الأوعية الجراحية في اللوترانسبلانتيشن قصبي الخنزير: Vascularized العظام حيوانية كبيرة جديدة نموذج مركب اللوترانسبلانتيشن

حاليا أي نوع من فاسكولاريزيد اللوترانسبلانتيشن مركب يعتمد على الطويل-الأجل-الكبت المناعي، صعوبة في تأييد لدلائل على غير الحياة الحرجة. نحن نقدم نموذج VCA قصبي الخنزير جديدة التي يمكن استخدامها لدراسة العظام لفشع وشرح استخدام الأوعية الجراحية للحفاظ على سلامة العظام دون الحاجة إلى تعديل المناعة طويلة الأجل.

الهدف العام لهذا المشروع هو إنشاء نموذج حيواني كبير جديد لدراسة فقدان العظام الجزئية وإعادة البناء باستخدام زرع الظنبوب المركب الوعائي سنويا ، يتم إجراء ما يقرب من 3000 عملية جراحية لحفظ الأطراف في الولايات المتحدة لإعادة بناء عيوب العظام القطاعية الناتجة عن الأورام أو العدوى أو الشذوذ الخلقي أو الصدمة. ترتبط خيارات الترميم الحالية بحركة كبيرة ومعدلات مضاعفات عالية.

قد يسمح استخدام زرع العظام باستبدال العظام المقطوعة بالعظام الحية ذات الحجم والشكل المطابق. نادرا ما يتم إجراء زراعة العظام سريريا ، ويرجع ذلك جزئيا إلى الحاجة إلى تثبيط المناعة على المدى الطويل لمنع الرفض ويؤدي إلى موت الأنسجة. تظهر النماذج الحيوانية الصغيرة بديلا لتثبيط المناعة للأدوية أو تحريض التحمل.

مثل أي عضو أو زرع طرف ، يتم الحفاظ على تدفق الدم عن طريق الإصلاح الجراحي المجهري للأوعية المغذية. في الجراحة ، يتم تنفيذ خطوة فريدة إضافية ، وهي وضع إمداد وعائي مشتق من المتلقي داخل القناة النخاعية للجزء المزروع. يتطور تدفق الدم الناتج عن الأوعية الدموية بسرعة ، مع التوقف عن العلاج المثبط للمناعة بعد أسبوعين.

قبل الاستخدام السريري ، من الحكمة إجراء مزيد من الدراسة لزراعة العظام في نموذج حيواني كبير كما هو موضح في هذا الفيديو. في نهج من فريقين ، يتم تشغيل زوج من خنازير يوكاتان الصغيرة غير المتطابقة في وقت واحد ، كل خنزير يعمل كمتلقي ومتبرع. أولا ، جزء عظمي الظنبوب حيث يتم حصاد عنيق وعائي من الساق اليمنى لكل خنزير.

في هذه العملية ، يتم إنشاء عيب في الظنبوب القطعي في كل خنزير. بطريقة الزرع المتبادل ، يتم تبادل أجزاء عظم الظنبوب بين خنزيرين صغيرين من يوكاتان لإعادة بناء كل عيب في عظم الظنبوب. بعد وضع الجزء العظمي الظنبوبي الخيفي وعيب عظم الظنبوبة الذي تم إنشاؤه ، يتم زرع حزمة وريدية شريانية مشتقة من المتلقي من الطرف الخلفي السفلي في الجزء العظمي الظنبوبي الخيفي لتعزيز الدورة الدموية الوعائية الجديدة المشتقة من المتلقي داخل الجزء العظمي.

لإنجاز الأوعية الدموية لعملية الزرع الخفي ، يتم إجراء مفاغرة جراحية مجهرية للعنيق المغذي لجزء عظم الظنبوب الخيفي إلى فرع عضلي من الطرف الخلفي السفلي المتلقي. يتم تحقيق تثبيت العظام باستخدام لوحة ضغط قفل. في الأسبوعين التاليين ، يتم إعطاء تثبيط مناعي قصير المدى للحفاظ على سالكية عنيق المغذيات الخيفية حتى يتم إنشاء دورة دموية جديدة مشتقة من المتلقي تبدأ من الحزمة الوريدية الشريانية المزروعة.

