אנו מתארים טכניקה חדשה להשתלת לב-ריאה בטנית הטרוטופית (HAHLT) בחולדות. תצורת ההשתלה מביאה לזרימת שתל טעונה חלקית, המאפשרת הערכה תפקודית ישירה. מודל זה עשוי לשמש למחקרים חריפים או כרוניים של תפקוד ומצב חיסוני של השתל המושתל.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
אנו מתארים טכניקה חדשה להשתלת לב-ריאה בטנית הטרוטופית (HAHLT) בחולדות. תצורת ההשתלה מביאה לזרימת שתל טעונה חלקית, המאפשרת הערכה תפקודית ישירה. מודל זה עשוי לשמש למחקרים חריפים או כרוניים של תפקוד ומצב חיסוני של השתל המושתל.
כאן, אנו מתארים טכניקה חדשה להשתלת לב-ריאה בטן הטרוטופי (HAHLT) בחולדות. תצורת השתל המושתל כוללת אנסטומוזה של הווריד הנבוב התחתון של התורם (IVC) ל-IVC המקבל, ואבי העורקים העולה של התורם (Ao) ל-Ao הבטני המקבל. אונות הריאה הימנית העליונה והאמצעית נשמרות ומתפקדות כצינורות לזרימת דם מהלב הימני ללב השמאלי.
ישנם מספר יתרונות לשימוש בטכניקה זו, והיא מתאימה למגוון רחב של יישומים. מכיוון שהשתל מושתל בתצורה המאפשרת העמסת נפח דיאמית, ניתן להעריך ישירות את תפקוד הלב in vivo. השימוש בצנתרי מוליכות לחץ-נפח מאפשר אפיון של פרמטרים המודינמיים תלויי עומס ובלתי תלויים בעומס. ניתן להמיר את השתל לתצורה טעונה על ידי החלת מהדק על IVC תת-כבדי של המקבל. אנו מתארים טכניקות כירורגיות מותאמות לניתוחים של תורם ומקבל, ואסטרטגיית הגנה אידיאלית על שריר הלב. בהתאם למטרת הניסוי, מודל זה עשוי להיות מותאם לשימוש במחקרים אקוטיים וכרוניים של תפקוד השתל, מצב חיסוני ומצבי עומס חדרים משתנים. דרכי הנשימה המוליכות לריאה המושתלת נשמרות, ומאפשרות אוורור ריאות חריף. זה מקל על ניתוח ההשפעות של הדם הוורידי והעורקי המעורב המספק זלוף כלילי לשתל.
מגבלה של מודל זה היא המורכבות הטכנית שלו. יש עקומת למידה משמעותית עבור מפעילים חדשים, שבאופן אידיאלי צריכים לקבל הדרכה בטכניקה. רקע הכשרה כירורגית הוא יתרון למי שרוצה ליישם מודל זה. למרות מורכבותו, אנו שואפים להציג את המודל בפורמט ברור וקל ליישום. בגלל הדמיון הפיזיולוגי של מודל זה להשתלה אורתוטופית, והמגוון הרחב של יישומי המחקר שלו, המאמץ המושקע בלימוד הטכניקה עשוי להיות כדאי.
מודל המכרסמים הראשון של השתלת לב בטן הטרוטופית (HAHT) תואר על ידי אבוט ועמיתיו בשנת 19641. טכניקה זו, והשינויים הבאים יושמו באופן נרחב כדי לאפיין את תפקוד השתל ואת המצב החיסוני. רוב טכניקות ה-HAHT המתוארות כוללות לב שאינו טעון נפח2,3. תוארו מודלים של HAHT הכוללים חדרים עמוסים בנפח, אך לעתים קרובות הם מוגבלים מבחינה אחת או יותר.
