Unikanie uszkodzenia reperfuzyjnego niedokrwiennego w przeszczepie wątroby

Podsumowanie

Prezentowany tutaj jest protokół umożliwiający krok po kroku przeprowadzenie procedury przeszczepu wątroby wolnej od niedokrwienia pod kontrolą normalnotermicznej perfuzji ex situ (37 °C) ludzkich wątrob od dawcy do biorcy.

Streszczenie

Obecnie, perfuzja maszynowa ex situ jest rozwijającą się techniką, która zapewnia lepszą metodę konserwacji organów dawcy niż konwencjonalna statyczna konserwacja na zimno (0-4 °C). Ciągły dopływ krwi do narządów za pomocą perfuzji maszynowej od pobrania i konserwacji do implantacji ułatwia całkowite zapobieganie urazom reperfuzyjnym niedokrwiennym i umożliwia ocenę funkcjonalną ex situ wątroby dawcy przed przeszczepem. W tym manuskrypcie przedstawiamy krok po kroku protokół przeszczepu wątroby wolny od niedokrwienia, w którym normotermiczny aparat perfuzyjny ex situ jest używany do pulsacyjnej perfuzji przez tętnicę wątrobową i ciągłej perfuzji żyły wrotnej od ludzkich wątrob dawcy do biorców. W okresie perfuzji przeprowadza się analizę biochemiczną perfuzatu w celu oceny aktywności metabolicznej wątroby, a także wykonuje się biopsję wątroby w celu oceny stopnia uszkodzenia. Przeszczep wątroby bez niedokrwienia jest obiecującą metodą unikania uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego i może potencjalnie zwiększyć pulę dawców do przeszczepu.

Wprowadzenie

Niedokrwienie uszkodzenia reperfuzyjnego (IRI) jest dobrze znanym i szeroko rozpowszechnionym powikłaniem w transplantacji narządów. Oczywiste zdarzenia nieimmunologiczne prowadzą do słabych wyników przeszczepu i opóźnionej funkcji przeszczepu, co jest związane z wysokim odsetkiem niewydolności narządów, ponownego przeszczepu i śmierci biorcy¹. Konwencjonalne przechowywanie narządów w chłodni (CCS) było wcześniej identyfikowane jako klasyczna metoda spowolnienia metabolizmu, ale nie ma wpływu na zapobieganie postępującej dysfunkcji i uszkodzeniu integralności komórkowej. Ponadto akumulacja leukocytów jest indukowana przez reaktywne metabolity tlenu w fazie reperfuzji. Wszystkie te procesy biologiczne stają się jeszcze bardziej istotne, gdy używamy przeszczepów od dawców o rozszerzonych kryteriach (ECD), takich jak stłuszczone wątroby i te od dawców w wieku powyżej 65 lat. Te przeszczepy ECD są bardziej podatne na uszkodzenia i niektóre inne szkodliwe wpływy, zwłaszcza te z CCS². Technologia normotermicznej perfuzji ex situ wątroby w celu zachowania narządów dawcy osiągnęła ogromny postęp w ciągu ostatnich kilku dekad i jest całkowicie wykonalna w praktyce klinicznej³. Bezpieczeństwo i opłacalność technik ciepłej perfuzji w narządach dawcy zostały ocenione w badaniach przedklinicznych, a niektóre grupy badawcze opracowały nowy rodzaj taktyki perfuzacji i podgrzewania w modelach zwierzęcych. W Azji Wschodniej, Europie i Ameryce Północnej rozpoczęto badania kliniczne nad ciepłą perfuzją w celu zachowania wątroby dawcy^4,5.

Normalna perfuzja maszynowa (NMP) ułatwia metabolicznie aktywny scenariusz, w którym organy mogą osiągnąć homeostazę dzięki ciągłemu dostarczaniu tlenu i składników odżywczych. Metabolizm przeszczepów jest aktywowany i podczas perfuzji możemy ocenić, czy narządy dawcy nadają się do przeszczepienia biorcom na podstawie indeksu biochemicznego perfuzatu lub biopsji perfundowanych narządów. Parametry dostępne w okresie konserwacji umożliwiają również chirurgom leczenie przeszczepów lub przywracanie przeszczepów ECD^6,7.

