Summary
ترقيع هامشية، مثل الكبد الدهنية، الطعوم من المانحين القديمة، أو كبد استرجاع بعد وفاة القلب (DCD) تتسامح التقليدي والتخزين البارد ثابت سيئة فقط. وضعنا نموذجا جديدا من subnormothermic فيفو السابقين نضح الكبد للمحافظة، والتقييم، وإصلاح الطعوم الكبد هامشية قبل الزرع.
Abstract
وقد أدى نجاح زراعة الكبد في نقص الجهاز الدرامي. في معظم مناطق زراعة 20-30٪ من المرضى على قائمة الانتظار لزرع الكبد يموتون دون تلقي زرع الأعضاء أو شطب لتطور المرض. استراتيجية واحدة لزيادة تجمع المانحة هي استخدام الطعوم هامشية، مثل الكبد الدهنية، الطعوم من المانحين القديمة، أو التبرع بعد الموت القلبي (DCD). تقنية المحافظة الحالية للتخزين البارد ثابت هو التسامح سيئة فقط من كبد هامشية مما أدى إلى تلف الجهاز كبير. بالإضافة إلى ذلك، التخزين البارد جهاز ثابت لا يسمح تقييم الكسب غير المشروع أو إصلاح قبل الزرع.
وقد أدت هذه العيوب الحفاظ ثابت البارد مصلحة في الحفاظ دافئ الجهاز perfused لللحد من الإصابات الدماغية الباردة، وتقييم الطعوم الكبد خلال المحافظة، واستكشاف فرصة لإصلاح كبد هامشية قبل الزرع. وبريه الأمثلشروط المؤكد والتدفق ودرجة الحرارة نضح وتكوينها من الحل نضح والحاجة إلى حاملة الأكسجين وكانت مثيرة للجدل في الماضي.
على الرغم من نتائج واعدة في العديد من الدراسات على الحيوانات، ومدى تعقيد وتكاليف حالت دون التطبيق السريري أوسع حتى الآن. في الآونة الأخيرة، مع التكنولوجيا وتعزيز فهم أفضل لعلم وظائف الأعضاء الكبد خلال فيفو السابقين نضح نتائج التروية الكبد الحار قد تحسن ويمكن تحقيق نتائج جيدة على الدوام.
ستقدم هذه الورقة المعلومات حول استرجاع الكبد، وتقنيات التخزين، ونضح الكبد معزولة في الخنازير. سنقوم توضيح) متطلبات لضمان امدادات الاوكسجين الكافي إلى الجهاز، ب) الاعتبارات الفنية عن الجهاز نضح والحل نضح، وج) الجوانب الحيوية من أجهزة معزولة.
Introduction
زراعة الكبد هو الخيار الوحيد لعلاج المرضى الذين يعانون من أمراض الكبد في نهاية المرحلة أو سرطان الكبد المتقدم. على مدى السنوات ال 25 الماضية، ازداد عدد من الانتظار مرشحي القائمة تدريجيا وتجاوز عدد الطعوم المتاحة. انخفض عدد من المانحين القلب بفوزه على مدى العقد الماضي. في نفس الوقت، وأرقام الطعوم هامشية، مثل التبرع بعد الموت القلبي (DCD)، وكذلك الكبد الدهنية القديمة وزادت 1،2.
غالبا ما يتم رفض ترقيع هامشية لزراعة الكبد بسبب فرصة أكبر من الكسب غير المشروع الأساسي وظيفة غير أو تأخير. في ترقيع DCD، وتطوير نوع الدماغية قيود الصفراوية (ITBS) هي التي تثير قلقا خاصا. مع ساكنة تقنية الحفاظ الباردة التقليدية، تحدث ITBS في حوالي 10-40٪ من الطعوم DCD. في الغالبية العظمى من المرضى، ITBS يؤدي إلى إعادة زرع أو موت المريض. خصوصا مطولة مرات الدماغية الحارة والباردة هي مخاطرعوامل ITBS 3-7. سن المانحة، كما تم مناقشة الاستعداد الجيني الوراثي (مثل CCR5 دلتا 32)، واختيار الحل الحفاظ كعوامل خطر إضافي 7-10. وقد اقترح خثار مكروي الجزئي للسفن peribiliary كآلية محتملة لITBS بعد زرع الكبد مع DCD الطعوم 11.
قبل إدخال السريري لزراعة الكبد، وقد استخدمت فيفو السابقين perfusions الكبد لدراسة الاستقلاب الكبدي وعلم وظائف الأعضاء 12،13. بعد أن اكتشف زرع الكبد طريقها إلى إعداد سريرية في 1960s، بذلت محاولات لا تعد ولا تحصى لاستخدام فيفو السابقين الكبد نضح كوسيلة من وسائل المحافظة عن طريق محاكاة التغذية والأوكسجين الظروف الفسيولوجية. وقد تم التحقيق فائدتها لحفظ الطعوم هامشية في العقد الماضي، لكنها لم تصل الرعاية السريرية القياسية. وصفنا مؤخرا انخفاضا في القناة الصفراوية إصابة في DCD زرع الكبد التي كتبها فيفو السابقين perfused لحفظ 14. وقدمت مقاربات مختلفة بشأن حل الارواء. تتراوح التحديد من الحلول الخلوية مثل الدم الكامل من الحيوان المانحة أو الخلايا الحمراء معبأة في تركيبة مع البلازما البشرية، إلى نهج ديكي مثل آلة جامعة ويسكونسن الحل، الحل IGL، أو ستين الحل 14-19.