השתלת לב-ריאה בטנית הטרוטופית (HAHLT) עם חדר שמאלי טעון נפח (LV) תוארה בעבר. חן ועמיתיו4, ולאחר מכן איברהים ועמיתיו5 תיארו HAHLT עם אנסטומוזיס יחיד של אבי העורקים (התורם עולה לאבי העורקים הבטני המקבל). עומס הנפח היחיד המוצג לחדר במחזור זה הוא החזרת הוורידים הכליליים. אספור ועמיתיו תיארו טכניקת HAHT שבה מעגל הריאות בוטל על ידי אנסטומוזה של עורק הריאה התורם (PA) לאטריום השמאלי של התורם (LA)6. במחזור זה, זרימה ורידית לחדר הימני (RV) מתרחשת דרך SVC תורם לאנסטומוזיס IVC המקבל, ועומס ה-LV שלאחר מכן נפלט לתוך האנסטומוזיס של אבי העורקים. תפקוד הלב הוערך חלקית in vivo, וגם במבחנה באמצעות מתקן לנגנדורף. פיגיירדו ועמיתיו תיארו מודל HAHLT דומהל-7 שלנו, אך בעכברים. זרימה ורידית ל-RV מתרחשת דרך SVC התורם לאנסטומוזיס IVC המקבל. לאחר מכן הדם עובר דרך מחזור הריאה הבודד ועומס LV נפלט לתוך האנסטומוזיס של אבי העורקים. תפקוד הלב במחקר שלהם הוערך על ידי הדמיית תהודה מגנטית (MRI). וון ועמיתיו תיארו טכניקת HAHT ייחודית שבה ה-LV נטען באמצעות אבי העורקים המקבל לתורם אנסטומוזהLA 8. ה-LV, אם כן, מתמלא בלחצים מערכתיים. תפקוד הלב, והאם נפח שבץ LV נפלט מראש במודל שלהם לא הוערך.
רבות מהטכניקות שהוזכרו לעיל כרוכות בתנאי העמסת LV לא פיזיולוגיים, כולל הטכניקות שעומס ה-LV החלקי שלהן מיוצג רק על ידי החזרה ורידית כלילית. מצד שני, טכניקות רבות אכן ניגשות להעמסת LV פיזיולוגית. רוב הטכניקות הללו, כמו בטכניקה של עספור ועמיתיו, משמיטות את זרימת הדם הריאתית ומשתמשות ב-PA תורם לתרום אנסטומוזה של LA6,9. מחזור הדם שתוארה על ידי גלינאנס ועמיתיו10 משתמש בקאווה נמענת ישירות לתורם אנסטומוזיס LA, תוך השמטת זרימת הדם הריאתית והלב הימני. יוקויאמה ועמיתיו משיגים את אותו אפקט על ידי קשירת הרשות הפלסטינית של התורם ויצירת תקשורת בין-פרוזדורית בלב התורם (השמטת ריאות התורם ומחזור הלב הימני)11. המחזור של מרויאמה ועמיתיו12 כרוך באנסטומוזה בין התורם השמאלי PA לבין המקבל Ao, המאפשר מילוי LV דרך מחזור הדם הריאתי כצינור, אך למעשה מוציא את הלב הימני.
במקרים בהם התקיימו תנאי העמסה כמעט פיזיולוגיים, אנו מקדמים את הטכניקה של HAHLT בשני היבטים עיקריים. ראשית, למיטב ידיעתנו, התצורה המדויקת שאנו מדווחים עליה לא תוארה בחולדות. זהו אולי המחזור המגוון ביותר עבור חוקרים המעוניינים לחקור את הפיזיולוגיה, המבנה והאימונולוגיה של שתל הלב-ריאה המושתל. שנית, אנו מתארים כיצד ניתן לאפיין ישירות את תפקוד השתל in vivo. עבור יישום זה, ניתן להכניס צנתרים מוליכות לחץ-נפח ישירות לקודקוד ה-LV של שתל ההשתלה, המאפשר אפיון תפקודי לב מלא.
ניתן ליישם את הטכניקה המתוארת כאן במחקרים אקוטיים וכרוניים של תפקוד השתלת השתלה, בעוד שההערכה התפקודית עשויה להתבצע in vivo או in vitro. אנו מציגים מודל שבו תנאי ההעמסה יכולים להיות קרובים לפיזיולוגיים, אולם ניתן לתמרן את מידת העומס החדרי הן באופן חריף והן באופן כרוני על ידי הסטת החזרה הוורידית לכיוון השתל או הרחק ממנו. ניתן גם לתפעל את תנאי העומס לאחר העומס. מכיוון שהריאה ודרכי הנשימה שלה נשמרות בתצורת השתלה זו, החוקרים יכולים לאוורר מחדש את הריאה התורמת באופן חריף. באופן ייחודי, אוורור מחדש של הריאות משנה את הרכב הדםבאמצעות העורקים הכליליים המושתלים. בתנאים שאינם מאווררים, הדם הנפלט מאבי העורקים התורם אינו מחומצן, ומתערבב עם דם מחומצן באבי העורקים המקבל. בתנאים של אוורור חריף, הדם שנפלט הופך למחומצן. לפיכך, ניתן להשוות את תפקוד השתל בתנאים מאווררים ולא מאווררים, וגם בתנאים טעונים משתנים.