خنازير يوكاتان الصغيرة السريعة قبل يوم من الإجراء ووزنها للتحكم في إدارة الأدوية. بعد التخدير، ضع قسطرة محيطية لتسريب الأدوية والسوائل في وريد الأذن وإعطاء المسكنات والمضادات الحيوية الوقائية. بعد ذلك ، ضع الخنزير الصغير في وضع ضعيف على وسادة تسخين.

احلق الطرف الخلفي الأيمن واغسل الساق ثلاث مرات. تحضير وثنى بطريقة معقمة. استخدم ستارة شق مضادة للميكروبات لسد جميع الجروح.

مراقبة ضغط الدم ومعدل النبض ودرجة حرارة الجسم ومعدل التنفس. ارسم خط شق بعلامة وقم بعمل شق جانبي أمامي يبدأ فوق مفصل الركبة على طول التلال الأمامية للساق إلى مفصل الظنبوب. تشريح الجلد والأنسجة تحت الجلد وفصل الساق عن عضلات الحيز الأمامي.

بعد ذلك ، حرر جزءا من العضلة الأمامية الظنبوب من أصله. قم بإزالة جزء من حافة الظنبوب باستخدام منشار متذبذب لتحسين مجال الرؤية. تحديد الشريان الظنبوبي القحفي والوريد لاستخدامهما لاحقا كحزمة وريدية شريانية لتعزيز تكوين الأوعية الجديدة.

بعد ذلك ، افتح الغشاء بين العظام وحدد الفرع الهابط من الشريان الظنبوبي القحفي المسمى الشريان الذيلي الظنبوبي الذي يؤدي إلى ظهور عنيق المغذيات في الحجاب الحاجز. الآن قم بتشريح الشريان الظنبوبي القحفي والذيلي بعناية فائقة وتحديد عنيق المغذيات لداء الظنبوب الحاجز. بعد ذلك ، قم بتثبيت العنق بمشبك صغير.

لا تفصل عنيق الأوعية الدموية. تحديد فرع عضلي في حجرة العضلات الأمامية لاستخدامه لاحقا في مفاغرة زرع الأوعية الدموية في العظام. بعد ذلك ، ابدأ في حصاد جزء عظم الظنبوب بما في ذلك الساق الوعائية.

استخدم رقصة القطع لضمان استئصال العظام بالحجم المسبق والقابل للتكرار. ثبت رقصة القطع على السطح الإنسي للظنبوب. مسترشدا بالرقصة ، قم بإجراء قطع عظمية متوازية على مسافة 3.5 سم بالضبط للحصول على كل من الزرع الخيفي وعيب 3.5 سم.

ثم قم بإزالة رقصة القطع. من خلال تدوير جزء عظم الظنبوب ، تصور عنيق المغذيات لجزء عظم الظنبوب. افصل عنيق المغذيات وحرر قطعة الظنبوب بعناية ، مع ترك سوار عضلي رفيع على سطحه ، مما يكمل ارتفاع جزء عظم الظنبوب بما في ذلك عنيق الأوعية الدموية.

بمجرد إزالته ، يصبح جزء عظم الظنبوبك جاهزا الآن لنقل الأوعية الدموية الدقيقة. بعد ذلك ، قم بربط الحزمة الوريدية الشريانية القحفية الظنبوبية بعيدا للتبديل إلى جزء عظم الظنبوبة الخيفي. الآن تبادل بطريقة الزرع المتبادل أجزاء عظم الظنبوب المحصودة بين الخنازيرين الصغيرين الرئيسيين غير المتطابقين.

