Kirurgiska tips och tricks för att utföra svin bukspottkörteltransplantation

Summary

Videoartikeln sammanfattar tekniken för pankreatektomi och bukspottkörtelallotransplantation i en svin 3-dagars överlevnadsmodell med en steg-för-steg-beskrivning av metoden och betoning på kirurgiska tips och tricks för att hantera den osäkra och känsliga svinviscerala anatomin.

Abstract

Trots de lovande resultaten av bukspottkörteltransplantation vid typ 1-diabetes mellitus och metaboliskt syndrom, är den största oron kring denna toppmoderna teknik fortfarande bristen på organ som anses lämpliga för transplantation. Hög intravaskulär resistans, känslig intraparenkymal kapillärram och komplex lobulär anatomi runt mesenterisk vaskulatur är det som gör detta organ mer mottagligt för skada och mindre tolerant mot trivialt trauma jämfört med organ som lever och njure. Noggrann kirurgisk dissektion och förnuftig vävnadshantering utgör hörnstenen i hela utövandet av bukspottkörteltransplantation. På grund av morfologisk likhet mellan svinbukspottkörtelns anatomi och de omgivande mesenteriska kärlen och organen jämfört med den mänskliga anatomin, kan demonstration av tekniken i svinmodellen hjälpa till att mest exakt extrapolera detta till en mänsklig miljö. Den här artikeln syftar till att beskriva de viktigaste kirurgiska tips och tricks som måste följas för att säkerställa en högre framgångsgrad för transplantation av detta mycket mottagliga organ i en svin 3-dagars överlevnadsmodell.

Introduction

Under de senaste decennierna har det skett betydande framsteg i perioperativa hanteringsstrategier och kirurgiska tekniker som leder till utvecklingen av bukspottkörteltransplantation till en av de mest lovande strategierna för behandling av diabetes mellitus med njursjukdom i slutstadiet (vanligtvis i samband med njurtransplantation)¹ . Komplikationer som transplantatpankreatit, ischemi-reperfusionsskada och vaskulär trombos är dock fortfarande de största utmaningarna att övervinna för att säkerställa framgångsrika resultat, mer i de mer skadade utökade kriterierna^{transplantat 2}. Dessutom är bukspottkörteltransplantat de vanligaste kasserade transplantaten från upphandling och har den lägsta utnyttjandegraden (9%) för något organ³. Därför syftar maskinperfusion till att ge en optimal homeostatisk miljö till bukspottkörteltransplantatet med målet att öka transplantatutnyttjandegraden, liknande vad som har uppnåtts vid lever-, njur- och lungtransplantation⁴. Porcina pankreasanatomin är komplex när det gäller dess lobulära arkitektur (bestående av tre lober), dess förlängningar runt mesenterico-portalaxeln, dess mesenteriska vaskulära variationer (i 40% -50%) och dess känsliga vaskulära kanaler längs C-slingan i tolvfingertarmen⁵. Dessa anatomiska attribut bidrar till en utmanande dissektion i både hämtning av pankreato-duodenaltransplantatet och mottagarens pankreatektomi för att inducera ett iatrogent apankreasdiabetestillstånd, dvs kirurgiskt inducerat tillstånd av diabetes mellitus med en fastande glukosnivå över 8 mmol / L. Baserat på dessa egenskaper ger porcint pankreatektomi med transplantation närmaste möjliga replikation av tekniken som kan utföras hos människor som en definitiv behandling mot slutstadiet diabetes mellitus. Denna artikel syftar till att täcka följande aspekter: (i) översikt över perioperativ svinvård under mottagarens pankreatektomi och bukspottkörteltransplantation; (ii) tekniska steg för steg detaljer om mottagarens pankreatektomi och implantation av pankreato-duodenaltransplantatet och (iii) tips och tricks för givar- och mottagarpankreasoperation i svinmodeller för att minimera transplantat- och mottagarskada.

