Dieses Protokoll beschreibt eine verbesserte Technik für die orthotope linke Lungentransplantation bei Ratten, wobei der Schwerpunkt auf der Reduzierung von Operationsschwierigkeiten und der Verbesserung der Überlebensraten liegt.
Methodenartikel
Orthotope Transplantation der linken Lunge bei Ratten
* These authors contributed equally
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Das orthotope Transplantationsmodell der linken Lunge der Ratte ist ein wesentliches Werkzeug in der Lungentransplantationsforschung. Obwohl es sich bei der Lungentransplantation um ein komplexes Verfahren handelt, wird seine Komplexität durch die Einführung der Manschettentechnik deutlich reduziert. Die meisten Chirurgen können diese Technik nach dem Training beherrschen, aber ihre Anwendung war aufgrund der langen Lernkurve und der niedrigen Überlebensrate des Modells begrenzt. Um diese Probleme anzugehen, schlagen wir eine verbesserte Technik mit hoher Wiederholbarkeit vor, die die Entnahme, Modifikation und Implantation der Spenderlunge umfasst. Im Vergleich zu bisherigen Methoden konzentrieren sich unsere Verbesserungen vor allem auf die Dissektion der Spenderlungenentnahme, die Modifikation der Spenderlunge und die Implantation der Spenderlunge. Diese Modifikation vereinfacht das Verfahren, reduziert die Betriebsschwierigkeiten und erhöht die Wiederholbarkeit. Darüber hinaus wurden die Zeiten für kalte Ischämie und warme Ischämie während des Eingriffs verkürzt, was die Erfolgsrate der Transplantation weiter verbessert. Unsere Forschung bietet eine effizientere und reproduzierbarere technische Grundlage für das Lungentransplantationsmodell von Ratten und unterstützt die zukünftige Forschung im Bereich der Lungentransplantation.
Einleitung
Die Lungentransplantation ist derzeit die einzige wirksame Behandlung von Lungenerkrankungen im Endstadium, die sich in den letzten Jahren rasant entwickelt hat. Derzeit wurden weltweit mehr als 100.000 Lungentransplantationen durchgeführt1, aber die 5-Jahres- und 10-Jahres-Überlebensraten nach einer Lungentransplantation liegen nur bei 54 % bzw. 32 %2. Im Vergleich zu anderen soliden Organtransplantationen muss die Überlebensrate nach einer Lungentransplantation verbessert werden3. Verschiedene schwerwiegende Komplikationen nach einer Lungentransplantation sind die Schlüsselfaktoren, die die Überlebensrate der Empfänger beeinflussen, darunter die Dysfunktion des primären Transplantats, die akute Abstoßung, die chronische Dysfunktion des Lungentransplantats und die Lungeninfektion 4,5. Das Modell der Rattenlungentransplantation ist ein wertvolles Instrument zur Untersuchung dieser Fragen, aber seine breite Einführung wurde durch technische Schwierigkeiten behindert. Obwohl das Verfahren von mehreren Labors berichtet wurde, ist es mit einer steilen Lernkurve, hohen postoperativen Komplikationsraten und niedrigen Überlebensraten verbunden, was den Zugang für Forscher einschränkt.
In dieser Studie stellen wir eine verbesserte orthotope Lungentransplantationstechnik vor, die entwickelt wurde, um diese Herausforderungen zu meistern. Unsere Methode baut auf bestehenden Protokollen auf, führt aber wichtige Verfeinerungen ein, darunter die Vorbereitung der Manschette, die Dissektion der hilären Struktur, die Fixierung der Spenderlunge und optimierte Anastomosentechniken. Diese Verbesserungen ermöglichen es, dass der Eingriff von einem einzigen Chirurgen mit minimaler Ausrüstung durchgeführt werden kann, die Anastomosenschwierigkeiten reduzieren, die Zeiten für kalte und warme Ischämie verkürzen und letztendlich die Erfolgsrate des Modells erhöhen. Dieser Ansatz zielt darauf ab, eine robustere und reproduzierbare Grundlagenforschung in der Lungentransplantation zu unterstützen.
Protokoll
Alle Tierversuche wurden von der Tierethikkommission der Guangzhou Lai'an Technology Co., Ltd. genehmigt (Genehmigung Nr. G2024129). Das Experiment wurde an männlichen Lewis-Ratten im Alter von 6-8 Wochen und einem Gewicht von 250-300 g durchgeführt. Die Ratten wurden unter einem 12-stündigen Hell-Dunkel-Zyklus (Licht: 25 Lux) aufgezogen und hatten freien Zugang zu Futter und Wasser.