تتراوح درجة حرارة 4-37 ° C 20. التسميات في منخفض الحرارة، subnormothermic، وسوي الحرارة هو متغير جدا وغير متناسقة. وتهدف جميع التقنيات، والحلول، وضبط درجة الحرارة مختلفة في 1) شروط نضح مستقرة، 2) الأوكسجين الكافي، و 3) إعادة إنشاء وظيفة الجهاز. تعزيز قدرة الحفاظ فضلا عن قدرة تقييم الجهاز والعلاج خلال نضح سوي الحرارة وsubnormothermic تواجه أعلى التعقيد التقني والتكاليف مقارنة مع 20،21 نضح منخفض الحرارة.
وضعنا خارج الحي الكبد نظام نضح subnormothermic خلال 4 سنوات الماضية. النظام يمكن أن تستخدم ل1) "إعادة شحن" محتوى الطاقة في الكبد، 2) لتقييم جودة الكسب غير المشروع، وو3) إصلاح كبد هامشية قبل الزرع. بروتوكول التالية يحتوي على كافة المعلومات لنضح الكبد مستقرة.
Protocol
ويقدم لمحة تخطيطية للبروتوكول في الشكل 1.
الرقم 1. بروتوكول الدراسة. ويستند تصميم الدراسة الخنازير من اصابة الكبد على التبرع بعد الموت القلبي (DCD) نموذج. بعد تشريح جميع السفن الكبد، ويتسبب أعقاب وفاة قلبية بنسبة 45 دقيقة من نقص التروية الدافئ الكسب غير المشروع. لمحاكاة النقل الكسب غير المشروع في المستشفيات بين المتبرع والمتلقي في عملية إعداد سريرية، يتم تخزين الكسب غير المشروع على الجليد لمدة 4 ساعات بعد البارد، دافق المزدوج. بعد التخزين البارد، الجهاز هو perfused لsubnormothermic لمدة 6 ساعة من أجل تقييم استقرار الارواء. في نموذج زرع، يمكن أن تكون أقصر وقت نضح من أجل إعادة شحن وتخزين الطاقة لتقييم جدوى الجهاز. يرجى النقر انهإعادة لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
1. الحيوانات
ملاحظة: الخنازير ذكر يوركشاير، 30-35 كجم، واستخدمت لهذه الدراسة. جميع الحيوانات تلقى الرعاية الإنسانية في الامتثال ل'مبادئ رعاية الحيوان المعملية' التي وضعتها الجمعية الوطنية للأبحاث الطبية و'دليل لرعاية الحيوانات المختبرية' نشرت من قبل المعاهد الوطنية للصحة. وافقت لجنة رعاية الحيوان من معهد بحوث تورونتو العام جميع الدراسات.
2. الجهاز استرجاع
- منزل الذكور يوركشاير الخنازير في مرافق البحوث لل1 قبل أسبوع نضح / زرع لخفض مستوى التوتر وتعويد الحيوانات على ظروف السكن. أقل من 2 أيام من السكن داخل منشأة سيؤدي إلى رد فعل الجسدي الناجم عن الإجهاد، الذي يمكن أن يغير نتائج نضح في 22،23.
- تخدير الخنازيرعن طريق الحقن العضلي (IM) من خليط من الكيتامين (25 ملغ / كلغ)، الأتروبين (0.04 ملغ / كلغ)، وميدازولام (0.15 ملغ / كلغ).
- قبل التنبيب، وضمان خنزير يتنفس من تلقاء أنفسهم من 2 L O 2 مداوي مع 5٪ الأيزوفلورين. رش الحبال الصوتية مع 2٪ ليدوكائين 2 دقيقة قبل التنبيب لتجنب تشنجات الحبال الصوتية. على سبيل المثال، ل35 كجم خنزير استخدام 6.5 الاب. أنبوب القصبة الهوائية. منع أنبوب القصبة الهوائية مع 3-5 مل من هواء الغرفة.
- بعد التنبيب، استخدم capnometry لتأكيد التنبيب الصحيح. خفض الغاز الأيزوفلورين إلى 2٪. تعيين جهاز التنفس الصناعي ل14-16 الأنفاس / دقيقة وحجم المد والجزر من 10 مل / كغ من وزن الجسم.
- وضع 20 G الوريد (IV) القسطرة في أحد الأوردة الأذن للسماح ضخ محلول لاكتات رينغر (200 مل لكل ساعة). ثم فرك الخنزير وتغطية ذلك مع الستائر العقيمة.
- جعل شق خط الوسط تليها التمديد الجانبي الأيسر. استخدام منشفة لتغطية الأمعاء الكبيرة والصغيرة ونقلها إلى الجانب الأيسر.
