Summary
Este trabalho descreve um modelo porcino de ventilação com pressão negativa ex situ de perfusão pulmonar, incluindo captação, fixação e manejo em plataforma personalizada. O foco é feito nas técnicas anestésicas e cirúrgicas, bem como na solução de problemas.
Abstract
O transplante pulmonar (TxL) continua sendo o padrão de tratamento para doença pulmonar em estágio terminal. A escassez de órgãos de doadores adequados e as preocupações com a qualidade dos órgãos do doador, exacerbadas pela distância geográfica excessiva de transporte e pelos rigorosos critérios de aceitação de órgãos de doadores, representam limitações aos esforços atuais de TxL. A perfusão pulmonar ex situ (PEPS) é uma tecnologia inovadora que tem se mostrado promissora na atenuação dessas limitações. A ventilação fisiológica e a perfusão dos pulmões fora do meio inflamatório do corpo doador proporcionam várias vantagens à ESLP em relação à preservação estática a frio (PSC) tradicional. Há evidências de que a ESLP de ventilação com pressão negativa (VPN) é superior à ESLP de ventilação com pressão positiva (VPP), com VPP induzindo lesão pulmonar induzida por ventilação mecânica mais significativa, produção de citocinas pró-inflamatórias, edema pulmonar e formação de bolhas. A vantagem do VPN talvez se deva à distribuição homogênea da pressão intratorácica em toda a superfície pulmonar. A segurança clínica e a viabilidade de um dispositivo personalizado de VPN-ESLP foram demonstradas em um ensaio clínico recente envolvendo pulmões humanos de doadores com critérios extensores (ECD). Neste trabalho, o uso deste dispositivo personalizado é descrito em um modelo suíno juvenil de NPV-ESLP normotérmico ao longo de 12 h de duração, prestando especial atenção às técnicas de manejo. A preparação pré-cirúrgica, incluindo a inicialização do software ESLP, priming e desarejamento do circuito ESLP, e a adição de agentes antitrombóticos, antimicrobianos e anti-inflamatórios, é especificada. São descritas as técnicas intraoperatórias de inserção do cateter central, biópsia pulmonar, exsanguinação, coleta de sangue, cardiectomia e pneumonectomia. Além disso, um foco especial é dado às considerações anestésicas, com indução, manutenção e modificações dinâmicas da anestesia descritas. O protocolo também especifica a inicialização, manutenção e término da perfusão e ventilação do dispositivo personalizado. Técnicas de manejo dinâmico de órgãos, incluindo alterações na ventilação e parâmetros metabólicos para otimizar a função do órgão, são descritas detalhadamente. Finalmente, a avaliação fisiológica e metabólica da função pulmonar é caracterizada e retratada nos resultados representativos.
Introduction
O transplante pulmonar (TxP) continua sendo o padrão de tratamento para doença pulmonar terminal1; no entanto, o TxP apresenta limitações significativas, incluindo utilização inadequada de órgãos de doadores2 e mortalidade na lista de espera de 40%3, que é maior do que qualquer outro transplante de órgão sólido 4,5. As taxas de utilização de órgãos de doadores são baixas (20-30%) devido a preocupações com a qualidade dos órgãos. A distância geográfica excessiva de transporte, agravada por critérios rigorosos de aceitação de órgãos de doadores, exacerba essas preocupações de qualidade. O TxT também está atrás de outros transplantes de órgãos sólidos em termos de enxerto de longo prazo e resultados do paciente2. A disfunção primária do enxerto (DPE), mais frequentemente causada por lesão de reperfusão isquêmica (IRI), representa a principal causa de mortalidade e morbidade em 30 dias pós-TxH e aumenta o risco de disfunção crônica do enxerto 6,7. Esforços para diminuir a IRI e estender os tempos de transporte seguros são fundamentais para melhorar os resultados dos pacientes.
A perfusão pulmonar ex situ (PEPS) é uma tecnologia inovadora que tem se mostrado promissora na atenuação dessas limitações. A ESLP facilita a preservação, avaliação e recondicionamento dos pulmões doados antes do transplante. Tem apresentado resultados satisfatórios a curto e longo prazo após o transplante de pulmões com doador de critério estendido (DCE), contribuindo para um aumento no número de pulmões doados adequados para TxL, com taxas de utilização de órgãos aumentando em 20% em alguns centros 8,9,10. Em comparação com o padrão clínico atual para TxT, a preservação estática a frio (PSC), a PSL oferece várias vantagens: o tempo de preservação do órgão não é limitado a 6 h, a avaliação da função do órgão é possível antes do implante e, devido à perfusão contínua do órgão, modificações podem ser feitas no perfusato que otimiza a função do órgão11.
A grande maioria dos dispositivos ESLP atuais projetados para uso humano utilizam ventilação com pressão positiva (VPP); no entanto, a literatura recente tem indicado que essa estratégia ventilatória é inferior à ESLP com pressão negativa (VPN), com VPP induzindo lesão pulmonar induzida por ventilação mecânica mais significativa12,13,14,15. Tanto em pulmões humanos quanto em suínos, o VPN-ESLP exibe função orgânica superior quando comparado à perfusão pulmonar ex situ com pressão positiva (PSVP-ESLP) em vários domínios fisiológicos, incluindo produção de citocinas pró-inflamatórias, edema pulmonar e formação de bolhas15. A distribuição homogênea da pressão intratorácica em toda a superfície pulmonar no VPN-ESLP tem sido sugerida como um fator significativo subjacente a essa vantagem15,16. Além de seus benefícios pré-clínicos, a segurança clínica e a viabilidade do VPN-ESLP foram demonstradas em um ensaio clínico recente17. Utilizando um novo dispositivo de NPV-ESLP, doze pulmões humanos de doadores de critérios estendidos foram preservados, avaliados e posteriormente transplantados com 100% de sobrevida em 30 dias e 1 ano.
O objetivo do presente artigo é demonstrar um protocolo de trabalho do dispositivo NPV-ESLP de nosso laboratório utilizando pulmões suínos juvenis sob condições normotérmicas por 12 h de duração. A recuperação cirúrgica é abordada em detalhes, e a iniciação, o gerenciamento e o término de nossa plataforma de software personalizado também são descritos. A estratégia para a coleta de tecidos e o manejo das amostras também é explicado.
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Protocol
Os procedimentos realizados neste manuscrito estão de acordo com as diretrizes do Conselho Canadense de Cuidados com Animais e com o guia para cuidados e uso de animais de laboratório. O comitê institucional de cuidados com animais da Universidade de Alberta aprovou os protocolos. Foram utilizados exclusivamente suínos fêmeas juvenis de Yorkshire entre 35-50 kg. Treinamento adequado em biossegurança foi exigido por todos os indivíduos envolvidos nos procedimentos de ESLP. Uma visão geral esquemática de todo o experimento NPV-ESLP está representada na Figura 1.
1. Preparações pré-cirúrgicas
- Posicione a câmara de órgão no carrinho ESLP e monte a membrana de suporte de silicone (consulte Tabela de Materiais) nos ganchos da câmara para suspensão.
- Monte a tubulação ESLP, o desoxigenador, o filtro arterial e a bomba centrífuga.