للسماح بمرور الحزمة الوريدية الشريانية القحفية الظنبوبية ، قم بإزالة جزء على شكل حرف V من جانب تخليق العظم الظنبوبي القريب وحفر ثقبا في جانب تخليق العظم البعيد. بعد ذلك ، أدخل حزمة AV للحيوان المتلقي في الزرع الخيفي للتطوير اللاحق للدورة الدموية الجديدة للأوعية. Anastomose عنيق المغذيات لزرع العظام إلى فرع العضلات المحضر للحجرة الأمامية الظنبوبية بطريقة شاملة.

حقق تخليق العظم باستخدام لوحة قفل 3.5 من تسعة فتحات. قم بإغلاق الجلد اللفافي والطبقات. أخيرا ، ضع ضمادة ضاغطة مسدودة على الجرح.

لإعطاء الأدوية المثبطة للمناعة بعد الجراحة ومراقبتها ، ضع قسطرة وريدية في الوريد الوداجي الخارجي. من خلال شق جانبي أمامي طولي في الرقبة ، قم بفضح الوريد. عن طريق حفر الأنفاق ، أدخل قسطرة هيكمان من الخلف.

ضع القسطرة في الوريد الوداجي وثبتها بخيوط غير قابلة للامتصاص. بالإضافة إلى ذلك ، قم بتثبيت القسطرة على الجلد وأغلق طبقات الرقبة. اسمح للخنزير بالتعافي لمدة 60 دقيقة ثم راقبه عن كثب حتى يتعافى تماما.

ثم أعد الخنزير الصغير إلى حظره الخاص واتركه يشرب الماء ويأكل الطعام حسب الرغبة الجنسية. لتسكين الألم بعد الجراحة ، استخدم كاربروفين. بالإضافة إلى ذلك ، قم بإعطاء المضادات الحيوية الوقائية يوميا لمدة أسبوعين.

للحفاظ على تدفق الدم في زراعة الأوعية الدموية في العظام من خلال عنيق المغذيات أثناء تكوين الأوعية الدموية الأذينية البطينية ، قم بإدارة علاج ثلاثي يتكون من تاكروليموس ، ومايكوفينولات موفيتيل ، وبريدنيزولون لمدة 14 يوما. اضبط الجرعات اليومية من الأدوية المثبطة للمناعة وفقا لمستويات حوض الدم المستهدفة. قلل الجرعة الأولية من بريدنيزولون تدريجيا حتى يتم الحصول على جرعة المداومة.

تم تنفيذ التقنية الموصوفة بنجاح في أربعة خنازير يوكاتان الصغيرة غير المتطابقة من جيش تحرير السودان. نجت جميع الخنازير الصغيرة حتى نهاية المتابعة وكانت تمشي دون أن تعرج. أظهر تحليل عينات الدم أن مستويات الحوض العلاجي ل Tacrolimus و Mycophenolate Mofetil قد تحققت.

يضمن ذلك تثبيط المناعة الكافي لمنع تلف الأوعية الغذائية والتخثر بسبب الرفض خلال الأسبوعين الأولين بعد الجراحة. بعد ذلك ، تم إنشاء إمدادات دم جديدة مشتقة من المتلقي داخل زراعة العظام الخيفية ، مما أدى إلى تجنب الحاجة إلى الدورة الدموية الخيفية للعظام. تم استخدام نظام تسجيل مكون من 25 نقطة لتحديد دمج VCA.

أظهر التقييم الإشعاعي المنتظم الشفاء التدريجي ل PCA العظام خلال فترة الدراسة. تم الحفاظ على التثبيت الداخلي دون فقدان التخفيض أو التخفيف. لقد قمنا بتطوير نموذج حيواني كبير موثوق به وقابل للتكرار ل VCA للعظام وهو ممكن لاختبار تكوين الأوعية الدموية الجراحي جنبا إلى جنب مع تثبيط المناعة على المدى القصير.

سيكون هذا النموذج بمثابة أساس للدراسات المستقبلية التي تبحث في التفاعل بين تكوين الأوعية الدموية ، والبقاء على قيد الحياة ، والاستجابة المناعية. علاوة على ذلك ، يمكن استخدامه لتحديد العملية المعقدة لرفض VCA للعظام واستراتيجيات نمطية المناعة المبتكرة الأخرى.