يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

بروتوكول زرع قلب غير متجانس من لحم الخنزير لتوصيل العلاجات إلى ألوغرافت القلب

2.9K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/63114

⸱

فبراير 14, 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Cardiothoracic Surgery, Department of Surgery, Duke University, 2Perfusion Services, Duke University, 3Division of Surgical Sciences, Department of Surgery, Duke University, 4Division of Laboratory Animal Resources, Duke University, 5Gift of Hope Organ and Tissue Donor Network, 6College of Veterinary Medicine, North Carolina State University, 7TransMedics, Inc

في هذه المقالة

ملخص

نحن نقدم بروتوكولا لاستخدام نظام التروية المعيارية خارج الجسم الحي لتوصيل العلاجات إلى مجموعة كاملة من القلب في نموذج زرع قلب غير متجانس للخنزير.

الملخص

زرع القلب هو العلاج القياسي الذهبي لفشل القلب في المرحلة النهائية. ومع ذلك ، فإنه لا يزال محدودا بعدد قلوب المتبرعين المتاحة والمضاعفات مثل خلل الكسب غير المشروع الأولي ورفض الكسب غير المشروع. يقدم الاستخدام السريري الأخير لجهاز التروية خارج الجسم الحي في زراعة القلب فرصة فريدة لعلاج الألوغراف القلبية بالتدخلات العلاجية لتحسين الوظيفة وتجنب استجابات المتلقين الضارة. يعد إنشاء نموذج حيواني كبير متعدي للتوصيل العلاجي إلى اللوغراف بأكمله أمرا ضروريا لاختبار الأساليب العلاجية الجديدة في زراعة القلب. يعمل نموذج زرع القلب الخنازير غير المتجانس في الوضع داخل البطن كنموذج ممتاز لتقييم آثار التدخلات الجديدة وعلم الأمراض المناعي لرفض الكسب غير المشروع. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر هذا النموذج البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل للخنزير ، بالنظر إلى أن الكسب غير المشروع غير مطلوب للحفاظ على الدورة الدموية للمتلقي. الهدف من هذا البروتوكول هو توفير نهج قابل للتكرار وقوي لتحقيق تسليم خارج الجسم الحي للعلاج إلى كامل allograft القلب قبل الزرع وتوفير التفاصيل التقنية لإجراء عملية زرع غير متجانسة البقاء على قيد الحياة للقلب خارج الجسم الحي .

المقدمة

قصور القلب هو حالة تؤثر على ما يقدر بنحو 6 ملايين بالغ في الولايات المتحدة ومن المتوقع أن تزيد إلى 8 ملايين بالغ بحلول عام 20301. زرع القلب هو العلاج القياسي الذهبي لفشل القلب في المرحلة النهائية. ومع ذلك ، فإنه لا يخلو من القيود والمضاعفات. لا يزال محدودا بعدد قلوب المتبرعين المتاحة ، وخلل الكسب غير المشروع الأولي ، ورفض القلب ، والآثار الجانبية لتثبيط المناعة على المدى الطويل2. هذه القيود مهمة بشكل خاص في المتلقين الشباب الذين قد يعانون من فشل allograft وتتطلب إعادة زرع لاحقة لتحقيق متوسط العمر المتوقع الطبيعي.

التدخل المثالي للتغلب على هذه القيود من شأنه أن يعالج اللوغاريت القلبي بأكمله بعلاجات قبل الزرع في المتلقي والتي يمكن أن تحسن من صلاحية اللوغراف وتمنح "حماية القلب". سيتم إعطاء مثل هذه التدخلات بشكل وقائي لتقليل حدوث الإهانات الإقفارية ، ورفض allograft ، واعتلال الأوعية الدموية allograft القلب ، وحتى إصلاح allografts الهامشية. تتطلب الدراسات الانتقالية لتطوير هذه الأنواع من التدخلات نموذجا حيوانيا كبيرا لزرع القلب للسماح بالمراقبة طويلة الأجل للطعم القلبي. وقد أثبت نموذج زرع القلب الخنازير غير المتجانس في الوضع داخل البطن أنه مثالي لهذا الغرض. يسمح زرع القلب في هذا الموقف باختبار آثار العلاجات الجديدة وتقييم الأمراض المناعية لرفض الكسب غير المشروع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن النموذج غير المتجانس مفيد على نموذج تقويم العظام بسبب البقاء على قيد الحياة بشكل عام أفضل للمتلقي ، ولا يوجد شرط للتجاوز القلبي الرئوي ، ولا يوجد شرط للكسب غير المشروع للحفاظ على الدورة الدموية للمتلقي3.

يعد التسليم الفعال للتدخلات العلاجية للقلب ، مثل العلاج الجيني أو الخلوي أو المناعي ، عائقا كبيرا أمام التطبيق السريري 4,5. تسمح التكنولوجيا التي تقدمها أجهزة التروية خارج الجسم الحي باختراق الطعوم باستمرار ، والحفاظ عليها في حالة غير عاملة ولكنها نشطة استقلابيا6،7،8،9. وهذا يوفر فرصة فريدة لعلاج القلب كله مع العلاجات المتقدمة مع تقليل الآثار الجانبية المحتملة للولادة الجهازية10،11،12،13. ميزة أخرى لاستخدام أجهزة التروية خارج الجسم الحي للتسليم العلاجي هي أنها تسمح بإعطاء الأدوية إلى الدورة الدموية التاجية على مدى فترات طويلة غير مجدية باستخدام طرق التخزين الثابتة الباردة التقليدية. وهذا يسمح بتسليم المزيد من العلاجات على الصعيد العالمي إلى الكسب غير المشروع14. باستخدام البروتوكول المعروض هنا ، نجحنا في تسليم جين اليراع luciferase إلى طعم قلبي خنزيري كامل باستخدام ناقلات الفيروسات الغدية15. الهدف من هذا البروتوكول هو توفير نهج قابل للتكرار وقوي لتحقيق تقديم علاج لكامل الوغرف القلبي قبل الزرع.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

ملاحظة: يتم اختيار اثنين من إناث خنازير يوكاتان ، مع تعيين أحدهما ليكون المتبرع بالطعم القلبي والآخر المتلقي. ينصح الخنازير التي تتراوح أعمارهم بين 6-8 أشهر ، ويزن حوالي 30 كجم ، ولديهم فصائل دم متوافقة. ويوضح الشكل 1 نظرة عامة على البروتوكول. يتم تنفيذ إجراءات الإسكان والعلاج للخنازير وفقا للمبادئ التوجيهية للجنة رعاية الحيوانات واستخدامها في المركز الطبي بجامعة ديوك.

