Re Arterialized rotte delvis lever Transplantation med en i vivo fartøj-orienterede 70% Hepatectomy
Summary
Her, er en protokol, der involverer re arterialized rotte delvis levertransplantation præsenteret. Specifikt, var 70% leveren resektion i vivo ved hjælp af en opdateret teknik af fartøj-orienterede hepatectomy. Leverens arterie blev rekonstrueret i en afslutning-til-side måde. Manchet teknik blev ændret for at forkorte den anastomose tid infrahepatic vena cava.
Abstract
Split levertransplantation og levende lever donor lever transplantation blev udviklet i klinikken til at udnytte lever organer i en mere effektiv måde. For bedre at forstå mekanismen bag disse kirurgiske procedurer, grundlagt en rotte delvis levertransplantation (PLTx) model for relevante kirurgiske undersøgelser. På grund af kompleksiteten af rotte PLTx model kræves en protokol med detaljerede beskrivelser. En artikel offentliggjort tidligere rapporteret en protokol, hvori ex vivo hepatectomy blev brugt til at opnå 50% rotte PLTx. I modsætning til denne protokol indført vi en ny arterialized PLTx med en i vivo 70% hepatectomy. En opdateret fartøj-orienterede hepatectomy blev indlemmet i rotte PLTx at forfine den microsurgical procedure. Portal vener og hepatiske arterier af venstre laterale lap og den mediane lap var individuelt dissekeret og forbundet inden fjernelse af leveren parenkym, dermed mindske sandsynligheden for blødning i rest lever stump. Derudover blev en ende-til-side fartøj anastomose mellem den fælles hepatiske arterie og den udvidede korrekte hepatisk arterie indført for at re arterialize leverens arterie. Ved hjælp af denne ende-til-side fartøj anastomose teknik, blev diameteren af anastomose udvidet, dermed mindske vanskelighederne ved hånd sutur og opretholde et høj rate af Anastomotiske passage. Derudover blev manchet anastomose infrahepatic vena cava ændret en smule. En del af omkredsen lever parenkym omkring vena cava fra en tjenestemodtager var bevaret under Manchet anastomose at opretholde den tredimensionale form af vaskulære lumen. Denne del af leveren parenkym blev fjernet efter endt anastomose. Med denne ændring, var de trin, der omfatter placering af ophold suturer udeladt, dermed yderligere afkortning manchet anastomose tid. Ved hjælp af denne protokol af rotte PLTx, blev en lav leverenzym niveau, en intakt lever dråbeformede arkitektur og en høj overlevelse opnået efter mikrokirurgi.
Introduction
I øjeblikket, er der en stor uoverensstemmelse mellem antallet af donerede lever organer og antallet af patienter, der venter på en donerede leveren. Eksperterne lever organmangel er et globalt problem. At udvide donor pool, split levertransplantation (LTx) og levende donor LTx blev udviklet for at bruge en delvis lever som en graft1.
For at yderligere for at undersøge mekanismen bag delvis levertransplantation (PLTx), har relevante dyremodeller været etableret2,3,4,5. I rotte PLTx er de lever fliger resektion i vivo og ex vivo til efterligner betingelserne for den levende donors LTx og opdele LTx, henholdsvis i human. En blev offentliggjort i Journal af visualiseret eksperimenter præsenteret en detaljeret protokol med en 50% rotte PLTx ved hjælp af en ex vivo hepatectomy5. Dog er en rotte PLTx med en i vivo hepatectomy ikke endnu blevet rapporteret i de visualiseret litteratur.
Ud over forskellen mellem i vivo og ex vivo hepatectomies spiller teknik til at udføre en hepatectomy, selv også en vigtig rolle ved fastsættelsen af resultatet af PLTx. i øjeblikket, i mange kirurgiske undersøgelser ved hjælp af rotte PTLx model, leveren lapper var resektion efter at placere en enkelt ligatur på pedicle i leveren lap2,3,6,7,8,9. Dog placerer en enkelt ligatur før resektion ikke er egnet til alle lever fliger, som forskellige leveren lapper har forskellige former og størrelser. En enkelt ligatur i bunden af den mediane lap bærer en høj risiko for at forårsage en forsnævring af vena cava, der i sidste ende kan påvirke udstrømning af delvis lever graft10,11. Derfor kræves en opdatering hepatectomy teknik baseret på kendskab til rotte hepatisk anatomi i feltet i rotte PTLx.