Protocol

Protokollet fick etiskt godkännande från Animal Care Committee, Toronto General Research Institute. Djur fick human vård i enlighet med National Society of Medical Research och Guide for the care of laboratory animals, National Institute of Health (NIH), Ontario, Kanada. För denna studie användes 15 veckor gamla obesläktade Yorkshire manliga svin, som väger 40-50 kg.

OBS: Hela protokollet för studien är uppdelat i följande huvudsteg: (i) Organhämtning och förberedelse av bakbordet; (ii) Mottagarens totala pankreatektomi och (iii) transplantatimplantation. Hela operationen av givare och mottagare görs på 1 dag.

1. Hämtning av donatororgan och förberedelse av bakbordet

OBS: Metoden för organhämtning har beskrivits i ett separat protokoll⁶. Protokollet beskrivs dock i korthet här tillsammans med några ytterligare hempunkter som är specifika för den kirurgiska tekniken (kirurgiska tips som är relevanta för givaroperation).

1. Kort sagt, bedöva donatorgrisen och säkra luftvägarna och central venkateter (beskrivs nedan i mottagarens pankreatektomiavsnitt). Snitta och exponera inälvorna. Utför aortocaval dissektion och mobilisering tills bifurkationen i iliac kärl.
2. Tarmhantering: Svin tunntarmen är lång och slingrig, och tjocktarmen är mestadels utspänd. Se till att flytta tarmslingorna i sin anatomiska position efter varje steg i givaroperationen för att säkerställa adekvat perfusion och undvika risken för mesenterisk vridning.
3. Hilar dissektion: Ligate och dela artärgrenarna och gallgången för att exponera portalvenen. Dissekera hilum (hepato-duodenal ligament) så högt / distalt som möjligt för att undvika risken att skada de små vaskulära kanalerna som perfuserar den överlägsna aspekten av pankreato-duodenalregionen. Börja skelettisera kärlen i en höger till vänster sekvens, tills den främre ytan av portalvenen ligger bar.
4. Aorto-caval dissektion: Exponera den supra-hepatiska infra-membrandelen av aortan genom att dela diafragman crura. Undvik dissektion av den sämre vena cava runt pankreato-duodenallunden. Använd njurartärerna på båda sidor som den markerade övre gränsen för dissektion.
5. Exponera bukspottkörteln genom att öppna den mindre säcken. Ligate och dela njurartärerna. Kanylera den infrarenala aortan och anslut till University of Wisconsin (UW) lösning för spolning.
6. Ligate supra-hepatisk aorta och klämma. Spola med 1,5 L-2 L UW-lösning för att säkerställa adekvat spolning av tarm och bukspottkörtel (tydligt av blekhetens visuella utseende). Under in situ-spolning av organet, flytta tunntarmen och tjocktarmen i följd till mittlinjen för att säkerställa ingen mesenterisk vridning. Detta steg säkerställer enhetlig spolning av tarmen och bukspottkörteln med UW (University of Wisconsin) -lösningen och är viktigt att komma ihåg.
7. Snitta portalvenen och infrahepatisk vena cava samtidigt efter att spolningen startats för att släppa ut det venösa utflödet. Täck buken med is för att säkerställa kall perfusion. Dissekera organet (pankreatoduodenalt transplantat med delar av retroperitoneum, psoas, mjälte och binjure) i massor.
8. Kall dissektion: Starta mobilisering av transplantatet från lateral till medial riktning, från bukspottkörtelns svans till korsningen mellan huvudet och kroppen, genom skarp dissektion av fascia mellan bukspottkörteln och tjocktarmen. När du utför detta steg, håll bukspottkörteln genom dess retroperitoneala täckning med pincett och be assistenten att ge motdragning på tjocktarmen mot foten.
9. Mesenterisk klämning: Efter att ha delat den tunna vävnaden runt bukspottkörteln, duodenojejunal slinga och tjocktarmen, be assistenten att slinga runt den mesenteriska pedikeln och dra tjocktarmslingan kaudalt. Detta kommer att säkerställa avgränsning av mesenteriet och säker placering av klämman för att dela de mesenteriska stora kärlen i följd utan att skada bukspottskörtelparenkymen.
10. Fullständig extra-peritoneal dissektion av transplantatet: Efter att ha delat de mesenteriska kärlen, börja hämta transplantatet genom dissektion från medial till lateral moturs, dela extrapankreasvävnaderna, inklusive pararenal fascia, binjure, manschett av IVC, psoas muskel och membran crus. Se till att ett tillräckligt plan bort från aortan för att undvika att skada de överlägsna mesenteriska och celiakiartärerna.
11. Utför bakbordsförberedelser på is. Förvara orgeln i en islåda (kall ischemitid på 5 timmar).

