אנו מדגימים כיצד ליצור מודל מורין של השתלת שורש ריאתי לתוך אבי העורקים היורד כדי לדמות את הליך רוס. מודל זה מאפשר הערכה לטווח בינוני/ארוך של שיפוץ השתלת ריאות במצב מערכתי, המייצג את הבסיס לפיתוח אסטרטגיות טיפוליות לקידום הסתגלותו.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
אנו מדגימים כיצד ליצור מודל מורין של השתלת שורש ריאתי לתוך אבי העורקים היורד כדי לדמות את הליך רוס. מודל זה מאפשר הערכה לטווח בינוני/ארוך של שיפוץ השתלת ריאות במצב מערכתי, המייצג את הבסיס לפיתוח אסטרטגיות טיפוליות לקידום הסתגלותו.
פעולת רוס למחלת שסתום אבי העורקים חזר עניין חדש בשל התוצאות לטווח ארוך יוצא מן הכלל שלה. עם זאת, כאשר מועסקים כתחליף שורש עצמאי, מתוארת ההתרחבות האפשרית של השתלת הריאות וההתארגנות הבאה של אבי העורקים. מספר מודלים של בעלי חיים הוצעו. עם זאת, אלה מוגבלים בדרך כלל לדגמי ex-vivo או לניסויים in-vivo עם דגמים בעלי חיים גדולים ויקרים יחסית. במחקר זה, ביקשנו להקים מודל מכרסם של השתלת עורק ריאות (PAG) השתלה במצב מערכתי. בסך הכל נכללו 39 חולדות לואיס בוגרות. מיד לאחר המתת החסד, שורש הריאות נקצר מבעל חיים תורם (n = 17). נמען סינגני (n = 17) ועכברושים המופעלים בזיוף (n = 5) היו מורדמים ומאווררים. בקבוצת המטופלים, PAG הושתל עם anastomosis מקצה לקצה במצב אבי העורקים בטן אינפרא כליות. חולדות המופעלות על ידי בלוף עברו רק טרנספורמציה והרדמה מחדש של אבי העורקים. בעלי חיים היו במעקב עם מחקרי אולטרסאונד סדרתיים במשך חודשיים וניתוח היסטולוגי שלאחר המוות. קוטר PAG החציוני במיקום המקורי היה 3.20 מ"מ (IQR = 3.18-3.23). במעקב, הקוטר החציוני של ה- PAG היה 4.03 מ"מ (IQR = 3.74-4.13) בשבוע אחד, 4.07 מ"מ (IQR = 3.80-4.28) ב 1 חודש, ו 4.27 מ"מ (IQR = 3.90-4.35) ב חודשיים (p<0.01). מהירות שיא הסיסטולית הייתה 220.07 מ"מ/ש' (IQR=210.43-246.41) בשבוע אחד, 430.88 מ"מ/ש' (IQR=375.28-495.56) ב-1 חודש, ו-373.68 מ"מ/ש' (IQR=305.78-429.81) בחודשיים (p=0.02) ולא הייתה שונה מהקבוצה המופעלת בלוף בסוף הניסוי (p=0.5). ניתוח היסטולוגי לא הראה שום סימן של פקקת אנדותל. מחקר זה הראה כי מודלים מכרסמים עשויים לאפשר הערכה של הסתגלות ארוכת טווח של שורש הריאות למערכת בלחץ גבוה. השתלת PAG סינגנית הממוקמת באופן שיטתי מייצגת פלטפורמה פשוטה וישימה לפיתוח והערכה של טכניקות כירורגיות חדשניות וטיפולים תרופתיים כדי לשפר עוד יותר את התוצאות של פעולת רוס.
היצרות שסתום אבי העורקים המולדת היא תת קבוצה של מחלת לב מולדת המאופיינת בחסימה של מערכת החדר השמאלית שבה הנגע ממוקם ברמה valvular. המום משפיע על כ 0.04-0.38 לכל 1000 לידות חיות1.
האפשרויות הזמינות לתיקון הן רבות, שלכל אחת מהן יתרונות וחסרונות משלה. עבור חולים המתאימים לתיקון דו-חדרי2, הגישה עשויה להיות מכוונת לתיקון שסתום (valvulotomy מלעורי או כירורגי) או להחלפתו3. האחרון מועדף כאשר שסתום אבי העורקים נחשב בלתי ניתן להצלה; עם זאת, האפשרויות הזמינות מוגבלות עבור חולי ילדים. ואכן, שסתומים ביו-פרוסטטיים אינם מסומנים להחלפה אבי העורקים באוכלוסייה הצעירה בשל הסתיידותם המוקדמת4. מצד שני, ניוון שסתומים מכניים הוא הרבה יותר איטי, אבל אלה דורשים טיפול נוגד קרישה לכל החיים5. בנוסף, המגבלה העיקרית של תותבות אלה מיוצגת על ידי היעדר פוטנציאל צמיחה, אשר נוטה את המטופלים להמציא מחדש נוספים.