1. Bereiten Sie die Manschetten vor (Abbildung 1)
- Bereiten Sie 14 g und 16 g intravenöse Katheter und Klingen vor (Abbildung 1A).
- Schneiden Sie intravenöse Katheter mit einer Klinge in eine Manschette mit einem Schwanz. Teilen Sie jede Manschette in einen Körper (2-3 mm Länge) und einen Schwanz (2-3 mm Länge) auf (Abbildung 1B).
- Erzeugen Sie oberflächliche Kratzer auf dem Manschettenkörper, um die Reibung für die Nahtfixierung zu erhöhen.
HINWEIS: Bewahren Sie 16-G-Manschetten für Anastomosen der Pulmonalarterie (PA) und der Lungenvene (PV) auf und reservieren Sie 14-G-Manschetten für Bronchienverbindungen (Br) (Abbildung 1C).
2. Entnahme der Spenderlunge (Abbildung 2)
- Betäuben Sie die Spenderratte durch intraperitoneale Injektion von Pentobarbital (80 mg/kg). Positionieren Sie die Ratte in Rückenlage auf dem Operationstisch mit angehobenem Kopf und gesenktem Schwanz und überstrecken Sie den Hals.
- Ziehen Sie die Zunge nach außen und oben zurück und positionieren Sie dann eine OP-Lampe vor dem Hals als lokalisierte Lichtquelle, um eine klare Visualisierung der Glottalöffnung zu erzielen (Abbildung 2A).
- Führen Sie eine 14 G intravenöse Kanüle durch die Stimmritze in die Atemwege ein.
- Stellen Sie das Ventilator auf den druckgeregelten Modus, geben Sie die Gewichtsparameter ein, stellen Sie den Druck auf 15 cmH2O ein und schließen Sie das Ventilator an.
- Prüfen Sie, ob das Heben und Senken des Brustkorbs mit der Beatmungsfrequenz übereinstimmt, um sicherzustellen, dass sich der intravenöse Katheter in den Atemwegen befindet.
- Fixieren Sie die Gliedmaßen und den Kopf, desinfizieren Sie Brust und Bauch, heben Sie die Bauchhaut mit einer Pinzette an und schneiden Sie mit einer Schere die Haut von Bauch, Brust und Vorderseite des Halses ab.
- Machen Sie einen Mittellinienschnitt, schneiden Sie die Bauchdecke und injizieren Sie Heparin in einer Dosis von 1.000 IE/kg 3 Minuten lang durch die freiliegende Bauchhöhle, um eine systemische Heparinisierung zu gewährleisten.
- Schneide das Zwerchfell ab und schneide die Brusthöhle von der Mitte des Brustbeins aus. Fixieren Sie die Brustwand auf beiden Seiten mit Hämostaten. Entfernen Sie den Thymus und legen Sie die anatomische Struktur der Organe der Brusthöhle vollständig frei.
- Schneiden Sie nacheinander die obere Hohlvene, die untere Hohlvene und die linke und rechte Ohrmuschel ab. Injizieren Sie kalte Kochsalzlösung mit einer 20-ml-Spritze langsam (~1 min) in die Wurzel der PA für eine Niederdruckperfusion, bis die Spenderlunge vollständig weiß wird (Abbildung 2B).
- Klemmen Sie das Br der Spenderlunge mit einer hämostatischen Pinzette fest. Heben Sie das Br an und schneiden Sie das Gewebe ab, das mit der Spenderlunge verbunden ist. Nehmen Sie das Spenderherz und die Lunge en bloc heraus und weichen Sie sie in vorgekühlter Kochsalzlösung ein (Abbildung 2C).
HINWEIS: Das Abklemmen von Br, während sich die Spenderlunge im inspiratorischen Zustand befindet, kann sicherstellen, dass die Alveolen der Spenderlunge nicht kollabieren.
3. Modifikation der Spenderlunge (Abbildung 3)
- Positionieren Sie den Herz-Lungen-Block unter dem Mikroskop auf Eis. Fassen Sie die Luftröhre mit einem Blutstillstand und fixieren Sie sie in Plastilin.
- Decken Sie die linke und rechte Lunge mit nassem, sterilem Linsenpapier ab, trennen Sie die linke und rechte Lunge so weit wie möglich und legen Sie die anatomische Struktur des Lungenhilums vollständig frei.
- Trennen Sie PA, Br und PV unter dem Mikroskop mit einer Pinzette und ligatieren Sie das Br in der Nähe der Lunge mit 6-0 chirurgischen Nähten (Abbildung 3A-C).
- Extrahieren Sie PA, Br und PV aus der Manschette aus 16 G, 14 G bzw. 16 G venöser Eindruckmanschette. Befestigen Sie die Rohrwände mit 8-0 an der Manschette chirurgische Nähte (Abbildung 3D-F).
