تصف هذه الورقة نموذجا للخنزير للتهوية ذات الضغط السلبي خارج التروية الرئوية في الموقع ، بما في ذلك الشراء والمرفق والإدارة على المنصة المصممة خصيصا. يتم التركيز على تقنيات التخدير والجراحة ، وكذلك استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تصف هذه الورقة نموذجا للخنزير للتهوية ذات الضغط السلبي خارج التروية الرئوية في الموقع ، بما في ذلك الشراء والمرفق والإدارة على المنصة المصممة خصيصا. يتم التركيز على تقنيات التخدير والجراحة ، وكذلك استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
تظل زراعة الرئة (LTx) هي معيار الرعاية لمرض الرئة في المرحلة النهائية. يشكل النقص في أعضاء المتبرعين المناسبة والمخاوف بشأن جودة أعضاء المتبرعين التي تفاقمت بسبب مسافة النقل الجغرافية المفرطة ومعايير قبول أعضاء المتبرعين الصارمة قيودا على جهود LTx الحالية. التروية الرئوية خارج الموقع (ESLP) هي تقنية مبتكرة أظهرت نتائج واعدة في تخفيف هذه القيود. توفر التهوية الفسيولوجية وتروية الرئتين خارج الوسط الالتهابي للجسم المتبرع العديد من مزايا ESLP مقارنة بالحفظ التقليدي البارد الثابت (CSP). هناك أدلة على أن التهوية بالضغط السلبي (NPV) ESLP تتفوق على التهوية بالضغط الإيجابي (PPV) ESLP ، حيث يتسبب PPV في إصابة الرئة التي يسببها جهاز التنفس الصناعي بشكل أكبر ، وإنتاج السيتوكين المؤيد للالتهابات ، والوذمة الرئوية ، وتشكيل الفقاعات. ربما ترجع ميزة NPV إلى التوزيع المتجانس للضغط داخل الصدر عبر سطح الرئة بأكمله. تم إثبات السلامة السريرية وجدوى جهاز NPV-ESLP المخصص في تجربة سريرية حديثة شملت رئتي الإنسان المانحة لمعايير الموسع (ECD). هنا ، يتم وصف استخدام هذا الجهاز المخصص في نموذج خنزير الأحداث من NPV-ESLP العادي الحرارة على مدى 12 ساعة ، مع إيلاء اهتمام خاص لتقنيات الإدارة. يتم تحديد التحضير قبل الجراحة ، بما في ذلك تهيئة برنامج ESLP ، والتحضير ، وإلغاء بث دائرة ESLP ، وإضافة عوامل مضادة للتخثر ومضادة للميكروبات ومضادة للالتهابات. يتم وصف التقنيات أثناء العملية لإدخال الخط المركزي ، وخزعة الرئة ، والاستنزاف ، وجمع الدم ، واستئصال القلب ، واستئصال الرئة. علاوة على ذلك ، يتم التركيز بشكل خاص على اعتبارات التخدير ، مع تحريض التخدير والصيانة والتعديلات الديناميكية. يحدد البروتوكول أيضا تهيئة الجهاز المخصص وصيانته وإنهاء التروية والتهوية. يتم وصف تقنيات إدارة الأعضاء الديناميكية ، بما في ذلك التعديلات في التهوية والمعلمات الأيضية لتحسين وظيفة الجهاز ، بدقة. أخيرا ، يتميز التقييم الفسيولوجي والأيضي لوظائف الرئة ويصور في النتائج التمثيلية.
لا يزال زرع الرئة (LTx) هو معيار الرعاية لمرض الرئة في المرحلة النهائية1 ؛ ومع ذلك ، فإن LTx لديها قيود كبيرة بما في ذلك عدم كفاية استخدام أعضاء المتبرعين2 ومعدل وفيات قائمة الانتظار بنسبة 40٪ 3 ، وهو أعلى من أي زرع أعضاء صلبة أخرى 4,5. معدلات استخدام أعضاء المتبرعين منخفضة (20-30٪) بسبب مخاوف تتعلق بجودة الأعضاء. تؤدي مسافة النقل الجغرافية المفرطة التي تتفاقم بسبب المعايير الصارمة لقبول أعضاء المتبرعين إلى تفاقم هذه المخاوف المتعلقة بالجودة. تتبع LTx أيضا عمليات زرع الأعضاء الصلبة الأخرى من حيث الكسب غير المشروع على المدى الطويل ونتائج المرضى2. يمثل خلل الكسب غير المشروع الأولي (PGD) ، الذي يحدث غالبا بسبب إصابة التروية الإقفارية (IRI) ، السبب الرئيسي للوفيات والمراضة لمدة 30 يوما بعد LTx ويزيد من خطر حدوث خلل وظيفي مزمن في الكسب غير المشروع 6,7. تعد الجهود المبذولة لتقليل IRI وتمديد أوقات النقل الآمنة أمرا بالغ الأهمية لتحسين نتائج المرضى.