- Conecte as linhas de água do trocador de calor ao desoxigenador, bem como à tubulação de gás de varredura.
- Insira a sonda do sensor de temperatura (consulte Tabela de Materiais) no desoxigenador.
- Fixe o transdutor de fluxo da artéria pulmonar (AP) (ver Tabela de Materiais) na tubulação PA.
NOTA: O transdutor de fluxo usa ultrassom para medir o fluxo e retransmiti-lo de volta à bomba centrífuga. - Use uma torneira de três vias para prender o transdutor de pressão PA à cânula PA.
- Conecte firmemente todas as conexões de tubulação para evitar vazamentos e feche todas as torneiras e travas Luer antes de adicionar o perfusato.
- Primer o circuito com 1000 mL de perfusato de ingrediente hospitalar comum modificado (CHIP).
NOTA: O CHIP é um perfusato de baixo custo feito sob medida com uma medida oncótica de 35 mmHg, comparável a soluções proprietárias de perfusato18. - Inicie o software depois que o circuito estiver preparado para facilitar a desarejamento da bomba e das linhas.
Observação : essas etapas estão associadas com a Figura 2 e Figura 3.
2. Inicialização, ajustes e circuito de desaire do software ESLP
- Clique no atalho do programa no monitor para iniciar o programa ESLP. Selecione Scan, Cart 3, Connect e, em seguida, NPV program seguido por Launch Software.
- Na página principal, uma vez que o circuito é preparado, aumente os RPMs de fluxo para 900 para conduzir o ar para fora do circuito e demonstrar o fluxo de perfusato através da cânula PA com um fluxo constante de fluido.
- Adicionar ao circuito 3,375 g de piperacilina-tazobactam, 10.000 unidades de heparina (10.000 U/1,5L de perfusato = 6,66 U/L) e 500 mg de metilprednisona.
- Colher uma amostra de gasometria arterial (gasometria) do perfusato para fins de referência.
- Na página principal , gire o CPAP até 20 cm H2O (máx.) e ligue-o para verificar a função. Desligue assim que a operação for confirmada.
- Na página principal , gire EIP para -5 cm H20 e ligue-o para verificar a função. Desligue assim que o processo for confirmado.
- Na página Configurações , ligue o aquecedor (clique em Iniciar Aquecedor) e confirme a função. Altere o ponto de ajuste de temperatura nos monitores e confirme uma mudança congruente no monitor do aquecedor no carrinho. Desligue assim que a operação estiver assegurada.
NOTA: O aparelho ESLP usado aqui está equipado com um programa de software personalizado (Figura 4). O programa permite o controle da velocidade da bomba e dos parâmetros ventilatórios para atingir e manter o fluxo PA desejado, pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP), pressão expiratória final (EEP), pressão inspiratória final (EIP), relação respiratória (FR) e relação inspiratória: expiratória (I:E). O software calcula parâmetros funcionais e loops pressão-volume. A Tabela 1 lista todos os parâmetros de monitoramento fornecidos pelo software.
3. Preparações para anestesia
- Administrar cetamina (20 mg/kg) e atropina (0,05 mg/kg) (injeções intramusculares) na sala de cirurgia como pré-medicação para o porco doador.
- Coloque o porco em decúbito dorsal sobre uma mesa cirúrgica aquecida. Manter a normotermia e proceder com a indução da máscara.
- Titular o fluxo de oxigênio de acordo com o peso do animal, tipicamente 20-40 mL/kg.
- Administrar isoflurano inicialmente a 4-5%. Em seguida, reduza para 3% após 1-2 min.
- Avaliar a profundidade da anestesia a cada 5 min. Certifique-se de que o porco não tenha reflexo de retirada em resposta a um estímulo nocivo.
- Uma vez confirmada a profundidade correta da anestesia, intubar o porco.
- Atingir uma saturação de oxigênio acima de 90% colocando uma sonda de oxímetro de pulso na língua (preferencial) ou no ouvido.
- Ajustar o fluxo de oxigênio (20-40 mL/kg) e o gás inalatório (1-3%) para manter o nível de anestesia.
- Manter as regulagens do ventilador em TV 6-10 mL/kg, frequência respiratória de 12-30 ciclos/min, PEEP 5 cm H 2 O, Pressãode Pico 20 cm H2O.
- Faça a barba e lave com iodo para preparar o local da incisão.
4. Biópsia pulmonar, exsanguinação e coleta de sangue
- Inserir uma linha central para administração de fluidos e heparina.
- Fazer uma incisão mediana de 5-8 cm com eletrocautério centrado sobre a traqueia e estendendo-se cranialmente a partir da fúrcula esternal.
- Usando o cautério, divida a pele e a gordura subcutânea.
- Para identificar o feixe intravascular carotídeo esquerdo ou direito lateral à traqueia, divida o plano da linha média entre os músculos da cinta e separe as camadas de tecido conjuntivo.
- Usando laços de seda 2-0 como alças de vaso, obtém-se controle distal e proximal da veia jugular.
- Para controlar o fluxo sanguíneo, amarre o laço cranial e retraia para cima no laço proximal.
- Para acomodar uma linha central de 7 Fr, faça uma pequena incisão na veia usando a tesoura de Metzenbaum (~1/3 da circunferência do vaso).
- Soltar a tensão na alça do vaso proximal simultaneamente canular a veia. Amarre a seda para fixar a cânula na veia a uma profundidade de 10 cm.
- Conectar a uma linha IV de solução salina normal a 0,9% após lavar a linha com heparina (1 unidade/mL). Se o porco estiver esgotado intravascularmente devido à desidratação, administre o líquido. Hep-lock todas as portas não utilizadas.
- Realizar esternotomia mediana
- Identificar a fúrcula esternal e os processos xifoides como pontos incisionais.
- Use o eletrocautério para fazer uma incisão mediana que abrange todo o esterno (aproximadamente 40-50 cm) e conecta a incisão anterior na fúrcula esternal ao xifoide.
- Divida o tecido subcutâneo e a fáscia entre as fibras do músculo peitoral maior. Cauterizar quaisquer vasos sangrantes para manter a hemostasia.
- Use o eletrocautério para marcar a linha média ao longo do osso esternal. Use uma tesoura pesada para cortar o xifoide e use um dedo para dissecar o pericárdio sem rodeios da mesa posterior do esterno para criar um espaço palpável para acomodar a serra esternal.
- Aplicar dois grampos de toalha em lados opostos do esterno ao nível da 4ª costela lateral à junção costocondral. Compre o tecido sobrejacente e a camada de fáscia dentro dos clipes de toalha e levante o esterno verticalmente para longe do coração durante a esternotomia.
- Realizar a esternotomia com serra elétrica ou pneumática, dentes para cima, partindo do xifoide em direção à fossa esternal. Para evitar lesões nas estruturas subjacentes (por exemplo, pericárdio e veia braquiocefálica e artéria inominada), prossiga gradualmente com a serra e retraia verticalmente usando clipes de toalha.
OBS: O esterno mergulha profundamente posteriormente na fúrcula esternal, e a serra deve ser direcionada posteriormente para completar a esternotomia nesse nível. - Utilizar cautério para obtenção de hemostasia do esterno sangrante.
