Summary

Крысы модель Связывание печени раздела и воротной вены перевязку процедура поэтапного гепатектомии (ALPPS)

Published: August 14, 2017
doi:

Summary

Вызывая быстрое печени гипертрофия, с помощью сопоставления раздела печени и воротной вены перевязки для балетмейстер гепатектомии (ALPPS) было предложено для резекции границы опухоли резектабельными печени. Эта модель может разъяснить механизмы, участвующие в быстрой гипертрофия и позволяет тестирование препаратов, которые поощряют или блокировать ускорение регенерации.

Abstract

Последние клинические данные поддержки агрессивной хирургической подход к первичных и метастатических опухолей печени. Для некоторых индикаций, как колоректальный метастазов в печени количество ткани печени оставил после резекции печени стал основным ограничивающим фактором резектабельность больших или множественные опухоли печени. Минимальное количество функциональных тканей требуется избежать тяжелых осложнений пост гепатектомии печеночная недостаточность, которая имеет высокие показатели заболеваемости и смертности. Вызывая печени роста перспективных остатком до резекции больше установилась в хирургии печени, либо в виде эмболизации воротной вены, интервенционных радиологов или в виде воротной вены перевязки несколько недель до резекции. Недавно было показано, что регенерации печени более широкого и быстрого, когда Паренхиматозный перерезка добавляется лигирование воротной вены на первом этапе, а затем, после только одной недели ожидания, резекция осуществляется на втором этапе (связывание печени раздела и воротной вены перевязки для балетмейстер гепатектомии = ALPPS). ALPPS быстро стала популярной во всем мире, но был подвергнут критике за его высокой Постоперационная смертность. Механизм ускоренного и обширные роста, вызванного этой процедуры не хорошо понимают. Животные модели были разработаны для изучения физиологических и молекулярных механизмов ускоренной регенерации печени в ALPPS. Этот протокол представляет модель крыса, которая позволяет механистический разведки ускоренной регенерации.

Introduction

Размер печени остатки ограничивает резектабельности опухолей печени. 1 в общих, когда менее чем 25% печени ткани остался позади, пациент повышенному риску смерти от острой печеночной недостаточности из-за отсутствия метаболические функции всего организма в целом («слишком маленький размер синдром»). 2 этот пост гепатектомии печеночная недостаточность является наиболее разрушительным осложнением после резекции печени. Поэтому врачи пытались заставить регенерации печени до резекция печени, манипулируя поток воротной вены. 3 было установлено, что, когда закрыта воротной вены, оставшаяся часть с потоком воротной вены начинает расти медленными темпами и таким образом можно увеличить до 60% в размер. Интервенционная воротной вены хирургического лигирования5 или 4 непроходимость обоих клинически созданы. 4 увеличение объема и функции печени является надежным, но темпы роста печени после портала непроходимость находится лишь около одной пятой по сравнению с ростом остатки печени после частичной гепатектомии. 6

Время, необходимое для печени расти-недель до месяцев, даже несмотря на то, что печень может регенерировать гораздо более быстрыми темпами после резекции. Таким образом печень является единственным органом, который растет вернуться к нормальной функции после удаления его частью. 7 Роман процедуры, вызывая регенерации печени аналогичные темпами, как после частичного hepactectomy была разработана группой хирургов кто обнаружил, что добавление перерезка между окклюзии и не закрыта часть печени индуцирует печени гипертрофия такими же темпами роста, как после резекции печени, но до резекции. 9 процедура инициирует быстрого гипертрофия 80% в течение недели в будущем печени остаток, который позволяет резекция опухолей обширные, главным образом неоперабельный, печени в течение недели. Эта процедура была вызвана «объединение разделов печени и портальной Вене перевязки для балетмейстер гепатектомии = ALPPS» и стал быстро популярен по всему миру. 10 несколько отчетов поддерживает расширение резектабельность пограничным резектабельными опухолей печени, достигнутые новой техники,11 в то время как сложная хирургическая процедура была также критиковали за его высокой сложности курса. 12 , 13

Развитие грызунов, а также большие животные модели медленных и быстрых гипертрофии предпринята после опубликования ALPPS в 2012 году позволить лучше Гистологическая характеристика и понимание механизмов и испытать воздействие наркотиков на разные темпы роста тканей печени у животных. Первые животные модель, разработанная была крыса модель. В этой модели быстрое гипертрофия после Паренхиматозный перерезка между правой и левой части средний лепесток ускоренной регенерации право средний лепесток. 14 различных модель была представлена позже в мыши. В этой модели был резецируется левой боковых лепестков и ветвей воротной вены на каждый лепесток печени за исключением левой средней доли были связаны. 15 в то же время, большие животные модели ALPPS в свиней были описаны как хорошо. 16