הפרוטוקול שלהלן מתאר שינויים חשובים בפעולות התורם והמקבל של HAHLT שתוארו קודם לכן. הוא גם מתאר טכניקה אופטימלית להגנה על השתל המושתל לאורך תקופת האיסכמיה (הזמן בין השתל של התורם לשתל המקבל). היתרונות של טכניקה זו כוללים מצבים פיזיולוגיים שעלולים להתקרב לאלה של שתל מושתל אורתוטופי, ומגוון רחב של יישומי חקירה. מגבלה חשובה היא המורכבות הטכנית שלו. עם הדרכה ותרגול נאותים, סביר להניח שהיתרונות של טכניקה זו יעלו על האתגרים באימוץ שלה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל בעלי החיים שוכנו וטיפלו בהתאם הלאומי והנחיות מוסדיים לטיפול ושימוש בחיות מעבדה. אישור אתיקה לפרוטוקול זה הוענק על ידי האוניברסיטה של ועדת הטיפול בבעלי חיים של קולומביה הבריטית. , חולדות זכרי Sprague-Dawley משקל בין 300-450 גר שמשו לפרוטוקול זה.
מבצע 1. התורם
2. הכנה של הלב-הריאה השתל
הערה: בעת השלמת חלק זה של ההליך, עוזר צריך להיות הרדמה המכרסם הנמען והכנה להשתלת שתל.
3. נמען מבצע
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
טכניקת HAHLT שתוארה לעיל היא טכנית מאוד ודורשת תשומת לב לפרטים. טבלת 1 מדגיש חלק מהגורמים המרכזיים הקשורים להצלחה לעומת נהלים כושלים, ויכול לשמש כמדריך לפתרון בעיות בקשיים טכניים.
אחרי אב העורקים נמען unclamped, יש לראות עורקים הכליליים השתל למלא עם דם מחומצן. בהתאם לכך, שריר הלב צריך להיות ורוד וperfused היטב. בניסויים מוצלחים מבחינה טכנית, הלב מתחיל לפעום זמן קצר לאחר reperfusion השתל. השתל יש ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הצלחה עם הטכניקה שתוארה כאן תהיה מבוססת על מספר גורמים. מפתח ביניהם יהיה הבטחת יציבות של שני חיות התורם והמקבל, אימוץ טכניקה ניתוחית קפדנית, כי הוא בטוח וקשור עם איבוד דם מינימאלי, על מנת להבטיח מעצר מלא cardioplegic עם קירור שתל אחיד, צמצום זמן איסכמי כולל, ושתל השידור-דה כראוי. כהודה לעיל, המורכבות הטכנית של הטכניקה היא המגבלה העיקרית שלה.
יש לנו מתקדם טכניקות HAHLT קודמות בכמה מובנים. השינויים שתוארו בפעילות ת...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
יש המחברים אין לחשוף.
מארק ג 'קירנס מקבל תמיכה מתכנית UBC המטפל החוקר (זכתה בקולג' המלכותי לרופאים ולמנתחים של קנדה), וUBC 4YF הדוקטורט.
ג'ון ה ויד הוא לאומי סנטוריום האגודה ומייקל סמית קרן לבריאות מחקר אמת. גיוס באמצעות CIHR. המחברים מבקשים להודות לד"ר מ 'אלארד וריצ'רד Wamboldt לסיוע שלהם עם התקנה ותחזוקה של ציוד זלוף.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Celsior Cardioplegic Soution | Genzyme | התמיסה נשמרת על קרח לאורך כל ההליך. אנו מכינים פיתרון משלנו, עם שינויים קלים. | |
| מאוורר מכרסמים | מכשיר הרווארד | דגם 683 | |
| מוניטור סימנים חיוניים | דגם Nonin | דגם 9847V | מציג SpO2 וקצב לב. |
| IV צינורית | Jelco | 3063 | 24 - 26 גרם x 3/4 אינץ'. |
| צינורות IV | CareFusion | MP9259-C | צינורות מחבר באורך קצר (18 ס"מ). |
| קליפים כירורגיים | Teleflex Medical | 001204 | Horizon טיטניום קשירת קליפסים. |
| תפרים | אתיקון, שרפוינט | LA54G, AK-0107 | סליל משי 3-0 ותפר פרולן 9-0 (חד זרוע, מחט DR5). |
| מכשירים כירורגיים | לא ישימים | לא ישים | המכשירים המשמשים הם גנריים, וניתן לרכוש אותם מכל חברת אספקה כירורגית. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.