NOTA: A cera de osso também pode ser empregada para este fim. - Administrar 1.000 U/kg de heparina por via intravenosa. Colher uma amostra de sangue in vivo 5 minutos após a administração de heparina.
- Use um dedo para dissecar bruscamente a pleura do esterno interno para criar espaço para o afastador esternal.
- Insira um afastador esternal com uma alça em direção ao abdome e retraia gradualmente para expor completamente o mediastino.
- Remova o timo do pericárdio usando uma combinação de dissecção romba com um dedo e eletrocautério.
NOTA: É melhor remover o timo como uma peça grande em vez de pequenos pedaços. - Faça uma biópsia do lobo pulmonar superior direito para análise do tecido: abra a pleura direita para expor o lobo superior direito. Circunde uma porção de 1cm3 com 0-seda, amarre e excise essa porção do pulmão usando uma tesoura de Metzenbaum.
- Divida a biópsia em três porções de tamanho igual e coloque uma de cada em gel de temperatura de corte ideal (OCT), formalina e nitrogênio líquido (snap freeze).
- Conservar as amostras de OCT e de congelamento num congelador de -80 °C e armazenar as amostras de formalina num frigorífico a 4 °C utilizando um recipiente devidamente selado.
NOTA: As amostras de biópsia são coradas pela coloração de hematoxilina-eosina para examinar a histopatologia da lesão pulmonar, incluindo edema intersticial, inflamação alveolar e intersticial, infiltrados neutrofílicos intersticiais e perivasculares e hemorragia15.
- Abra o pericárdio. Tenda do pericárdio com pinça e incisão na linha média do pericárdio com tesoura de Metzenbaum.
- Continuar esta incisão cranialmente até a raiz da aorta, depois lateralmente para expor a veia cava superior (VCS). Completar a pericardiotomia caudal e fora da incisão esquerda e direita ao nível do ápice cardíaco.
- Eutanásia do porco por exsanguinação. Incisar a VCS e inserir uma sucção com ponta de Poole (ver Tabela de Materiais) no lúmen, avançando a ponta de sucção para a veia cava inferior (VCI).
OBS: É feita uma incisão na parede anterior do átrio esquerdo (AE) para agilizar a exsanguinação.- Levante o ápice cardíaco e incida o AE 1 cm abaixo do seio coronariano usando tesoura de Metzenbaum. Na exsanguinação, mude de 100% O2 para ar ambiente.
- Coletar sangue total: a sucção da ponta de Poole é conectada a um dispositivo de economia de células para coletar 1200 mL de sangue total, que é girado para produzir 500 mL de concentrado de hemácias (CH).
NOTA: Configuração do Protocolo de Economia de Células: Fluxo de Preenchimento: 300 mL/min, Fluxo de Lavagem: 100 mL/min, Fluxo Vazio: 150 mL/min, Fluxo de Retorno: 150 mL/min, Volume de Lavagem: 300 mL, Fluxo de Concentração: 200 mL/min. Isso levará ~5 min.
5. Cardiectomia
- Realizar a cardiectomia: elevar o ápice cardíaco cranialmente e continuar a incisão prévia do AE lateralmente para transeccionar o seio coronariano onde a veia hemi-ázigótica esquerda se une.
- Divida o AE cortando medialmente a superfície anterior da bifurcação do PA.
- Transeccionar a VCI 1 cm acima do diafragma. Conecte esta incisão ao AE cortando medialmente.
- Completar a divisão do AE cortando ao longo do topo da artéria pulmonar direita em direção à bifurcação do PA.
NOTA: Este passo exclui a veia pulmonar superior direita do AE posterior. - Levantar a VCI cranialmente e dividir a veia pulmonar superior direita. Divida as reflexões pericárdicas que coalescem entre a AP principal e o átrio direito (AD)/CVL.
- Coloque o coração para baixo e transeccione o SVC. Divida a VCS da camada de tecido conjuntivo posteriormente e transeccione a veia ázigótica.
- Levante o coração cranialmente, divida o PA ao nível da válvula pulmonar. Dissecar parcialmente a Aorta do AP com tesoura de Metzenbaum e, em seguida, transeccionar a Aorta ascendente.
NOTA: Isso completa a cardiectomia.
6. Pneumonectomia
- Realizar a pneumonectomia: verificar se o volume corrente expiratório (VCe) é de aproximadamente 10 mL/kg. Mude para a relação inspiratória: expiratória de 2:1 para atingir esse alvo. Se o VC permanecer < 6mL/kg, aumente as pressões de pico e/ou a PEEP para atingir a meta de 8-10 mL/kg para o recrutamento alveolar máximo.
- Abra a pleura do lado esquerdo do porco. Faça uma incisão horizontal ao longo da mesa posterior do esterno com uma tesoura de Metzenbaum. Realizar duas incisões verticais na pleura até o nervo frênico nas bordas superior e inferior do mediastino.
- Excisar a pleura cortando ao longo do nervo frênico. Repita esta etapa no lado direito. Abrir e remover a pleura diafragmática de forma semelhante, utilizando o manguito posterior do AE como borda inferior, de forma semelhante ao nervo frênico.
- Divida os anexos pleurais do diafragma em direção ao lobo pulmonar inferior esquerdo. Use um afastador Deaver (consulte Tabela de Materiais) para manter o diafragma para cima. Divida o ligamento pulmonar inferior à esquerda e continue até o hilo.
- Tente uma "técnica sem toque" em relação ao próprio tecido pulmonar.
OBS: Ou seja, tentar mínima manipulação manual do pulmão para evitar trauma. - Do lado direito, divida a VCI e os anexos pleurais do diafragma. Retrair o diafragma para cima usando o afastador Deaver. Divida o ligamento pulmonar inferior do lado direito e continue até o hilo.
- Divida a veia inominada e os vasos do arco para expor a traqueia.
- Dissecar o tecido ao redor da traqueia. Com volumes correntes expiratórios (VCe) em torno de 10 mL/kg, pinçar a traqueia usando uma pinça tubular na inspiração máxima.
- Transeccionar a traqueia e levantar a porção pinçada para cima para os passos restantes para fornecer tração cirúrgica.
- Dissecar a traqueia posterior do esôfago usando dissecção romba com tesoura pesada de Metzenbaum e mão livre. Divida quaisquer anexos pleurais restantes, transeccione a Aorta acima e abaixo do brônquio esquerdo e remova os pulmões do tórax com um segmento de Aorta descendente.
- Pese os pulmões com a braçadeira e guarde-os rapidamente em um refrigerador cheio de gelo. O ganho de peso durante a corrida de PSL é um indicador da formação de edema.
NOTA: Isso completa a pneumonectomia.
7. Colocação dos pulmões no aparelho ESLP
- Adicionar 500 mL de CH ao circuito de perfusão (previamente preparado com 1L de CHIP, passo 1.8) para atingir um volume final de 1,5 L de perfusato.
NOTA: A concentração de hemoglobina é direcionada para aproximadamente 50 g/L ou um hematócrito de 15%. - Tire fotografias dos pulmões para registros de dados.
