Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Subnormothermic मशीन छिड़काव के माध्यम से कार्यात्मक मानव यकृत संरक्षण और रिकवरी

doi: 10.3791/52777 Published: April 27, 2015
* These authors contributed equally

Summary

हम subnormothermic तापमान (21 डिग्री सेल्सियस) पर मानव यकृत grafts के पूर्व vivo मशीन छिड़काव की विधि का वर्णन।

Introduction

जिगर प्रत्यारोपण दसियों अंतिम चरण जिगर की बीमारी से पीड़ित रोगियों के हजारों के लिए केवल उपचारात्मक उपचार है। सफल प्रत्यारोपण, यह है कि यह भ्रष्टाचार का तेजी से गिरावट को रोकने के लिए आवश्यक है कि प्राप्तकर्ता में प्रत्यारोपित किया जाता है समय तक दाता से प्राप्त है समय से जिगर का इष्टतम संरक्षण की सुविधा के लिए। जिगर संरक्षण के लिए वर्तमान मानक 'स्थिर कोल्ड स्टोरेज' करार दिया है: जिगर जिससे जिगर के चयापचय को कम करने और ischemia के हानिकारक प्रभाव को धीमा, एक ठंडा संरक्षण समाधान में ठंडा किया जाता है। इस कोल्ड स्टोरेज तकनीक सफल प्रत्यारोपण के लिए अनुमति दी गई है हालांकि, इस तरह के गर्म ischemia या steatosis शो अवर रोगी द्वारा क्षतिग्रस्त DCD अंगों के रूप में सीमांत गुणवत्ता के अंगों एक परिणामों। सबूत के एक तेजी से विस्तार शरीर एक विकल्प के संरक्षण के साधन के रूप में जिगर ग्राफ्ट की है कि पूर्व vivo मशीन छिड़काव कर सकते हैं संभावित आईएम हैइन सीमांत अंगों 2,3 के लिए परिणामों साबित होते हैं।

लिवर प्रत्यारोपण की अपनी सफलता का शिकार बन गया है। सुदूर अधिक रोगियों को उपलब्ध यकृत कर रहे हैं की तुलना में प्रत्यारोपण के लिए भेजा जाता है, और हजारों हर साल संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रतीक्षा सूची में मर जाते हैं। दाता जिगर कमी की वास्तविकता और जरूरतमंद प्राप्तकर्ताओं के लिए suboptimal गुणवत्ता के जिगर ग्राफ्ट की बढ़ती उपयोगिता को देखते हुए, यह व्यापक रूप से दाखिल करने से पूर्व जिगर grafts के पूर्व vivo मशीन छिड़काव जिगर प्रत्यारोपण में एक बदलाव का वादा धारण कि आयोजित किया जाता है। हाल के वर्षों में 4-8 में इस विषय में अनुसंधान के हित में एक उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। विभिन्न यूरोपीय और उत्तरी अमेरिकी केंद्रों में hypothermic मशीन छिड़काव शारीरिक तापमान पर एक नैदानिक ​​परिचय 8 और normothermic मशीन छिड़काव हाल ही में त्याग मानव यकृत के लिए लागू किया गया है और नैदानिक ​​प्रयोग के रूप में अच्छी तरह से 9 करने के लिए अनुवाद किया जा रहा है बना दिया है।सतत अनुकूलन के इष्टतम छिड़काव 10-12 पैरामीटर की पहचान करता है, जबकि व्यापक विकास, विभिन्न प्रोटोकॉल के विकास के लिए प्रेरित किया है। सीमांत गुणवत्ता ग्राफ्ट का प्रयोग अधिक से अधिक पिछले एक दशक में 13 से अधिक 10 गुना बढ़ गया है। जिगर संरक्षण के लिए मौजूदा मानक (स्थिर कोल्ड स्टोरेज) के साथ तुलना में, पूर्व vivo मशीन छिड़काव अंग पूल की जरूरत ज्यादा विस्तार में परिणाम और एक संभावित के बाद प्रत्यारोपण जटिलताओं की घटनाओं में कमी है, जो सभी के कई संभावित लाभ प्रदान करता है। विशेष रूप से, वर्तमान में प्रत्यारोपण के बाद उपअनुकूलित गुणवत्ता जिगर ग्राफ्ट प्लेग कि पित्त जटिलताओं एक बड़ा मुद्दा 14-18 रहते हैं।