1. إعداد جهاز التروية خارج الجسم الحي

  1. قم بإعداد جهاز التروية خارج الجسم الحي وجهاز توفير الخلايا للاستخدام وفقا لإرشادات الشركة المصنعة.
  2. لديك مربع سرعة ومزيل الرجفان المتاحة وإعدادها.
  3. لديك جهاز اختبار نقطة الرعاية (POC) المتاح للتحقق من تعداد الدم الكامل (CBC) ، ولوحة التمثيل الغذائي الأساسية (BMP) ، وغاز الدم الشرياني (ABG).
  4. أضف الأدوية التالية إلى محلول تحضير التروية الذي توفره الشركة المصنعة ، إن لم يكن موجودا بالفعل في محلول التروية الخاص بالشركة المصنعة: 100 مل من الألبومين بنسبة 25٪ ، و 10 مل من 200 مجم / 100 مل سيبروفلوكساسين ، و 1 جم من سيفازولين الصوديوم ، وقوارير 5 مل من حقن الفيتامينات المتعددة ، و 250 ملغ من ميثيل بريدنيزولون ، و 10000 وحدة دولية من الهيبارين ، و 50 وحدة دولية من الأنسولين.
    1. قم بإجراء اختبار POC لمحلول تحضير الجهاز خارج الجسم الحي للتأكد من أن مستويات المنحل بالكهرباء ضمن النطاق الفسيولوجي الطبيعي. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقم بإدارة غلوكونات الكالسيوم و / أو سكر العنب و / أو بيكربونات الصوديوم وفقا لذلك لتكملة أي مستويات إلكتروليت أو جلوكوز تحت العلاج.
  5. لإضافة محلول التحضير مع الأدوية المضافة ، قم برفع المحلول وإزالة الهواء عن الخط الذي يقدم الحل إلى جهاز التروية خارج الجسم الحي .
    ملاحظة: انتقل إلى القسم 6 للحصول على إرشادات حول تحضير جهاز التروية خارج الجسم الحي .

2. بدء التخدير والوصول الوريدي في الخنزير المتبرع

  1. بعد صيام الخنزير لمدة 8-12 ساعة ، قم بتدارسيه بالكيتامين (5-33 مجم / كجم ، عضلي) وميدازولام (0.2-0.5 مجم / كجم ، عضلي) وإعطاء الأيزوفلوران (1-4٪) باستخدام قناع الوجه.
  2. ضع الخنزير في وضع ضعيف وقم بالتنبيب باستخدام أنبوب القصبة الهوائية (ETT) (قطره الداخلي 5.5-6.5 مم) لحماية مجرى الهواء. قم بتأمين ETT عن طريق ربطه بخطم الخنزير. ضع الأطراف باستخدام روابط ثقيلة متصلة بالطاولة.
  3. ضع مرهم بيطري على العينين لمنع الجفاف أثناء التخدير.
  4. ضع قسطرة وريدية (IV) (20-22 جم) في وريد الأذن.
  5. بدء صيانة السوائل الوريدية (محلول رينجر المرضع عند 10 مل· ( كجم · ح) -1).
  6. إدارة العضلي (IM) البوبرينورفين 0.005-0.01 مغ / كغ للتسكين.

3. العلامات الحيوية وإعدادات الخط المركزي

  1. بدء التهوية الميكانيكية بحجم المد والجزر من 10 مل· (كجم·دقيقة) -1 ومعدل 10-15 نفسا في الدقيقة مع الحفاظ على الأيزوفلوران (1-3٪) طوال الإجراء بحيث تكون ردود الفعل غائبة ويبقى معدل ضربات القلب (>60 نبضة في الدقيقة ، <100 نبضة في الدقيقة) وضغط الدم (ضغط الدم الانقباضي >90 مم زئبق ، <130 مم زئبق) ضمن النطاق الفسيولوجي.
    ملاحظة: إضافة مشلول اختيارية.
  2. راقب باستمرار تشبع الأكسجين ومعدل ضربات القلب طوال الجراحة.

4. بضع القص المتوسط للخنزير المانح

  1. جس القص من manubrium إلى xiphoid. ضع علامة على خط الوسط باستخدام علامة جراحية معقمة. حلق أي شعر من الموقع باستخدام ماكينة قص الشعر وقم بتعقيم المنطقة باستخدام 4٪ من الكلورهيكسيدين لما مجموعه 3 جولات من التعقيم. ضع ستارة جراحية معقمة حول الموقع الجراحي المباشر.
    ملاحظة: يجب على الجراحين غسل اليدين والذراعين بغسل قائم على الكحول أو اليود وارتداء العباءات والقفازات المعقمة.
  2. استخدم شفرة رقم 10 لإجراء شق من المانوبريوم وصولا إلى الخناق ، بقياس 20-30 سم ، اعتمادا على حجم الخنزير.
  3. استخدم الكي الكهربائي لتقسيم الصدر الرئيسي من القص إلى الخناق ، مع الحرص على القيام بذلك على طول خط الوسط من القص. بمجرد النزول إلى القص ، سجل خط الوسط وابدأ بضع القص من الخناق عن طريق تقسيمه بمقص ثقيل.
  4. تمديد بضع القص سيفلاد مع مقص ثقيل. بعد كل قطعة، افصل القلب بصراحة عن القص باستخدام مسحات الأصابع. بهذه الطريقة ، أكمل عملية استئصال القص من خلال manubrium.
  5. بعد الانتهاء من بضع القص ، حقق الإرقاء عن طريق تطبيق الكي الكهربائي على حواف العظام المقطوعة.
  6. ضع منسحبا قصيا وافتحه لتحسين التعرض للمجال الجراحي. تحديد وإزالة الغدة الصعترية مع الكي الكهربائي. أدخل التامور طوليا من الحجاب الحاجز إلى الشريان الأورطي. إنشاء مهد التامور باستخدام 5-6 حجم: 2-0 ، خيوط الحرير.