- Biópsia do lobo pulmonar médio direito. Circundar uma porção de 1cm3 com 0-seda, amarrar e excisar essa porção do pulmão usando tesoura para análise tecidual, conforme descrito anteriormente (passo 4.4).
- Fixe o adaptador de tubo de 3/8, 1/2 polegada na artéria pulmonar principal (mPA). Segure lados opostos do mPA usando snaps. Insira o adaptador com a porção de 1/2 polegada no mPA e mantenha-o no lugar enquanto um assistente prende o adaptador na posição usando laços de seda 0.
NOTA: O adaptador deve ficar 2-3 cm acima da bifurcação do PA (se o PA tiver comprimento inadequado, um segmento da Aorta descendente do porco doador pode ser costurado de ponta a ponta no mPA para comprimento adicional). - Coloque os pulmões em decúbito dorsal sobre a membrana de suporte de silicone e conecte-os ao dispositivo ESLP.
- Coloque uma segunda pinça de tubulação na traqueia perto da localização do brônquio traqueal. Retirar a pinça mais distal e intubar a traqueia com o tubo endotraqueal (TET).
- Fixe o ETT na posição usando dois zip-ties. Aperte a linha de ventilação com uma pinça tubular e solte a pinça proximal da traqueia.
NOTA: Os pulmões ficam inflados se isso for feito corretamente e não houver vazamentos de ar.
- Fixe o ETT na posição usando dois zip-ties. Aperte a linha de ventilação com uma pinça tubular e solte a pinça proximal da traqueia.
- Conecte o adaptador PA à linha PA e remova o mPA. Inicie o temporizador para perfusão.
NOTA: Consulte a Figura 5 para obter uma representação fotográfica das etapas.
8. Início da perfusão e ventilação
- Na página Configurações , clique em Iniciar aquecedor e defina a temperatura para 38 °C. Insira o peso do porco também para calcular o débito cardíaco (fluxo).
- Na página Principal , defina o CPAP como 20 cm H2O e clique em Iniciar CPAP. Quando a ventilação começar, desaperte a linha de ventilação.
- Zerar o sensor de pressão arterial. Aperte a linha PA acima do sensor de pressão com uma braçadeira de tubulação. Abra o sensor para o ar ambiente, clique em ZERO PAP e Zero Bld Flow na página Configurações e confirme se as leituras estão zeradas na página principal .
- Feche a torneira do sensor de pressão para ler a pressão da linha, abra a linha para a cânula PA, selecione 10% de débito cardíaco na página principal, clique em Retornar ao Manual do PA (o botão fica verde) e desaperte a linha PA.
NOTA: A linha agora está adequadamente zerada e a bomba agora está fluindo 10% do débito cardíaco calculado.
- Feche a torneira do sensor de pressão para ler a pressão da linha, abra a linha para a cânula PA, selecione 10% de débito cardíaco na página principal, clique em Retornar ao Manual do PA (o botão fica verde) e desaperte a linha PA.
- Extrair 10 mL de perfusato para análise centrífuga e desenhar uma gasometria de tempo zero (T0).
- Uma vez perfundidos os pulmões por 10 min, aumente o fluxo para 20% do débito cardíaco.
- Quando a temperatura do perfusato atingir 32 °C, prenda a tampa da câmara no lugar com grampos para criar uma vedação hermética. Posicione os pulmões de forma ideal antes de colocar a pálpebra. Repare quaisquer fugas de ar com prolene tamanho 6-0 em agulhas BV-1.
- Com a tampa segura, prenda a tubulação de ventilação e desligue o CPAP. Na página Configurações , clique em Zero ITP, Zero Paw, Zero Air Flow e confirme se as leituras estão zeradas na página Principal .
- Clique em Iniciar CPAP a 20 cm H2O e desaperte a tubulação de ventilação. Em seguida, defina a meta EEP para 0 cm H2 O, EIP para 1 cm H20, RR 10, relação I:E 1:1 e clique em Pressionar para iniciar ventilação para ativar a ventilação com pressão negativa.
- Ouça o respiradouro mudar sua função e, em seguida, conecte a tubulação de ventilação da porta lateral à câmara.
OBS: O ventilador inicia seu ciclo respiratório em expiração. Os pulmões comprimirão ligeiramente se a porta lateral estiver ligada durante uma expiração. É preferível esperar e ouvir a inalação e, em seguida, conectar a porta lateral para maximizar o recrutamento.
- Nas próximas respirações, diminua o CPAP para 12 cm H2 O e, simultaneamente, aumente a PIE para -9 cm H 2 O. Mantenha esses parâmetros ventilatórios durante a primeira hora, depois reduza o CPAP para 8-10 cm H 2 O dependendo do recrutamento alveolar e aumente a EIP para -12 a -13 cm H2O.
- Ajuste as pressões de pico para 20-21 cm H2O.
NOTA: Se pressões mais altas foram necessárias no momento da pneumonectomia, então isso se torna a pressão de pico alvo. - Quando a temperatura do perfusato atingir 35 °C, aumente o fluxo para 30% do débito cardíaco.
OBS: Estes são os cenários para preservação de órgãos (Tabela 2). - Às 3, 5, 7, 9, 11 h, avaliar com fluxos de 50% do débito cardíaco e a adição de gás de varredura mista (89% N 2, 8% CO 2, 3% O2) adicionado ao desoxigenador a 0,125 L/min para simular a utilização sistêmica de oxigênio (Tabela 3).
- A cada hora ímpar durante o modo de preservação, retirar uma amostra de 10 mL de perfusato para análise futura. Extrair uma amostra de 1 ml de gasometria arterial pré-desoxigenador de hora em hora.
- Após 5 min do modo de avaliação, extrair as gasometrias gasométricas dos orifícios pré e pós-desoxigenador (Tabela 4).
NOTA: Isso completa a colocação dos pulmões na ESLP e o início da perfusão e ventilação. Ver Tabela 2 para início do protocolo. A Tabela 3 detalha os dois modos de VPN-ESLP empregados.
9. Suporte Metabólico do Pulmão
- Verificar o nível de glicose do perfusato a cada hora através da análise da gasometria arterial. Meta de glicose em 3-6 mmol/L e titular de acordo com as taxas de consumo usando uma bomba de infusão padrão para infusão contínua de glicose e doses em bolus, conforme necessário.
NOTA: Outra bomba de infusão fornece uma infusão contínua de 2 U/h de insulina. O CHIP, juntamente com a maioria das outras soluções de perfusão de órgãos, contém glicose como substrato energético primário.
10. Heparina, agentes antimicrobianos e anti-inflamatórios
- Adicionar 10.000 unidades de heparina ao perfusato no início da perfusão antes da adição de CH.
- Adicionar 3,375 g de piperacilina-tazobactam ao perfusato no início da perfusão antes de adicionar CH.
- Adicionar 500 mg de metilprednisolona ao perfusato no início da perfusão antes de adicionar CH.
11. Avaliação da função pulmonar
- Empregar os dois modos distintos de ventilação e perfusão durante uma corrida de ESLP: preservação e avaliação.