2. Mottagarens pankreatektomi

1. Preoperativ förberedelse
   1. Snabba djuret i minst 6 timmar före den angivna induktionstiden. Administrera en injektion innehållande midazolam (0,15 mg/kg), atropin (0,04 mg/kg) och ketamin (25 mg/kg) subkutant (SC), 15 minuter innan djuret transporteras till operationssalen (OR). Administrera buprenorfin 0,3 mg injektion med fördröjd frisättning SC 15 min före transport till operationssalen.
   2. Positionering: Placera djurets ryggläge på operationsbordet och utnyttja frambenen för att säkerställa en stabil position under operationen.
   3. Luftvägar och induktion: Ventilera djuret med en påse och mask med 3% -5% isofluran och 2-3 L syre per minut, medan du ansluter pulsoximetersonden och övervakar hjärtfrekvensen och O_2-mättnaden .
   4. Efter adekvat avkoppling, bekräftad av avslappning av käftarna och stabil syremättnad och hjärtfrekvens, be assistenten att hålla munnen öppen med tillräcklig dragkraft på djurets avslappnade övre och nedre käkar och visualisera stämbanden med hjälp av laryngoskopet. Spraya 2% lidokain för att slappna av stämbanden för att förhindra spasmer inducerade av intubation (svinens stämband är mycket vaskulära och ömtåliga!).
   5. Intubera med ett 7 mm endotrakealt rör och blås upp manschetten med 3-5 ml luft. Säkerställ rörets position med hjälp av endtidal CO 2 (ETCO₂) sond och anslut röret till ventilatorn med 14-16 andetag per minut för att uppnå en tidalvolym på 10-15 ml / kg. Sänk isofluran till 2,5 % som underhållsdos av inhalationsanestesi.
   6. Intravenös linje: Förbered operationsområdet aseptiskt med betadin och placera ett sterilt draperi. Identifiera sedan landmärket för att placera den centrala venkatetern, som är centroiden för triangeln som bildas mellan mastoidprocessen, akromionsprocessen och nyckelbenets huvud. Använd en 16 G nål för att punktera venen; Efter att ha säkerställt fritt flöde av venöst blod, uppenbart av färgen och bristen på pulsatilitet, introducera en guidewire med Seldinger-tekniken.
   7. Vidga kanalen med hjälp av den medföljande dilatorn. Byt ut styrkabeln och dilatorn med en 8,5 x 10 Fr-kateter och säkra på plats genom att suturera med en 0-0 silkesuturskärnål. Anslut IV-linjen till intravenösa antibiotika innehållande cefazolin (1 gm) och metronidazol (500 mg) följt av intravenös anestesi som görs genom propofolinfusion med en hastighet av 10 ml / h.
   8. Invasiv blodtrycksövervakning: Efter aseptisk förberedelse av operationsområdet med betadin, placera ett sterilt draperi och gör ett snitt parallellt med luftstrupen 2 cm från mittlinjen. Dissekera fibrerna i sternomastoidmuskeln och paratrakeal fascia genom trubbig dissektion med Laheys rätvinkliga pincett och hemostatiska pincett.
   9. Identifiera halsvenen lateralt till fibrerna i remmusklerna och dissekera längs muskeln som delar upp den från halspulsådern medialt med trubbig dissektion som beskrivits ovan. Identifiera artären genom dess pulsering, textur (sladdliknande) och perivaskulär plexus. Mobilisera kärlet och slinga det med två silke 2-0 slipsar.