אפשרות טיפולית מעניינת באוכלוסיית הילדים היא העברת השתלה הריאתית לעמדת אבי העורקים בשם "פעולת רוס". במקרה זה, שסתום הריאות מוחלף לאחר מכן בהומוגרפט (איור 1)6. הליך זה יכול אולי לייצג את הבחירה הכירורגית הטובה ביותר לילדים כי autograft ריאתי שומר על פוטנציאל הצמיחה שלה ואינו נושא את הסיכונים של טיפול נוגד קרישה לכל החיים. יתר על כן, הליך רוס יכול להיות בעל ערך רב גם אצל מבוגרים צעירים כדי למנוע שסתום מכני או ביולוגי, בעל פוטנציאל להיות הפתרון הכירורגי הטוב ביותר.
תוצאות לאחר החלפת שסתום אבי העורקים עם autograft ריאתי מצוינים, עם הישרדות גדולה מ 98% ותוצאות טובות לטווח ארוך7. מחקרי ספרות מדווחים על חופש של 93% ו-90% מהחלפת ההומוגרפט הריאתי בגיל 4 ו-12 שנים, בהתאמה.
המגבלה העיקרית של הליך זה היא הנטייה של autograft להתרחב בטווח הארוך, במיוחד כאשר מועסק כתחליף שורש עצמאי. זה יכול לגרום אוזלת יד valvular אשר עשוי לדרוש המצאה מחדש. ואכן, מחקר המעקב הארוך ביותר שנערך עד כה מדווח על חופש מפתיחה מחדש של 88% ב-10 שנים ו-75% בגיל 209.
האפשרות ליצור מחדש פעולת רוס בסביבה ניסיונית מייצגת תנאי מוקדם בסיסי לחקור את המנגנון הבסיסי של התאמת autograft ריאתי ללחצים מערכתיים. מספר מודלים הוצעו בעבר. עם זאת, אלה מוגבלים בדרך כלל לניסויים לשעבר ויוו או מודלים בעלי חיים in-vivo עם בעלי חיים גדולים יקרים יחסית. במחקר זה, ביקשנו להקים מודל מכרסם של השתלת שתל עורק ריאות (PAG) במצב מערכתי, כשורש עצמאי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים של אוניברסיטת פדובה (OPBA, פרוטוקול מספר n° 55/2017) ואושרו על ידי משרד הבריאות האיטלקי (אישור n° 700/2018-PR), בהתאם להוראת האיחוד האירופי 2010/63/UE והחוק האיטלקי 26/2014 לטיפול ושימוש בחיות מעבדה.
1. טיפול בבעלי חיים ומודל ניסיוני
2. פרוטוקול טרום ניתוחי
הערה: יש לבצע את כל הפעולות בתנאים נקיים. השתמש בחולדות לואיס בוגרות זכר ונקבה כמקבלים ותורמים גם כן על מנת לבצע השתלה סינגנית.
3. פעולת התורם
4. השתלת עורק ריאות (PAG)
5. הליך המופעל על ידי שיים
6. טיפול ומעקב לאחר הניתוח
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה נכללו בסך הכל 39 חולדות בוגרות של לואיס: 17 בעלי חיים שימשו כתורמי PAG, 17 בעלי חיים כנמענים ו-5 כבעלי תפקידים (קבוצת ביקורת) (לוח 1). חולדות זכרים היו 22 (56%) ונשים 17 (44%); האחרונים שימשו רק בקבוצת התורמים.
לא התרחש אירוע קטלני במהלך המבצע עם 100% הישרדות. במהלך המעקב, שני בעלי חיים של קבוצת ההשתלה היו תוצאה קטלנית, ב 12 ו 51 ימים, בהתאמה; שיעור ההישרדות בסוף המחקר היה 91% (טבלה 1).