5. السكتة القلبية واستئصال القلب من الخنزير المتبرع

  1. قسم الأنسجة بالكامل بين الشريان الأورطي والشريان الرئوي (PA) وتصور موقع قوس الأبهر والجذع العضدي لتسهيل الوضع السليم للمشبك الأبهري المتقاطع.
    ملاحظة: الشريان الأورطي الصاعد أقصر بكثير في الخنزير مقابل الإنسان.
  2. حرر الوريد الأجوف العلوي (SVC) محيطيا باستخدام المقص والتشريح الحاد. مرر اثنين ، الحجم: 0 ، روابط حريرية حول SVC.
  3. حرر محيطيا الوريد الأجوف السفلي (IVC) باستخدام المقص والتشريح الحاد. وبالمثل ، مرر اثنين من الروابط الحريرية 0 حول IVC.
  4. ضع غرزة U ، الحجم: 4-0 ، خياطة البولي بروبيلين على الشريان الأورطي الصاعد.
  5. ضع سلسلة محفظة ، الحجم: 4-0 ، خياطة البولي بروبيلين على الأذين الأيمن (RA).
  6. إدارة بلعة من الهيبارين الرابع باستخدام جرعة أولية من 300 U / kg.
  7. أدخل قنية جذر الأبهر 4-Fr للأطفال ، مؤمنة بغرزة U الموضوعة مسبقا. قم بإلغاء بث القنية وتأمينها في مكانها باستخدام عاصبة روميل.
  8. قم بتوصيل قنية جذر الأبهر بأنبوب شلل القلب بعد أن يتم مسح الأنابيب بشلل القلب ديل نيدو. اغسل بالكمية اللازمة لإزالة أي فقاعات هواء داخل الأنابيب.
    ملاحظة: التواصل مع فريق التروية أمر بالغ الأهمية في هذه المرحلة لتنفيذ السكتة القلبية بشكل صحيح.
    1. تأكد من أن أخصائي (أخصائيي) التروية قد قاموا بتثبيت المستهلكات الموفرة للخلايا بطريقة معقمة ، وقاموا بإعداد الجهاز على النحو الموصى به من قبل الشركة المصنعة (انظر القسم 6) ، وأنهم مستعدون لمعالجة الدم الذي تم جمعه.
    2. تأكد من أن استئصال القلب الموفر للخلايا (حاوية بلاستيكية متصلة بجهاز توفير الخلايا حيث يتم تخزين الدم بعد الغسيل) جاهز مع 10000 U من الهيبارين وأن استئصال القلب متصل بالشفط ، بما لا يتجاوز -150 مم زئبق من الضغط.
      ملاحظة: هذا لتجنب انحلال الدم من خلايا الدم الحمراء.
  9. قم بإنشاء عملية استئصال الأذن اليمنى داخل سلسلة المحفظة الموضوعة مسبقا ، وأدخل قنية وريدية من 24 Fr في RA ، وقم بتأمينها باستخدام عاصبة روميل.
  10. قم بتوصيل القنية الوريدية بخط شفط معقم متصل باستئصال القلب الموفر للخلايا وجمع ما يقرب من 1-1.3 لتر من الدم. بعد ذلك ، قم بتطبيق المشبك المتقاطع الأبهري ، مع التأكد بعناية من أن المشبك يسد الشريان الأورطي الصاعد تماما. إدارة 500 مل من شلل القلب ديل نيدو في الجذر عند ضغط 100-150 مم زئبق باستخدام كيس ضغط.
    ملاحظة: سوف يبيض القلب ويقبض عليه.
  11. ضع طين الثلج المعقم على القلب.
  12. بمجرد تسليم الشلل القلبي، قم بإزالة قنية جذر الأبهر والقنية الوريدية RA واربط خيوط المحفظة لأسفل.
  13. قسم ما يلي: IVC ، SVC القريب فقط من الوريد azygos ، الشريان الأورطي على مستوى القوس البعيد فقط إلى الشريان المرشح ، PA الرئيسي عند التشعب ، والوريد الأزيجوي الأيسر عند دخوله الجيب التاجي.
    ملاحظة: الخنازير لديها وريد أزيجوتي أيسر يصب في الجيوب الأنفية التاجية.
  14. تحديد الأوردة الرئوية وربطها بالحجم: 2-0 ، روابط حريرية أو مقاطع كبيرة الحجم. اترك وريدا رئويا واحدا مفتوحا لإدخال فتحة LV.
  15. قم بإزالة القلب من الصدر وضعه في وعاء به طين ثلجي معقم.
  16. حرك القلب إلى الطاولة الخلفية لإعداد الكسب غير المشروع لوضعه على جهاز التروية خارج الجسم الحي .

6. غسل دم المتبرع وتحضير جهاز التروية خارج الجسم الحي

ملاحظة: هذه الخطوة ضرورية لإزالة أي مكونات من مصل المتبرع بها قد تحيد تقديم العلاج عند إدخاله إلى العطر. قم بتنفيذ هذه الخطوة أثناء زرع قلب المتبرع لتقليل وقت نقص تروية allograft.