Subnormothermic शर्तों पर मशीन छिड़काव एक समय खिड़की प्रत्यारोपण 19 के लिए उपयुक्तता के रूप में निष्पक्ष भ्रष्टाचार समारोह का आकलन करने के लिए प्रदान करता है। जिगर, एक पूर्व vivo सर्किट में perfused किया जा रहा है जबकि दोनों perfusate एकएन डी छिड़काव के दौरान उत्पादन पित्त अंग समारोह के मार्कर की माप के लिए जांचा जा सकता है। इस तरह मौजूदा मानदंडों के तहत प्रत्यारोपण के लिए त्याग कर रहे हैं कि यकृत निष्पक्ष प्रत्यारोपण के लिए उनकी उपयुक्तता के रूप में मूल्यांकन किया जा सकता 'गंभीर समझौता'। इन अंगों के कई प्रत्यारोपण के लिए उपयोग किया जा करने के लिए व्यवहार्यता का आकलन संभावित अनुमति देता है। मशीन छिड़काव के एक समान रूप से शक्तिशाली लाभ की मरम्मत और गर्म / ठंडा ischemia के द्वारा क्षतिग्रस्त किया गया है कि यकृत का सुधार है। एटीपी गर्म और बाद ठंड ischemia के दौरान बहुत तेजी से समाप्त हो गया है और पूर्व जिगर 20 के आरोपण के लिए मशीन छिड़काव की अवधि के दौरान repleted जा सकता है। जिगर, अपनी ऊर्जा भंडार और चयापचय राज्य मंगाया साथ, preconditioned है और प्राप्तकर्ता में आरोपण के बाद reperfusion की चोट के हानिकारक प्रभावों के लिए बेहतर तैयार।

इस काम के लिए मानव यकृत ग्रेफ के पूर्व vivo मशीन छिड़काव करने की एक विधि का वर्णनतकनीक और पूर्व vivo मशीन छिड़काव के लाभदायक प्रभाव दोनों का अध्ययन करना चाहते हैं, जो शोधकर्ताओं के लिए उपयोगी हो जाएगा, जो प्रयोगशाला में टीएस। हम प्रत्यारोपण के लिए मना कर दिया गया है और तब अनुसंधान प्रयोजनों के लिए आवंटित कर रहे हैं कि मानव दाता यकृत का इस्तेमाल करते हैं।

स्टैंडर्ड जिगर खरीद तकनीक मस्तिष्क मृत दाताओं (DBD) में या कहीं और 20 और अधिक विस्तार में वर्णित संचार मौत दाताओं (DCD), में संचार गिरफ्तारी के बाद महाधमनी पार clamping के निम्नलिखित जिगर की सीटू धमनी फ्लश में शामिल है। इसके अतिरिक्त, जिगर बर्फ के साथ दाता के उदर गुहा को भरने के द्वारा खरीद के दौरान ठंडा किया जाता है। फ्लश समाधान वरीयताओं विस्कॉन्सिन या हिस्टडीन ट्रिप्टोफान-ketoglutarate (HTK) समाधान के लिए विश्वविद्यालय का उपयोग कर खरीद के बहुमत के साथ क्षेत्रों के बीच बदलती हैं। पोर्टल शिरा का एक अतिरिक्त बैक-टेबल फ्लश अवशिष्ट रक्त की वार्शआउट में सुधार। यकृत अक्सर एक महाधमनी खंड सुर छोड़ने प्राप्त कर रहे हैंसीलिएक ट्रंक गोलाई। पित्ताशय की थैली पित्त aspirated है, छिन्न है, और पित्त नली प्लावित है। यकृत ठंडा संरक्षण समाधान युक्त बाँझ बैग में पैक किया और नामित बक्से या कूलर में ले जाया जाता है। प्रतिनिधि परिणाम के लिए गर्म और ठंडे ischemia के समय क्रमशः 60 मिनट और 12 घंटा तक सीमित किया जाना चाहिए। मानव अंगों सौंपने जब संक्रामक रोग जनकों के लिए नियमित सीरम वैज्ञानिक स्क्रीनिंग के बावजूद, मानक सावधानियों, मानव अंगों से प्राप्त नमूनों, और किसी भी अपशिष्ट उत्पादों लिया जाना चाहिए।

प्रोटोकॉल यहाँ एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध जिगर छिड़काव उपकरण का उपयोग कर subnormothermic मशीन छिड़काव का वर्णन है। इस तरह के एक उपकरण के उपयोग के नैदानिक ​​सेटिंग और अनुसंधान समूहों और प्रत्यारोपण केंद्रों के बीच अलग प्रोटोकॉल और डिवाइस सेटिंग्स के पार सत्यापन करने के लिए और अधिक तेजी से अनुवाद के लिए अनुमति देता है।

Protocol

मानव ऊतक का उपयोग एक संस्थागत समीक्षा बोर्ड (आईआरबी) या समकक्ष द्वारा समीक्षा की जानी चाहिए। यहाँ वर्णित काम को मंजूरी दे दी और मैसाचुसेट्स जनरल अस्पताल संस्थागत समीक्षा बोर्ड (नं 2011P001496) से छूट प्राप्त घोषित किया गया था।

1. समाधान तैयारी

  1. Aseptically तालिका 1 में उल्लिखित के रूप में लाल-मुक्त विलियम्स 'मध्यम ई फिनोल की खुराक जोड़ें। समाधान का उपयोग करने से पहले नए सिरे से तैयार किया जाना चाहिए। इंसुलिन बस का उपयोग करने से पहले जोड़ा जाना चाहिए।