- Bewahren Sie die modifizierten Spenderlungen in Kochsalzlösung auf, positionieren Sie sie auf Eis und warten Sie auf die Implantation.
4. Implantation der Spenderlunge (Abbildung 4)
- Die Empfängerratten werden mit einer intraperitonealen Injektion von Pentobarbital (70 mg/kg) anästhesiert und nach der gleichen Methode wie in den Schritten 2.1-2.3 intubiert.
- Enthaaren Sie die linke Thoraxregion des Empfängers, positionieren Sie den Empfänger in der rechten lateralen Dekubitushaltung auf einem thermostatischen Operationstisch und desinfizieren Sie das Operationsfeld mit 75%igem Alkohol.
- Machen Sie einen Schnitt durch die Haut und die Brustwand an der Stelle, an der der apikale Impuls am stärksten ausgeprägt ist (im vierten Interkostalraum), um in die Brusthöhle einzudringen.
- Verwenden Sie einen Lidretraktor, um die Brusthöhle zu öffnen. Schieben Sie die linke Lunge vorsichtig mit einem feuchten Wattestäbchen zur Seite, um das untere Lungenband freizulegen, und durchschneiden Sie dann das Band scharf.
- Fassen Sie die linke Lunge mit einer Zange und ziehen Sie sie außerhalb der Brusthöhle zurück. Sichern Sie den Lungenhilum mit einem Blutstiller und fixieren Sie ihn am ventralen Thoraxschnitt. Verwenden Sie Modelliermasse, um das Blutstillen auf der Empfängerseite weiter zu stabilisieren (Abbildung 4A).
- Entfernen Sie das Gewebe um die linke Lunge, präparieren Sie den Lungenhilum und trennen Sie PA, PV und Br.
- Klemmen Sie die proximalen Enden von PA, Br und PV mit Gefäßklemmen ein (Abbildung 4B).
- Verwenden Sie 8-0 chirurgisches Nahtmaterial zur Vorbindung von PA, Br und PV des Empfängers, um eine schnelle Anastomose während der Lungenimplantation des Spenders zu gewährleisten (Abbildung 4C).
- Schneiden Sie eine Plattform an der linken Lunge des geklemmten Empfängers ab, um die Platzierung der Spenderlunge zu erleichtern. Machen Sie einen kleinen Schnitt am distalen Ende der PA, Br und PV des Empfängers (Abbildung 4D).
- Spülen Sie PA und PV mit heparinisierter Kochsalzlösung, um die Bildung von Thrombus zu verhindern (Abbildung 4E).
- Nehmen Sie die Spenderlunge aus dem Eis und legen Sie sie auf die linke Lungenplattform des Empfängers. Heben Sie eine Seite der Schnittöffnung mit einer Pinzette an, implantieren Sie dann nacheinander die Manschetten des PA, Br und PV in den Empfänger und ligieren Sie sie (Abbildung 4F,G).
HINWEIS: Die Sequenz der Anastomose sollte wie folgt durchgeführt werden: Zuerst anastomosieren Sie die PA, dann die Br und schließlich die PV. - Öffnen Sie den mikrohämostatischen Clip und beobachten Sie, wie sich die Spenderlunge allmählich von weiß nach rot verändert. Untersuchen Sie die Anastomosenstelle und stellen Sie sicher, dass keine Blutungen auftreten (Abbildung 4H).
- Entfernen Sie die linke Lunge des Empfängers und führen Sie die Spenderlunge wieder in die Brusthöhle zurück (Abbildung 4I,J).
- Erhöhen Sie den Beatmungsdruck entsprechend, um eine ausreichende Ausdehnung der Alveolen in der Spenderlunge zu gewährleisten.
HINWEIS: Im druckgesteuerten Beatmungsmodus sollte der Druck 25 cmH2O nicht überschreiten. Während des Eingriffs werden die Parameter des Beatmungsgeräts auf der Grundlage des Zustands des Empfängers angepasst. Wenn der Empfänger eine keuchende Atmung zeigt, deutet dies auf das Vorhandensein einer Hypoxie hin, und die Beatmungsparameter sollten umgehend entsprechend angepasst werden. - Wischen Sie die Brusthöhle mit einem sterilen Wattebausch trocken und verschließen Sie sie Schicht für Schicht (Abbildung 4K).
- Warten Sie, bis der Empfänger allmählich seine Spontanatmung wiedererlangt hat, entfernen Sie dann das Beatmungsgerät und beobachten Sie. Wenn die spontane Atemfrequenz etwa 100 Mal pro Minute erreicht, entfernen Sie den Endotrachealtubus (Abbildung 4L).