  1. أكمل دورة توفير الخلايا والغسيل.
    1. قم بتثبيت المكونات التي يمكن التخلص منها في الجهاز وفقا لتعليمات الشركة المصنعة.
    2. قم بتزويد جهاز توفير الخلايا عن طريق رفع Plasmalyte A وتحديد الوظيفة الرئيسية على الجهاز. أضف الكثير من البلازما A مثل حجم الدم الذي تم جمعه من الخنزير المتبرع بطريقة 1: 1.
      ملاحظة: بمجرد أن يكمل الجهاز دورة التحضير ، يصبح جاهزا لإضافة الدم. انظر الأقسام 5.9-5.11 لمعرفة كيفية إضافة الدم من الخنزير المتبرع به.
    3. بمجرد وجود الدم في الجهاز ، حدد دورة الغسيل على جهاز توفير الخلايا.
      ملاحظة: خلال هذه العملية ، يتم طرد الدم مركزيا بينما يتم إدخال البلازما A لغسل الدم. هذه الخطوة تركز وتغسل الدم.
  2. انقل الدم المغسول إلى كيس لجمع الدم لنقله إلى جهاز خارج الجسم الحي .
  3. أضف الدم المغسول إلى جهاز التروية خارج الجسم الحي وفقا لإرشادات الشركة المصنعة.
  4. تحضير محلول الادرينالين عن طريق حقن 0.25 ملغ الادرينالين و 30 وحدة دولية من الأنسولين في 500 مل من سكر العنب 5 ٪ في الماء أثناء فتيلة آلة خارج الجسم الحي . قم برفع الحل وإزالة الهواء عن الخط الذي يقدم الحل إلى جهاز ex vivo .
  5. أضف 10000 U من الهيبارين إلى جهاز التروية خارج الجسم الحي .
  6. أضف 5٪ من الألبومين لإعادة تكوين الدم.
    ملاحظة: حجم الألبومين المضاف إلى الجهاز بنسبة 5٪ يساوي كمية البلازما التي تمت إزالتها بواسطة جهاز توفير الخلايا. يتم ذلك للمساعدة في تحقيق ضغط الأورام الفسيولوجي والهيماتوكريت.
  7. قم بتشغيل المضخة لتتدفق بسرعة 1-1.5 لتر / دقيقة لتهيئة الدائرة بالرصاص الواضح والأدوية والدم الذي يتم إعطاؤه في الخزان. بعد تشغيل تدفق المضخة وتدوير المضخة من خلال وحدة التروية، تأكد من أن خطوط الدائرة خالية من الهواء.
    ملاحظة: حجم محلول الصيانة النهائي هو 1000 مل بالإضافة إلى حجم الدم المغسول.
  8. احصل على كيمياء POC للعطور الأساسية واللاكتات باستخدام جهاز اختبار POC. قم بتجديد الشوارد حسب الحاجة.
    1. أضف ما يكفي من سكر العنب للحفاظ على الحد الأدنى من مستوى الجلوكوز من 100 ملغ / ديسيلتر.
    2. أضف ما يكفي من بيكربونات الصوديوم للحفاظ على الحد الأدنى من هدف الرقم الهيدروجيني البالغ 7.4.
      ملاحظة: الأهم من ذلك ، لا يمكن إزالة بيكربونات الصوديوم المضافة من البيرفوسات. ستساهم مستويات الصوديوم الزائدة في أن يصبح القلب ذميا ويجب تجنبه. يجب توخي الحذر عند علاج العجز الأساسي ، حيث سيبدأ القلب في تصحيح العجز الأساسي عند الإنعاش.
    3. أضف ما يكفي من غلوكونات الكالسيوم للحفاظ على الحد الأدنى من مستوى الكالسيوم المتأين البالغ 0.8 مليمول / لتر.
  9. اضبط درجة الحرارة على 37 درجة مئوية.
  10. اضبط معدل تدفق الغاز على 150 مل / دقيقة واضبطه حسب الحاجة لتحقيق مستوى pCO2 الفسيولوجي.
  11. اضبط متوسط هدف الضغط الشرياني (MAP) على 60-70 مم زئبق.
  12. اخفض تدفق المضخة إلى 0.6 لتر/دقيقة.

7. إعداد الجدول الخلفي للقلب المتبرع وإعادة تنشيط القلب

  1. قم بخياطة SVC. ضع أربعة خيوط من البولي بروبيلين المتعهد بها ، الحجم: 4-0 ، بطريقة مرتبة أفقية بسيطة حول الجزء الداخلي من الشريان الأورطي البعيد ، على بعد 5 مم تحت الحافة المقطوعة وربطها.
  2. أثناء رفع 4 ، الحجم: 4-0 ، خيوط الأبهر المتعهد بها ، أدخل الموصل الأبهري في الشريان الأورطي ، واربط شريطا سريا حول الشريان الأورطي لتأمين الموصل.
  3. ضع حجما: 4-0 ، سلسلة محفظة البولي بروبيلين حول الحافة المقطوعة البعيدة للسلطة الفلسطينية الرئيسية. أدخل قنية PA واربط نهايات سلسلة المحفظة لتأمين الكانيولا.
  4. خذ الطعم المحضر من الطاولة الخلفية إلى جهاز التروية خارج الجسم الحي وقم بتوصيل موصل الأبهر بالجهاز. تأكد من إزالة الهواء عن موصل الشريان الأورطي/الأبهر قبل تثبيت القلب على الجهاز.
  5. ابدأ تشغيل ساعة التروية ، وحافظ على تدفق المضخة حوالي 0.6 لتر / دقيقة ، وخفض نقطة ضبط درجة الحرارة إلى 34 درجة مئوية.
  6. ابدأ الإبينيفرين وتنقيط الصيانة وفقا لتوصيات الشركة المصنعة.
  7. قم بتوصيل قنية PA بموصل PA على الجهاز وقم بتأمينه بربطة عنق.
  8. ضع تصريف فتحات البطين الأيسر (LV) عبر الوريد الرئوي غير المربوط في الأذين الأيسر وعبر الصمام التاجي في LV. قم بتثبيت فتحة التهوية في مكانها بغرزة واحدة لتثبيتها بشكل صحيح.
  9. ضع اثنين من الإيقاعات القلبية المؤدية على الجدار الخالي من الجهد المنخفض.
  10. تحقق من اللاكتات و ABG و CBC و BMP كل ساعة. إدارة البوتاسيوم و 50٪ سكر العنب والكالسيوم حسب الحاجة للحفاظ على المستويات الفسيولوجية الطبيعية.
    ملاحظة: قد يكون أخذ عينات اللاكتات بشكل أكثر تواترا مناسبا أثناء التثبيت المبكر لإنشاء تروية كافية تعتمد على اللاكتات.
  11. إذا كانت السرعة مطلوبة، فاضبط وتيرة البطين على 80 نبضة في الدقيقة عند 10 مللي أمبير (لا يتم استخدام السرعة الأذينية عادة).
  12. إذا كانت إزالة الرجفان مطلوبة ، فابدأ عند 10 J بعد أن وصلت درجة الحرارة على الجهاز إلى 34 درجة مئوية.
    ملاحظة: الهدف هو متوسط التدفق الإجمالي هو 600 مل / دقيقة ، ومتوسط تدفق الشريان التاجي هو 400 مل / دقيقة.