लिवर 2. वापस मेज तैयारी

  1. एक बाँझ, लिपटी सतह पर एक बर्फ से भरे अंग कटोरा रखें। ठंड संरक्षण समाधान की थैली में छोड़ रहा है, बॉक्स से जिगर निकालें। ज्यादातर जलमग्न जिगर रखें।
  2. महाधमनी पैच करने के लिए बाहर का स्थित हो जाएगा जो यकृत धमनी (हेक्टेयर), पहचानें। Metzenbaum कैंची का उपयोग कर लंबाई के साथ विभिन्न कटौती शाखाओं को प्रकट करने के लिए स्वतंत्र धमनी काटना। ध्यान से disseसीटी धमनी की पूरी लंबाई जिगर है कि आपूर्ति एक पोत विच्छेद को रोकने के लिए। कट या एक दृश्य के अंत की जरूरत नहीं है कि शाखाओं टाई नहीं है।
  3. पोत के आकार पर निर्भर करता है, आकार शून्य से 4-0 से लेकर रेशम सीवन का उपयोग कर जिगर की आपूर्ति नहीं सभी धमनी शाखाओं बंद टाई। 7-0 Prolene की एक सिलाई के साथ धमनी में छेद टाई करने के लिए बहुत कम कर रहे हैं या कि करीब शाखाएं। टाई और सीलिएक ट्रंक पर उनकी मूल के करीब प्लीहा और बाईं गैस्ट्रिक धमनियों में कटौती।
  4. पैच के तहत सीधे सीलिएक ट्रंक काटने से महाधमनी पैच निकालें। महाधमनी प्रवेशनी का उपयोग कर सीलिएक ट्रंक cannulate।
  5. पोर्टल शिरा (पीवी) को पहचानें और दो टूक मुक्त इसे काटना। किसी भी शाखाओं बंद टाई और आकार 24 ट्यूबिंग के लिए तैयार खंड के साथ पी.वी. cannulate।
  6. नस में ही काटने के बिना, suprahepatic रग Cava से डायाफ्राम के वर्गों निकालें। सीधे अंग चेंबर में वेना कावा नालियों से बहिर्वाह।
  7. दो पूर्ण परिधि तिवारी कटssue नमूने आम पित्त नली के अंत से (2-3 मिमी लंबाई); तस्वीर (-80 डिग्री सेल्सियस पर स्टोर) तरल नाइट्रोजन में एक स्थिर और क्रमशः, ऊतक और histological विश्लेषण के लिए, 10% बफर formalin में अन्य दुकान। पोत प्रवेशनी और झिल्ली oxygenator ट्यूबिंग का बना एक नाली ट्यूब के साथ आम पित्त नली cannulate।
  8. पहचानें और एक 0 रेशम टाई के साथ पित्ताशय वाहिनी ligate। पित्ताशय वाहिनी आम पित्त नली और पित्ताशय के बीच पाया जाता है।
  9. सब हवा को हटाने Lactated घंटी की (एलआर) समाधान और प्रधानमंत्री ट्यूबिंग का ठंडा बैग, करने के लिए सेट फ्लश ट्यूबिंग कनेक्ट करें।
  10. एक धीमी गति से मिलने के लिए फ्लश ट्यूबिंग पर प्रवाह नियामक निर्धारित करें। पोर्टल शिरा प्रवेशनी को फ्लश ट्यूबिंग को जोड़ने से पहले, वृक्कनाभि पर उंगलियों के साथ पोर्टल शिरा रोक देना और पोर्टल शिरा से हवा निकालने के लिए फ्लश के साथ प्रवेशनी और नस भरें। पर अत्यधिक दबाव से बचने के लिए ठंड निस्तब्धता के दौरान बैग जिगर की ऊंचाई से अधिक से अधिक 20 सेमी ऊपर उठाना मत करोनस।
  11. फ्लश संक्षेप दौरान निम्नतम बिंदु पर पीवी रोक देना। लीक के लिए पी.वी. जांच करते हैं। जैसा कि ऊपर वर्णित पोत शाखाएं बंद कर दिया जा सकता है। ठंडा एलआर के 2 एल की कुल के साथ पी.वी. के माध्यम से जिगर फ्लश।
  12. दोहराएँ एलआर का एक एल साथ हा के लिए 2.10, 2.11 कदम।