   10. Punktera kärlet med en 16 G angiokateter med en fasad spets som pekar uppåt och dra ut den inre styletten en gång inuti kärlet. Skjut den yttre katetermanteln med Seldinger-tekniken och anslut utloppet till mätsystemet för arteriellt blodtryck (BP). Innan du ansluter den invasiva BP-monitorn, kalibrera avläsningen till noll för att säkerställa korrekt inspelning och säkra katetern på plats med silkesbanden över.
   11. Temperaturövervakning och uppvärmning: Placera temperaturregistreringen oralt. Täck över djuret med Bair-hugger värmetäcke och se till att temperaturen är 37–38 °C. Smörj ögonen med en neutral ögonsmörjgel. Måla och drapera det kirurgiska fältet
2. Kirurgiskt ingrepp
   OBS: Huden förbereds aseptiskt för alla kirurgiska ingrepp med betadinskrubb följt av placering av sterila draperier.
   1. Snitt och exponering: Gör ett snitt från xiphisternum till symfyspubis med hjälp av det rena skärläget i Bovies elektrocautery. Se till att hålla lateralt mot urinröret i den nedre delen av snittet bortom fallosen för att undvika skador. Placera den självhållande bukväggsupprullaren var försiktig så att mjälten och levern inte skadas för att optimera exponeringen av det kirurgiska fältet.
   2. Mobilisering av bukspottkörtelns huvud: Med assistenten som ger motdragning till pankreato-duodenallunden, börja med att dissekera längs det avaskulära fascialplanet mellan pankreatisk parenkym (duodenallob) och infrahepatisk IVC.
   3. Pankreasringmobilisering: Bukspottkörteln hos svinet bildar en ring runt mesenterico-portalaxeln (anslutningsloben). Dissekera längs fascian på endera aspekten av portalvenen (PV) för att säkerställa fullständig mobilisering av anslutningsloben från den överliggande PV. Det säkraste sättet är att starta dissektionen längs vardera sidan av portalvenen och separera vävnaderna runt omkring medurs eller moturs.
   4. Pankreas svansmobilisering: Därefter identifiera korsningen mellan bukspottskörteln och pararenal vävnad (ses som en vit linje) och börja dissekera svansen från den underliggande mjältvenen som håller sig nära parenkymen. Ligate och dela de små venösa bifloderna till parenchymen, var försiktig så att du inte skadar mjältvenen med silke 3/0 band.
   5. Pankreas corpus mobilisering: Dissekera längs det tunna skiktet av vävnad som skiljer parenkymet från tjocktarmen och magen, var noga med att bevara den tunna vaskulära arkaden längs den infrapyloriska regionen.
   6. Pankreato-duodenal mobilisering: Därefter separera parenkymet från tolvfingertarmens C-slinga genom skarp dissektion i pankreato-duodenallunden genom dragkraftsräknare, var noga med att bevara den tunna vaskulära arkaden längs tolvfingertarmens C-slinga.
   7. Uppdelning av bukspottkörtelkanalen: Identifiera bukspottkörtelkanalen, ligera med silke 2-0 band och dela hålla runt 3-5 mm stubbe av kanalen på duodenal C-slingan, håll dig borta från duodenal vaskulär arkad (i nära relation till kanalen).
   8. Avlägsnande av provet: Slutför den sista delen av mobiliseringen genom att dissekera parenkymet från korsningen mellan anslutningsloben, tolvfingertarmen och tjocktarmen på vardera sidan av portalvenen. Extrahera provet en-masse (figur 1) genom att dela anslutningsloben på den främre delen av PV. Uppdelning av parenkymet krävs för att extrahera provet på grund av dess omkretsläge runt PV.