- infe منفصلrior الوريد الأجوف (IVC) والشريان الأورطي البعيدة عن بعضها البعض؛ فروع الشريان الأورطي ligate في الظهر. عزل والشرايين الكلوية خالية من الأنسجة الملتصقة.
- تقسيم الرباط المنجلي للوالرباط الثلاثي باستخدام الكي.
- الافراج عن الوريد البابي بواسطة شق الصفاق بين البنكرياس والوريد البابي. التعادل خارج الأوردة استنزاف من البنكرياس إلى الوريد البابي.
- تشريح الجذع البطني تحت الوريد البابي ومتابعته إلى الوراء إلى الشريان الأبهر. تحيط الشريان المساريقي بالتعادل 2-0. تحيط شرايين المعدة والطحال اليسرى، التي فرع الخلف إلى الجذع الاضطرابات الهضمية. تشريح الجهاز الهضمي جذع قبالة الوريد البابي.
- Ligate الأوعية الليمفاوية داخل الرباط الكبدي الإثناعشري لمنع تسرب اللمفاوي. تقسيم الشريان المعدي الصحيح بين العلاقات. Ligate الأوردة الصغيرة. فصل القناة الصفراوية من الرباط وتقسيمه بشكل أقصى بعد الربط.
- تشريح الشريان الأورطي وراء الحجاب الحاجز بين القلب والاضطرابات الهضمية TRUNK. وضع التعادل 2-0 حول الشريان الأورطي.
- إطلاق سراح الكبد من الأجوف السفلي على الجانب الأيمن باستخدام الكي الكهربائي. استخدام مقص للجزء العلوي بين الأجوف والكبد.
- إزالة المرارة ويكوي bleeders من السرير المرارة.
- إدارة الرابع 1،000 وحدة دولية / كجم من وزن المانحة الهيبارين. لنموذج DCD، لحث السكتة القلبية عن طريق الحقن intracardial من 40 mval بوكل 3 دقائق بعد إعطاء الهيبارين. تعيين السكتة القلبية كنقطة انطلاق من نقص التروية الدافئ.
- لنضح، وجمع 1.6 لتر من الدم خنزير في أكياس CPDA (سترات والفوسفات وسكر العنب، الأدينوزين) مباشرة بعد موت القلب. إجراء تدور لينة (2،000 x ج دون فرامل). إزالة البلازما ومعطف الشهباء تحت ظروف معقمة (مجلس الوزراء للسلامة الأحيائية الطبقة II) وتخزين الكريات الحمراء في أكياس CPDA لنقل الدم.
- يقني؛ يدخل القنية الوريد البابي والشريان الأورطي مع خطوط تدفق الجهاز. ربط قبالة تعيينها مسبقا حول العلاقات الفخذي، الكلى، الطحال، المساريقي، والفن المعدي الأيسرeries فضلا عن الشريان الأبهر العلوي. لنموذج القلب النابض المانحة (HBD)، إجراء القسطرة من الشريان الأبهر والوريد البابي في ظل ظروف الضرب القلب.
- بعد 45 دقيقة نقص التروية الدافئ، مسح الكبد مع جامعة ويسكونسن (UW) الحل باستخدام نضح المزدوج عبر الشريان الأبهر (كيس ضغط) والوريد البابي (الجاذبية مدفوعة).
- قطع الكبد من الخنزير، وترك جميع السفن المتبقية طويلة.
- خلال إعداد جدول الظهر، المشبك العلوي IVC باستخدام Satinsky المشبك ومسح الكبد مرة ثانية مع حوالي 0.5 L من حل UW retrogradely عبر أقل IVC حتى تدفق الوريد البابي واضح.
- ربطة عنق من جميع فروع شريانية من الشريان الأبهر البطني والجذع. إجراء ضغط التروية الشريانية الجدول الخلفي مع حوالي 0.5 L من حل UW.
- مسح القناة الصفراوية باستخدام حل UW.
- يقني؛ يدخل القنية الأجزاء العلوية والسفلية من IVC باستخدام 1/2 "س 3/8" مخفضات مع يور قفل. يقني؛ يدخل القنية الوريد البابي والشريان الكبد باستخدام 3/8 "؛ س 1/4 "و1/4" س 3/8 "مخفضات مع يور قفل. استخدام العلوي والسفلي والوريد الأجوف والتصريف الوريدي.
- وضع الكبد في حقيبة الجهاز، إغلاق الجهاز حقيبة، وتخزين الكبد على الجليد حتى بدأ الارواء.
3. خارج الحي الكبد الإرواء
- إعداد حل نضح تحتوي على حل ستين 2،000 مل، 400 مل غسلها الكريات الحمراء، 550 ملغ البيروفات الصوديوم، و 100 مل محلول حمض الأمينية (10٪ Travasol)، 10 ملغ غلوكونات الكالسيوم و1،000 IE التمثيل الأنسولين السريع، سيفازولين 1 غرام، 500 ملغ metronidazol، والهيبارين 10،000 وحدة دولية. إضافة جزيئات أخرى للتوسع الأوعية، كبت المناعة، الكسح أنواع الاكسجين التفاعلية، أو العلاج بالخلايا الكبد على أساس بروتوكول الدراسة معين.