8. إدارة العلاج

  1. ارسم العلاج في حقنة بطريقة معقمة.
  2. قم بتفريغ منفذ الشلل القلبي باستخدام حقنة معقمة سعة 3 مل لسحب الدم عبر المنفذ. إدارة العلاج في منفذ شلل القلب (أو ما يعادله) بحيث يتم إدخال العلاج مباشرة في جذر الأبهر.
  3. اغسل المنفذ بحجم الدم الذي تم جمعه في الخطوة 8.2 عند إيقاف بث الميناء ؛ احرص على عدم تدفق أي هواء به.
    ملاحظة: هذا لضمان إعطاء العلاج في جذر الأبهر في القلب.
    ملاحظة: سبق وصف هذا القسم بالتفصيل في Bishawi et al. إدخال ناقلات فيروسية للتعبير عن لوسيفيراز15.
  4. قم بتحريك الكسب غير المشروع على الجهاز لمدة 2 ساعة بعد إدخال العلاج.

9. إعداد المتلقي وبضع البطن مع التعرض للأوعية الدموية

  1. بمجرد تأمين اللوغراف القلبي على الجهاز وإدخال العلاج في الدائرة ، ابدأ في تحريض التخدير والتحضير قبل الجراحة كما هو موضح في القسم 2 للخنزير المتلقي.
  2. بدء ضخ أدوية تثبيط المناعة: السيكلوسبورين 50 ملغم / كغم الإجمالي كتسريب بطيء بالتنقيط طوال الإجراء وميثيل بريدنيزولون 1 غرام البلعة الرابعة.
  3. إدارة المضادات الحيوية: إنروفلوكساسين IM (5 ملغ / كغ) وسيفازولين 1 غرام البلعة الوريدية.
  4. أدخل قسطرة فولي في المثانة.
    ملاحظة: يساعد فك ضغط المثانة في الحصول على التعرض الأمثل للشريان الأورطي الجانبي و IVC.
  5. ضع علامة على خط الوسط البطني من منتصف البطن إلى العانة باستخدام علامة جراحية معقمة. حلق أي شعر من الموقع باستخدام ماكينة قص الشعر وقم بتعقيم المنطقة باستخدام 4٪ من الكلورهيكسيدين لما مجموعه 3 جولات من التعقيم. ضع ستارة جراحية معقمة حول الموقع الجراحي المباشر.
    ملاحظة: يجب على الجراحين غسل اليدين والذراعين بغسل قائم على الكحول أو اليود وارتداء العباءات والقفازات المعقمة.
  6. استخدم 10 شفرات لشق الجلد (شق 20-30 سم) وانتقل إلى الكي الكهربائي لتشريح اللفافة.
  7. استخدم اثنين من مشابك Kocher لرفع اللفافة والصفاق وقم بعمل شق صغير بعناية (1 سم) في التجويف البريتوني باستخدام مقص Metzenbum.
  8. قم بتمديد الفتحة البريتونية لكامل طول الشق باستخدام الكي الكهربائي ، مع وضع إصبع تحته لحماية الأحشاء الأساسية. ضع منسحبا من بلفور لتحسين التعرض. سحب الأمعاء الدقيقة عن طريق الجمجمة والمناشف المبللة.
  9. افتح المساحة خلف الصفاق الأقل شأنا من الكلى بعناية موجهة نحو تحديد الحالب وتجنب الإصابة.
  10. احمل التشريح وصولا إلى الشريان الأورطي البطني و IVC. Ligate اللمفاويات مع مقاطع متوسطة وكبيرة.
  11. تشريح الأوعية محيطيا وفضح جزء كبير بما فيه الكفاية لتناسب مشبك ساتينسكي كبير حول كل وعاء. احرص على تجنب اضطراب فروع الشرايين القطنية ، التي تخرج من الجزء الخلفي من الشريان الأورطي. ضع حلقتين من الأوعية حول الشريان الأورطي و IVC في الأطراف القريبة والبعيدة من التعرض.

10. الاعتقال النهائي وإزالة القلب من جهاز التروية خارج الجسم الحي

  1. في نهاية 2 ساعة من التروية خارج الجسم الحي ، قم بتوصيل آلة تبريد السخان بجهاز ex vivo . اضبط درجة حرارة مبرد السخان على 34 درجة مئوية.
  2. بطريقة معقمة وخالية من الهواء، قم بتوصيل خط توصيل الشلل القلبي الذي تم إلغاء بثه بجهاز خارج الجسم الحي في منفذ الوصول إلى الأبهر.
  3. قم بإيقاف تشغيل نقطة ضبط درجة الحرارة على جهاز خارج الجسم الحي.
  4. خفض درجة حرارة المبرد بالسخان إلى 24 درجة مئوية وتقليل تدفق المضخة للحفاظ على MAP بين 60 و 70 مم زئبق (عادة ما يكون تغييرا في تدفق المضخة من 1 لتر / دقيقة إلى 0.9 لتر / دقيقة).
  5. بمجرد أن تصل قراءة درجة الحرارة على جهاز التروية خارج الجسم الحي إلى 24-26 درجة مئوية ، قم بتقليل درجة حرارة المبرد بالسخان إلى 14 درجة مئوية وتقليل تدفق المضخة أكثر بمقدار 100 مل / دقيقة.
  6. بمجرد أن تصل درجة الحرارة إلى 14-16 درجة مئوية ، افصل قنية PA عن منفذ PA ، وابدأ في تسليم ما قبل الصف del Nido (500 mL) ، وأغلق صمام خط AO ، وأوقف المضخة ، وقم بتثبيت خط تنفيس AO بسرعة.
    ملاحظة: يجب معايرة ضغط توصيل الشلل القلبي للحفاظ على متوسط ضغط توصيل يتراوح بين 45 و65 مم زئبق كما هو موضح على شاشة الجهاز خارج الجسم الحي .
  7. قم بإزالة القلب من جهاز التروية خارج الجسم الحي عن طريق فصل قنية PA وموصل الأبهر وقطع أسلاك السرعة.
  8. ضع القلب في دلو مملوء بطين الثلج المعقم.
  9. على الطاولة الخلفية ، قم بخياطة الوريد الرئوي / استئصال الأذن اليسرى حيث تم إدخال فتحة LV. تقليم (1 أو 2 مم) من الجانب البعيد من الشريان الأورطي و PA حيث قد يكون التعلق بالقنية قد سحق الأنسجة.
    ملاحظة: القلب جاهز الآن للزرع داخل البطن غير المتجانس.