NOTA: Consulte Preservação e Avaliação (Tabela 3). Modo de Preservação: Débito cardíaco 30%, PEEP 8-12, EEP 0, PIE -10 a -12, Pressão de Pico 20-22 cm H2O, FR 6-10 e relação I:E 1:1-1,5. As corridas ESLP são tipicamente de 12 h de duração, embora possam ser estendidas até 24 h. - Ajuste a pressão de pico para corresponder à pressão de pico da pneumonectomia e atingir um VC alvo de 10 mL/kg.
NOTA: Embora TVe de 10mL/kg seja alvo, geralmente 6-8mL/kg é alcançado. - A cada 30 min durante a preservação, realize o recrutamento por 30 min ou menos.
NOTA: A duração e a extensão do recrutamento dependem da TVe atingida. Se os TVe forem 8-10 mL/kg, não é necessário recrutamento adicional. - Para o recrutamento, aumentar a PEEP para 10-12 cm H2 O, diminuir a FR para 6 ciclos/min, aumentar as pressões de pico em 2-4 cm H 2 0 sem exceder 30 cm H2O (raramente excedemos 25cm H2O) e alterar a relação I:E para 1:0,5.
NOTA: Geralmente, apenas uma ou duas dessas alterações são feitas para cada intervalo de 30 min, sendo o aumento da PEEP e da Pressão de Pico os mais efetivos. - Às 3, 5, 7, 9, 11 h, avaliar a função do órgão.
NOTA: O principal parâmetro de interesse é o índice de PF; no entanto, a complacência dinâmica e as pressões de PA são monitoradas de perto (Figura 6). - Durante a avaliação, aumenta o débito cardíaco para 50% enquanto um gás de varredura misto (89% N 2, 8% CO 2, 3% O2) é adicionado ao circuito a uma taxa de fluxo de 0,125 L/min através do desoxigenador.
NOTA: Isso replica a depleção sistêmica de oxigênio e ocorre ao longo de 5 min. Durante esse tempo, diminua a PEEP para 5 cm H2O mantendo as pressões de pico, aumentando a EIP de acordo. Mantenha a FR em 10 bpm e defina I:E como 1 ou 1,5, dependendo se os pulmões parecem estar aprisionando ar ou não. - Realizar os cálculos funcionais da resistência vascular pulmonar, ventilação minuto, complacência dinâmica e relação P/F.
NOTA: A Resistência Vascular Pulmonar pode ser calculada por: [(PAP - LAP)/CO] x 80, onde a PAE (pressão atrial esquerda) é de 0 mmHg devido ao desenho de um sistema de drenagem do AE aberto.
A Ventilação Minuto é calculada por: VCexpiratória x FR
A Conformidade Dinâmica é calculada por: TVexpiratory/EIP
A relação P/F é calculada por: PaO2/Fi02, onde a FiO2 é de 21%.
O software ESLP calcula e registra automaticamente a ventilação e os índices funcionais continuamente.
12. Avaliação metabólica dos pulmões perfundidos ex situ
- Avaliar o estado metabólico do perfusato a cada hora através de gasometrias gasosas, que atuam como um marcador substituto do estado dos pulmões. Coletar 10 mL do perfusato na porta do pré-desoxigenador para análise futura.
NOTA: A gasometria também serve para monitorar o gás e o estado iônico do perfusato. - Utilizar a PaO2 como marcador da função pulmonar global.
NOTA: Isto é particularmente verdadeiro durante as fases de avaliação, quando gás de varredura mista é adicionado ao circuito para simular a desoxigenação sistêmica. Os gases pré versus pós-desoxigenador são comparados para avaliar o aumento do oxigênio pelos pulmões. - Atingir uma acidose normal (7,35-7,45) correta com bolus de tampão tris-hidroximetilaminometano (THAM) (ver Tabela de Materiais).
NOTA: A alcalose geralmente não é corrigida e não excede 7,55. A varredura de CO2 pode ser adicionada ao circuito para corrigir isso para normal ou se a alcalose exceder este limite. - Tratar a PaCO2 de forma permissiva e geralmente está na faixa de 10-20 mmHg.
NOTA: Estes valores são interpretados como um sinal de ventilação satisfatória. Os eletrólitos não são ajustados durante a PSLV, mas são monitorados como parte da análise padrão da gasometria arterial. O lactato subirá durante o aumento da duração da ESLP, assim como o potássio. O sódio permanece estável (135-145 mmol/L), e o cálcio é tipicamente baixo. A Tabela 4 contém os resultados representativos da amostra da análise do perfusato da gasometria arterial durante uma corrida de 12 horas de VPN-ESLP em normotermia e 30% de débito cardíaco usando um perfusato celular (sangue + CHIP).
13. Terminando a perfusão, ventilação e desconexão dos pulmões do dispositivo de ESLP
- Na página Configuração , clique em Servidor de Desligamento.
- Retire a tampa da câmara. Desconecte o adaptador PA da cânula PA.
- Extubar a traqueia. Para determinar a quantidade de formação de edema, pesar os pulmões.
- Faça uma biópsia tecidual de 1 cm3 do lobo acessório e divida em três partes, conforme descrito anteriormente.
- Executar as análises gasosas finais, centrifugar as amostras de perfusato e armazenar as biópsias teciduais conforme descrito anteriormente (passo 4.4).
NOTA: Configurações de centrifugação: Velocidade, 112 x g; aceleração, 9; desaceleração, 9; temperatura, 4 °C, e tempo, 15 min de duração. - Feche o programa; Todos os dados gravados serão salvos.
- Seguindo os protocolos institucionais, descartar os demais tecidos, sangue e materiais bioativos.
- Limpe o carrinho ESLP usando um limpador de superfícies rígidas sanitizante (por exemplo, etanol 70%) e coloque todos os componentes reutilizáveis em um freezer de -20 °C para reduzir o crescimento de bactérias.
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Representative Results
No início da perfusão e ventilação pulmonar (modo de preservação), os pulmões geralmente terão baixa pressão arterial pulmonar (< 10 mmHg) e baixa complacência dinâmica (< 10 mL/mmHg) à medida que o perfusato se aquece para normotermia. Porcos Yorkshire pesando 35-50 kg normalmente resulta em pulmões pesando 350-500 g. Durante a primeira hora de VPN-PSL, os volumes correntes expiratórios (VCe) medidos são de 0-2 mL/kg e os volumes correntes inspiratórios (VCo) são de 100-200 mL. TVe geralmente atinge 4-6 mL/kg dentro de 3-6 h, e depois disso pode continuar a aumentar, mas naturalmente estabilizar na faixa de 6-8 mL/kg. TVi sempre excederá TVe em 100-200 mL. Da mesma forma, a complacência dinâmica começará em 0-10 mL/mmHg na primeira hora e, ocasionalmente, será maior. Entre 3-6 h, a complacência dinâmica é de 10-20 mL/mmHg e se estabiliza com o TVe, que são parâmetros inter-relacionados. A PAP aumentará progressivamente à medida que o fluxo da artéria pulmonar aumentar gradualmente de 10 a 30 % do débito cardíaco. Na primeira hora, isso é tipicamente 10±2 mmHg e sobe ligeiramente ao longo da corrida de 12 horas para uma faixa de 12±2 mmHg. Durante uma avaliação com fluxos de 50% do débito cardíaco, a PAP pode ser muito maior em 15-20 mmHg. A resistência vascular pulmonar (RVP) aumentará gradualmente ao longo da PSLV. A Figura 6 mostra as tendências da PAP, complacência dinâmica e RVP ao longo de 12 h de perfusão e ventilação. Todos esses parâmetros podem ser afetados pelo protocolo experimental específico de ESLP empregado.