Czerwone krwinki są najczęściej używanym nośnikiem tlenu. Niektóre inne niezbędne składniki, w tym antybiotyki, leki przeciwzakrzepowe i składniki odżywcze, są również zawarte w klasie perfusate8. W obecnej praktyce, po pobraniu wątroby, jest ona konserwowana i przygotowywana na stole w roztworze o temperaturze 0-4。C. Następnie zimna wątroba jest perfundowana w już przygotowanym aparacie NMP przez kilka godzin w celu oceny i przywrócenia. Jednak wątroba cierpi na podwójne ataki IRI na początku NMP i po implantacji, chociaż wątroba jest do pewnego stopnia chroniona i naprawiana podczas procesu NMP^9,10. W związku z tym podjęliśmy próbę ponownej oceny tego procesu i zastanowiliśmy się nad uniknięciem dwóch ataków IRI. Postawiliśmy hipotezę, że IRI można uniknąć, jeśli do wątroby dostarczany jest ciągły dopływ krwi. Aby zweryfikować tę hipotezę, zmieniliśmy konwencjonalny protokół podwójnej konwersji na nieprzerwane zaopatrzenie w tętnicę wątrobową (HA) i żyłę wrotną (PV) za pomocą urządzenia Liver-Assist. Ta nowatorska procedura przeszczepu została nazwana przeszczepem wątroby bez niedokrwienia (IFLT). Pierwszy przypadek IFLT został już wcześniej opublikowany i przyciągnął znaczną uwagę ekspertów w dziedzinie transplantacji narządów¹¹.

Dwie pompy rotacyjne zapewniające pulsacyjny przepływ tętniczy wątroby i ciągły dopływ PV zostały użyte w urządzeniu perfuzyjnym, w którym przepływ był kontrolowany przez odpowiednie ciśnienie. System jest kontrolowany przez ciśnienie i umożliwia automatyczne dostosowanie przepływu przez wątrobę w zależności od oporu w wątrobie. Natlenianie i eliminacja CO₂ perfuzatu są regulowane przez dwa natleniacze z membraną z pustych włókien. Możemy ustawić różne temperatury w zależności od różnych rodzajów perfuzji maszynowej (w zakresie od 10 °C do 37 °C). Możemy monitorować i rejestrować w czasie rzeczywistym ciśnienie, temperaturę, przepływ i wskaźnik oporu w tablicy rozdzielczej podczas procesu perfuzji. Wspomaganie pracy wątroby nie jest urządzeniem przenośnym. W związku z tym dawcy zaangażowani do IFLT powinni zostać przeniesieni do ośrodka transplantacyjnego.

Ten artykuł miał na celu zaoferowanie krok po kroku protokołu IFLT, w którym aparat NMP ex situ jest używany do dostarczania pulsacyjnej perfuzji do HA i utrzymywania ciągłej perfuzji PV od pobrania wątroby od dawcy ludzkiego do implantacji.

Protokół

Ten protokół został sprawdzony i zatwierdzony przez komisję etyki Pierwszego Szpitala Stowarzyszonego Uniwersytetu Sun Yat-sen, Guangzhou, Chiny. Uzyskano świadomą zgodę od wszystkich uczestników. Wszystkie procedury w badaniach z udziałem ludzi zostały przeprowadzone zgodnie z Deklaracją Helsińską z 1964 r. i jej późniejszymi poprawkami lub poprawkami.

1. Przygotowanie roztworu perfuzyjnego i urządzenia

UWAGA: Całkowita objętość roztworu perfuzyjnego przygotowanego dla NMP zgodnie z tym protokołem wynosi około 3 000 ml, jak podano wcześniej¹, a końcowe stężenie hemoglobiny wynosi 6–10 g/L. Składniki roztworu perfuzyjnego są wymienione w Tabeli 1.