11. زرع غير متجانس للطعم القلبي

  1. قبل وضع مشابك ساتينسكي ، قم بإدارة 300 يو / كجم من الهيبارين الوريدي للخنزير المتلقي.
  2. ضع مشبك ساتينسكي على IVC وقم بإنشاء بضع الوريد الطولي بقياس ~ 1.5 سم باستخدام 11 شفرة ومقص بوت.
  3. مفاغرة الكسب غير المشروع PA إلى IVC تحت الكلوي للمتلقي بطريقة شاملة إلى جانب باستخدام الجري ، الحجم: 4-0 ، خياطة البولي بروبلين. قم بإجراء الجزء الداخلي من المفاغرة أولا وعزز حسب الضرورة بخيوط متقطعة قبل إكمال الجزء الخارجي من المفاغرة.
    ملاحظة: يتم إجراء مفاغرة PA إلى IVC أولا ، ويتم إجراء مفاغرة الأبهر إلى الأبهر أخيرا لتقليل مدة انسداد الأبهر.
  4. ضع مشبك ساتينسكي على الشريان الأورطي وقم بإنشاء بضع الأبهر الطولي بقياس ~ 1.5 سم باستخدام 11 شفرة ومقص بوت.
    ملاحظة: احصل على ABG قبل وضع المشبك. أعد فحصه مباشرة بعد إطلاق المشبك ومرة أخرى بعد 15-30 دقيقة لتقييم أي تغييرات في فرط بوتاسيوم الدم أو فرط اللاكتاتميا أو حموضة الدم التي تشير إلى الإصابة الإقفارية لدى المتلقي.
  5. مفاغرة الشريان الأورطي الطعم إلى الشريان الأورطي تحت الكلوي للمتلقي بطريقة شاملة إلى جانبية باستخدام الجري ، الحجم: 4-0 ، خياطة البولي بروبلين. قم بإجراء الجزء الداخلي من المفاغرة أولا وعزز حسب الضرورة بخيوط متقطعة قبل إكمال الجزء الخارجي من المفاغرة.
  6. إزالة المشابك Satinsky لتجديد القلب. أولا ، قم بإزالة مشبك IVC متبوعا بمشبك الأبهر.
  7. ضع وعائي 18 G في قمة LV للطعم لإزالة الهواء. عند الانتهاء من ذلك ، قم بإزالة الأوعية الدموية وأغلق الموقع بخياطة متعهدة.
  8. تحقق بعناية من المفاغرة بحثا عن أي نزيف.
  9. ضع القلب بعناية في الفضاء خلف الصفاق الأيمن ، بحيث لا يوجد توتر على المفاغرة ولا يوجد تشابك للأوعية. استبدال الأمعاء الصغيرة.

12. إغلاق بضع البطن

  1. أغلق اللفافة بحلقية ، الحجم: 0 ، خياطة ماكسون بطريقة الجري بدءا من طرفي الشق والربط في المنتصف. احرص على تجنب أي إصابة في الأمعاء.
  2. أغلق الطبقة الجلدية العميقة بالحجم: 2-0 ، Vicryl بطريقة الجري والجلد بالحجم: 4-0 ، Monocryl بطريقة جارية.
  3. تنظيف شق الجلد وتطبيق الغراء الجلد.