- للمكون غسيل الكلى، واستخدام ديالة القياسية 3.5 ملم تحتوي على البوتاسيوم، 25 ملي بيكربونات، 27 ملي الجلوكوز، فضلا عن 275 ملغم / لتر البيروفات.
- إعداد الدائرة نضح (مخطط انظر الشكل 2).
ضبط الشكل 2. حلبة المباراة. قادمة من الخزان الرئيسي كنقطة بداية ونهاية، هو الدافع وراء حل نضح بواسطة مضخة الطرد المركزي من خلال مكساج. مباشرة بعد الأوكسجين من الحل، الدائرة تنقسم إلى خط أصغر تشغيل إلى وحدة مديال للالمنحل بالكهرباء التوازن وتشغيل أكبر خط لمرشح الكريات البيض للحد من بقايا خلايا الدم البيضاء (WBC). الحل الذي يمر عبر مديال يعود إلى الخزان الرئيسي. بعد تصفية الكريات البيض، وتنقسم الدائرة مرة أخرى في 2 خطوط متساوية. سطر واحد يعمل تحت ضغط عال (حوالي 60 مم زئبق) مباشرة في الشريان الأورطي ليروي الشريان الكبدي. الخط الآخر يستنزف إلى الخزان الثاني. من هذا الخزان هو perfused لالوريد البابي. ضغط التروية البوابة يعتمد على الطاقة ارتفاع مستوى الخزان الحل (حوالي 2-6 ملم زئبقي). جميع السوائل والدكتورained عبر التحتية وفوق كبدي الأجوف مرة أخرى إلى الخزان الرئيسي. للحد من خطورة ونضح متجانس، يتم وضع الكبد في بركة مليئة ينظم درجة حرارة الماء. وفصلها عن المياه من خلال غشاء كتيم وأنها تسبح في تعليق الارواء. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.- جمع كل السوائل من الدائرة في 3 L الخزان (خزان الرئيسي) وكبح تدفق.
- تواصل تدفق إلى مضخة الطرد المركزي تليها مكساج التجاري.
- وراء مكساج، تقسيم الأنابيب في 2 خطوط. ربط خط واحد إلى مديال واستنزاف مرة أخرى إلى الخزان الرئيسي. ربط الخط الثاني لمرشح تخفيض الكريات البيض.
- تقسيم السطر بعد التصفية تخفيض الكريات البيض في خط الشرايين التي تمد حل نضح إلى الشريان الكبدي، والمدخل الخامسخط enous تقديم حل نضح إلى الخزان الثاني، الذي يصب في الوريد البابي عن طريق الجاذبية تدفق. كبح تدفق البوابة.
- ربط خط الشرياني إلى خط الوريد الأجوف تصب في الخزان الرئيسي للتذكر السوائل.
- لجمع استسقاء أو تسرب محلول الارواء من الكبد، وإعداد خط الشفط متصلة الخزان الرئيسي.
- الافراج عن المشبك التدفق من الخزان الرئيسي وملء الدائرة مع الحل نضح. بدء تشغيل مضخة طرد مركزي في 1،500 طلقة / دقيقة. فإن الحل نضح تدفع من خلال خط الشرايين في خط الوريد الأجوف مرة أخرى إلى الخزان الرئيسي. تأكد من والدافع كل الهواء من الدائرة.
- بدوره على إمدادات الغاز إلى مكساج.
- اتخاذ الكبد من الجليد. طرد الحل UW باستخدام المياه المالحة.
- وضع الكبد، مع الجانب المحدب إلى أسفل لتسهيل الوصول إلى السفن، من الناحية المثالية في بيئة خالية من الجاذبية لتجنبضغط الجهاز على سطح الاتصال. استخدام حمام مائي التدقيق وcoolable. ضبط درجة الحرارة بدءا من الدائرة وماء الاستحمام إلى 20 درجة مئوية. تغطي حمام الماء مع غشاء كتيم ووضع الكبد على أن الغشاء. خفض ضغط يحركها الجاذبية التي غمرت الكبد مع الحل نضح.
- تقليل سرعة مضخة طرد مركزي إلى 1،000 طلقة / دقيقة ووضع اثنين من المشابك في ربط الشرايين والوريد الأجوف خطوط. ثم، وقطع الأنابيب بين المشابك. باستخدام موصل 3 في اتجاه، والانضمام كلا تدفقات الأجوف وربطها إلى خط الوريد الأجوف.
- الافراج عن المشبك من خط الشرايين، صب محلول الارواء في قنية الشرياني للتخلص من الفقاعات، وتوصيل خط لقنية. زيادة مضخة طرد مركزي إلى 1،500 طلقة / دقيقة. الافراج عن المشبك الثاني من خط الوريد الأجوف.
- الافراج عن المشبك من الخزان الوريدي البابي من أجل ملء عنه. دعونا حل نضح تصب في cannu البوابةلا وتوصيله. عناية خاصة لمستويات السوائل مستقرة في الخزان البوابة.
- توصيل خطوط الضغط على أقفال يور للقنية الشرياني، وبوابة، والوريد الأجوف.