3. भड़काना SNMP सिस्टम

  1. प्रधानमंत्री अंग गेंदबाजी करने perfusate (21 डिग्री सेल्सियस) के 2 एल जोड़ने और प्रधानमंत्री ट्यूबिंग के लिए डिवाइस शुरू करने से छिड़काव उपकरण। 21 डिग्री सेल्सियस तापमान की स्थापना, छिड़काव के लिए तैयार करने के लिए उपकरण के निर्देश का पालन करें। 3 एमएमएचजी और क्रमशः पी.वी. और हा, पर 30 एमएमएचजी के दबाव के साथ शुरू करो। गैस की टंकी को खोलें और 3 एल / मिनट की एक प्रवाह करने के लिए निर्धारित किया है।
  2. नमूना बंदरगाहों से एक 0.3 मिलीलीटर नमूना ड्राइंग और निर्माता के निर्देशों के अनुसार रक्त गैस विश्लेषण मशीन में इसे चलाकर हा और पीवी आमद दोनों से एक रक्त गैस नमूना ले लो। पर्याप्त ऑक्सीजन की पुष्टि (पीओ 2> 700 एमएमएचजी) और पीएच (7.35-7.45)।
  3. जुड़ा हुआ है जिगर -80 डिग्री सेल्सियस पर एक Eppendorf ट्यूब और दुकान में शून्य माप = के रूप में perfusate की एक 1.0 मिलीलीटर नमूना लेने से पहले। एक एकल धार स्टील ब्लेड का उपयोग कर जिगर से दो ± 250 मिलीग्राम कील बायोप्सी कट; तस्वीर (-80 डिग्री सेल्सियस पर स्टोर) तरल नाइट्रोजन में एक स्थिर और 10% बफर formalin में अन्य दुकान। छिड़काव से पहले जिगर वजन।

4. मानव यकृत छिड़काव

  1. डिवाइस के लिए जिगर स्थानांतरण। 2.10 कदम के रूप में पी.वी. से हवा निकालने के बाद, पी.वी. प्रवेशनी पीवी आमद से कनेक्ट करें। इसी तरह फैशन में हा कनेक्ट करें। सेट पी.वी. और 3 और 30 एमएमएचजी हा दबाव। जिगर लगभग perfusate से जलमग्न किया जाना चाहिए। निर्जलीकरण को रोकने के लिए गीला बाँझ धुंध के साथ, आमद जहाजों सहित किसी भी सूखी सतहों को कवर
  2. एक संग्रह कंटेनर में पित्त ट्यूबिंग नाली हैं। ओ पित्त को चलाने के लिए अनुमति देने के लिए पित्त नाली के उद्घाटन के जिगर के स्तर पर है सुनिश्चित करें या कम बनाओआज़ादी केन्द्र शासित प्रदेशों।
  3. जिगर 21 डिग्री सेल्सियस तक गर्म हो गया है एक बार लक्ष्य प्रवाह की दर क्रमश: 275-325 मिलीग्राम / min.kg और पी.वी. के लिए 50-100 मिलीग्राम / min.kg और हा रहे हैं। हर जिगर छिड़काव करने के लिए अलग तरह से प्रतिक्रिया के बाद से, पहले मिनट के दौरान बारीकी प्रवाह की निगरानी। बढ़ाएँ या लक्ष्य प्रवाह दरों पर पहुँच नहीं कर रहे हैं अगर जहाजों में से किसी पर दबाव कम हो। हेक्टेयर पर 50 एमएमएचजी और पी.वी. पर 5 एमएमएचजी से अधिक नहीं है।
  4. नमूने जांचकर्ताओं वरीयता में जिगर ऊतक, perfusate और पित्त से लिया जा सकता है। हम छिड़काव के दौरान कम से कम निम्न नमूना संग्रह आहार की सलाह देते हैं।
    1. ऊतक बायोप्सी, एन = 2 एक्स 250 मिलीग्राम, हर घंटे। भंडारण: -80 डिग्री सेल्सियस लंबी अवधि में तरल नाइट्रोजन और दुकान में एक फ्रीज तस्वीर। साथ ही, पहले और छिड़काव के बाद एक और बायोप्सी लेने के लिए और 10% बफर formalin में तय (एन = 1)
    2. Perfusate नमूने, एन = 2x 1 मिलीलीटर पहले घंटे के लिए हर 15 मिनट और उसके बाद हर 30 मिनट। पीवी संसाधनों से नमूने ड्राकम नमूना बंदरगाह। भंडारण: -80 डिग्री सेल्सियस लंबी अवधि के।
    3. पीवी और हा आमद, और रग कावा बहिर्वाह के रक्त गैस विश्लेषण। एन = 3 एक्स 0.3 मिलीलीटर, हर 30 मिनट। पीवी और हा नमूना बंदरगाहों दोनों से नमूने ड्रा। नस में एक सिरिंज डालने से वेना कावा से एक 0.3 मिलीलीटर नमूना ड्रा और रक्त गैस विश्लेषक में चलाने के सीधे। पर्याप्त oxygenation और पीएच सुनिश्चित करने के लिए उत्पादन का प्रयोग करें।
    4. पित्त उत्पादन, एन = 1 एक्स 1 मिलीलीटर, हर घंटा। दिखने में पित्त उत्पादन हर घंटे यों और संग्रह कंटेनर से एक नमूना ले। नमूने के बाद कंटेनर को नवीनीकृत। भंडारण: सूखी बर्फ और -80 डिग्री सेल्सियस लंबी अवधि के।
  5. तीन घंटे के लिए छिड़काव जारी रखें। दबाव, पीएच और oxygenation निगरानी और भर के नमूने ले रही है। Perfusate करने के लिए सोडियम बाइकार्बोनेट जोड़कर वह पीएच को समायोजित करें।
  6. जिगर perfused किया जा रहा है, जबकि छिड़काव के अंत में अंतिम नमूने ले। जिगर डिस्कनेक्ट और पित्त नली प्रवेशनी हटा दें। के 2 पद के छिड़काव ऊतकों के नमूनों लोडिग्री सेल्सियस और 10% बफर formalin में -80 में भंडारण के लिए पहले वर्णित के रूप में पित्त नली।
  7. उचित Biohazard निपटान दिशा निर्देशों का पालन मानव यकृत त्यागें।

