåre grenene til hver flik av leveren unntatt den venstre median lobe ble bundet. ¹⁵ i mellomtiden store dyr modeller av ALPPS i griser har blitt beskrevet også. ¹⁶

For studier av fysiologiske mekanismene som tekstflyten endres og trykket i portalen blodåre, perfusjon og oksygenering av leveren vev er rotte modell overordnet modell av ALPPS i mus. En annen fordel av rotte over murine modellen er at i rotte modell det er ikke nødvendig for en eksisjon av det venstre lateral lobe,¹⁵ som kan forurense effekten av leveren resection med de av ALPPS. Rotte modell derimot ikke redusere leveren celle masse. Bruker en gris modellen den høyre bakre lobe som den voksende lobe, men gris leveren er svært lobulated. Derfor er det vanskelig å opprette et transection fly i allerede tynn vev broen mellom den høyre bakre og den høyre fremre flik. Derimot median flik i rotter består av to deler som separat leveres av en portalen blodåre hver og en parenchymal transection fly kan opprette mellom de to ved hjelp av Mikrokirurgiske teknikker. Tilgjengeligheten av små dyr konstatere (CT) og/eller magnet resonans imaging (MRI) tillater svært nøyaktige kvantifiseringen volumetriske vekst mellom portalen blodåre ligation alene og portalen blodåre ligatur og den ekstra transection, som er viktig for å validere en rask lever hypertrofi modell.

Protokollen presenteres her beskriver kirurgisk teknikk og prosedyrer for volumetriske validering og fysiologiske karakterisering av modell av langsom og rask hypertrofi etter portalen blodåre ligatur og portalen blodåre ligatur med transection, i rotter.

Protocol

Alle eksperimenter i denne protokollen ble godkjent av fagmyndighetene i kantonen Zürich, Sveits (nummer 60/2014). Videre, alle eksperimentelle skritt ble utført i samsvar med retningslinjene på eksperimenter med dyr av Swiss akademiet av medisinsk vitenskap (SAMS) og retningslinjer for den Federation av europeiske laboratoriet dyr Science foreninger (FELASA) . 1. husdyrhold, operasjonsstuen utstyr og instrumenter, anestesi Holde Wistar hannrotter med en vekt på 250-300 g i venti…

Representative Results

To forskjellige kirurgiske prosedyrer portalen blodåre ligatur (PVL) og PVL med transection (PVL + T) resultere i utpreget annerledes vekst kinetics. PVL induserer moderat volum økning innen 3 dager, mens i PVL + T en mye større rett median flik (RML) kan være sett (figur 5). Dette kan bekreftes av daglige volumetry. Volumet av RML omtrent dobler innen 3 dager i PVL, mens det tredobler i PVL + T.17 <p class="jove_content" fo:ke…

Discussion

Denne protokollen gir en dyr modell av ALPPS sin raske hypertrofi av PVL + T, som grovt dobler øker innen 3 dager i forhold til PVL alene. ¹⁷ i midten til høyre hepatic lobe er brukt som en modell for voksende leveren flik fordi den midterste hepatic lobe er en sammenhengende parenchymal masse fra to separate portal årer til venstre og høyre side, som vist i figur 1 i en nylig publisert arbeid. ¹⁷ sammenlignet med andre rapporter, har model…

Materials

Isoflurane, 250ml bottles	Attane, Piramal, Mumbai, India	LDNI 22098	Standard vet. equipment
Tec-3 Isofluorane Vaporizer	Ohmeda, GE-Healthcare, Chicago, IL	not available anymore	Standard vet. equipment
Buprenorphine (Temgesic)	Indivior, Baar, Switzerland	7680419310353	GTIN-number
Vitamine A ointment	Bausch&Lomp, Zug, Switzerland	7680223980247	GTIN-number
Atropine sulfate 0.5mg/ml	Sintetica SA, Mendrisio, Switzerland	7680565330045	GTIN-number
Microsurgery microscope	Olympus, Tokio, Japan	SZX10	Standard vet. equipment
Betadine	Mundipharma, Basel, Switzerland	7680342821377	GTIN-number
Sponges	Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany	NK83.1	Mini-sponges
Abdominal Wall retractors	N/A	N/A	Self-made from paper clips and Q-Tips
3-0 silk	Ethicon, Sommerville, NJ	K872H	Standard surgical
Scissors	World precision instruments (WPI), Sarasota, FL	503371	Standard microsurgical
Adson forceps	World precision instruments (WPI), Sarasota, FL	501244-G	Standard microsurgical
Fine tips microforceps	World precision instruments (WPI), Sarasota, FL	501976	Tips need to be polished regularly
Curved fine tips microforceps	World precision instruments (WPI), Sarasota, FL	504513	Essential to go around the portal vein branches
6-0 LOOK black braided silk	Surgical Specalities Corporation, Wyomissing, PA	SP114	Spool, precut prior to the procedure
2-0 silk sutures	Ethicon, Sommerville, NJ	K833	Standard surgical
5-0 maxon sutures	Covidien, Dublin, Ireland	6608-21	Standard surgical
Bipolar microforceps	Sutter, Freiburg, Germany	780148SGS	Essential for parenchymal transection
Q-tips small	Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany	EH11.1	Standard surgical
Q-tips big	Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany	XL54.1	Standard surgical
G30 needle	Terumo, Tokyo, Japan	NN-3013R	Standard anesthesia equipment
2mm volume flow probe	Transonic Systems, Ithaca, NY	MA-2PS	Smallest available probe for HAT-311 flow meter
Transonic flow meter	Transonic Systems, Ithaca, NY	HAT-311 Transsonic flow QC meter	One of the  first generation flow flow meters for surgery
ExiTron nano 12,000	Miltenyi Biotech, Bergisch Gladbach, Germany	130-095-698	Nanomoloecular contrast medium that opacifies liver and spleen
G26 intravenous catheter	Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ	391349	Standard anesthesia equipment
Quantum FX MicroCT	Perkin Elmer, Waltham, MA	N/A	Standard small animal CT scanner at the institute of physiology, University of Zürich
OsiriX 8.0	Pixmeo Sarl, Geneva, Switzerland	N/A	Public domain software : www.pixmeo.com