Durante o modo de avaliação da ESLP, que ocorre às 3, 5, 7, 9, 11 h durante uma corrida de 12 h, observa-se uma tendência ascendente na PaO2 do AE (Tabela 4). O modo de avaliação tem duração de 5 min. Consiste em reduzir a PEEP para 5 cm H2O enquanto mantém as pressões de pico aumentando a EIP em compensação. Os fluxos são aumentados para 50% do débito cardíaco, e gás de varredura mista é adicionado através do desoxigenador a uma taxa de fluxo de 0,125 L/min para simular o consumo de oxigenação sistêmica. Geralmente, a PaO 2 da AP está na faixa de 50-60 mmHg, e a PaO2 do AEpode variar de 60-120 mmHg, dependendo de quão bem os pulmões responderam à preservação e ao recondicionamento. O valor absoluto de step-up na PaO2 entre pré e pós-desoxigenador é um melhor indicador da capacidade de oxigenação dos pulmões e, portanto, da função pulmonar; no entanto, por convenção, as razões FP continuam sendo um parâmetro comumente relatado para predizer o sucesso do transplante. A relação AP é o AE (pré-desoxigenador) PaO 2/FiO2 e deve ser > 300, que é o ponto de corte do transplante para humanos. O FiO2 é de 21% (ar ambiente); portanto, a PaO2 mínima do AE necessária durante a PESL é de 63 mmHg. A Figura 6 demonstra uma tendência típica para a razão FP nos momentos de avaliação de 5 e 11 h ao longo do VPN-ESLP.
Ambos os modos de ESLP se beneficiam de várias avaliações metabólicas, incluindo análise gasométrica frequente, amostragem repetida da composição do perfusato e biópsias teciduais. O perfusato atua como um indicador substituto do estado pulmonar geral; portanto, a gasometria do perfusato fornece extensa informação sobre o estado metabólico dos pulmões (Tabela 4). Antes de cada avaliação, uma amostra de perfusato de 10 mL é coletada para ser centrifugada e analisada via ELISA para vários biomarcadores de inflamação, incluindo TNF-alfa, IL-6 e IL-8. Esses valores são informativos do estado inflamatório dos pulmões e dos efeitos de protocolos experimentais; no entanto, eles precisam ser interpretados no contexto da ESLP como um circuito fechado sem substituição/troca de perfusato. Assim, esses níveis de biomarcadores não se beneficiam da função de suporte dos metabolizadores naturais e da depuração fisiológica como realizada pelo fígado ou rins. Por essa razão, observa-se um aumento contínuo desses marcadores ao longo do tempo com a ESLP. As biópsias teciduais também são úteis para marcação de biomarcadores e visualização e avaliação histológica da integridade tecidual. A formação de edema é outro importante índice inflamatório associado à permeabilidade endotelial. A Figura 6 demonstra um ganho de peso típico de 30% ao final de 12 h de VPN-ESLP. Recentemente, a avaliação funcional in vitro dos pulmões em NPV-ESLP foi complementada com transplante confirmatório in vivo de pulmão esquerdo em porcos Yorkshire de 35-50 kg. A avaliação pulmonar transplantada in vivo ocorre durante 4 horas antes da eutanásia via exsanguinação. O protocolo de transplante adotado para avaliação in vivo com esse dispositivo personalizado de NPV-ESLP encontra-se nesta Referência19.
A relação P:F é o principal parâmetro de avaliação funcional da ESLP e do transplante pulmonar humano. Essa tecnologia de NPV-ESLP foi empregada com sucesso em um ensaio clínico com sobrevida de 100% em 30 dias e 1 ano17. Doze pulmões humanos de critérios estendidos foram preservados e recondicionados com sucesso na ESLP com subsequente transplante. Não houve incidência de DPE grau 3 e nem mortalidade precoce. O acompanhamento a longo prazo está em andamento. Embora a relação P:F seja o parâmetro de avaliação funcional padrão-ouro para transplante e PSL, a LPS-VPN também mede a PAP, a resistência vascular pulmonar, a formação de edema e a complacência como medidas adicionais de desfecho funcional para ajudar a orientar a preservação e o recondicionamento dos pulmões. O VPN-ELP fornece avaliações metabólicas e funcionais abrangentes dos pulmões doados. Esta tecnologia provou ser clinicamente benéfica no contexto de pulmões de critérios estendidos. O software foi projetado para exigir ajustes manuais mínimos e tem mínima variabilidade inter e intraoperador.
Figura 1: Protocolo NPV-ESLP. Representação esquemática da captação pulmonar e execução de 12 h de VPN-ESLP. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: Membrana de suporte de silicone para os pulmões suspensa em reservatório ESLP de casca dura. Membrana de suporte retratada com um tubo endotraqueal (centro) e cânula da artéria pulmonar (esquerda). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Circuito NPV-ESLP. (A) Representação esquemática do circuito com uma legenda que acompanha (esquerda). (B) Foto do circuito NPV-ESLP (à direita). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4: Capturas de tela do programa de software NPV-ESLP. (A) Tela "Principal". (b) Tela "Flow-loops". (c) Tela "Configurações". Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5: Pulmões conectados ao circuito VPN-ESLP . (A) Pulmões doadores anteriores pré-PSLP. (B) Pulmões Doadores Posteriores Pós-PSSE. (C, D) Biópsia tecidual do lobo pulmonar médio direito. (E) Pulmões conectados ao circuito ESLP. (F) Posicionamento demonstrado dos pulmões sobre suporte de silicone. (G) Vista frontal do dispositivo de PSLP ilustrando o nível do líquido inicial e o posicionamento pulmonar. (H) Pulmões conectados ao dispositivo demonstrando drenagem aberta do átrio esquerdo. (I, J, K) Tampa fixada na câmara do dispositivo. (L) O dispositivo e os pulmões estão totalmente conectados e funcionando no modo VPN. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 6: Parâmetros funcionais durante os modos de avaliação ao longo de 12 h do VPN-ESLP. (A) relação P:F, relação PaO 2:FiO2. (B) Conformidade. (C) PAP, pressão de artéria pulmonar. (D) RVP, resistência vascular pulmonar. (E) Ganho de Peso. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Tabela 1: Parâmetros registrados do gráfico de monitoramento. Clique aqui para baixar este arquivo.
Tabela 2: Início do protocolo de 12 h VPN-ESLP. DC, débito cardíaco; AP, artéria pulmonar; VPP, ventilação com pressão positiva; VPN, ventilação com pressão negativa. Para o modo de preservação, parâmetros de ventilação, ver Tabela 3. A partir de T3, a avaliação foi realizada em série a cada 2 h por 5 min, com fluxo de PA ajustado para 50% CO, gás medicinal para 89% N 2, 8% CO 2, 3% O2 e ajustes de preservação de acordo com os parâmetros fornecidos na Tabela 3. Clique aqui para baixar este arquivo.