Representative Results

टिप्पणियों और विश्लेषण की एक संख्या में इस तरह के प्रवाह दरों और पित्त उत्पादन के रूप में प्रत्यक्ष वास्तविक समय टिप्पणियों, सहित, छिड़काव के दौरान जिगर पर प्रदर्शन किया जा सकता है; ऐसे perfusate की गैस विश्लेषण, और जैव रासायनिक perfusate की विश्लेषण और ऊतक और histological विश्लेषण सहित नमूना संग्रह के बाद किया जाता है कि पोस्ट-हॉक माप के रूप में वास्तविक समय माप। यहाँ उल्लेख परिणाम 22 perfused मानव यकृत से कर रहे हैं। यकृत दाता उम्र, अत्यधिक गर्म इस्कीमिक समय, बायोप्सी परिणाम (steatosis, सूजन, फाइब्रोसिस) और साजो कारणों के लिए सहित विभिन्न कारणों से, के लिए प्रत्यारोपण के लिए अस्वीकार कर दिया गया। 18 यकृत मस्तिष्क मृत्यु के बाद हृदय की मौत के बाद की खरीद, और 4 थे। दोनों ही मामलों में, दाताओं हेपरिन के 30,000 इकाइयों के साथ pretreated गया और बगल में और UW समाधान के साथ मेज पर वापस प्लावित। ठंड इस्कीमिक समय मतलब था 531 ± 237 (एसडी) मिनट और मतलब गर्म इस्कीमिक समय था 27 ± 10 (एसडी) मिनट, जीवन की वापसी से मापा जाता हैठंड फ्लश करने के लिए समर्थन करते हैं। वास्तविक समय टिप्पणियों और माप के बाद हॉक माप छिड़काव के बाद पता चला रहे हैं, जबकि छिड़काव के दौरान जिगर का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

वास्तविक समय टिप्पणियों

जिगर के माध्यम से प्रवाह ठंड जिगर में एक उच्च प्रतिरोध का एक परिणाम के रूप में, लक्ष्य प्रवाह दरों की तुलना में कम होती है। लक्ष्य बहती आम तौर पर जिगर एक बार हासिल किया जा सकता हेक्टेयर पर पीवी पर तीन एमएमएचजी और 30 एमएमएचजी के दबाव का प्रयोग 21 से गरम हो गया है   छिड़काव (चित्रा 1 ए) के 60 मिनट के बाद सी °। पित्त प्रवाह आम तौर पर छिड़काव के 10 मिनट के भीतर देखा जा सकता है और छिड़काव (चित्रा 1 बी) के दौरान तेजी से उत्पादन किया है। पित्त मात्रा जिगर की गुणवत्ता पर निर्भर करता है और 18 मिलीग्राम / मिनट / किलो 0.3 मिलीग्राम / घंटा / किग्रा जिगर से चलता है। यहां तक ​​कि एक अधिक स्थिर या में कम गर्म इस्कीमिक समय परिणाम बढ़ रही है, जबकि लंबे समय तक गर्म इस्कीमिक समय के साथ यकृत में, पित्त प्रवाह, बंद शंकु करते हैं जाएगापित्त उत्पादन।

वास्तविक समय माप

दोनों प्रयोगात्मक प्रयोजनों के लिए आवश्यक में रक्त गैस विश्लेषण द्वारा perfusate की प्रत्यक्ष और लगातार माप के रूप में अच्छी तरह से बनाए रखने के लिए पर्याप्त छिड़काव की स्थिति, महत्वपूर्ण बात oxygenation और पीएच। घुलित ऑक्सीजन आंशिक दबाव पी.वी. और हा दोनों की आमद पर अधिक से अधिक 700 एमएमएचजी होना चाहिए। वेना कावा में मापा बहिर्वाह ऑक्सीजन दबाव, आम तौर पर एक बढ़ती हुई ऑक्सीजन तेज दर्शाती है, अब छिड़काव के साथ घट जाती है। टी = 3 घंटा (चित्रा 1C) में 2.4-9.7 मिलीलीटर ओ 2 / मिनट / किलो छिड़काव की शुरुआत में पहले से 13 में वर्णित है और 0.5-2.2 मिलीलीटर ओ 2 / मिनट / किलो से लेकर के रूप में ऑक्सीजन तेज दरों की गणना की जा सकती है। पीएच में एक बूंद मुख्य रूप से perfusate में लैक्टेट रिहाई का एक परिणाम के रूप में, पहले 30 मिनट (चित्रा -1) में मनाया जाता है। यह 8.4% सोडियम bicarbo के साथ पूरकता द्वारा समर्थित किया जा सकता हैनैट और के बारे में 90 मिनट के बाद पीएच वापस सामान्य श्रेणी में आता है। आमतौर पर, 8.4% सोडियम बाइकार्बोनेट के 30-50 मिलीलीटर की आवश्यकता है। लैक्टेट एकाग्रता तेजी से पहले 15-30 मिनट में बढ़ जाती है, लेकिन पहले घंटे (चित्रा 1E) के बाद मृत्यु शुरू होता है।