- لمحاكاة الظروف الفسيولوجية، وتطبيق العلاجات في الإناء الصحيحة. حقن الجلوكوز في الوريد البابي وليس في خط الشرايين من أجل إقامة التدرج محاكاة لزيادة الجلوكوز في الوريد البابي التدرج ويحفز تخليق الجليكوجين 24،25.
- بعد توصيل الكبد إلى الدائرة، ورفع درجة الحرارة إلى 33 درجة مئوية خلال 60 دقيقة.
- تهدف لبدء التدفق الشرياني في حوالي 250 مل / دقيقة عند 40 ملم زئبقي. هذا وقد تصل إلى 700 مل / دقيقة خلال نضح مرة واحدة يتم زيادة ضغط يصل إلى 70 ملم زئبقي.
- تبدأ في درجة الحرارة، وتهدف لبوابة تدفق الوريد من 500-600 مل / دقيقة عند 3-5 ملم زئبقي. بعد رفع درجة الحرارة، ومراقبة تدفق الوريدي البابي، الأمر الذي سيزيد تصل إلى 1،100 مل / دقيقة عند 4-6 ملم زئبقي. تجنب تجاوز الضغط البابي فوق الفيزيولوجيالقيم لتر (حوالي 8 ملم زئبقي) لحماية fenestrations الجيبية 26. تجنب تجاوز إجمالي التدفق فوق 2،000 مل / دقيقة من أجل منع تلف الجهاز. ضبط تدفق ل-2 ملم زئبقي عن طريق خفض الخزان الرئيسي لمنع احتقان الكبد عن طريق إعاقة تدفق الوظيفية.
- إضافة مكون غسيل الكلى إلى الحلبة لكي تتوازن الحل نضح لقيم محددة سلفا 27. ضبط تدفق ديالة إلى 500 مل / ساعة. تأخذ اهتماما خاصا لضبط تدفق غسيل الكلى بحيث يتم حل نضح لا تضعف ولا تتركز. في غضون الساعة الأولى من نضح يجب أن يشاهد الخزان الرئيسي بعناية!
- ضمان الأوكسجين متجانس من الأنسجة لاستعادة والحفاظ على وظيفة الجهاز باستخدام خليط مكون الغاز الرئيسي من O 2 (95-98٪) وثاني أكسيد الكربون 2 (2-5٪). استخدام الغاز متغير خلال نضح منذ الكبد يتغير الأيض والطلب الرقم الهيدروجيني له خلال نضح.
- الحفاظ على درجة الحموضة منخفضة خلال بدايةنضح لحماية الجهاز باستخدام مفهوم المفارقة 28 درجة الحموضة وتجنب تلف الأنسجة الشديد الذي يمكن أن يؤدي من وصلات سريعة لدرجة الحموضة الفسيولوجية تحت عودة التأكسج، منذ بعد التخزين في حل UW، الجهاز لديه درجة الحموضة الحماض البليغة و أدناه 7. ضبط الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون 2 مستمر وصولا الى 25-30 ملم زئبقي بحيث تصل درجة الحموضة مستوى فيزيولوجي في حدود 1 ساعة.
- إضافة sodium- أو بيكربونات البوتاسيوم إلى الدائرة لتحقيق تركيز الفسيولوجية من بيكربونات القياسية في حل الارواء. حقن بعناية تحت غازات الدم المتكرر والسيطرة بالكهرباء.
- مراقبة دورية من قبل التروية الوريدية والشريانية غازات الدم ويحلل AST. في وريدي ص 2 يبقى فوق 175 مم زئبقي خلال نضح. مراقبة تدفق وضغط الأوعية الدموية ونلاحظ نضح مستقرة من قبل المقاومة الوعائية ثابتة.
- الحفاظ على نظام نضح مستقرة لمدة تصل إلى 8 ساعات. في نهاية فترة نضح فيفو السابقين، باردةأسفل النظام نضح إلى 20 ° C، وبعد فصل أنابيب الدائرة من الكبد، طرد الحل نضح من الكبد بشكل مزدوج مع حل UW الجليد الباردة. تخزين الكبد مرة أخرى وضعت على الثلج في كيس الجهاز معقمة.
Representative Results
أدناه، فإننا نقدم نتائج التجارب 5 نضح مع DCD-الطعوم بعد 45 دقيقة وتسخين ونقص التروية 4 ساعة البارد قبل بداية subnormothermic فيفو السابقين الارواء.
الهدف الرئيسي لنضح الكبد خارج الجسم الحي هو ضمان امدادات الاوكسجين الكافي إلى الجهاز. نقص التروية يسبب تضيق الأوعية، وبالتالي زيادة مقاومة نضح. تحقيق تدفقات الأوعية الدموية مستمرة مع الضغوط مستقرة هو مؤشر جيد على الأوكسجين الكافي. خلال فترة التدريب من 1-2 ساعة وتحسنت الحل نضح والجهاز تصل إلى 33 ° C، والذي توفى في مقاومة الأوعية الدموية في الكبد. مرة واحدة ويتم تحقيق درجة الحرارة المستهدفة من 33 درجة مئوية، ومستوى تدفق القيم في، مجموعة الفسيولوجية نحو مستمر لبقية الوقت نضح 6 ساعة (أرقام 3A-3D).