التروية الرئوية خارج الموقع (ESLP) هي تقنية مبتكرة أظهرت نتائج واعدة في تخفيف هذه القيود. يسهل ESLP الحفاظ على رئتي المتبرع وتقييمها وإعادة تجديدها قبل الزرع. وقد أظهرت نتائج مرضية على المدى القصير والطويل بعد زرع رئتي المتبرعين ذوي المعايير الموسعة (ECD) ، مما ساهم في زيادة عدد رئات المتبرعين المناسبة ل LTx ، مع زيادة معدلات استخدام الأعضاء بنسبة 20٪ في بعض المراكز8،9،10. بالمقارنة مع المعيار السريري الحالي ل LTx ، الحفاظ على الكهرباء الساكنة الباردة (CSP) ، يوفر ESLP العديد من المزايا: لا يقتصر وقت الحفاظ على الأعضاء على 6 ساعات ، وتقييم وظيفة العضو ممكن قبل الزرع ، وبسبب التروية المستمرة للأعضاء ، يمكن إجراء تعديلات على perfusate الذي يحسن وظيفة الجهاز11.
الغالبية العظمى من أجهزة ESLP الحالية المصممة للاستخدام البشري تستخدم تهوية الضغط الإيجابي (PPV) ؛ ومع ذلك ، فقد أشارت الأدبيات الحديثة إلى أن استراتيجية التهوية هذه أدنى من التهوية بالضغط السلبي (NPV) ESLP ، حيث يتسبب PPV في إصابة الرئة التي يسببها جهاز التنفس الصناعيبشكل أكبر 12،13،14،15. في كل من الرئتين البشرية والخنازير ، يظهر NPV-ESLP وظيفة أعضاء متفوقة عند مقارنته بنضح الرئة خارج الموقع بالضغط الإيجابي (PPV-ESLP) عبر مختلف المجالات الفسيولوجية ، بما في ذلك إنتاج السيتوكين المؤيد للالتهابات ، والوذمة الرئوية ، وتشكيل الفقاعات15. تم اقتراح التوزيع المتجانس للضغط داخل الصدر عبر سطح الرئة بالكامل في NPV-ESLP كعامل مهم وراء هذه الميزة15,16. بالإضافة إلى فوائده قبل السريرية ، تم إثبات السلامة السريرية وجدوى NPV-ESLP في تجربة سريرية حديثة17. باستخدام جهاز NPV-ESLP جديد ، تم الحفاظ على اثني عشر رئة بشرية موسعة المعايير بنجاح وتقييمها وزرعها لاحقا مع بقاء 100٪ لمدة 30 يوما وسنة واحدة.
الهدف من هذه المخطوطة هو إظهار بروتوكول عمل لجهاز NPV-ESLP في مختبرنا باستخدام رئتي الخنازير اليافعة في ظل ظروف الحرارة المعيارية لمدة 12 ساعة. يتم تغطية الاسترجاع الجراحي بالتفصيل ، كما يتم وصف بدء منصة البرامج المخصصة الخاصة بنا وإدارتها وإنهائها. كما يتم شرح استراتيجية جمع الأنسجة وإدارة العينات.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تتوافق الإجراءات التي يتم تنفيذها في هذه المخطوطة مع إرشادات المجلس الكندي لرعاية الحيوان ودليل رعاية واستخدام المختبر. وافقت لجنة رعاية الحيوان المؤسسية بجامعة ألبرتا على البروتوكولات. تم استخدام خنازير يوركشاير الأحداث بين 35-50 كجم حصريا. وكان التدريب المناسب على السلامة الأحيائية مطلوبا من قبل جميع الأفراد المشاركين في إجراءات ESLP. يتم تمثيل نظرة عامة تخطيطية لتجربة NPV-ESLP بأكملها في الشكل 1.
1. الاستعدادات قبل الجراحة
2. تهيئة برنامج ESLP والتعديلات ودائرة إلغاء البث
3. الاستعدادات للتخدير
4. خزعة الرئة ، الاستنزاف ، وجمع الدم
5. استئصال القلب
6. استئصال الرئة
7. وضع الرئتين على جهاز ESLP
8. بدء التروية والتهوية
9. الدعم الأيضي للرئة
10. الهيبارين والعوامل المضادة للميكروبات والمضادة للالتهابات
11. تقييم وظائف الرئة
12. التقييم الأيضي للرئتين خارج الموقع
13. إنهاء التروية والتهوية وفصل الرئتين عن جهاز ESLP
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في بداية التروية والتهوية الرئوية (وضع الحفظ) ، سيكون للرئتين عموما ضغط شريان رئوي منخفض (< 10 مم زئبق) وامتثال ديناميكي منخفض (< 10 مل / مم زئبق) مع ارتفاع درجة حرارة البيرفوسات إلى الحرارة الطبيعية. عادة ما ينتج عن خنازير يوركشاير التي يتراوح وزنها بين 35 و 50 كجم رئتان تزن 350-500 جم. خلال الساعة الأولى من NPV-ESLP ، تكون أحجام المد والجزر المنتشرة المقاسة (TVe) 0-2 مل / كجم ، وأحجام المد والجزر الشهيقية (TVi) هي 100-200 مل. تصل TVe بشكل عام إلى 4-6 mL / kg في غضون 3-6 ساعات ، وبعد ذلك قد تستمر في الزيادة ولكنها...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
هناك العديد من الخطوات الجراحية الحاسمة جنبا إلى جنب مع استكشاف الأخطاء وإصلاحها اللازمة لضمان نجاح تشغيل ESLP. رئات الخنازير اليافعة حساسة للغاية مقارنة برئتي الإنسان البالغ ، لذلك يجب على الجراح المشتري توخي الحذر عند التعامل مع رئتي الخنازير. من الأهمية بمكان محاولة استخدام تقنية "عدم اللمس" لتجنب التسبب في الصدمة وانخماص الرئة عند تشريح الرئتين. "عدم اللمس" يعني استخدام الحد الأدنى من التلاعب اليدوي للرئتين أثناء الشراء. مناورات التوظيف أثناء استخدام جهاز التنفس الصناعي أثناء الجراحة أقل فعالية بكثير في رئتي الخنازير...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمتلك DHF براءات اختراع في تكنولوجيا وطرق تروية الأعضاء خارج الموقع . DHF و JN هما مؤسسان ومساهمان رئيسيان في شركة Tevosol، Inc.