13. العلاج بعد الجراحة والقتل الرحيم

  1. بعد الانتهاء من الجراحة ، قم بإيقاف تدفق الأيزوفلوران ومراقبة الخنزير لعودة النغمة العضلية وردود الفعل العصبية العضلية (منعكس القرنية ، الانسحاب إلى المحفزات المؤلمة ، البلع).
  2. بعد التأكد من استعادة هذه الوظائف ، قم بإيقاف تشغيل التهوية الميكانيكية ومراقبة التنفس التلقائي. إذا كان هناك تنفس عفوي ، فقم بإزالة أنبوب القصبة الهوائية. إذا لم يكن هناك ، أعد توصيل أنبوب القصبة الهوائية بالتهوية الميكانيكية.
  3. انقل الخنزير من طاولة العمليات إلى حاوية معزولة حيث يمكن مراقبة علاماته الحيوية (درجة حرارة المستقيم وضغط الدم ومعدل ضربات القلب) عن كثب. استخدم مصباح التدفئة لتدفئة الخنزير حسب الضرورة. توفير بلعة سائلة وريدية من 250 مل من محلول Lactated Ringer في إعداد انخفاض ضغط الدم (ضغط الدم الانقباضي < 100 مم زئبق). استمر في مراقبة الخنزير حتى يتمكن من الحفاظ على العبء القصي ويتم تطبيع العلامات الحيوية بالكامل.
    ملاحظة: لا يترك الحيوان دون مراقبة حتى يستعيد وعيه الكافي. بالإضافة إلى ذلك ، لا يتم إرجاع الحيوان إلى شركة الحيوانات الأخرى حتى يتم استرداده بالكامل.
  4. لإدارة الألم ، قم بإعطاء جرعة لمرة واحدة من البوبرينورفين (الإفراج المستدام) عن طريق الحقن تحت الجلد 0.12 مجم / كجم لمدة 72 ساعة من التسكين.
  5. في نهاية الفترة التجريبية ، القتل الرحيم للخنزير لزرع القلب الأصلي (الصدري) وقلب allograft (البطن).
    1. تحضير الخنزير كما هو موضح في القسمين 2 و 3 لهذا الإجراء. قم بإعداد كيسين من ديل نيدو وخطين من شلل القلب لإيقاف كل قلب.
    2. كشف القلب الصدري كما هو موضح في القسم 4. بمجرد الانتهاء ، تابع إجراء بضع البطن كما هو موضح في القسم 9.
    3. بمجرد كشف مفاغرة الأبهر الأبهري و PA-IVC ، ضع مشبك ساتينسكي على الشريان الأورطي المتلقي وآخر على IVC المتلقي لعزل allograft عن الدورة الدموية الجهازية.
    4. أدخل قنية جذر الأبهر 4-Fr للأطفال في الجذر الأبهري للوغرافت وقم بتوصيل خط شلل القلب بالقسطرة. إدارة 500 مل من شلل القلب ديل نيدو في الجذر عند ضغط 100-150 مم زئبق باستخدام كيس ضغط. بعد بدء التسريب ، استخدم مقص Metzenbaum لإجراء شق 2 سم على مستوى مفاغرة PA-IVC للتنفيس عن اللوغرافت.
    5. بمجرد القبض على اللوغراف ، انتقل إلى إزالة اللوغراف باستخدام مقص Metzenbaum لاستئصال على مستوى مفاغرة الأبهر وبقية مفاغرة PA-IVC. لا تقم بإزالة أي من مشابك ساتينسكي.
    6. المضي قدما في إزالة القلب الصدري كما هو موضح في القسم 5.
      ملاحظة: الفرق الكبير الوحيد هو أن الأوردة الرئوية لا تحتاج إلى ربط بعناية ويمكن بدلا من ذلك تشريحها بشكل كبير باستخدام مقص Metzenbaum عند إجراء استئصال القلب.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

نجت هذه المجموعة بنجاح من 9 خنازير بين 5 و 35 يوما بعد البروتوكول كما هو موضح هنا ، اعتمادا على تصميم الدراسة. من بين 10 خنازير خضعت لهذا البروتوكول ، توفي واحد فقط قبل الأوان بسبب مضاعفات جراحية ، مما أدى إلى معدل بقاء 90٪. يوضح الشكل 2 رسما تخطيطيا لتكوين قلب غير متجانس مزروع في الوضع داخل البطن في خنزير. عند تحديد موقع مفاغرة اللوغراف ، حدد موقعا يقلل من أي توتر أو خلل في المفاغرة. هذا يضمن أن المفاغرة تلتئم بشكل صحيح وأن allograft يتلقى التروية المثلى وتصريف الدم.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

يوفر تقديم العلاجات أثناء التروية خارج الجسم الحي في زراعة القلب استراتيجية لتعديل اللوغراف وربما تحسين نتائج الزرع. يتضمن البروتوكول المعروض هنا أحدث تخزين التروية المعيارية خارج الجسم الحي ويوفر إمكانات واعدة لاختبار التسليم المعزول للخلايا أو الجينات أو العلاجات المناعية إلى allograft11,12,13. حتى الآن ، اعتمدت تقنيات توصيل القلب لهذه العلاجات المفترضة لأمراض القلب والأوعية الدموية وفشل القلب في المرحلة النه...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

يعمل بول ليزبرغ في شركة TransMedics, Inc. تلقى كارميلو ميلانو هدية مالية من TransMedics, Inc. لتمويل جراحات زراعة القلب غير المتجانسة. ميشيل مينديولا بلا مدعومة من قبل T32HL007101. المؤلفون الآخرون ليس لديهم تضارب في المصالح للإعلان.

شكر وتقدير

نود أن نشكر Duke Large Animal Surgical Core و Duke Perfusion Services على مساعدتهم خلال هذه الإجراءات. نود أيضا أن نشكر بول ليزبرغ وشركة TransMedics، Inc. على الدعم.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
0 خياطة ماكسون الحلقيةCovidienGMM-341Lتستخدم لإغلاق لفافة شق شق شق البطن
0 أربطة حريريةMedtronic، IncS346
18 G AngiocathBD381144تستخدم لإزالة الهواء من البطين الأيسر لقلب المتبرع بعد الزرع
20 Fr LV ventMedtronic، Inc12002
2-0 خيوط حريريةEthicon، Inc.SA11G
2-0 العلاقات الحريريةEthicon، Inc.SA65H
2-0 خياطة فيكريلEthicon، Inc.J259H
24 Fr قنية وريديةMedtronic، Inc68124
3-0 خيوط ProleneEthicon، Inc.8522
4-0 خياطة أحادية الكريلEthicon، Inc.Y469G
4-0 خيوط ProleneEthicon، Inc.8521
ماكينة قص شعرWahl8786-452
المشبك الأبهريV. MuellerCH6201
ضام البحرية للجيشV. MuellerSU3660
ATF 40 ، مجموعة موفر الخلية التي يمكن التخلص منهاFresenius Kabi9108494إدراج جهاز توفير
الخلية ضام BalfourV. MuellerSU3042يستخدم ك ضام جدار البطن
C.A.T.S موفر الخلاياFresenius KabiES0019جهاز توفير الخلية يستخدم لغسل دم المتبرع
مزيل الرجفان القلبيZollM Seriesمزيل الرجفان القلبي
حامل إبرة كاستروV. MuellerCH8589
CG4 iStat خراطيشAbbott03P85-25اختبار POC
خراطيش CG8 iStatAbbott03P88-25اختبار POC
ملقط DeBakeyV. MuellerCH5902
قلم رصاص كهربائي يمكن التخلصCovidienE2450H
ملقط جيرالدV. MuellerNL1451
Hemotherm 400CE مبرد / سخانخزان مزدوج سينسيناتي Sub-Zero86022مبرد سخان يستخدم لتنظيم درجة حرارة التروية على التروية خارج الجسم الحي جهاز
iSTAT 1Abbott04P75-03جهاز اختبار POC
Kocher clampV. MuellerSU2790
مشبك كبير مطبقSklar50-4300
مقاطع كبيرة Teleflex4200
مرابط ناعمة كبيرةCovidien8886867901
مشبك متوسطالتطبيق Sklar50-4335
مشابك متوسطة Teleflex2200
مقص MetzenbaumV. MuellerCH2006-001
رقم 10 شفرة مشرطSwann-Mortan301تستخدم لشق الجلد
رقم 11 شفرةمشرط Kiato Plus18111تستخدم لجهاز OCS لشق الأوعية
مع قاعدةTransMedics، Inc.جهاز التروية Ex vivo
OCS القابل للتصرفTransMedics، Inc.إدراج جهاز التروية خارج الجسم الحي مع مجموعات التروية
كابل السرعةRemington MedicalFL-601-97
قسطرة شلل القلب للأطفال (4Fr)Medtronic، Inc10218تستخدم لتوصيل شلل القلب إلى جذر الأبهر المتبرع
قسطرة فولي للأطفالTeleflexRSH170003080وضعت قبل العملية لفك ضغط مثانة المتلقي
مقص بوتسV.CH13038
x2 (1,000 مل)NovaplusV4010Hيستخدم لتوصيل شلل القلب عند ضغط
محدد Satinsky clampV. MuellerCH7305المشبك الوعائي المستخدم في إنشاء مفاغرة بين قلب المتبرع والأوعية المتلقية
مقصFelcoFELCO 200A-50يستخدم لإجراء بضع القص
الصلبة الصغيرةCovidien8886867701
الضام القصيV. MuellerCH6950-007
أسلاك تنظيم ضربات القلب المؤقتةEthicon، Inc.TPW32
جهاز تنظيم ضربات القلب المؤقت ثنائي الغرفةMedtronic، Inc5388جهاز تنظيم ضربات القلب
طقم عاصبةMedtronic، Inc79005عاصبات Rummel
الشريط السريCovidien8886861903
حلقات السفينةCovidien31145686
منه الدموية كيس ضغط مولر