1. Dodać składniki perfuzatu do zbiornika narządowego urządzenia wspomagającego pracę wątroby (tabela materiałów) przez złącze w górnej części oksygenatora i usunąć wszystkie pęcherzyki z rurociągu.
2. Włącz pompę żylną zgodnie z instrukcjami producenta, które są wyświetlane na ekranie. W podobny sposób włącz pompę tętniczą. Zeruj ciśnienie zgodnie z instrukcjami na ekranie urządzenia. Kliknij przycisk Ciśnienie, aby ustawić ciśnienie HA w zakresie 50–60 mmHg oraz ciśnienie PV w zakresie 5–10 mmHg podczas całego procesu perfuzji mechanicznej w normalnej temperaturze.
3. Rozpocząć natlenianie stosując mieszaninę_O2 i powietrza (30%_O2) przy łącznym natężeniu przepływu 400 ml/min. Ogrzać roztwór perfuzyjny do 37 °C.
4. Pobrać próbkę roztworu perfuzatu z odgałęzieniem T przewodu perfuzyjnego tętniczego do hodowli drobnoustrojów (8 ml), analizy gazometrii krwi (0,5 ml) i testu czynnościowego wątroby (3 ml) po zalaniu urządzenia (pO₂, pCO₂, pH i elektrolit w normalnym zakresie oraz temperaturze w pobliżu 37 °C) i odpowiednio monitorować parametry biochemiczne.
   UWAGA: Perfuzat powinien być przygotowany na świeżo przed użyciem w sali operacyjnej z przepływem laminarnym. W razie potrzeby dodaje się wodorowęglan lub insulinę.

2. Pobranie wątroby dawcy bez niedokrwienia

1. Nacięcie krzyżowe w jamie brzusznej należy wykonać w następujący sposób: pionowo, od wcięcia mostka do spojenia łonowego i poprzecznie, bocznie do obu boków na poziomie pępka. Gdy konieczne jest pobranie płuc lub serca, można zastosować sternotomię. Użyj dużego zwijacza w kształcie litery C, aby zapewnić ekspozycję.
2. Wykonaj szczegółową inspekcję wnętrzności jamy brzusznej. Pobrać próbkę z biopsji wątroby do obserwacji histologicznej i badań klinicznych. Zmobilizuj wątrobę za pomocą precyzyjnej techniki.
3. Umieść kaniulę we wspólnym przewodzie żółciowym w celu drenażu żółci i podwiązaj przewód torbielowaty. Wyciąć próbkę tkanki o pełnym obwodzie (szerokość: 3–5 mm) z końca przewodu żółciowego wspólnego w celu obserwacji histologicznej i badań klinicznych.
4. Wypreparuj tętnicę trzewną (CA), tętnicę żołądkowo-dwunastniczą (GDA), tętnicę śledzionową (SA), żyłę główną dolną (IVC) i PV. Wprowadzić kaniulę tętniczą 8 Fr/12 Fr do GDA lub SA. Upewnij się, że nie ma przerwy w dopływie tętnic do wątroby z CA.
5. Pobrać prawą żyłę biodrową zewnętrzną o długości 3 cm i zestopić naczynie z PV w sposób koniec do boku z częściowym zablokowaniem PV w celu wykonania żyły interpozycyjnej.
6. Umieść kaniulę kawałka kawałka 32–34 Fr w żyle głównej podwątrobowej dolnej (IHIVC) w celu odpływu do zbiornika narządowego urządzenia. Podłącz prostą kaniulę 24 Fr do linii perfuzji PV urządzenia, a następnie, przez żyłę interpozycyjną, całkowicie włóż do PV. Zablokuj żyłę główną nadwątrobową dolną (SHIVC), blokując w ten sposób drenaż żylny do prawego przedsionka. Podłącz kaniulę tętniczą do linii perfuzji HA urządzenia Liver Assist. Następnie uruchom NMP i ustanów obwód na miejscu.
7. Pobrać wątrobę i przenieść do zbiornika narządów pod ciągłym NMP. Natychmiast po usunięciu wątroby z jamy brzusznej należy przepłukać nerki na zimno za pomocą wstępnie wymienionej kaniuli w aorcie brzusznej i pobrać nerki w konwencjonalny sposób.
   UWAGA: W procesie pobierania należy całkowicie odizolować wspólną tętnicę wątrobową (CHA), podwiązać lewą tętnicę żołądkową (LGA) i odizolować CA od aorty brzusznej. W przypadku dodatkowego HA należy ominąć tętnicę in situ przed rozpoczęciem NMP.

3. Zachowanie wątroby dawcy bez niedokrwienia

1. Przenieś wątrobę do urządzenia perfuzyjnego. Wyjmij kaniulę główną natychmiast po przeniesieniu wątroby do zbiornika narządów. Ciągły przeszczep wątroby ex situ NMP aż do rewaskularyzacji przeszczepu allogenicznego.
2. Ustaw ciśnienie perfuzji PV na 6–10 mmHg z docelowym natężeniem przepływu wyższym niż 500 ml/min. Ustaw ciśnienie HA na 50–60 mmHg z docelowym natężeniem przepływu wyższym niż 150 ml/min. Podczas NMP należy upewnić się, że parametry perfuzji są stabilne oraz monitorować ciśnienie i natężenie przepływu w odpowiednim zakresie.
3. Usuń zbędne tkanki z wątroby i naczyń krwionośnych. Tymczasowo zablokuj cały IVC, aby zbadać SHIVC i IHIVC pod kątem wycieków. Przykryj suche powierzchnie mokrą, sterylną gazą, aby zapobiec odwodnieniu.
4. Zebrać rurkę żółciową do pojemnika zbiorczego o pojemności 15 ml. Umieść otwór odpływu żółci poniżej wątroby, aby umożliwić swobodny odpływ żółci. Rejestruj ilość produkcji żółci i monitoruj parametry biochemiczne co 30 minut.
5. Pobierać próbkę perfuzyjną (0,5 ml) do analizy gazometrii krwi co 10–20 minut, testy czynnościowe wątroby (3 ml) co 30 minut i odpowiednio monitorować parametry biochemiczne.
6. Oceń żywotność wątroby za pomocą gazometrii i testów czynnościowych wątroby perfuzatu, a także parametrów biochemicznych żółci, jak wcześniej zgłoszono².
   UWAGA: Ze względu na bezpieczeństwo pacjenta, przed rozpoczęciem zabiegów chirurgicznych biorcy należy potwierdzić żywotność przeszczepu podczas NMP. W razie potrzeby dodać 1 ml papaweryny, aby zmniejszyć opór naczyniowy.

4. Implantacja wątroby dawcy bez niedokrwienia

1. Wyciąć chorą wątrobę biorcy przy użyciu konwencjonalnej techniki. Ponownie nałóż dawcy IHIVC kaniulę kawalerską 32–34 Fr, usuń chorą wątrobę i zablokuj SHIVC za pomocą zacisku. Następnie należy przenieść wątrobę dawcy ze zbiornika do jamy brzusznej biorcy, aby można było przywrócić obwód NMP in situ.
2. Zszyj SHIVC dawcy do odpowiedników biorcy za pomocą 3-0 niewchłanialnych szwów polipropylenowych techniką bi-caval lub piggy-back.
3. Zszyj PV i HA dawcy z odpowiednikami biorcy w sposób kompleksowy, używając odpowiednio niewchłanialnych szwów polipropylenowych 5-0 i 7-0. Wykonaj te zespolenia pod ciągłym NMP przeszczepu allogenicznego, ponieważ zarówno HA, jak i PV zawierają gałęzie zarówno o charakterze rodzimym, jak i sztucznym.
4. Pobrać próbkę z biopsji wątroby przed reperfuzją. Następnie zwolnij zaciski na PV i HA, aby przywrócić natywny podwójny dopływ krwi do wątroby. W tym samym czasie należy przerwać NMP po usunięciu kaniuli HA i PV. Następnie wypłucz około 200 ml perfuzatu w wątrobie z kaniuli IHIVC. Zablokuj kaniulę IHIVC i zwolnij zacisk na SHIVC. Faza bezwątrobowa dobiegła końca. Ponownie uzyskać próbkę perfuzatu (8 ml) do hodowli drobnoustrojów.
5. Usuń kaniule w SA lub GDA i żyłę interpozycyjną. Podwiązywać dawcę SA lub GDA i żyłę interpozycyjną. Wycofać kaniulę w IHIVC i zespoleć IHIVC dawcy z biorcą IHIVC (dwukawałowym) lub podwiązać go (piggy-back) zgodnie z procedurą chirurgiczną. Po wyjęciu kaniuli drenażowej należy ponownie pobrać próbkę wspólnego przewodu żółciowego. Zespolenie przewodu żółciowego wspólnego dawcy ze wspólnym przewodem żółciowym biorcy w sposób end-to-end po wyjęciu rurki drenującej.
6. Ponownie pobrać próbkę z biopsji wątroby po skrupulatnej hemostazie. Zamknij ścianę brzucha podczas rutynowej procedury.
   UWAGA: Podczas procesu implantacji należy uważnie monitorować portal i kaniulę tętniczą, aby uniknąć skręcania lub zginania, a także analizować parametry natężenia przepływu w czasie rzeczywistym, aby zapewnić dopływ krwi do HA i PV. W razie potrzeby nieznacznie zwiększ ciśnienie perfuzji, aby upewnić się, że natężenie przepływu jest wystarczające do wątroby. Podczas zespolenia SHIVC, PV lub IHIVC należy maksymalnie skrócić kikut żylny, aby uniknąć pooperacyjnej niedrożności przepływu żylnego.