המשקל החציוני של החולדות היה 387 גרם ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החלפת שסתום אבי העורקים עם שורש הריאות האוטולוגי (פעולת רוס) מייצגת אפשרות אטרקטיבית לתיקון היצרות שסתום אבי העורקים מולד בשל הפרופיל החיובי וצמיחה פוטנציאלית של autograft10. המגבלה העיקרית להליך זה היא הרחבה פוטנציאלית של ניאו שסתום אבי העורקים, אשר נוטה להתפתחות של regurgitation לטווח ארוך. האפשרות לאפיין את השינויים בעורק הריאות לאחר חשיפה ללחצים מערכתיים יכולה לייצג את הבסיס להבנת הגורמים לכשל בשתל אוטומטי ריאתי. מסיבה זו, פיתחנו מודל ניסיוני של השתלת PAG סינגנית בתנוחה מערכתית במודל מכרסמים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
המחקר מומן על ידי התקציב המשולב למחקר בין-מחלקתי (BIRD) 2019.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.9% נתרן כלורי | Monico SpA | AIC 030805105 | שני בקבוקים של 100 מ"ל. הקר (4° ג) לשטיפת איבר הקציר; החם (39° ג) להרטבה והחזרת נוזלים של המקבל |
| 7.5% פובידון-יוד | B בראון | AIC 032151211 | |
| Barraquer | Aesculap | FD 232R | מחזיק מחט מיקרו ישר לאנסטומוזות כלי הדם |
| מחזיק מחט Castroviejo | לא זמין | J 4065 | לסגירת החיה |
| קליפ מריחת מלקחיים | רודולף רפואי | RU 3994-05 | ליישום קליפ |
| צמר גפן | ג'ונסון & ג'ונסון מדיקל SpA | N/A | מוצר סופרמרקט. |
| מלקחיים מעוקרים מעוקלים מיקרו תכשיטים | רודולף מדיקל | RU 4240-06 | משמש להעברת תפרים מתחת לאגרטלים. |
| קרם אפילציה | RB בריאות | N/A | מוצר סופרמרקט |
| מכונת צריבה חשמלית | LED SpA | Surton 200 | |
| מספריים עדינים | רודולף רפואי | RU 2422-11 | לפתיחת הבטן (מקבל) |
| מספריים מיקרו מעוקלים של Vannas בקצה עדין | Aesculap | OC 497R | רק להכנת שורש הריאה, חותכים את האגרטלים המותניים ואת הפרולן |
| 10/0Fluovac Isoflurane/Halotane Scavanger Unit | Harvard Apparatus Ltd | K 017041 | השלמה של מכונת הרדמה, צינורות הרדמה, תא אינדוקציה ויחידת נבלות עם מסנן נספג |
| Gentamycin | MSD Italia Srl | AIC 020891014 | אנטיביוטיקה. מנה בודדת, 5 מ"ג/ק"ג תוך שרירי, ניתנת במהלך הניתוח |
| Heparin | Pharmatex Italia Srl | AIC 034692044 | 500 IU לתוך המקבל נבוב קווה |
| בטני IV צנתר | סמיתס מדיקל בע"מ | 4036 | 20G |
| מזרק אינסולין, 1 מ"ל | Fisher Scientific | 14-841-33 | להזרקת הפרין לבעל החיים הקוטף ולשטוף את אבי העורקים החתוך במקבל |
| מלקחיים דו קוטביים של תכשיטן | GIMA SpA | 30665 | קצה 0.25 מ"מ. לצריבה חשמלית של אגרטלים קטנים מאוד |
| חולדות לואיס (LEW/HanHsd) | Envigo RMS SRL, San Pietro al Natisone, אודינה, איטליה | 86104M | זכר או נקבה, במשקל 200-250 גרם (בעלי חיים לקצירת שורשים ריאתיים) ו-320-400 גרם (מקבלים) |
| מיקרו-יתוש | רודולף רפואי | RU 3121-10 | במספר ארבעה, עם קצות מכוסים בצינורות סיליקון. כדי לשמור על מתיחה תפר הפרולן במהלך אנסטומוזה |
| מיקרוסקופ הפעלה | Leica Microsystems | M 400-E | משמש עם הגדלות הניתנות להחלפה פי 6, פי 10 ו-16x בהליך |
| משי פרמה-יד 2-0 | ג'ונסון & Johnson Medical SpA | C026D | להרמת משחת העיניים של אבי העורקים |
| Petrolatum | Dechra | NDC 17033-211-38 | |
| Prolene 10-0 | Johnson & ג'ונסון מדיקל SpA | W2790 | תפר עדין מאוד שאינו נספג, עם מחט גוף עגולה BV75-3, לאנסטומוזות כלי הדם |
| מחזירים | לא כל | N/A | שני מחזירים תוצרת בית |
| טבעת מיקרו מלקחיים | רודולף רפואי | RU 4079-14 | למניפולציה עדינה |
| Sevoflurane | AbbVie Srl | AIC 031841036 | מעורבב עם חמצן, להרדמה |
| אינהלטוריתמספריים מיקרו מסוג קפיץ | Rudolf Medical | RU 2380-14 | ישר; אורך 14 ס"מ |
| קליפס מפרצת סטנדרטי | Rudolf Medical | RU 3980-12 | שני קליפסים (7.5 מ"מ; 180 גרם; 1.77 N) לסגירת אבי העורקים |
| גזה סטרילית מחומר בד לא ארוג | Luigi Salvadori SpA | 26161V | 7.5x7.5 ס"מ, ארבע שכבות |
| מספריים ישרים Doyen | Rudolf Medical | RU/1428-16 | לשימוש לתורם |
| מלקחיים מיקרו תכשיטים ישרים | רודולף מדיקל | RU 4240-04 | באורך 10.5 ס"מ. משמש בכל מזרקי האנסטומוזיס |
| Artsana SpA | N/A | 20 מ"ל (לחיית הקציר) ו-5 מ"ל (לנמען). לשטיפה וטבילה במי מלח | |
| TiCron 4-0 | Covidien | CV-331 | לסגירת שרירים ועור |
| מלקחיים לרקמות V. Mueller | McKesson | CH 6950-009 | משמש לעור ולשרירים |
| טרמדול | SALF SpA | AIC 044718029 | משכך כאבים. מנה בודדת, 5 מ"ג/ק"ג משי בתולה תוך שרירי |
| 8-0 | Johnson & Johnson Medical SpA | W818 | לקשירת ענפי עורקים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.