पोस्ट-हॉक माप

ऐसे एएलटी के रूप में यकृत ट्रांसएमिनेस perfusate में मापा जा सकता है। पहले 30 मिनट में एएलटी की एक बड़ी वृद्धि आम तौर पर ischemia के (चित्रा 1F) के दौरान जारी किया गया था कि एएलटी की वार्शआउट को दर्शाता है जो मनाया जाता है। एएलटी गर्म इस्कीमिक समय 13 के साथ अच्छी तरह से सहसंबंधी दिखाया गया था। मशीन छिड़काव एक वसूली ऊर्जा की स्थिति (चित्रा 1G) को दर्शाती है, एटीपी सामग्री 2.8 गुना वृद्धि हुई है। एच एंड ई ऊतकीय विश्लेषण मशीन छिड़काव (चित्रा 1H, मैं) के दौरान निरंतर कोई अतिरिक्त चोट का पता चलता है। यह इस प्रोटोकॉल में प्रस्तावित बायोप्सी आहार रिस के लिए है कि ध्यान दिया जाना चाहिएearch उद्देश्यों और नैदानिक ​​प्रयोजनों के लिए लागू नहीं हो सकता।

चित्र 1
चित्रा 1:। मशीन छिड़काव के दौरान मानव यकृत का आकलन छिड़काव (बी), ऑक्सीजन uprate दर (हमारे), आमद में अंतर से गणना (पीवी के प्रति घंटे की मात्रा निर्धारित पी.वी. और हा SNMP (ए) के दौरान, पित्त उत्पादन, के माध्यम से प्रवाह + हा) और बहिर्वाह (वेना कावा), लाइनों perfusate (एफ), एटीपी में छिड़काव के दौरान छिड़काव (सी), पीएच और लैक्टेट के दौरान में और बहिर्वाह में आंशिक ऑक्सीजन के दबाव (डी, ई), एएलटी की रिहाई दिखाने बाधित (एच) और बाद में (मैं) छिड़काव से पहले जिगर (54 वर्ष पुराने DCD, 19 मिनट गर्म ischemia के, 559 मिनट ठंड ischemia) की प्रति घंटा की बायोप्सी (जी) और एच एंड ई दाग से ऊतक में मापा सामग्री। परिणाम में SEM ± मतलब के रूप में प्रस्तुत कर रहे हैं।

Discussion

Ischemia के दौरान घायल यकृत को ठीक करने के प्रयास में हम कोल्ड स्टोरेज की अवधि के बाद नियोजित किया जा सकता है कि एक SNMP प्रणाली विकसित की है। Subnormothermic मशीन छिड़काव पारंपरिक कोल्ड स्टोरेज, साथ ही hypothermic और normothermic मशीन छिड़काव तौर तरीकों के लिए एक व्यवहार्य विकल्प प्रदान करता है। विभिन्न विभिन्न प्रणालियों में मौजूद हैं; सब अलग अलग फायदे और नुकसान 3,9,20 प्रदान करते हैं। SNMP के 21 में चयापचय ऑक्सीजन मांग के रूप में, एक ऑक्सीजन वाहक बिना छिड़काव के लिए अनुमति देता है डिग्री सेल्सियस perfusate की सक्रिय ऑक्सीजन से मुलाकात कर रहे हैं।

Subnormothermic शर्तों के तहत कम है, चयापचय पर्याप्त है और एक पोषक तत्वों से भरपूर छिड़काव समाधान के समर्थन की आवश्यकता है। ऐसे Belzer मशीन छिड़काव समाधान के रूप में पारंपरिक छिड़काव समाधान, रचना में आम तौर पर कम कर रहे हैं और ठंड छिड़काव के लिए डिजाइन किए हैं। विलियम्स 'मध्यम ई कई वर्षों के लिए एक hepatocyte संस्कृति के माध्यम के रूप में इस्तेमाल किया है, और सी होता है किया गया हैगर्म पूर्व vivo शर्तों के तहत विशेष रूप से, सेलुलर समारोह का समर्थन करने के लिए सार्वभौमिक हैं कि omponents।