   9. Se till att hemostas längs dissektionsområdena och inspektera tolvfingertarmen för eventuella skador och vaskulär trängsel (figur 2).
3. Implantation av pankreato-duodenaltransplantatet
   1. Förberedelse av transplantatet: Förbered transplantatet PV och proximala aortaänden genom att trimma kanterna för anastomos. Placera det förberedda transplantatet i organpåsen med UW-lösning på ett isbad. Ta kärnnålbiopsier från bukspottskörtelns svanslager i formalin, snäppfrys och extrahera RNA i ett senare skede. Suturera biopsiplatsen med Prolene 6-0 i en figur på 8 sätt.
   2. Aorto-caval dissektion: Börja med att identifiera rätt urinledare och dissekera längs fascia som skiljer urinledaren från retroperitonealbeläggningen över den nedre vena cava. Dissekera längs aortans laterala kant för att exponera den från den underliggande psoasmuskeln. Dissekera sedan längs interaortocavallunden för att skilja aortan från IVC.
   3. Klämtest: Säkerställ adekvat mobilisering av aorta och IVC genom ett försök med Satinskys vaskulära klämplacering. Byt position med den första assistenten och förbered det kirurgiska fältet genom att dra tillbaka tarmslingorna på vänster sida för att exponera de stora kärlen för anastomos. Placera försöksklämmorna på IVC och aorta för att ompröva en adekvat mobilisering av båda kärlen för anastomos.
   4. Venös anastomos: Efter att ha placerat den vaskulära sidobitande klämman i IVC, gör en liten öppning i kärlets främre vägg och förläng den till en tillräcklig storlek (matchad med transplantatkärlet) kraniellt och kaudalt med Potts sax. Spola lumen med hepariniserad saltlösning med den flexibla manteln på en IV-kanyl.
   5. Använd Prolene 6-0 dubbelnål, gör hörnsuturer på IVC (inifrån och ut) och transplantatportalvenen (inifrån och ut). Säkra den kaudala hörnsuturen och kör en av nålarna längs transplantatets bakre vägg och mottagarvenen på ett kontinuerligt sätt. Säkra den främre väggen på ett liknande (utifrån-in-kontinuerligt) sätt och säkra knuten i mitten av den främre väggen efter att ha spolat anastomosens lumen med hepariniserad saltlösning.
   6. De-clamping venen: Placera en Bulldogs vaskulära klämma på transplantatportalvenen, bort från anastomosen, och släpp långsamt den sidobitande klämman från mottagarens IVC. Kontrollera om venös påfyllning och någon större blödning från anastomosen.
   7. Arteriell anastomos: Placera den sidobitande klämman på aortan och var försiktig så att ländryggsgrenarna inte skadas längs kärlets bakre vägg. Instruera narkosläkaren att injicera heparin (100 E/kg kroppsvikt) och metylprednisolon (500 mg) genom den centrala venkatetern.
   8. Gör en öppning på kärlets främre vägg och förläng den kraniellt och kaudalt, var försiktig så att du inte dissekerar längs kärlväggen. Spola lumen med hepariniserad saltlösning och använd Prolene 6-0 dubbelnål, sutur den proximala änden av transplantataortan till mottagarens aortaöppning på ett kontinuerligt sätt med fallskärmstekniken. Spola lumen med hepariniserad saltlösning innan du knyter den sista knuten på kärlets främre vägg.