HINWEIS: Anzeichen, die darauf hinweisen, dass der Empfänger nach Wiedererlangung der Spontanatmung bereit für die Entfernung des Beatmungsgeräts ist, sind die Bewegung der Schnurrhaare, die Bewegung der Gliedmaßen und eine unregelmäßige Atemkurve auf dem Display des Beatmungsgeräts. - Halten Sie die Empfänger in Einzelkäfigen mit freiem Zugang zu Futter und Wasser und halten Sie die Temperatur bei ~22 °C.
- Verabreichen Sie den Empfängern an 3 aufeinanderfolgenden Tagen subkutane Injektionen von Meloxicam (5 mg/kg), um die Schmerzen zu lindern.
Ergebnisse
Wir haben die Operationszeit jedes Schritts im Prozess der Lungentransplantation bei 30 Ratten aufgezeichnet. Der Zeitpunkt der Vorbereitung der Manschette, die Entnahme der Spenderlunge, die kalte Ischämie und die warme Ischämie sind in Tabelle 1 dargestellt. Mit unserer verbesserten Methode erreichte die Erfolgsrate der Transplantationsoperation nach einer Vorschulung 100%. Diese Technologie kann die spätere Erforschung von Komplikationen nach einer Lungentransplantation unterstützen. Wir nutzen diese Technologie seit mehr als 2 Jahren. Die folgenden Abbildungen zeigen unseren Prozess von der Herstellung der Manschette (Abbildung 1), der Extraktion der Spenderlunge (Abbildung 2C), der Modifikation der Spenderlunge (Abbildung 3) bis hin zur Implantierung der Spenderlunge (Abbildung 4) und der Auswertung der Operationsergebnisse (Abbildung 5). Sechs Monate nach der syngenen Transplantation führten wir bei den Empfängern eine Computertomographie (CT) und eine pathologische Bewertung durch. Wir stellten fest, dass die Beatmung der transplantierten Lunge in der CT-Bildgebung gut war, ähnlich wie in der Scheinoperationsgruppe (nur Thorakotomie ohne Lungentransplantation); Es gab keinen signifikanten Unterschied im makroskopischen Erscheinungsbild der ex vivo-Lunge zwischen der Schein-Operationsgruppe und der autologen rechten Lunge, und es wurden keine offensichtlichen pathologischen Veränderungen in den Ergebnissen der Hämatoxylin-Eosin (HE)-Färbung gefunden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass unsere orthotope Lungentransplantation in der linken Lunge der Ratte erfolgreich war, und die Reife dieser Technologie legte den Grundstein für die Konstruktion anderer Krankheitsmodelle nach der Lungentransplantation.
Abbildung 1: Vorbereitung der Manschette. (A) Unterschiedliche Größen von IV-Kanülen und Manschettenschneideklingen. (B) 5-fache Vergrößerung. Schneiden der Manschette unter dem Mikroskop. Maßstabsleiste = 1 mm. (C) Manschetten für PA (16 G), PV (16 G) und Br (14 G). Abkürzungen: IV = intravenös; PA = Lungenarterie; PV = Lungenvene; Br = Bronchien. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 2: Entnahme der Spenderlunge. (A) endotracheale Intubation des Spenders. (B) Lungenperfusion des Spenders. (C) Legen Sie die saubere, durchblutete Spenderlunge auf Eis. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 3: Modifikation der Spenderlunge. (A) Befreien Sie die PA. (B) Befreien und ligieren Sie das Br. (C) Befreien Sie das PV (D-F) Befestigen Sie PA, Br und PV nacheinander an der Manschette. Alle mikroskopischen Bilder wurden mit einer 5-fachen Vergrößerung aufgenommen. Maßstabsleiste = 1 mm. Abkürzungen: PA = Lungenarterie; PV = Lungenvene; Br = Bronchien. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 4: Implantation der Spenderlunge. (A) Der Empfänger wurde auf dem thermostatischen Operationstisch fixiert; die Brustwand wurde geöffnet; und die linke Lunge wurde zurückgezogen und auf dem Schnitt fixiert. (B) Befreien und blockieren Sie die hilaren Strukturen. (C) Vorgebundener chirurgischer Knoten. (D) Machen Sie einen kleinen Schnitt am distalen Ende von PA, Br und PV. (E) Spülen mit heparinisierter Kochsalzlösung. (F,G) Anastomose von PA, Br und PV in Sequenz. (H) Öffnen Sie den hämostatischen Clip, um die Beatmung und die Durchblutung zu ermöglichen. (I) Resektion der linken Lunge des Empfängers. (J) Bringen Sie die Spenderlunge wieder in die Brusthöhle zurück. (K) Schließen der Truhe. (L) Warten auf das Aufwachen des Empfängers. Alle mikroskopischen Bilder wurden mit einer 5-fachen Vergrößerung aufgenommen. Maßstabsleiste = 1 mm. Abkürzungen: PA = Lungenarterie; PV = Lungenvene; Br = Bronchien. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 5: Bewertung nach der Transplantation. In der Schein-OP-Gruppe wurde nur eine Thorakotomie ohne Transplantation durchgeführt. Die CT-Bildgebung und die pathologische Auswertung der Proben wurden 6 Monate später durchgeführt. Die Transplantationsgruppe erhielt eine syngene Transplantation und wurde 6 Monate später einer CT-Bildgebung und pathologischen Untersuchung unterzogen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
| Verfahren | Betriebszeit (min) |
| Vorbereitung der Manschette | 3,2±0,38 kg |
| Lungenentnahme durch Spender | 9,85±0,60 kg |
| Kalte Ischämie | 29.96±2.77 kg |
| Warme Ischämie | 12.62±14.35 Uhr |
Tabelle 1: Operationszeit der einzelnen Verfahren. Manschettenvorbereitung: die Gesamtzeit, die benötigt wird, um drei Manschetten herzustellen (einschließlich Manschetten für PA, PV und Br), Entnahme der Spenderlunge: die Zeit, die benötigt wird, um die Spenderlunge vom Spender zu entfernen. Kalte Ischämie: die Dauer, für die die Spenderlunge auf Eis gehalten wird. Warme Ischämie: die Zeit, die von der Entnahme der Spenderlunge aus dem Eis bis zur Reperfusion vergeht. Abkürzungen: PA = Lungenarterie; PV = Lungenvene; Br = Bronchien.
Diskussion
Das Ratten-Lungentransplantationsmodell ist ein häufig verwendetes Modell im Bereich der Grundlagenforschung zur Lungentransplantation. Es kann den pathophysiologischen Prozess der menschlichen Lungentransplantation gut simulieren. Ratten haben auch die Vorteile einer schnellen Fortpflanzung und niedrigen Kosten. Mizuta et al.6 setzten 1989 erstmals die Manschettentechnologie ein, um den Schwierigkeitsgrad dieses Modells stark zu reduzieren. Aufgrund der Komplexität der Operation sind viele Forscher jedoch noch zögerlich.
Bei der Vorbereitung der Manschetten haben die meisten Forscher Manschetten mit ähnlichen Formen hergestellt. Wu et al.7 machten eine Vertiefung in der Mitte der Manschette, um zu verhindern, dass der Knoten während des Anastomosenprozesses verrutscht, aber sie brauchten zwei Personen, um die Anastomose durchzuführen, was zweifellos den Personal- und Materialaufwand erhöhen würde. Einige Forscher modifizierten auch den Schwanz der Manschette, um ihn glatter zu machen8, aber sie entfernten den Schwanz der Manschette nicht, bevor sie die Manschette in den Empfänger implantierten, was es der Manschette leicht machte, Blutgefäße und Atemwege im Empfänger zu verdrehen oder zu falten.
In Bezug auf die Auswahl der Manschettengröße haben frühere Studien vorgeschlagen, dass eine 18-G-Manschette für die PA verwendet werden sollte, wenn das Gewicht des Empfängers weniger als 270 g beträgt, und eine 16-G-Manschette verwendet werden sollte, wenn das Gewicht des Empfängers 270 g übersteigt9. Einige Forscher verwenden auch einheitlich eine 18 G Manschette 7,10. In Bezug auf die Modifikation der Spenderlunge legten Tian et al.8 die Spenderlunge in eine selbst entworfene Kulturschale, um die Lungenblutgefäße und Br zu fixieren und so ihre Fixierung an der Manschette zu erleichtern. Diese Methode erfordert jedoch eine spezielle Gefäßklemme und hat keinen Vorteil bei der Verkürzung der kalten Ischämiezeit der Spenderlunge. Im Prozess der Empfängeranastomose haben neuere Studien über eine Pendelanastomosenmethodeberichtet 8. Diese Methode stellt jedoch hohe Anforderungen an Instrumente und Geräte. Anfänger finden es oft schwierig, einige wichtige Geräte zu beschaffen und sind dem Risiko einer langen Anastomosenzeit und sogar eines Gefäßrisses aufgrund der hohen Spannung während des Anastomosenprozesses ausgesetzt.
Einige Forscher führen die PV-Anastomose zunächst während des Anastomosenprozesses durch. Sie glauben, dass die PV-Anastomose der schwierigste Schritt ist. Durch die Anastomosierung der PV kann sichergestellt werden, dass die Spenderlunge genügend Platz hat, um sich zu bewegen. Da das PV jedoch zäher ist als das Br und PA, führt dies bei der Anastomosierung des Br und PA10 zu dem Risiko, dass die PV-Manschette abfällt oder sogar venös reißt. Einige Forscher haben versucht, die Spannung während der Anastomose zu reduzieren, indem sie die richtige halbliegende Position 8,11 oder die Rückenlage verwendeten. Die Methode der Polsterung des rechten Brustkorbs verändert jedoch den Winkel des Endotrachealtubus und erhöht den Atemwegsdruck7. Die oben genannten Forscher haben Innovationen in der Herstellung von Manschetten, der Modifikation der Spenderlunge und der Implantation der Spenderlunge vorgenommen. Obwohl dieses Modell von vielen Forschern verbessert wurde, wurde es nicht weit verbreitet und angewendet.
In unserer Studie haben wir Verbesserungen bei der Manschettenproduktion, der Modifikation der Spenderlunge und der Spenderlunge vorgenommen, in der Hoffnung, dass die Forscher dieses Modell schneller beherrschen können. Wir haben uns für eine venöse 16-G-Verweilnadelkanüle als PA-Manschette entschieden, da die 16-G-Manschette leicht und mit besserer Zähigkeit in die Arterien anastomosiert werden kann und in der Manschette genügend Platz ist, um einen guten Blutfluss zu gewährleisten. Da die 18-G-Manschette deutlich kleiner ist als der Innendurchmesser der PA des Empfängers, ist dies für einen reibungslosen Blutfluss nicht förderlich, und während des Anastomosenprozesses ist die Manschette zu klein und es fehlt an ausreichender Reibung zwischen der PA-Wand des Empfängers, was die Schwierigkeit der Anastomose erhöht und leicht dazu führt, dass die Manschette abrutscht.
Was die Auswahl der Größe der Br- und PV-Manschetten betrifft, sind sich die meisten Forscher einig. Es ist erwähnenswert, dass die ausgewählte Br-Manschette so groß wie möglich sein sollte, um das Auftreten einer Anastomosenobstruktion zu minimieren. Bei der Behandlung der Manschette machten Hiroaki et al.6 einige Kerben auf der Oberfläche der Manschette, um die Reibung zu erhöhen, und einige Forscher verwendeten Manschetten ohne Schwänze12,13. In unserer Studie wurde eine Manschette mit Schwanz verwendet, um die Fixierung mit einer hämostatischen Pinzette zu erleichtern. Nachdem PA, Br und PV repariert waren, wurde das Heck entfernt. Diese Methode kann Zeit bei der Fixierung von PA, Br und PV auf der Manschette sparen und Schäden an den Blutgefäßen und der Spenderlunge durch die Bewegung des Manschettenschwanzes beim Empfänger nach der Anastomose verhindern.
Bei der Modifikation der Spenderlunge erhöht die komplexe anatomische Struktur die Zeit der kalten Ischämie der Spenderlunge. In dieser Studie wurden die Oberfläche und der Boden der Spenderlunge mit vorbeschnittenem sterilem Linsenpapier bedeckt, und die Spenderlunge wurde auf eine sterile Kulturschale gelegt und dann zur Modifikation auf Eis gelegt. Das sterile Linsenpapier, das die Oberfläche der Spenderlunge bedeckte, wurde leicht mit vorgekühlter Kochsalzlösung getränkt. Dies gewährleistet nicht nur die Befeuchtung der Spenderlunge und verhindert, dass die Spenderlunge durch eine Zange beschädigt wird, sondern bietet auch eine ausreichende Reibung, um die Position der linken und rechten Lunge bei der Trennung der hilären Struktur anzupassen, um die hiläre anatomische Struktur vollständig freizulegen und PA, Br und PV schnell von der dorsalen Seite der Spenderlunge zu trennen. In früheren Studien wurde Gaze auf die Oberfläche der Spenderlunge aufgetragen 7,10,14. Aufgrund des großen Spaltes in der Mitte der Gaze konnte die Spenderlunge während des Trennvorgangs leicht durch eine Pinzette beschädigt werden, was schließlich zu einem Pneumothorax führte. Unsere Methode kann die PA-, Br-, PV- und andere Strukturen schnell befreien und die kalte Ischämiezeit der Spenderlunge verkürzen.
Während der Implantation der Spenderlunge passt sich die Sicherung der linken Lunge der Empfängerin im vorderen Brustbereich besser an die anatomische Struktur der Empfängerin an. Wir reduzierten die Anastomosenspannung zwischen der Spenderlunge und den Blutgefäßen und Bronchien des Empfängers deutlich und senkten dadurch die chirurgischen Schwierigkeiten und das Risiko postoperativer Komplikationen. Darüber hinaus ist der hintere Brustraum relativ größer, was die Manipulation von chirurgischen Instrumenten und die Implantation der Spenderlunge erleichtert. Im Gegensatz dazu fixierten die meisten früheren Studien die linke Lunge des Empfängers auf der dorsalen Seite 7,8,12. Dieser Ansatz führt zu einer größeren Spannung während des Anastomosenprozesses, was die chirurgischen Schwierigkeiten und das Risiko postoperativer Komplikationen erhöht. Darüber hinaus kann der begrenzte Operationsraum in der vorderen Brusthöhle die Flexibilität von chirurgischen Instrumenten einschränken.
Schließlich erfordert dieser Ansatz eine weitgehende Retraktion der Lunge des Empfängers, was das Risiko mechanischer Verletzungen erhöhen kann. Zusätzlich haben wir die linke Lunge des Empfängers vor der Anastomose erhalten und eine Plattform darauf getrimmt. Dies ermöglichte eine bessere Platzierung der Spenderlunge und eine Anpassung ihrer Position während der Anastomose. In früheren Studien wurde der Lungenstumpf des Empfängers vor der Anastomose vollständig entfernt und PA, PV und Br mit Instrumenten zur Fixierung15 geklemmt, was leicht zu einem Gefäßriss führen konnte. Vor der Anastomose sollte eine heparinisierte Kochsalzlösung zur Gefäßspülung verwendet werden, um Blutgerinnsel zu entfernen und thromboembolische Komplikationen zu vermeiden. Dies wurde in vielen früheren Studien berichtet 7,10,16. Viele Forscher haben jedoch nicht darauf geachtet, dass während des Anastomosenprozesses leicht Luftblasen eingebracht werden können, die zu einer Luftembolie führen. Bei unserem Verfahren verwenden wir ein feines Wattestäbchen, um größere Luftbläschen aus den Blutgefäßen des Empfängers und der Spendermanschette zu entfernen und so eine Luftembolie effektiv zu verhindern. Kleinere Blasen können absorbiert werden und verursachen keine nennenswerten Probleme.
Bei der Anastomosenbehandlung wird zuerst die Lungenarterie (PA) angesprochen, gefolgt vom Bronchus (Br) und schließlich der Lungenvene. Dieser sequentielle Ansatz wird aufgrund der überlegenen Elastizität der PA strategisch gewählt, wodurch das Risiko einer Gefäßverletzung oder Manschettenverlagerung durch übermäßige Spannung während der nachfolgenden venösen Anastomose minimiert wird. Eine primäre Anastomose des PV oder Br kann für Gefäß- oder Bronchialrisse sowie für eine Manschettenmigration aufgrund von spannungsbedingten Komplikationen prädisponieren. Durch systematische Schulungsprotokolle und wiederholtes Üben hat diese optimierte Sequenz erhebliche Vorteile bei der Reduzierung der technischen Komplexität und der Verbesserung der operativen Erfolgsquoten gezeigt. Bemerkenswert ist, dass unser Ansatz eine Anastomosenerfolgsrate von 100 % erreicht hat und damit die in vergleichbaren Studien berichteten Ergebnisse übertrifft. Während der Implantation muss der Bediener nur den Rand des Schnittes mit einer Hand zurückziehen, die Spendermanschette in das Empfängerlumen einführen und mit einer Hand verknoten. Diese Technik, die das Fixieren und Verknoten mit einer Hand ermöglicht, reduziert den Personalaufwand erheblich und erhöht die chirurgische Effizienz. Auf diese Weise verbesserte unsere Studie die Methode der orthotopen Transplantation der linken Lunge der Ratte, reduzierte die Zeit und Schwierigkeit des chirurgischen Eingriffs und verbesserte die Wiederholbarkeit dieses Modells.
Offenlegungen
Diese Arbeit wurde unterstützt von der National Natural Science Foundation of China (Grant No. 82470103), dem Wu Jieping Medical Foundation Special Research Grant (Nr. 320.6750.2025-01-1), der China Medical Education Association (Grant No. ZJWYH-2023-YIZHI-003), dem klinischen epidemiologischen Forschungsprojekt des staatlichen Schlüssellabors für Atemwegserkrankungen (Förder-Nr. SKLRD-L-202504), das Guangzhou Clinical Characteristic Technology Project (Förderkennzeichen 2023C-TS10) und das große klinische Forschungsprojekt im Rahmen des Research Capacity Enhancement Program der Guangzhou Medical University (Fördernummer 2023C-TS10) GMUCR2024-01007).
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 0,9% Kochsalzlösung | Hopebio | HBPP008-100 | |
| 10 cm sterile Petrischale | Beckman | 10 cm Petrischale aus Kunststoff | |
| 16 G Führungsdraht für tracheale Intubation | Vega | - | |
| Dumont Feinpinzette #7-gebogen/11,5 cm | F.S.T | 11271-30 | |
| Augenschere 10 cm gerade scharf | Jingzhong | Y00030 | |
| Hämostatische (gebogene Vollzahnzange) Pinzette | Jingzhong | Nr. J31180 | |
| Heparin-Natrium-Lösung | Leagene | Nr. R10119 | |
| Introcan-Nadel 14 G Schmetterlingsnadel | B.Braun | Artikel-Nr.: 4254210B | |
| Introcan-Nadel 16 G Schmetterlingsnadel | B.Braun | Artikel-Nr.: 4254171B | |
| LED-Doppelfaser-Kaltlichtquellenlampe | RWD | 76312 | |
| Reinigungspapier für Brillengläser | Kimberly | 34155 | |
| Lewis-Ratten | Guangzhou Dean Gene Technology Co., LTD. (Guangzhou, China) | ||
| Medizinische Wattestäbchen | Gewinner/Wenjian | 10 cm x 50 Stück | |
| Medizinischer Nadelhalter | Chenghe | - | |
| Medizinische sterile Spritze | Gewinner/Wenjian | 20 ml | |
| Medizinische OP-Schere 12,5 cm gerade scharf | Pulun | PL1251 | |
| Medizinisches Klebeband | Wenxian | 1527 | |
| Medizinische Gewebezange | RWD | Nr. J30607 | |
| Medizinischer Titan-Lidretraktor | Youdikang | - | |
| Mikrogekrümmte Pinzette | Jingzhong | JzCrWA3050 0,3/140 mm | |
| Mikrovaskuläre hämostatische Pinzette 12,5 cm gebogen | Jinzhong | Nr. W40350 | |
| Mikrovaskuläre hämostatische Pinzette 12,5 cm gerade | Jinzhong | Nr. W40340 | |
| Mikro-CT | Pinseng | SNC-100 | |
| Miniatur-Gefäßclips | F.S.T | 18055-06 | |
| Mehrkanal-Anästhesiegerät für Kleintiere | RWD | R550 | |
| Neurochirurgisches Gerinnungskit, Gerinnungskit | F.S.T | 18010-00 | |
| Pentobarbital-Natrium | Sigma | Nr. P3761 | |
| Spitz zulaufende Wattestäbchen | Andere | 1000 Teile | |
| Ratten-/Maus-Intubationsplattform | Puxin | - | |
| Ratten-/Maus-Wasserbadsystem (intraoperativ) 10-65 ° C Temperiergerät, 310 x 290 MM, 220 V | Huayang | 36-0041 | |
| Shanghai Golden Bell medizinische mikroskopische Pinzette Mikroskopische feine Pinzette gerade Biegung Mikrohand chirurgische Instrumente Mikroskopische Instrumente Mikroskopische Instrumente | Jingzhong | WA1020 | |
| Shanghai Pudong Jinhuan Medical Resorbierbare chirurgische Nähte Sterile Nähte mit Nadelimplantation Lifter (4-0) | Shanghai Pudong Jinhuan | 473445 | |
| Beatmungsgeräte für Kleintiere | Kent Scientific | RoVent Jr | |
| Isolationssystem für Wasserbäder für Kleintiere | HUAYON | TG-TP-BL | |
| Federschere (groß) | Jing Zhong | JzCrWA1020 | |
| Medizinische Mückenzange aus Edelstahl | Jiate | LZ1021 | |
| Stahl flacher Griff gebogen nicht verzahnt 0,3 Zähne | Zhenbang (Medizin) | Verzahnt mit Haken/Plattform zum Binden | |
| Flacher Griff aus Stahl, gerade, nicht verzahnt, 0,3 Zähne | Zhenbang (Medizin) | Verzahnt mit Haken/Plattform zum Binden | |
| Sterile Wattebällchen | Boshengtianai | Kleinformat | |
| Sterile Gaze | Hisern | 6 cm x 8 cm | |
| Naht mit Nadel | Lingqiao | 8-0 | |
| Naht mit Nadel | Lingqiao | 6-0 | |
| Pinzette Dumont #5 Pinzette, gerade | F.S.T | 11254-20 | |
| Ultraleichte Tonerde | Bokee | CQNT-24 | |
| Halterung für Gefäßklemmen | RWD | Nr. R34001-14 |
Referenzen
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Nachdrucke und Genehmigungen