मशीन छिड़काव के दौरान किए गए माप अंग के समारोह को प्रतिबिंबित करता है। ऐसे पित्त उत्पादन और ऑक्सीजन तेज के रूप में सीधे नमूदार मापदंडों जिगर पूर्व प्रत्यारोपण का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि वास्तविक समय माप हैं। इसी तरह, सेलुलर चोट और ischemia (+ K, लैक्टेट विज्ञप्ति) के मार्कर के छिड़काव समाधान में सीधे मापा जा सकता है और अंग समारोह 20 का संकेत हो सकता है। मशीन छिड़काव प्रौद्योगिकी आगे विकसित और अधिक व्यापक नैदानिक ​​आवेदन प्राप्त होता है के रूप में, पूर्व vivo समारोह और नैदानिक ​​परिणाम के बीच सटीक सहसंबंध बनाया जा सकता है और छिड़काव मापदंडों प्रत्यारोपण या सीमांत गुणवत्ता यकृत को अस्वीकार करने का निर्णय लेने के सहायता में उपयोगी हो जाएगा। इसके अलावा, देखभाल विश्लेषणात्मक उपकरणों अग्रिम बिंदु के रूप में, और अधिक परिष्कृत विश्लेषण सीधे perfu मशीन के दौरान उपलब्ध हो जाएगासायन 21।

इस काम में हम यकृत ऊतक विज्ञान और एएलटी की रिहाई से परिलक्षित, जिगर के लिए कम से कम चोट के साथ SNMP प्रणाली में समर्थित किया जा सकता है। जिगर के कार्यात्मक वसूली सबसे अच्छा जिगर व्यवहार्यता के लिए सहसंबंधी दिखाया गया है और पशु मॉडल में प्रत्यारोपण की सफलता का जोरदार विचारोत्तेजक है किया गया है, जो एटीपी से परिलक्षित होता है 22। पूर्व vivo और जिगर grafts के पूर्व प्रत्यारोपण वसूली दाता का एक महत्वपूर्ण विस्तार की अनुमति होगी जिगर पूल, आपूर्ति और प्रत्यारोपण में दाता यकृत की मांग के बीच असमानता को सही।

Disclosures

डीआरएस। UYGUN, कश्मीर UYGUN और Yarmush इस अध्ययन (WO / 2011/002926), और डीआरएस के लिए प्रासंगिक है कि एक लंबित पेटेंट पर अन्वेषकों हैं हो सकता है। UYGUN, कश्मीर UYGUN और Yarmush इस अध्ययन (WO 2011 / / 35223) के लिए प्रासंगिक है कि एक लंबित पेटेंट पर अन्वेषकों हैं हो सकता है। डीआरएस। कश्मीर UYGUN और Bruinsma इस काम से संबंधित एक अनंतिम पेटेंट आवेदन किया है। डॉ कश्मीर UYGUN और हो UYGUN अंग समाधान में एक वित्तीय हित है, एक कंपनी के अंग संरक्षण तकनीक को विकसित करने पर जोर दिया। डॉ कश्मीर UYGUN और UYGUN के हितों ब्याज नीतियों के अपने संघर्ष के अनुसार MGH और पार्टनर्स हेल्थकेयर द्वारा प्रबंधित कर रहे हो।

Acknowledgments

अमेरिका के राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान से अनुदान, CIMIT परियोजना नंबर 12-1732 और कृतज्ञता से स्वीकार किया है बच्चों के लिए श्राइनर्स हॉस्पिटल (R01EB008678, R01DK096075, R01DK084053, R00DK088962 और F32 DK103500 अनुदान)। हम कृतज्ञता इस काम के समर्थन के लिए न्यू इंग्लैंड अंग बैंक स्वीकार करना चाहते हैं।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Liver Assist perfusion device Organ Assist B.V. Liver Assist
Liver Assist disposable set Organ Assist B.V. Liver Assist disposable
Williams’ Medium E Sigma W1878–6x500ml
Insulin Eli Lilly & Co Humulin R U-100
Penicillin/Streptomycin 5,000 U/ml Life Technologies 15070-063
L-glutamine Invitrogen 25030-156
Hydrocortisone MGH pharmacy 7750500
Carbogen gas tank 95% O2/5% CO2 Airgas ZO2OX9522000043
Specialty gas regulator Airgas Y11244D580
Lactated Ringer’s solution Baxter 2B2324X
10% neutral buffered formalin Fischer Scientific 316-155
Toothed Adson forceps Roboz RS-5234
Debakey tissue forceps, 7.75”, 2.25 mm Roboz RS-7562
Metzenbaum Scissors 7" Curved SureCut Tungsten Roboz RS-6965SC
Castroviejo Needle holder 5.5–7” Fine Science Tools 12565-14
0 blackbraided silk sutures Ethicon SA66G
4-0 nylon suture, Nurolon RB1 Ethicon C554D
Blood gas analysis machine Siemens RapidPoint 500
Balance scale Cole Parmer EW-10000-12
Pressure display box Medtronic 66000
Disposable pressure display sets Medtronic 61000
Handheld thermocouple thermometer and probe Cole Parmer EW-91500-04 and EW-08516-55
Acorn-tipped vessel cannula, 4 mm Medtronic 30005
Irrigation set flush tubing Hospira 06543-01
Mixing bowl, 4 L Cole Parmer EW-07300-40