تم تمويل هذا البحث نيابة عن مؤسسة أبحاث المستشفيات.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 0 ETHIBOND Green 1 × 36 "Endo Loop 0 | ETHICON | D8573 | |
| 2-0 SILK Black 12 × 18" خيوط | ETHICON | SA77G | |
| ABL 800 FLEX مقياس إشعاع محلل غازات الدم | 989-963 | ||
| مرشح إلكتروستاتيكي للبالغين والأطفال HME - فلتر | صغير Covidien | 352/5877 | |
| SORIN GROUP | 01706/03 | ||
| Backhaus منشفة المشبك | بيلينغ | 454300 | |
| Biomedicus Pump | Maquet | BPX-80 | |
| روابط الكابلات &ndash ؛ أبيض 12 بوصة | HUASU الدولية | HS4830001 | |
| كلوريد الكالسيوم | فيشر Scientific | C69-500G | |
| كولي الضام القصي | بيلينغ | 341162 | |
| CUSHING Gutschdressing ملقط | بيلينغ | 466200 | |
| D-glucose | Sigma-Aldrich | G5767-500G | |
| DeepDeaver Retract | Pilling 481826 | ||
| Debakey مستقيم أنسجة الأوعية الدموية ملقط | بيلينغ | 351808 | |
| Debakey-Metzenbaum تشريح | بيلينغ | 342202 | |
| مقص | بيلينغ | 342202 | |
| أنبوب القصبة الهوائية 9.0 مم CUFD | Mallinckrodt | 9590E | تمت إزالة الكفة لجهاز ESLP |
| محول التدفق | BIO-PROBE | TX 40 | |
| مصل الألبومين البشري | Grifols Therapeutics | 2223708 | |
| مضخة التسريب | Baxter | AS50 | |
| Inspire 7 M غشاء الألياف المجوفة الأكسجين | SORIN GROUP | K190690 | |
| أنابيب الاعتراض 1/4 بوصة × 1/16 بوصة × 8'Medtronic | 3108 | ||
| Intercepting Tubing 3/8 بوصة × 3/32 بوصة × 6'Medtronic | 3506 | ||
| موصل الأنابيب المعترضة 3/8 "× 1/2" | Medtronic | 6013 | |
| MAYO تشريح مقص | بيلينغ | 460420 | |
| خزان ثاني أكسيد الكربون الطبي | Praxair | 5823115 | |
| خزان النيتروجين الطبي | Praxair | NI MK | |
| الأكسجين الطبي | Praxair | 2014408 | |
| غرفة الأعضاء | Tevosol | ||
| PlasmaLyte A | Baxter | TB2544 | |
| Poole أنبوب شفط | بيلينج | 162212 | |
| فوسفات البوتاسيوم | فيشر العلمي | P285-500G | |
| مقياس | TANITA | KD4063611 | |
| غشاء دعم السيليكون | تيفوسول | ||
| بيكربونات | الصوديومسيجما ألدريتش | 792519-1 كجم | |
| كلوريد الصوديوم 0.9٪ | باكستر | JB1324 | |
| سورين XTRA خلية التوقف | SORIN GROUP | 75221 | |
| المنشار القصي | سترايكر | 6207 | |
| جهاز الكي الكهربائي الجراحي | Kls Martin | ME411 | |
| مسبار مستشعر درجة الحرارة | Omniacell Tertia Srl | 1777288F | |
| THAM Buffer | Thermo Fisher Scientific | 15504020 | مصنوع من UltraPureTM Tris |
| TruWave Pressure Transducer | Edwards | VSYPX272 | |
| قسطرة وريدية مركزية ثنائية التجويف 7fr | Arrowg + ard | CS-12702-E | |
| Vorse Tubing | Clamp Pilling | 351377 | |
| Willauer-Deaver Retractor | Pilling | 341720 | |
| يانكاور أنبوب شفط | بيلينغ | 162300 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.