Wyniki

W kwietniu 2018 roku 66-letni dawca płci męskiej ze stwierdzoną śmiercią mózgową nie został rozważony przez lokalne ośrodki transplantacyjne ze względu na wysokie ryzyko utraty graftu u takich dawców. Przyczynami odrzucenia wątroby w czasie pobrania były starszy wiek oraz makroskopowy wygląd charakteryzujący się umiarkowaną twardością, zaokrąglonymi krawędziami wątroby i suboptymalną perfuzją graftu wątroby, a także istotne choroby współistniejące dawcy, w tym nadciśnienie tętnicze, nadciśnieniowa choroba serca oraz nast...

Dyskusja

Ta technika IFLT została opracowana w celu całkowitego uniknięcia IRI. Ten artykuł zawiera krok po kroku protokół IFLT od pobrania narządów, konserwacji ex situ do implantacji.

Opierając się na NMP, IFLT zapewnia nieprzerwany dopływ krwi i tlenu do przeszczepów od momentu pobrania i perseweracji do implantacji. Liczne badania wykazały, że NMP ma znaczące zalety w zmniejszaniu IRI, poprawie żywotności narządów i naprawie uszkodzeń przeszczepów w porównaniu ze statyczną konserwacją w niskich tem...

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
10% glukonian wapnia	Hebei Tiancheng Pharmaceutical Co, Ltd	1S181124101	30 ml
25% siarczan magnezu	Hebei Tiancheng Pharmaceutical Co, Ltd	H20033861	3 ml
5% wodorowęglan sodu	Huiyinbi Group Jiangxi Dongya Pharmaceutical Co, Ltd	H36020283	Ilość zależy od pH
Cefoperazon sodowy i sulbaktam sodowy	Pfizer	H20020597	1,5 g
Wstrzyknięcie aminokwasu złożonego	Guangdong Litai Pharmaceutical Co., Ltd	H20063797	250 ml
Skrzyżowane dopasowane, zubożone w leukocyty, umyte krwinki	Krwi w Kantonie	H20033739	1300 ml
Heparyny	Chengdu Hepatunn Pharmaceutical Co., Ltd	H51021209	37500 U
Liver Assist	Organ Assist	OA. Li.Li.140	Urządzenie do perfuzji
Liver Assist jednorazowy pakiet	Organ Assist	OA. Li.DP.540	Jednorazowy zestaw i kaniule
Metronidazol	Shanghai Baxter Healthcare Co., Ltd.	H20003301	0,5 g
akupunktura do skóry głowy	Wuhan W.E.O.Science & Technology Development Co., Ltd	WEO-JX-32B-5.0 0,7 * 25 mm	Kaniula przewodu żółciowego
Sukcynylowany żelatyny	B. Braun Medical Suzhou Co., Ltd	H20113119	1400 ml

Centrum