   9. Reperfusion: Ta hand om följande två aspekter när du utför det här steget. Först de hemodynamiska förändringarna där ett drastiskt fall i medelvärdet BP inträffar. Övervaka det invasiva BP minut till minut och utför en dostitrering av vasopressorn (norepinefrininfusion) och vätskeförspänning för att hålla målmedelvärdet BP mellan 45-50 mmHg.
   10. För det andra, behåll hemostasen. Efter avlägsnande av bulldogklämman från venen, bedöma för någon större blödning från parenkymen, para-aortaregionen och peri-portalområdet; Släpp sedan aortaklämman och kontrollera blödning från den arteriella anastomotiska platsen. Säkra blödningspunkterna med ligaturer och hemostatisk suturering. Be narkosläkaren att injicera en injektionsflaska tranexamsyra genom den centrala venkatetern.
       OBS: En viktig regel är att minimera aggressiv hantering av bukspottkörteln under denna fas av reperfusion (för att undvika transplantatödem och hematom).
   11. Tarmanastomos: Efter att ha säkerställt ingen mesenterisk vridning, isolera en slinga av jejunum, 40-50 cm från duodenojeunal korsningen, och ta den nära transplantatet. Anastomos transplantattolvfingertarmen till mottagarens jejunum på ett kontinuerligt sätt från sida till sida med polydioxanon 4-0 sutur, var noga med att säkerställa en tillräcklig luminaldiameter på 1,5-2 cm.
   12. Hemostas och biopsi efter reperfusion: Säkerställ hemostas runt transplantatet och på platserna för anastomos. Ta tre kärnnålbiopsier från bukspottskörtelns svans1 h efter reperfusionslagring i formalin, snap freeze och extrahera RNA i ett senare skede. Suturera biopsiplatsen med Prolene 6-0 i en figur på 8 sätt.
   13. Bukväggsstängning: Efter att ha bedömt för kvarhållna moppar och säkrat hemostas, sutur rectus abdominis på ett kontinuerligt sätt med Polydioxanone 0 nål och var försiktig i nedre mittlinjen för att hålla sig borta från urinröret. Stäng huden med silke 0 sutur på ett kontinuerligt sätt.
       OBS: Helst rekommenderas monofilamentsuturer (nylon); Men eftersom detta är en 3-dagars överlevnadsmodell är silke acceptabelt i dessa experimentella modeller.
   14. Spänna fast den centrala venkatetern: Skapa en subkutan tunnel på halsen och säkra den centrala venkatetern genom att begrava den under tunneln och suturera den överliggande huden med en silke 0-0 skärnål.
   15. Avlägsnande av artärkatetern: Efter att ha säkerställt ett stabilt genomsnittligt BP (40-50 mmHg) och en förbättrad trend av pH- och laktatnivåer på blodgasanalysen, ta bort artärkatetern och ligera kärlet för att säkra hemostas i nacken. Stäng den överliggande huden med silke 0 sutur på ett kontinuerligt sätt.
   16. Placera djuret och extubation: Vänd djuret sternal på en transportvagn under alla nödvändiga försiktighetsåtgärder. Observera O2-mättnad och reversering av anestesi (rörelse av lemmar, spontana andningsansträngningar, SpO₂ >95% rabatt på_O2 och ventilatorstöd) och extubera djuret. Transportera till boxen och placera djuret sternal och övervaka den hemodynamiska statusen tills den är stabil.