في الوقت نفسه، يصبح الجهاز نشط عملية الأيض. الشكل 4A يظهر بو ريدي <الفرعية> 2، علامة من استهلاك الأوكسجين. ضمن 2 ساعة الأولية الوريدية ص 2 الانخفاضات إلى هضبة ثابتة. في هذه حالة نشطة عملية الأيض، والكبد تبدأ إنتاج الصفراء (الشكل 4B). يوفر مديال على توازن الكهارل متوازن (أرقام 4C-4D). وجهت لفرط بوتاسيوم الدم الأولي بسرعة. يخدم قياس AST على الانترنت ورصد الضرر الكبد. الشكل 5 يعرض فقط الضحلة زيادة AST الخطية خلال الفترة نضح بأكملها. H & E تلطيخ بعد 6 ساعات من نضح يكشف الكبدية نخر <5٪ مع مفصص سليمة وهيكل الجيبية (الشكل 6). تلطيخ PAS في النقطة الزمنية نفسها معارض تجديد تخزين الجليكوجين الخلوي مقارنة استنفدت التخزين الباردة في الحفاظ DCD-الطعوم (الشكل 7).
الرقم 3. التدفقات الإرواء والضغط (ن = 5، تظهر أشرطة الخطأ الانحراف المعياري). (A، B) الشريان الكبدي (HA) التدفق والضغط: خلال المرحلة الاحترار في ساعة الأولى 1-2، ويزيد من تدفق في الضغوط مستقرة وثابتة بعد ذلك. النظر في خفض الضغط الوريدي البابي (C)، أرتفاع تدفق HA نحو نهاية نضح قد يكون رد فعل autoregulatory الكبد (C، D) والمدخل الوريدي (PV) يزيد من تدفق المقابلة لتدفق HA خلال في 2 ساعة الأولى من الاحترار. ما زالت الضغوط مستقرة نسبيا.
الرقم 4. المعلمات الرصد (ن = 5، تظهر أشرطة الخطأ الانحراف المعياري). (A) وريدي بو 2 كعلامة من الطلب على الاكسجين وانخفاض النشاط الأيضي داخل المرحلة الأولى من الاحترار بسبب cellula تفعيلهاص الأيض. يبقى مستقرا بعد ذلك (B) إنتاج الصفراء كعلامة من النشاط الأيضي يبدأ في درجات الحرارة حوالي 30 درجة مئوية، وبالتالي، بين الساعة الاولى والثانية من نضح (C، D) ومديال يضمن التوازن المنحل بالكهرباء.؛ وفرط بوتاسيوم الدم الأولي بسرعة متوازن.
الشكل 5. AST (ن = 5، تظهر أشرطة الخطأ الانحراف المعياري) AST هو علامة الحساسة الإصابة الكبدية؛ وتشير الزيادة الضحلة أي إصابة كبيرة خلال فيفو السابقين الارواء.
الرقم 6. H & E تلطيخ (20X التكبير). (A) عينة الكبد الشام قبل التروية الدافئ، واحدة فصيص الكبد تمثيلي مع البنيان سليمةه (B) عينة الكبد بعد 45 دقيقة من نقص التروية دافئ، 4 ساعة نقص التروية الباردة، و 6 ساعة من نضح subnormothermic، العمارة مفصص سليمة دون نخر وإلا الحد الأدنى من تورم الخلايا، والمتوسعة المساحات الجيبية أقل ما يقال بالمقارنة مع عينة صورية.
Discussion
في نموذج الخنزير الذي يحاكي زرع الكبد DCD، أثبتنا أن نضح الكبد subnormothermic مع الخلوية نتائج حل نضح في نضح المعلمات مستقرة، الحد الأدنى من الإصابة الكبدية، والاستقلاب الكبدي النشط. وقد ثبت لدينا نضح subnormothermic انشاء لاستعادة التوازن الكبد والتمثيل الغذائي. يتم استعادة تخزين الجليكوجين ويتم تجاهل الأيض.
فيفو السابقين نضح الكبد وتقنية الحفاظ يقدم لأول مرة الفرصة لتقييم علامات على وظيفة الكسب غير المشروع والإصابات خلال الحفاظ على الجهاز وقبل الزرع. بجانب التقييم العيانية من التجانس نضح الكسب غير المشروع، والقيم تدفق توفر مؤشرا جيدا على بقاء الكسب غير المشروع ومدى الإصابة الدماغية كانت قد تعرضت في وقت سابق 29. استهلاك الأكسجين وإنتاج الصفراء وعلامات على وظيفة التمثيل الغذائي. مستويات أنزيمات الكبد مثل AST يمكن استخدامها لوsess درجة وديناميات الإصابة الكبدية 30. قد يسمح هذا التقييم الكسب غير المشروع شامل وموثوق التمييز بين الأجهزة هامشية للزرع وغير زرع.