Для изучения физиологических механизмов как изменения потока и давления в воротной вены, перфузии и оксигенации тканей печени крысы модель превосходит модель ALPPS в мышах. Еще одно преимущество над моделью мышиных крысы является, что в модели крыс нет необходимости для резекции левой боковых лепестка,15 , которые могут загрязнить эффекты резекции печени с теми ALPPS. В отличие от крыс модель не снижает печени клеточной массы. Свинья модель использует правой задней доли как растущей доли, но свинья печени весьма lobulated. Таким образом трудно создать перерезка самолет в уже тонкие ткани мост между правой задней и передней правой доле. В противоположность этому средний лепесток в крыс состоят из двух частей, которые поставляются отдельно от воротной вены и Паренхиматозный перерезка плоскости могут быть созданы легко между ними с использованием микрохирургической техники. Наличие небольших животных компьютерная томография (КТ) и/или магнит-резонансной томографии (МРТ) позволяет очень точно количественная оценка объемной роста между воротной вены перевязкой только и воротной вены перевязки и добавлен перерезка, которая имеет важное значение для проверки любой модели быстрого гипертрофия печени.

Представленные здесь протокол описывает хирургической техники и процедуры, используемые для объемного проверки и физиологических характеристик модели медленных и быстрых гипертрофия после перевязки воротной вены и воротной вены перевязки с перерезка, соответственно в крыс.

Protocol

Все эксперименты в этом протоколе были утверждены ветеринарные власти кантона Цюрих, Швейцария (№ 60/2014). Кроме того все экспериментальные шаги были выполнены в строгом соответствии с руководящими принципами экспериментов с животными, Швейцарская академия медицинских наук (МСС) и руко?…

Representative Results

Две различные хирургические процедуры лигирования воротной вены (ПВЛ) и ПВЛ с перерезка (ПВЛ + T) результат в совершенно разных роста кинетики. ПВЛ индуцирует объем умеренное увеличение в течение 3 дней, тогда как в ПВЛ + T может быть намного больше право средний лепесток (…

Discussion

Этот протокол представляет животной модели ALPPS с его быстрое гипертрофия индуцированных PVL + T, что приблизительно удваивает увеличение объема в течение 3 дней, по сравнению с PVL одиночку. 17 право середине печени доли используется в качестве модели для выращивания печени дол?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Авторы имеют без подтверждений.