Figur 1: Pankreatektomiprov resekterat i massor. Notera ringen av bukspottskörtelvävnad som omger portalvenen in vivo. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 2: Bild av tolvfingertarmen. C-slingan i tolvfingertarmen med en bevarad vaskulär arkad (pilspets) jämfört med den omgivande jejunalslingan och bedömd för trängsel. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Representative Results

De perioperativa och postoperativa, upp till 3-dagars, biokemiska parametrarna från de fem överlevnadsmodellerna för bukspottkörteltransplantationer sammanfattas nedan (numrerade som PTX 1 till 5 i kronologin). Av de fem totala bukspottkörteltransplantationerna gick alla bra under 3-dagars överlevnadsperioden, vilket framgår av deras allmänna välbefinnande och bukspottskörtelskador och endokrina funktionstester. Resultaten som visas nedan är representativa för erfarenheten av en 3-dagars överlevnadsmodell av mottagarens pankreatektomi följt av pankreasallotransplantation efter statisk kylförvaring av transplantatet.

Den genomsnittliga driftstiden för pankreatektomi var 52 min (45-64 min). Eftersom detta var en hjärndöd hjärtslagande modell fanns det ingen asystolisk varm ischemifas hos givaren. Den genomsnittliga mottagarens varma ischemitid från applicering av den sidobitande cava-klämman till reperfusion av transplantatet var 49,5 min (40-55 min). Alla fem transplantat hade en kall ischemitid på 5 timmar (300 minuter) enligt studieprotokollet. Alla djur fick immunsuppression i form av 300 mg Syp cyklosporin, två gånger om dagen.

Perioperativa kliniska och biokemiska parametrar
Medelpulsen 1 h efter reperfusion var 135 slag/min (120-170 slag/min). Det genomsnittliga blodtrycket var 37 mmHg (30-55 mmHg), vanligtvis upprätthålls under täckmantel av en hög dos av norepinefrininfusion. I alla fem fallen kan norepinefrin avsmalnas och avbrytas innan djuret flyttas tillbaka till sin penna. Laktatnivåerna övervakades i operationssalen i 3 timmar efter reperfusion. Trenden visas i figur 3.

Figur 3: Serumlaktatnivåer efter reperfusion av transplantat. Trenden mättes för de första 3 h av reperfusion. Y-axeln representerar laktatvärdena (i mmol / L). Klicka här för att se en större version av denna figur.

Biokemiska parametrar för postoperativ klinisk skada och bukspottskörtelskada
Alla fem djuren var kliniskt alerta, vilket framgår av aktiv rörelse av lemmar och andningsmönster, inom 5-6 timmar efter reperfusion. Alla var aktiva, accepterade orala flöden och mediciner och passerade urin och avföring på morgonen den postoperativa dagen 1.

De postoperativa amylasnivåerna under de första 3 dagarna sammanfattas i figur 4.

Figur 4: Serumamylasnivåer efter reperfusion av transplantat. Trenden mättes under de första 3 dagarna efter transplantation. Y-axeln representerar amylasnivåerna (U / L). Klicka här för att se en större version av denna figur.

De postoperativa serumlipasnivåerna under de första 3 dagarna sammanfattas i figur 5.

Figur 5: Serumlipasnivåer efter reperfusion av transplantat. Trenden mättes under de första 3 dagarna efter transplantation. Y-axeln representerar lipasnivåerna (U / L). Klicka här för att se en större version av denna figur.

De postoperativa serumlaktatdehydrogenasnivåerna (LDH) sammanfattas nedan i figur 6.

Figur 6: LDH-nivåer i serum efter reperfusion av transplantat. Trenden mättes under de första 3 dagarna efter transplantationen. Y-axeln representerar LDH-nivåerna (U / L). Klicka här för att se en större version av denna figur.

Postoperativt glukostoleranstest
Ett 120 min IV glukostoleranstest utfördes den tredje postoperativa dagen. En dos på 50 ml innehållande 50 % dextros injicerades genom den centrala venkatetern och tiden registrerades som 0 min. Blodprover togs därefter vid 2 min, 5 min, 10 min, 20 min, 30 min, 60 min, 90 min och 120 min och bearbetades för glukosnivåer. Resten av provet centrifugerades vid 8 000 x g i 10 minuter och supernatanten förvarades i tre mikrocentrifugrör vid -80 °C. Figur 7 visar trenden för glukostoleranstestet för de fem fallen (PTX 1-5).

Figur 7: Serumglukosnivåer enligt bedömning med IV glukostoleranstest. Serumglukosnivåerna bedömdes 0-120 min med hjälp av IV glukostoleranstest och jämfördes mellan PTX 1-5. Y-axeln representerar glukosnivåerna (mmol / L). Klicka här för att se en större version av denna figur.