اخترنا درجة حرارة subnormothermic من 33 درجة مئوية في نظام نضح لدينا لأن درجة حرارة كافية للسماح التمثيل الغذائي وكذلك ATP وتوليف الجليكوجين. في الوقت نفسه، فإنه يوفر الطلب على الاكسجين انخفضت بالمقارنة مع إعدادات نضح سوي الحرارة التي توفر السلامة الإضافية ضد الإصابة الدماغية. بشكل عام، أظهرت درجات الحرارة نضح فوق 30 درجة مئوية لتقليل الإصابة الدماغية الباردة، وتوفير ما يكفي من النشاط الأيضي 31.
على عكس المجموعات الأخرى، لم نستخدم الدم الكامل كما الإرواء، ولكن حل الزلال-normo ناضح (ستين) مع خلايا الدم الحمراء وغسلها وتصفيتها. باستبعاد مكونات البلازما وكذلك thrombocytes والكريات البيض، والحل هو نضح ديوقع لتقليل إشارات الموالية للالتهابات خلال نضح خارج الحي.
بالإضافة إلى تقييم الكسب غير المشروع، وظروف نضح مستقرة على مدى عدة ساعات تسمح العلاج الكسب غير المشروع. أظهرت جزيئات عديدة لتخفيف الاصابة ضخه تحت ظروف تجريبية 32. ومع ذلك، فقد جعلت نظام العلاج تقريبا أي طريقها إلى الممارسة السريرية، ومع ذلك. سبب واحد ويبدو أن عدم وجود فرصة لتطبيق هذه العلاجات أثناء التخزين البارد. والكبد النشط عملية الأيض في الجسم الحي بحكم نظام نضح هو الأمثل لتطبيق أي نوع من العلاج. في هذا الصدد، والعلاج ليس فقط لتحسين الظروف ضخه مثل تخفيف من نشاط خلايا كوبفر أو الكسح أنواع الاكسجين التفاعلية هي يعقل ولكن أيضا العلاجات مثل العلاج الجيني لحالة الكسب غير المشروع، على سبيل المثال، ضد التهاب الكبد C تكرار. ويمكن أن تشمل الاستراتيجيات المحتملة الأخرى على تخفيض تنكس دهني خلال نضح خارج الحيفترة 33.
باختصار، فيفو السابقين الكبد نضح هو استراتيجية رواية لتقليل الإصابة الدماغية الباردة وتقييم الطعوم الكبد هامشية السابقة لزرع الكبد. يوفر إعداد نضح في فيفو السابقين فرصة فريدة لإصلاح وحالة الطعوم قبل الزرع.
Disclosures
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
Acknowledgments
وأيد هذه الدراسة من المنح البحثية للزرع الجهاز روش مؤسسة أبحاث (ROTRF) وشركة Astellas. وأيد ماركوس Selzner من قبل جائزة التنمية ASTS الوظيفي. وأيد ماتياس Knaak بواسطة منحة أبحاث شركة Astellas. نشكر أوفي Mummenhoff والأسرة برمنغهام على دعمهم السخي.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| circuit | Maquet (Hirrlingen, GER) | custom made | main reservoir (3 L, 3/8" outflow) portal reservoir (1.5 L, 1/4", outflow) centrifugal pump oxygenator lycocyte filter |
| Tubing (1/4" x 1/16") | Raumedic (Helmbrechts, GER) | MED7506 | |
| Tubing (3/8" x 3/32") | Raumedic (Helmbrechts, GER) | MED7536 | |
| Tubing connectors | Raumedic (Helmbrechts, GER) | various sizes | |
| Dialysis filter, Optiflux F160NR | Fresenius Medical Care (Waltham, MA) | F160NR | |
| STEEN solution | XVIVO (Göteborg, SWE) | 19004 | 2 L |
| Dialysis acid concentrate A | Baxter (Mississauga, ON) | D12188M | 45 ml |
| Amino acid, Travasol 10% | Baxter (Mississauga, ON) | JB6760 | 100 ml |
| Sodium pyruvate | Sigma-Aldrich (St. Louis, MO) | P2256 | 1.1 g |
| Heparin | Sandoz Canada Inc (Toronto, ON) | 10750 | 40,000 iU |
| Calcium gluconate | Pharmaceutical Partners of Canada (Richmond Hill, ON) | C31110 | 10 mg |
| Fast acting insulin | various vendors | 1,000 iU | |
| Cefazoline | various vendors | 1 g | |
| Metronidazole | Baxter (Mississauga, ON) | JB3401 | 500 mg |
References
- , Department of Health and Human Service, Organ Procurement and Transplantation Service. Available from: http://optn.transplant.hrsa.gov (2013).
- Qiu, J., Ozawa, M., Terasaki, P. I. Liver transplantation in the United States. Clinical Transplants. , 17-28 (2005).
- Maheshwari, A., Maley, W., Li, Z., Thuluvath, P. J. Biliary complications and outcomes of liver transplantation from donors after cardiac death. Liver Transpl. 13 (12), 1645-1653 (2007).
- Reich, D. J., Hong, J. C. Current status of donation after cardiac death liver transplantation. Curr Opin Organ Transplant. 15 (3), 316-321 (2010).
- Grewal, H. P., et al. Liver transplantation using controlled donation after cardiac death donors: an analysis of a large single-center experience. Liver Transpl. 15 (9), 1028-1035 (2009).
- Nguyen, J. H., et al. Long-term outcomes of donation after cardiac death liver allografts from a single center. Clin Transplant. 23 (2), 168-173 (2009).
- Heidenhain, C., et al. Incidence of and risk factors for ischemic-type biliary lesions following orthotopic liver transplantation. Transpl Int. 23 (1), 14-22 (2010).
- Moench, C., Uhrig, A., Lohse, A. W., Otto, G. CC chemokine receptor 5delta32 polymorphism-a risk factor for ischemic-type biliary lesions following orthotopic liver transplantation. Liver Transpl. 10 (3), 434-439 (2004).
- Iacob, S., et al. Genetic, immunological and clinical risk factors for biliary strictures following liver transplantation. Liver Int. 32 (8), 1253-1261 (2012).
- Heidenhain, C., Puhl, G., Moench, C., Lautem, A., Neuhaus, P. Chemokine Receptor-5Delta32 Mutation is No Risk Factor for Ischemic-Type Biliary Lesion in Liver Transplantation. J Transplant. , (2009).
- Hashimoto, K., et al. Use of tissue plasminogen activator in liver transplantation from donation after cardiac death donors. Am J Transplant. 10 (12), 2665-2672 (2010).
- Staib, W., Scholz, R. Stoffwechsel der perfundierten Leber. , Springer. (1968).
- Brauer, R. W. Liver. Annu Rev Physiol. 18, 253-278 (1956).
- Boehnert, M. U., et al. Normothermic acellular ex vivo liver perfusion reduces liver and bile duct injury of pig livers retrieved after cardiac death. Am J Transplant. 13 (6), 1441-1449 (2013).
- Guarrera, J. V., et al. Hypothermic machine preservation in human liver transplantation: the first clinical series. Am J Transplant. 10 (2), 372-381 (2010).
- Fondevila, C., et al. Hypothermic oxygenated machine perfusion in porcine donation after circulatory determination of death liver transplant. Transplantation. 94 (1), 22-29 (2012).
- Rougemont, O., et al. One hour hypothermic oxygenated perfusion (HOPE) protects nonviable liver allografts donated after cardiac death. Ann Surg. 250 (5), 674-683 (2009).
- Chung, W. Y., et al. Addition of a kidney to the normothermic ex vivo perfused porcine liver model does not increase cytokine response. J Artif Organs. 15 (3), 290-294 (2012).
- Brockmann, J., et al. Normothermic perfusion: a new paradigm for organ preservation. Ann Surg. 250 (1), 1-6 (2009).
- Hessheimer, A. J., Fondevila, C., García-Valdecasas, J. C. Extracorporeal machine liver perfusion: are we warming up. Curr Opin Organ Transplant. 17 (2), 143-147 (2012).
- Vogel, T., Brockmann, J. G., Friend, P. J. Ex-vivo normothermic liver perfusion: an update. Curr Opin Organ Transplant. 15 (2), 167-172 (2010).
- Swindle, M. M., Smith, A. C. Best practices for performing experimental surgery in swine. J Invest Surg. 26 (2), 63-71 (2013).
- Smith, A. C., Swindle, M. M. Preparation of swine for the laboratory. ILAR J. 47 (4), 358-363 (2006).
- Cywes, R., et al. Effect of intraportal glucose infusion on hepatic glycogen content and degradation, and outcome of liver transplantation. Ann Surg. 216 (3), 235-246 (1992).
- Ishida, T., et al. Differential effects of oral, peripheral intravenous, and intraportal glucose on hepatic glucose uptake and insulin and glucagon extraction in conscious dogs. J Clin Invest. 72 (2), 590-601 (1983).
- Morsiani, E., Aleotti, A., Ricci, D. Haemodynamic and ultrastructural observations on the rat liver after two-thirds partial hepatectomy. J Anat. 4 (Pt 4), 507-515 (1998).
- Schön, M. R., et al. Liver transplantation after organ preservation with normothermic extracorporeal perfusion. Ann Surg. 233 (1), 114-123 (2001).
- Currin, R. T., Gores, G. J., Thurman, R. G., Lemasters, J. J. Protection by acidotic pH against anoxic cell killing in perfused rat liver: evidence for a pH paradox. FASEB J. 5 (2), 207-210 (1991).
- Derveaux, K., et al. Does ex vivo vascular resistance reflect viability of non-heart-beating donor livers? Transplant Proc. 37 (1), 338-339 (2005).
- Guarrera, J. V., et al. Hypothermic Machine Preservation of Human Liver Allografts: Markers of Reperfusion Injury [abstract# 1282]. Am J Transpl. 7, Suppl 2. 476 (2007).
- Tolboom, H., et al. Subnormothermic machine perfusion at both 20°C and 30°C recovers ischemic rat livers for successful transplantation. J Surg Res. 175 (1), 149-156 (2012).
- Vollmar, B., Menger, M. D. The hepatic microcirculation: mechanistic contributions and therapeutic targets in liver injury and repair. Physiol Rev. 89 (4), 1269-1339 (2009).
- Jamieson, R. W., et al. Hepatic steatosis and normothermic perfusion-preliminary experiments in a porcine model. Transplantation. 92 (3), 289-295 (2011).