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

Referências

  1. She, W. H., Chok, K. Strategies to increase the resectability of hepatocellular carcinoma. World J Hepatol. 7 (18), 2147-2154 (2015).
  2. Vauthey, J. N., et al. Standardized measurement of the future liver remnant prior to extended liver resection: methodology and clinical associations. Surgery. 127 (5), 512-519 (2000).
  3. Kinoshita, H., et al. Preoperative portal vein embolization for hepatocellular carcinoma. World J Surg. 10 (5), 803-808 (1986).
  4. van Lienden, K. P., et al. Portal Vein Embolization Before Liver Resection: A Systematic Review. Cardiovasc Intervent Radiol. , (2012).
  5. Kianmanesh, R., et al. Right portal vein ligation: a new planned two-step all-surgical approach for complete resection of primary gastrointestinal tumors with multiple bilateral liver metastases. J Am Coll Surg. 197 (1), 164-170 (2003).
  6. Nadalin, S., et al. Volumetric and functional recovery of the liver after right hepatectomy for living donation. Liver Transpl. 10 (8), 1024-1029 (2004).
  7. Michalopoulos, G. K., DeFrances, M. C. Liver regeneration. Science. 276 (5309), 60-66 (1997).
  8. Fulop, A., et al. Alterations in hepatic lobar function in regenerating rat liver. J Surg Res. 197 (2), 307-317 (2015).
  9. Schnitzbauer, A. A., et al. Right portal vein ligation combined with in situ splitting induces rapid left lateral liver lobe hypertrophy enabling 2-staged extended right hepatic resection in small-for-size settings. Ann Surg. 255 (3), 405-414 (2012).
  10. de Santibanes, E., Clavien, P. A. Playing Play-Doh to prevent postoperative liver failure: the "ALPPS" approach. Ann Surg. 255 (3), 415-417 (2012).
  11. Schadde, E., et al. Monosegment ALPPS hepatectomy: extending resectability by rapid hypertrophy. Surgery. 157 (4), 676-689 (2015).
  12. Dokmak, S., Belghiti, J. Which limits to the "ALPPS" approach?. Ann Surg. 256 (3), e6 (2012).
  13. Aloia, T. A., Vauthey, J. N. Associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy (ALPPS): what is gained and what is lost?. Ann Surg. 256 (3), e9 (2012).
  14. Yao, L., et al. Establishment of a rat model of portal vein ligation combined with in situ splitting. PLoS One. 9 (8), e105511 (2014).
  15. Schlegel, A., et al. ALPPS: from human to mice highlighting accelerated and novel mechanisms of liver regeneration. Ann Surg. 260 (5), 839-846 (2014).
  16. Croome, K. P., et al. Characterization of a porcine model for associating liver partition and portal vein ligation for a staged hepatectomy. HPB (Oxford). 17 (12), 1130-1136 (2015).
  17. Schadde, E., et al. Hypoxia of the growing liver accelerates regeneration. Surgery. 161 (3), 666-679 (2017).
  18. Moris, D., et al. Mechanistic insights of rapid liver regeneration after associating liver partition and portal vein ligation for stage hepatectomy. World J Gastroenterol. 22 (33), 7613-7624 (2016).
  19. Garcia-Perez, R., et al. Associated Liver Partition and Portal Vein Ligation (ALPPS) vs Selective Portal Vein Ligation (PVL) for Staged Hepatectomy in a Rat Model. Similar Regenerative Response?. PLoS One. 10 (12), e0144096 (2015).
  20. Shi, H., et al. A preliminary study of ALPPS procedure in a rat model. Sci Rep. 5, 17567 (2015).
  21. Almau Trenard, H. M., et al. Development of an experimental model of portal vein ligation associated with parenchymal transection (ALPPS) in rats. Cir Esp. 92 (10), 676-681 (2014).
  22. Dhar, D. K., Mohammad, G. H., Vyas, S., Broering, D. C., Malago, M. A novel rat model of liver regeneration: possible role of cytokine induced neutrophil chemoattractant-1 in augmented liver regeneration. Ann Surg Innov Res. 9, 11 (2015).
  23. Wei, W., et al. Establishment of a rat model: Associating liver partition with portal vein ligation for staged hepatectomy. Surgery. 159 (5), 1299-1307 (2016).
  24. Tschuor, C., et al. Salvage parenchymal liver transection for patients with insufficient volume increase after portal vein occlusion – an extension of the ALPPS approach. Eur J Surg Oncol. 39 (11), 1230-1235 (2013).
  25. Schadde, E., et al. Early survival and safety of ALPPS: first report of the International ALPPS Registry. Ann Surg. 260 (5), 829-836 (2014).
  26. Harnoss, J. M., et al. Prolyl Hydroxylase Inhibition Enhances Liver Regeneration Without Induction of Tumor Growth. Ann Surg. , (2016).
  27. Olthof, P. B., et al. Comparable liver function and volume increase after portal vein embolization in rabbits and humans. Surgery. 161 (3), 658-665 (2017).
  28. Olthof, P. B., van Gulik, T. M., Bennink, R. J. Optimal use of hepatobiliary scintigraphy before liver resection. HPB (Oxford). 18 (10), 870 (2016).
  29. Lau, L., Christophi, C., Muralidharan, V. Intraoperative functional liver remnant assessment with indocyanine green clearance: another toehold for climbing the "ALPPS". Ann Surg. 261 (2), e43-e45 (2015).
  30. Cieslak, K. P., et al. Assessment of Liver Function Using (99m)Tc-Mebrofenin Hepatobiliary Scintigraphy in ALPPS (Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy). Case Rep Gastroenterol. 9 (3), 353-360 (2015).
  31. Truant, S., et al. Drop of Total Liver Function in the Interstages of the New Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy Technique: Analysis of the "Auxiliary Liver" by HIDA Scintigraphy. Ann Surg. 263 (3), e33-e34 (2016).
check_url/pt/55895?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Schadde, E., Hertl, M., Breitenstein, S., Beck-Schimmer, B., Schläpfer, M. Rat Model of the Associating Liver Partition and Portal Vein Ligation for Staged Hepatectomy (ALPPS) Procedure. J. Vis. Exp. (126), e55895, doi:10.3791/55895 (2017).

View Video