Tabela 3: Modos de VPN-ESLP: Preservação vs. Avaliação. DC, débito cardíaco; FiO2, fração inspirada de oxigênio; PAE, pressão atrial esquerda; VPN, ventilação com pressão negativa; PAP, pressão média da artéria pulmonar; POAP, pico de pressão nas vias aéreas; PEEP, pressão expiratória final positiva; PCO2, pressão parcial de dióxido de carbono na circulação arterial pulmonar. Clique aqui para baixar este arquivo.
Tabela 4: Gasometria realizada durante 12 h de PSL. Ca+, íon cálcio; Cl-, íon cloreto; Hb, hemoglobina; HCO3-, íon bicarbonato; K+, íon potássio; Na+, íon sódio; Osm, osmolaridade; paCO2, pressão arterial parcial de dióxido de carbono; paO2, pressão arterial parcial de oxigênio; sO2, saturação de oxigênio; relação P/F, relação PaO 2/FiO2. Clique aqui para baixar este arquivo.
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Discussion
Há várias etapas cirúrgicas críticas, juntamente com a solução de problemas, necessárias para garantir uma execução ESLP bem-sucedida. Os pulmões suínos juvenis são extremamente delicados em comparação com os pulmões humanos adultos, por isso o cirurgião comprador deve ser cauteloso ao manusear pulmões suínos. É fundamental tentar uma técnica "no-touch" para evitar causar trauma e atelectasia ao dissecar os pulmões. "Sem toque", a utilização da mínima quantidade de manipulação manual dos pulmões durante a colheita. As manobras de recrutamento durante o ventilador durante a cirurgia são muito menos eficazes em pulmões suínos do que em pulmões humanos. É desaconselhável redirecionar o ar manualmente através dos alvéolos, como é frequentemente realizado com pulmões humanos, porque isso causará lesões irreparáveis aos pulmões juvenis suínos. É fundamental pinçar a traqueia em volumes correntes que correspondam aos volumes de indução corrente para maximizar a probabilidade de uma corrida bem-sucedida de VPN-ESLP. Qualquer perda de conformidade durante a aquisição é um desafio para recuperar o NPV-ESLP ao trabalhar com pulmões suínos; os pulmões dos seres humanos que usam NPV-ESLP são mais tolerantes a esse respeito. Idealmente, o pinçamento dos pulmões nos volumes correntes de indução é realizado sem a necessidade de aumento da pressão de pico; no entanto, a adesão começa a cair logo após a isquemia quente e, às vezes, pressões mais altas são necessárias para manter o recrutamento. É útil mudar para uma relação I:E de 2:1 após a cardiectomia para manter e até aumentar ligeiramente o recrutamento alveolar com TVe acima de 10ml/kg antes de iniciar a pneumonectomia. Não vire os pulmões medialmente para dissecar os anexos pleurais posteriores do esôfago, como é comumente realizado em recuperações pulmonares humanas. Os anexos pleurais posteriores devem ser dissecados sem rodeios usando uma abordagem cega, afastando o tecido dos pulmões usando uma mão livre e, simultaneamente, levantando-se para cima da traqueia pinçada para fornecer contratração. Pulmões suínos juvenis que perderam complacência significativa no momento do clampeamento traqueal terão dificuldades para se recuperar na ESLP. Se os pulmões tiverem 0 complacência dinâmica inicialmente durante o VPN-ESLP e não desenvolverem nenhuma melhora na complacência dinâmica medida pelo software na primeira hora, é duvidoso que esses pulmões recuperem sua função. Este é quase certamente um problema com a técnica de explante cirúrgico. Se o comprimento da AP for insuficiente, a Aorta descendente pode alongar a AP por meio de anastomose término-terminal.
Várias etapas críticas e métodos de solução de problemas são necessários durante a operação do aparelho NPV-ESLP para alcançar uma perfusão bem-sucedida. O processo de captação, a montagem dos pulmões no aparelho de NPV-ESLP e o início da perfusão/ventilação não devem exceder 20-30 min. Períodos prolongados de isquemia diminuem a probabilidade de uma corrida bem-sucedida. Os pulmões devem ser posicionados sobre a membrana de suporte de silicone de forma que nem a cânula PA nem o tubo de TE interfiram com o movimento dos lobos superiores durante a ventilação. Os pulmões devem ser elevados para fora da câmara de casca dura usando a membrana de suporte de silicone; no entanto, os pulmões não devem ser tão elevados que a drenagem aberta do sangue do AL resulte em hemólise pela força da queda sobre o reservatório de casca dura. Qualquer ruptura no parênquima pulmonar deve ser identificada e sobrecosturada com prolene 6-0 para evitar um vazamento de ar. Sucata de pleura ou pericárdio pode ser útil para realizar um reparo de patch. Da mesma forma, a gaze ensopada de sangue também pode servir para tapar lágrimas que não podem ser reparadas cirurgicamente. É melhor evitar uma lesão do que reparar o parênquima pulmonar, pois o pulmão é difícil de costurar sem causar mais danos. Os pulmões devem permanecer insuflados ao iniciar a ventilação, portanto, o CPAP deve começar a 20 cm H2O antes de despinçar a traqueia ou a tubulação de ventilação. Se os pulmões desinflarem, eles terão dificuldades. Qualquer perda de recrutamento alveolar antes do início da ventilação será difícil de recuperar durante o VPN-ESLP, resultando em uma recuperação mais lenta. Ao iniciar a perfusão, o transdutor de pressão deve ser zerado corretamente. A pinça PA é removida lentamente para evitar o efeito indesejável da sobrecirculação pulmonar devido a pressões e fluxos excessivamente altos. O PA principal não deve ser torcido em sua posição, pois isso produzirá leituras de pressão falsamente elevadas. O adaptador PA não deve se abater da bifurcação PA por este mesmo motivo. Ambas as situações podem interferir na perfusão do tecido pulmonar. É fundamental manter a PEEP acima de 12 durante a primeira hora de ventilação e não deixar cair a PEEP abaixo de 8, exceto para avaliação, onde uma PEEP de 5 é desejável. As pressões de pico devem coincidir com as utilizadas no momento da aquisição, pois são informativas sobre o estado de complacência pulmonar. Por exemplo, se os pulmões necessitaram de uma pressão de pico de 25 cm H2 O no momento da colheita para atingir TVe de 10 mL/kg, qualquer coisa inferior a 25 cm H2O dificilmente sustentará a mesma quantidade de recrutamento alveolar uma vez na máquina.
Existem algumas limitações deste método que valem a pena considerar. Como mencionado anteriormente, a convenção na literatura sobre ESLP é apenas relatar a PaO2 ao calcular as razões P:F 8,9,10,11,15,17,18; no entanto, a PAOPaO 2 é informativa, pois esclarece o aumento de oxigênio que ocorre devido à oxigenação pulmonar. Este é um descritor melhor do que a razão P:F isoladamente. Quando o gás de varredura não está funcionando, a máquina atua essencialmente como um grande shunt que recircula o sangue pelos pulmões por repetidas voltas de oxigenação. Por essa razão, as gasometrias do modo de preservação não são particularmente informativas para a capacidade de oxigenação dos pulmões, mas são muito valiosas para o perfil metabólico. É por isso que a varredura com gás misto durante a avaliação é tão importante e por isso a desoxigenação demonstrada do perfusato pós-desoxigenador é crítica. Outra limitação é a necessidade de um modelo in vivo para avaliação precisa da função pulmonar pós-PSLV. O transplante in vivo é cirurgicamente exigente em comparação com a operação de captação de órgãos, com muitas complicações possíveis resultando na perda do pulmão transplantado. Como tal, tanto a ESLP quanto o transplante subsequente são esforços de recursos caros e possuem curvas de aprendizado íngremes.
Existem várias vantagens desta tecnologia NPV-ESLP em comparação com os modelos atualmente disponíveis. Estudos pré-clínicos comparando VPN-ESLP com VPP-PSLP demonstraram que o VPN é uma forma superior de ventilação15. Isso provavelmente ocorre porque o VPN é um método mais fisiológico para a ESLP. O VPN replica o ambiente de pressão intratorácica negativa do tórax para induzir a expansão pulmonar, distribuindo uniformemente a força pela superfície pleural. O VPP induz maior barotrauma, pois força a abertura dos pulmões através de pressões mais elevadas direcionadas para as vias aéreas. Uma das outras vantagens significativas deste dispositivo NPV-ESLP é que ele foi projetado para ser totalmente portátil. A portabilidade permite a eliminação virtual do tempo isquêmico quente, pois o dispositivo pode acompanhar as equipes de transplante até o centro doador. O tempo de isquemia está diretamente relacionado à extensão da lesão de reperfusão isquêmica pulmonar (IRRI) e subsequente desenvolvimento de disfunção primária do enxerto (DPE), principal causa de morte e morbidade pós-transplante pulmonar. Portanto, qualquer esforço para diminuir a isquemia deve se traduzir em melhores resultados pós-transplante. A redução do tempo de isquemia também permite a obtenção de pulmões de localizações geográficas distantes. Isso ocorre porque o tempo de transporte se torna menos preocupante para o desenvolvimento do LIRI e do PGD, aumentando a disponibilidade de órgãos de doadores que, de outra forma, seriam rejeitados.
Este dispositivo e os métodos descritos têm aplicações clínicas e de pesquisa úteis. Como mencionado anteriormente, o protótipo desse dispositivo já foi utilizado para um ensaio clínico bem-sucedido de pulmões doados com critério estendido para transplante com sobrevida de 100% em 30 dias e 1 ano e incidência zero de PGD grau 317. Um teste multicêntrico é um próximo passo para este dispositivo à medida que avança para o desenvolvimento comercial. Em relação às aplicações em pesquisa, há evidências pré-clínicas de que o VPN-ESLP é superior ao VPP-ESLP15. O NPV-ESLP tem a promessa de se tornar o dispositivo exemplar, o que impulsionará mais pesquisas usando essa tecnologia. A aplicação da ESLP no ambiente laboratorial tem a vantagem do monitoramento contínuo da função do órgão, feedback imediato após a introdução de novas modalidades de tratamento, isolamento dos pulmões de outros sistemas de órgãos para testar terapêuticas e um veículo para a entrega de terapias que anteriormente não tinham uma via de administração aos pulmões doados. Nesse sentido, sua aplicação na pesquisa translacional para transplante pulmonar é incomparável. Este dispositivo em particular com um programa de software ESLP automatizado é fácil de usar, resulta em mínima variabilidade inter e intra-operador nos parâmetros funcionais e é projetado para exigir ajustes manuais mínimos.
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Disclosures
A DHF detém patentes sobre tecnologia e métodos de perfusão de órgãos ex situ . DHF e JN são fundadores e principais acionistas da Tevosol, Inc.
Acknowledgments
Esta pesquisa foi financiada em nome da The Hospital Research Foundation.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0 ETHIBOND Green 1 x 36" Endo Loop 0 | ETHICON | D8573 | |
| 2-0 SILK Black 12" x 18" Strands | ETHICON | SA77G | |
| ABL 800 FLEX Blood Gas Analyzer | Radiometer | 989-963 | |
| Adult-Pediatric Electrostatic Filter HME - Small | Covidien | 352/5877 | |
| Arterial Filter | SORIN GROUP | 01706/03 | |
| Backhaus Towel Clamp | Pilling | 454300 | |
| Biomedicus Pump | Maquet | BPX-80 | |
| Cable Ties – White 12” | HUASU International | HS4830001 | |
| Calcium Chloride | Fisher Scientific | C69-500G | |
| Cooley Sternal Retractor | Pilling | 341162 | |
| CUSHING Gutschdressing Forceps | Pilling | 466200 | |
| D-glucose | Sigma-Aldrich | G5767-500G | |
| Deep Deaver Retractor | Pilling | 481826 | |
| Debakey Straight Vascular Tissue Forceps | Pilling | 351808 | |
| Debakey-Metzenbaum Dissecting | Pilling | 342202 | |
| Scissors | Pilling | 342202 | |
| Endotracheal Tube 9.0mm CUFD | Mallinckrodt | 9590E | Cuff removed for ESLP apparatus |
| Flow Transducer | BIO-PROBE | TX 40 | |
| Human Albumin Serum | Grifols Therapeutics | 2223708 | |
| Infusion Pump | Baxter | AS50 | |
| Inspire 7 M Hollow Fiber Membrane Oxygenator | SORIN GROUP | K190690 | |
| Intercept Tubing 1/4" x 1/16" x 8' | Medtronic | 3108 | |
| Intercept Tubing 3/8" x 3/32" x 6' | Medtronic | 3506 | |
| Intercept Tubing Connector 3/8" x 1/2" | Medtronic | 6013 | |
| MAYO Dissecting Scissors | Pilling | 460420 | |
| Medical Carbon Dioxide Tank | Praxair | 5823115 | |
| Medical Nitrogen Tank | Praxair | NI M-K | |
| Medical Oxygen Tank | Praxair | 2014408 | |
| Organ Chamber | Tevosol | ||
| PlasmaLyte A | Baxter | TB2544 | |
| Poole Suction Tube | Pilling | 162212 | |
| Potassium Phosphate | Fischer Scientific | P285-500G | |
| Scale | TANITA | KD4063611 | |
| Silicon Support Membrane | Tevosol | ||
| Sodium Bicarbonate | Sigma-Aldrich | 792519-1KG | |
| Sodium Chloride 0.9% | Baxter | JB1324 | |
| Sorin XTRA Cell Saver | SORIN GROUP | 75221 | |
| Sternal Saw | Stryker | 6207 | |
| Surgical Electrocautery Device | Kls Martin | ME411 | |
| Temperature Sensor probe | Omniacell Tertia Srl | 1777288F | |
| THAM Buffer | Thermo Fisher Scientific | 15504020 | made from UltraPureTM Tris |
| TruWave Pressure Transducer | Edwards | VSYPX272 | |
| Two-Lumen Central Venous Catheter 7fr | Arrowg+ard | CS-12702-E | |
| Vorse Tubing Clamp | Pilling | 351377 | |
| Willauer-Deaver Retractor | Pilling | 341720 | |
| Yankauer Suction Tube | Pilling | 162300 |
References
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