Abbott et al. published1 pierwszy opis heterotopowego przeszczepu serca w jamie brzusznej u szczurów w 1964 roku. Te techniki chirurgiczne zostały udoskonalone i uproszczone przez Ono et al. w 19692. Corry i wsp. po raz pierwszy opisali metodę heterotopowego przeszczepu serca w jamie brzusznej u myszy w 1973 roku; Podobnie jak w przypadku wcześniej opisanych modeli szczurzych, obejmowało to wszczepienie do jamy brzusznej gospodarza z rewaskularyzacją przez zespolenia end-to-side tętnicy płucnej dawcy i aorty wstępującej do żyły głównej dolnej i aorty brzusznej biorcy, odpowiednio3. Heterotopowy przeszczep szyjki macicy u szczurów został opisany przez Herona w 1971 roku przy użyciu teflonowych mankietów wykonanych z cewników dożylnych 16 G (1,6 mm średnicy zewnętrznej)4. Chen5 oraz Matsuura et al.6 później opisali heterotopowy przeszczep szyjki macicy u myszy w 1991 roku, których techniki różniły się przede wszystkim metodą ponownego zespolenia. Podejście Chena polegało na zszyciu zespoleń aorty wstępującej dawcy do tętnicy szyjnej biorcy oraz tętnicy płucnej dawcy do żyły szyjnej zewnętrznej biorcy5. Ze względu na zaawansowane umiejętności techniczne wymagane do wykonania tych zespoleń szytych mikrochirurgicznie, osiągnięcie wysokiego wskaźnika sukcesu wymagało znacznej ilości czasu i doświadczenia. Matsuura i wsp. opisali metodę wykorzystującą technikę mankietu bez szwów, podobną do tej stosowanej przez Heron, która polegała na zespoleniach typu end-to-end przy użyciu pozaświetlnego rozmieszczenia mankietów. Stworzył teflonowe mankiety z cewników dożylnych 22 G (0,8 mm średnicy zewnętrznej) i 24 G (0,67 mm średnicy zewnętrznej) i umieścił je odpowiednio na zewnętrznej żyle szyjnej biorcy i tętnicy szyjnej wspólnej6. Mankiety te zostały następnie umieszczone w tętnicy płucnej i aorcie dawcy i zabezpieczone poprzez zawiązanie ligatury szwu wokół połączenia. Takie podejście przełożyło się na poprawę wskaźnika sukcesu. Co najważniejsze, spowodowało to skrócenie czasu potrzebnego do wykonania obu zespoleń szyjki macicy, a tym samym skrócenie czasu ciepłego niedokrwienia przeszczepu do mniej niż jednej trzeciej czasu w przypadku szycia brzusznego. Ponadto, ponieważ mankiety są umieszczone wokół zewnętrznej powierzchni naczynia, nie ma ciała obcego narażonego na światło naczynia, co znacznie zmniejsza możliwość zakrzepicy po operacji7. Z kolei zastosowanie techniki mankietowej zapewnia podparcie wokół naczyń w miejscu zespolenia bez konieczności zakładania szwów, co zmniejsza ryzyko krwawienia po rewaskularyzacji6.
Zaproponowano liczne poprawki tej techniki. Aby dostosować się do krótkiej długości wspólnej tętnicy szyjnej myszy (około 5 mm), Tomita i wsp.8 opracowali modyfikację tej techniki z mniejszym mankietem tętniczym (średnica zewnętrzna 0,6 mm), pomijając przytrzymywanie szwów i przeciągając tętnicę bezpośrednio przez mankiet za pomocą cienkich kleszczyków. Wang i wsp. jeszcze bardziej uprościli to podejście, umieszczając mankiety 22 G i 24 G odpowiednio na prawej tętnicy płucnej dawcy i prawej tętnicy szyjnej wspólnej biorcy, odpowiednio9. Różne raporty opisywały modyfikacje tych podejść, w tym użycie specjalistycznych mankietów, zacisków mikrochirurgicznych, rozszerzaczy naczyń krwionośnych i kardioplegii10,11,12. Warto zauważyć, że wszystkie te metody obejmują wsteczne krążenie krwi przez serce, przy czym krew przepływa z tętnicy szyjnej wspólnej biorcy do aorty dawcy, tętnic wieńcowych, zatoki wieńcowej, a następnie opróżnia się do prawego przedsionka i wychodzi z tętnicy płucnej do żyły szyjnej zewnętrznej biorcy.
W porównaniu do wszczepienia w jamę brzuszną, przeszczep szyjki macicy ma wiele zalet. Jak wcześniej wspomniano, ekspozycja szyjki macicy pozwala na szybszą rewaskularyzację i krótszy czas niedokrwienia w cieple6. Metoda szyjki macicy jest również mniej inwazyjna i wiąże się z krótszym czasem rekonwalescencji pooperacyjnej, ponieważ pozwala uniknąć laparotomii6. Co ważne, zespolenia end-to-end z mankietami mogą być wykonywane zamiast zespoleń end-to-side, co zmniejsza ryzyko powikłań, takich jak krwawienie ze zespolenia. Dostęp brzuszny stwarza również zwiększone ryzyko wystąpienia powikłań zakrzepowych w aorcie brzusznej lub żyle głównej dolnej, prowadzących do niedokrwienia rdzenia kręgowego i porażenia kończyn tylnych. Powierzchowne umiejscowienie przeszczepu w odcinku szyjnym pozwala na łatwy dostęp do oceny żywotności przeszczepu za pomocą badania palpacyjnego, elektrokardiografii oraz obrazowania inwazyjnego lub nieinwazyjnego. Chociaż przeszczepy szyjki macicy wznawiają spontaniczną aktywność serca po reperfuzji, nie wpływają znacząco na parametry skurczowe i rozkurczowe biorcy. Model ten dostarcza cennych informacji do badania odpowiedzi komórkowych po przeszczepie, takich jak uszkodzenie niedokrwienno-reperfuzyjne i odrzucenie przeszczepu. Co więcej, model ten oferuje idealne podejście umożliwiające obrazowanie po przeszczepie, takie jak mikroskopia dwufotonowa w trybie przyżyciowym lub obrazowanie pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). W tym celu nasze laboratorium wcześniej opisało metody obrazowania poruszających się tkanek i narządów u myszy, w tym bijących mysich serc i przeszczepów łuku aorty po heterotopowym przeszczepie szyjki macicy w celu wizualizacji transportu leukocytów podczas uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego i w blaszkach miażdżycowych, odpowiednio13,14,15. Dodatkowo, ze względu na swoją powierzchowną lokalizację i łatwość ekspozycji, model ten nadaje się do ponownego przeszczepu serca16.
Ten raport opisuje technikę, która pozwala na laminarny przepływ krwi z zewnętrznym umieszczeniem mankietów naczyniowych na naczyniach, z których pochodzi przepływ krwi. Pozwala to na płynne przejście przepływu krwi z jednego naczynia do drugiego, unikając odsłonięcia dystalnej krawędzi naczynia do światła naczynia. Dodatkowo technika ta wykorzystuje większy mankiet 20 G, zamiast wcześniej używanych mankietów 22 G, dla tętnicy płucnej dawcy, aby zapewnić wystarczający powrót przepływu krwi do biorcy.