المراجع

  1. Virani, S. S., et al. Heart disease and stroke statistics-2021 update: A report from the American Heart Association. Circulation. 143 (8), 254(2021).
  2. Stehlik, J., Kobashigawa, J., Hunt, S. A., Reichenspurner, H., Kirklin, J. K. Honoring 50 years of clinical heart transplantation in circulation: in-depth state-of-the-art review. Circulation. 137 (1), 71-87 (2018).
  3. Kadner, A., Chen, R. H., Adams, D. H. Heterotopic heart transplantation: experimental development and clinical experience. European Journal of Cardiothorac Surgery. 17 (4), 474-481 (2000).
  4. Hastings, C. L., et al. Drug and cell delivery for cardiac regeneration. Advanced Drug Delivery Reviews. 84, 85-106 (2015).
  5. Sahoo, S., Kariya, T., Ishikawa, K. Targeted delivery of therapeutic agents to the heart. Nature Reviews. Cardiology. 18 (6), 389-399 (2021).
  6. Stamp, N. L., et al. Successful heart transplant after ten hours out-of-body time using the TransMedics Organ Care System. Heart, Lung & Circulation. 24 (6), 611-613 (2015).
  7. Ragalie, W. S., Ardehali, A. Current status of normothermic ex-vivo perfusion of cardiac allografts. Current Opinion in Organ Transplantation. 25 (3), 237-240 (2020).
  8. Koerner, M. M., et al. Normothermic ex vivo allograft blood perfusion in clinical heart transplantation. Heart Surgery Forum. 17 (3), 141-145 (2014).
  9. Rosenbaum, D. H., et al. Perfusion preservation versus static preservation for cardiac transplantation: effects on myocardial function and metabolism. Journal of Heart and Lung Transplantation. 27 (1), 93-99 (2008).
  10. Cullen, P. P., Tsui, S. S., Caplice, N. M., Hinchion, J. A. A state-of-the-art review of the current role of cardioprotective techniques in cardiac transplantation. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 32 (5), 683-694 (2021).
  11. Rurik, J. G., Aghajanian, H., Epstein, J. A. Immune cells and immunotherapy for cardiac injury and repair. Circulation Research. 128 (11), 1766-1779 (2021).
  12. Rincon, M. Y., VandenDriessche, T., Chuah, M. K. Gene therapy for cardiovascular disease: advances in vector development, targeting, and delivery for clinical translation. Cardiovascular Research. 108 (1), 4-20 (2015).
  13. Kieserman, J. M., Myers, V. D., Dubey, P., Cheung, J. Y., Feldman, A. M. Current landscape of heart failure gene therapy. Journal of the American Heart Association. 8 (10), 012239(2019).
  14. Perin, E. C. Stem cell and gene therapy for cardiovascular disease. Perin, E. C., Miller, L. W., Taylor, D. A., Wilkerson, J. T. , Academic Press. 279-287 (2016).
  15. Bishawi, M., et al. A normothermic ex vivo organ perfusion delivery method for cardiac transplantation gene therapy. Scientific Reports. 9 (1), 8029(2019).
  16. Hulot, J. S., Ishikawa, K., Hajjar, R. J. Gene therapy for the treatment of heart failure: promise postponed. European Heart Journal. 37 (21), 1651-1658 (2016).
  17. Ho, C. S., et al. Molecular characterization of swine leucocyte antigen class I genes in outbred pig populations. Animal Genetics. 40 (4), 468-478 (2009).
  18. Ho, C. S., et al. Molecular characterization of swine leucocyte antigen class II genes in outbred pig populations. Animal Genetics. 41 (4), 428-432 (2010).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

زراعة قلب الخنازيرالزراعة غير المتجانسةالتروية خارج الجسمالإيصال العلاجيرفض الطعمخلل وظيفة الطعم الأولينموذج حيواني كبيرالإيصال بواسطة النواقل الفيروسيةالاستجابة المناعية
بروتوكول زرع قلب غير متجانس من لحم الخنزير لتوصيل العلاجات إلى ألوغرافت القلب
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.