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Merion, R. M., Pelletier, S. J., Goodrich, N., Englesbe, M. J., Delmonico, F. L. Donation after cardiac death as a strategy to increase deceased donor liver availability. Ann Surg. 244, (4), 555-562 (2006).
  2. Guarrera, J. V., et al. Hypothermic machine preservation facilitates successful transplantation of 'orphan' extended criteria donor livers. Am J Transplant. 15, 161-169 (2015).
  3. Dutkowski, P., Schlegel, A., de Oliveira, M., Müllhaupt, B., Clavien, P. -A. HOPE for human liver grafts obtained from donors after cardiac death. J Hepatol. 60, (4), 765-772 (2013).
  4. Dutkowski, P., Clavien, P. -A. Solutions to Shortage of Liver Grafts for Transplantation. Br J Surg. 101, (7), 739-774 (2014).
  5. Vogel, T., Brockmann, J. G., Friend, P. J. Ex-vivo Normothermic Liver Perfusion: An Update. Curr Opin Organ Transplant. 15, (2), 167-172 (2010).
  6. Monbaliu, D., Brassil, J. Machine Perfusion of the Liver: Past, Present, and Future. Curr Opin Organ Transplant. 15, (2), 160-166 (2010).
  7. Matsuno, M., Uchida, K., Furukawa, H. Impact of Machine Perfusion Preservation of Liver Grafts From Donation After Cardiac Death. Transplant Proc. 46, (4), 1099-1103 (2014).
  8. Schlegel, A., Dutkowski, P. Role of hypothermic machine perfusion in liver transplantation. Transplant Int. (2014).
  9. Op den Dries, S., et al. Ex vivo normothermic machine perfusion and viability testing of discarded human donor livers. Am J Transplant. 13, 1327-1335 (2013).
  10. Bruinsma, B. G., et al. Antibiotic prophylaxis in (sub)normothermic organ preservation: In vitro efficacy and toxicity of cephalosporins. Transplantation. 95, (8), 1064-1069 (2013).
  11. Post, I. C., Dirkes, M. C., Heger, M., Bezemer, R., van't Leven, J., van Gulik, T. M. Optimal flow and pressure management in machine perfusion systems for organ preservation. Ann Biomed Eng. 40, (12), 2698-2707 (2012).
  12. Post, I. C., et al. Endothelial cell preservation at hypothermic to normothermic conditions using clinical and experimental organ preservation solutions. Exp Cell Res. 319, (17), 2501-2513 (2013).
  13. Klein, A. S., et al. Organ Donation and Utilization in the United States, 1999-2008. Am J Transplant. 10, (4), 973-986 (2010).
  14. Jay, C., et al. The Increased Costs of Donation After Cardiac Death Liver Transplantation. Ann Surg. 251, (4), 743-748 (2010).
  15. Seehofer, D., Eurich, D., Veltzke-Schlieker, W., Neuhaus, P. Biliary Complications After Liver Transplantation: Old Problems and New Challenges. Am J Transplant. 13, 253-265 (2013).
  16. Morrissey, P., Monaco, A. Donation After Circulatory Death: Current Practices, Ongoing Challenges and Potential Improvement. Transplantation. 97, (3), 258-264 (2014).
  17. Verdonk, R., Buis, C., Porte, R., Haagsma, E. Biliary complications after liver transplantation: A review. Scand J Gastroenterol. 41, Suppl 243. 89-101 (2006).
  18. Pine, J., et al. Liver Transplantation Following Donation After Cardiac Death: An Analysis Using Matched Pairs. Liver Transpl. 15, (9), 1072-1082 (2009).
  19. Sutton, M. E., et al. Criteria for viability assessment of discarded human donor livers during ex vivo normothermic machine perfusion. PLoS One. 11, e110642 (2014).
  20. Bruinsma, B. G., et al. Subnormothermic Machine Perfusion for Ex Vivo Preservation and Recovery of the Human Liver for Transplantation. Am J Transplant. 14, 1400-1409 (2014).
  21. Bruinsma, B. G., Yarmush, M. L., Uygun, K. Organomatics and organometrics: Novel platforms for long-term whole-organ culture. Technology. 02, (1), 13-22 (2014).
  22. Berendsen, T. A., et al. A simplified subnormothermic machine perfusion system restores ischemically damaged liver grafts in a rat model of orthotopic liver transplantation. Transplant Res. 1, (1), 6 (2012).
Subnormothermic मशीन छिड़काव के माध्यम से कार्यात्मक मानव यकृत संरक्षण और रिकवरी
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bruinsma, B. G., Avruch, J. H., Weeder, P. D., Sridharan, G. V., Uygun, B. E., Karimian, N. G., Porte, R. J., Markmann, J. F., Yeh, H., Uygun, K. Functional Human Liver Preservation and Recovery by Means of Subnormothermic Machine Perfusion. J. Vis. Exp. (98), e52777, doi:10.3791/52777 (2015).More

Bruinsma, B. G., Avruch, J. H., Weeder, P. D., Sridharan, G. V., Uygun, B. E., Karimian, N. G., Porte, R. J., Markmann, J. F., Yeh, H., Uygun, K. Functional Human Liver Preservation and Recovery by Means of Subnormothermic Machine Perfusion. J. Vis. Exp. (98), e52777, doi:10.3791/52777 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter