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Artículo de método

Ventilación Normatérmica con Presión Negativa Perfusión Pulmonar Ex Situ : Evaluación de la Función Pulmonar y el Metabolismo

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DOI:

10.3791/62982

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14 de febrero de 2022

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En este artículo

Resumen

Este documento describe un modelo porcino de ventilación con presión negativa ex situ de perfusión pulmonar, incluida la adquisición, fijación y gestión en la plataforma personalizada. La atención se centra en las técnicas anestésicas y quirúrgicas, así como en la resolución de problemas.

Resumen

El trasplante de pulmón (LTx) sigue siendo el estándar de atención para la enfermedad pulmonar terminal. La escasez de órganos de donantes adecuados y las preocupaciones sobre la calidad de los órganos de los donantes exacerbadas por la distancia geográfica excesiva de transporte y los estrictos criterios de aceptación de órganos de donantes plantean limitaciones a los esfuerzos actuales de LTx. La perfusión pulmonar ex situ (ESLP) es una tecnología innovadora que se ha mostrado prometedora para atenuar estas limitaciones. La ventilación fisiológica y la perfusión de los pulmones fuera del medio inflamatorio del cuerpo donante ofrecen a ESLP varias ventajas sobre la preservación estática en frío (CSP) tradicional. Existe evidencia de que la ESLP de ventilación con presión negativa (VPN) es superior a la ESLP de ventilación con presión positiva (VPP), y el VPP induce una lesión pulmonar inducida por el ventilador más significativa, producción de citoquinas proinflamatorias, edema pulmonar y formación de ampollas. La ventaja del VPN se debe quizás a la distribución homogénea de la presión intratorácica en toda la superficie pulmonar. La seguridad clínica y la viabilidad de un dispositivo NPV-ESLP personalizado se han demostrado en un ensayo clínico reciente con pulmones humanos de donantes con criterios extensores (ECD). En este documento, el uso de este dispositivo personalizado se describe en un modelo porcino juvenil de NPV-ESLP normotérmico durante una duración de 12 h, prestando especial atención a las técnicas de manejo. Se especifica la preparación prequirúrgica, incluida la inicialización del software ESLP, el cebado y la desaireación del circuito ESLP, y la adición de agentes antitrombóticos, antimicrobianos y antiinflamatorios. Se describen las técnicas intraoperatorias de inserción de vía central, biopsia pulmonar, exsanguición, recolección de sangre, cardiectomía y neumonectomía. Además, se presta especial atención a las consideraciones anestésicas, con la inducción de la anestesia, el mantenimiento y las modificaciones dinámicas esbozadas. El protocolo también especifica la inicialización, el mantenimiento y la terminación de la perfusión y ventilación del dispositivo personalizado. Las técnicas dinámicas de manejo de órganos, incluidas las alteraciones en la ventilación y los parámetros metabólicos para optimizar la función del órgano, se describen a fondo. Finalmente, la evaluación fisiológica y metabólica de la función pulmonar se caracteriza y representa en los resultados representativos.

Introducción

El trasplante de pulmón (LTx) sigue siendo el estándar de atención para la enfermedad pulmonar terminal1; sin embargo, LTx tiene limitaciones significativas, incluyendo la utilización inadecuada de órganos del donante2 y una mortalidad en lista de espera del 40%3, que es más alta que cualquier otro trasplante de órganos sólidos 4,5. Las tasas de utilización de órganos de donantes son bajas (20-30%) debido a problemas de calidad de órganos. La distancia geográfica excesiva de transporte, agravada por los estrictos criterios de aceptación de....

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Protocolo

Los procedimientos realizados en este manuscrito cumplen con las directrices del Consejo Canadiense de Cuidado de Animales y la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio. El comité institucional de cuidado de animales de la Universidad de Alberta aprobó los protocolos. Se utilizaron exclusivamente cerdos juveniles de Yorkshire hembras de entre 35 y 50 kg. Se requirió una capacitación adecuada en bioseguridad por parte de todas las personas involucradas en los procedimientos de ESLP. En la Figura 1 se representa una descripción esquemática de todo el experimento NPV-ESLP.

1. Preparaciones prequirúrgica....

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Resultados

Al comienzo de la perfusión pulmonar y la ventilación (modo de preservación), los pulmones generalmente tendrán una presión arterial pulmonar baja (< 10 mmHg) y una baja distensibilidad dinámica (< 10 ml / mmHg) a medida que el perfusato se calienta a normotermia. Los cerdos de Yorkshire que pesan 35-50 kg generalmente resultan en pulmones que pesan 350-500 g. Durante la primera hora de VPN-ESLP, los volúmenes corrientes espiratorios medidos (TVe) son de 0-2 ml / kg, y los volúmenes corrientes inspiratorios (TVi) s.......

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Discusión

Hay varios pasos quirúrgicos críticos junto con la solución de problemas necesarios para garantizar una ejecución exitosa de ESLP. Los pulmones porcinos juveniles son extremadamente delicados en comparación con los pulmones humanos adultos, por lo que el cirujano procurador debe tener cuidado al manipular pulmones porcinos. Es fundamental intentar una técnica "sin contacto" para evitar causar trauma y atelectasia al diseccionar los pulmones. "Sin contacto" significa usar la cantidad mínima de manipulación manual de los p.......

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Divulgaciones

DHF posee patentes sobre tecnología y métodos de perfusión de órganos ex situ . DHF y JN son fundadores y accionistas principales de Tevosol, Inc.

Agradecimientos

Esta investigación fue financiada en nombre de The Hospital Research Foundation.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
0 ETHIBOND Verde 1 x 36" Endo Loop 0ETHICOND8573
2-0 SEDA Negro 12" x 18" FilamentosETHICONSA77G
ABL 800 FLEX Analizador de gases en sangreRadiómetro989-963
Adulto-Pediátrico Filtro electrostático HME - PequeñoCovidien352/5877
Filtro arterialSORIN GROUP01706/03
Backhaus Abrazadera de toallaPilling454300
Biomedicus BombaMaquetBPX-80
Bridas – Blanco 12"HUASU InternationalHS4830001
Cloruro de calcioFisher ScientificC69-500G
Cooley Retractor EsternalPilling341162
CUSHING Pinzas GutschdressingPilling466200
D-glucosaSigma-AldrichG5767-500G
Retractor Deaver Pilling481826
Pinza recta para tejido vascular DebakeyPilling351808
Debakey-Metzenbaum DisectingPilling 342202
TijerasPilling342202
Tubo endotraqueal CUFD de 9,0 mm Mallinckrodt9590EManguito desmontado para aparato ESLP
Transductor de flujoBIO-PROBETX 40
Suero de Albúmina HumanaGrifols Therapeutics
BaxterAS50
Inspire 7 M Oxigenador de membrana de fibra huecaSORIN GROUP K190690
Tubo de intercepción de 1/4" x 1/16" x 8'Medtronic3108
Tubo de intercepción de 3/8" x 3/32" x 6'Medtronic3506
Conector de tubo de intercepción de 3/8" x 1/2"Medtronic6013
MAYO Tijeras de disecciónPilling460420
Tanque de dióxido de carbono médicoPraxair5823115
Tanque de nitrógeno médicoPraxairNI M-K
Tanque de oxígeno médicoPraxair
Tevosol
PlasmaLyte ABaxterTB2544
Poole Tubo de succiónPilling162212
Fosfato de potasioFischer ScientificP285-500G
EscalaTANITAKD4063611
Membrana de soporte de silicioTevosol
Bicarbonatode sodioSigma-Aldrich792519-1KG
Cloruro de sodio 0.9%BaxterJB1324
Sorin XTRA Cell SaverSORIN GROUP75221
Sierra esternalStryker6207
Dispositivo de electrocauterio quirúrgicoKls MartinME411
Sonda de sensor de temperaturaOmniacell Tertia Srl1777288F
THAM BufferThermo Fisher Scientific15504020de UltraPureTM Transductor de
presión Tris TruWaveEdwardsVSYPX272
Catéter venoso central de dos lúmenes 7frArrowg+ardCS-12702-E
Vorse Pilling de abrazadera de tuboPilling351377
Willauer-Deaver RetractorPilling341720
Tubo de succión YankauerPilling162300
Bomba de infusión 2223708 Cámara de órganos 2014408

Referencias

  1. Chambers, D. C., et al. The international thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fifth adult lung and heart-lung transplant report-2018; focus theme: Multiorgan transplantation. The Journal of Heart and Lung Transplantation. ....

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