Discussion

Det nuvarande protokollet har utförts för att demonstrera tekniken och genomförbarheten av pankreatektomi och pankretelallotransplantation i svinmodeller. Djuren observerades under en period av 3 dagar efter transplantation för att visa tillförlitligheten hos tekniken för pankreatektomi och allotransplantation. Alla djur övervakades och vårdades i 3 dagar efter operationen med hjälp av ett standardiserat djurvårdsprotokoll av antibiotika, vätskor, smärtstillande medel, kompletterande näring och immunsuppressiva medel (dvs cyklosporin). De offrades den tredje postoperativa dagen (efter 72 timmar eller tidigare om det krävdes av klinisk försämring) med etiskt godkänd human teknik. Biopsier togs från svansen, korpusen, huvudet och tolvfingertarmen och skickades för histopatologisk analys, och de återstående sektionerna lagrades i RNA-isoleringsbuffert och snäppfrystes (- 80 °C) för senare användning.

Ett av de tidigaste försöken att framgångsrikt demonstrera induktion av iatrogen diabetes mellitus i svinmodellen genom pankreatektomi publicerades av Chaiba et al. 2011 i en kohort av 10 vita manliga svin som väger 27-33 kg⁷. Gruppen demonstrerade de anatomiska planen och landmärkena och upprättade en färdplan för framgångsrik pankreatektomi i svinmodeller. Prudhomme et al. 2020 visade genomförbarheten av diabetesinduktion och bukspottkörtelallotransplantation i deras kohort av tre manliga Susscrofa-grisar⁸. Induktionen av diabetes bedömdes med C-peptidnivåer 3 timmar efter total pankreatektomi. Medicinsk induktion av diabetes mellitus hos Yorkshire-grisar demonstrerades framgångsrikt av Grussner et al. 1993 med en dödlighet på 0% i en kohort av 67 Yorkshire lantrasgrisar⁹. Framgångsrik induktion av diabetes genom pankreatektomi bedömdes med hjälp av serumglukosnivåer, styrd av djurets kliniska välbefinnande av vår grupp (Mazilescu et al.) 2022¹⁰. Efter etableringen av framgångsrik induktion fortsatte vår grupp med pankreatal allotransplantation efter pankreatektomi i den efterföljande fasen av protokollet.

En viktig begränsning av studien är att säkerställa enhetlig replikerbarhet i alla kohorter av djuren. Detta beror främst på svinmodellens bräcklighet när det gäller att vara benägen för säsongsinfluensa, zoonos etc. Dessa faktorer kan bidra till att negativt snedvrida resultaten oavsett vilken teknik som används för operation.

De faktorer som påverkar resultatet av bukspottkörteltransplantation inkluderar preoperativa tillstånd såsom allmänt välbefinnande, kardiopulmonell status, säsongsinfektion och perioperativa tillstånd såsom transplantatets status i slutet av maskinperfusion, transplantathantering under operation, hemodynamiska förändringar vid reperfusion¹¹. Ur kirurgisk synvinkel spelar minimering av transplantathantering in vivo och ex situ en viktig roll för att säkerställa implantation av ett minimalt skadat transplantat i denna mycket osäkra transplantationsmodell¹². Modifieringar i perfusionslösningens sammansättning, dialyseringslösning och fysiologiska parametrar under maskinperfusion kan också avgöra resultatet av transplantationen och utvärderas för närvarande av gruppen. Etableringen av en framgångsrik allotransplantationsmodell i maskinparfymerade transplantat kan ytterligare bana väg för transplantat med utökade kriterier som donation efter hjärtdöd (DCD) och utökad kylförvaring (ECS) av bukspottkörteln i framtiden.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Belzer UW Cold storage solution	Bridge to life Ltd (Columbia, SC, USA)	4055
Calcium gluconate (10%)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	C360019
Composelect (blood collection bags)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	PQ31555
Heparin (10000 IU/10 ml)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	C504710
Lactated Ringer's	Baxter (Mississauga, ON, Canada)	JB2324
Percutaneous Sheath Introducer Set with Integral Hemostasis Valve/side Port for use with 7-7.5 Fr Catheters	Arrow International LLC	SI-09880
Sodium bicarbonate (8.4%)	Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON)	C908950
Solu-Medrol	Pfizer Canada Inc.	52246-14-2
Surgical retreival and transplant instrument set