I den protokol, der er beskrevet i denne undersøgelse, blev en opdateret fartøj-orienterede 70% hepatectomy indlemmet i proceduren i rotte PLTx. Portal vener og hepatiske arterier af venstre laterale lap (LLL) og median lap (ML) var dissekeret og opdelt individuelt før fjernelse af leveren parenkym. Derefter, de hepatiske vener LLL og ML blev forbundet af piercing suturer. Ved bruger individuelle ligations og flere piercing suturer snarere end at placere en enkelt ligatur, var rest stumpen af ML i stand til at sprede over vena cava. Dermed undgik forsnævring af infrahepatic vena cava forårsaget af en kirurgisk ligatur. Derudover okklusion af blodforsyningen LLL og ML af enkelte ligations før fjernelse af leveren parenkym faldt antallet af blødning i rest lever stump, derved at minimere påvirkning af blodtab eksperimenter11.
For microsurgeons er det en stor udfordring at rekonstruere den korrekte hepatisk arterie (PHA) af en lever graft på grund af den ekstremt lille diameter på dette fartøj. Selv om spørgsmålet om, hvorvidt fornyet arterialization i LTx er virkelig nødvendigt er stadig under debat12,13,14, har talrige microsurgical teknikker til genopbygge leverens arterie været foreslået14 . Her indfører vi en ny teknik til fornyet arterialization af leveren graften, som anastomoser den fælles hepatiske arterie (CHA) til den udvidede PHA i en afslutning-til-side måde. Ved hjælp af denne ende-til-side teknik, er to hepatiske arterier forbundet med en anastomose med en større diameter. Jo større diameteren af anastomose er, den lettere hånd suturering er at udføre og jo større forbedring i passage af anastomose bliver.
Protocol
Representative Results
Discussion
Rotte PLTx er en sofistikeret microsurgical procedure med et træningsprogram, som er høje i omkostninger og lang varighed20. Kompleksiteten af rotte PLTx protokol har forhindret forskere i at anvende denne dyremodel. Sammenlignet med fuld størrelse rotte LTx, præsenterer rotte PLTx microsurgeon, ikke kun med udfordring af en transplantation procedure, men også med udfordring af leveren resektion i et lille dyr. Derfor, en visualiseret microsurgical protokol beskriver hele proceduren i detalje…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne forskning blev støttet af National Natural Science Foundation of China (Grant nr. 81501382) og Zhejiang provinsens Natural Science Foundation of China (Grant nr. LQ13H100003 og LQ16H100002).
Materials
| Surgical microscope | Möller-Wedel, Germany | 654359 | |
| Light source | OSRAM (China) Lighting Co., Ltd | 64627 | |
| Isoflurane Vaporizer | MIDMARK Corporation | VIP3000 | |
| Isoflurane | Baxter Healthcare Corporation | 40032609 | For Inhalation anesthesia |
| Normal Saline | Zhejiang Tianrui Pharmaceutical Co., Ltd. | 716092103 | |
| Povidone Iodine Solution | HANGZHOU MINSHENG PHARMACEUTICAL | H33021567 | For disinfection |
| Hemostatic forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | J31020 | |
| Surgical scissors | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | JC2116 | |
| Needle-holder | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | J32030 | |
| Dressing Forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | J42020 | |
| Mosquito hemostatic forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | W40340 | For liver resection; For retracting the stay sutures. |
| Micro-scissors | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | WA1040 | |
| Micro needle-holder | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | WA2060 | |
| Curved micro typing forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | WA3061 | |
| straight micro typing forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | WA3060 | |
| Micro hemostatic forceps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | WA3020 | |
| Bulldog clamp | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | XEC350 | |
| Vessel clamps | Shanghai Medical Instruments(Group) Ltd | W40160 | |
| Micro Serrefine-curved | Fine Science Tools, Inc | 18055-05 | |
| Dacryosyrinx | Shi Zhuo medical instruments Co., Ltd. | 5# curve | Use as the curved needle for forcing out the air bubbles in the vascular lumen |
| Sterilized gauze swabs | Fuqing Health & Integral Medical | 20230R | |
| 5mL syringe | Zhejiang Yusheng Medical Instrument Co.,Ltd | 811932416 | |
| 18G needles | Shanghai Kindly Enterprise Development Group Co., Ltd | 01-014 | For fixing the upper abdomen wall |
| Intima II 22G intraveous catheter | Becton Dickinson Medical Devices (Shanghai) Co Ltd. | 383207y | For making biliary stent; For infusing perfusate |
| 7-0 polypropylene sutures | Ningbo Medical Needle Co., Ltd | 151026 | For SHVC anastomsis |
| 6-0 silk suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd | 2650182 | For ligation |
| Culture dish (100mm) | Corning Incorporated | 430165 | used in back table for storage ice. The back table dish was placed on it. |
| Culture dish (30 mm) | Corning Incorporated | 3296 | As a vessel for organ preservation |
| Angiocath 12G intravenous catheter | Becton Dickinson Medical Devices (Shanghai) Co Ltd. | 382277 | For making a IHVC cuff |
| Angiocath 14G intravenous catheter | Becton Dickinson Medical Devices (Shanghai) Co Ltd. | 382269 | For making a PV cuff |
| Buprenorphine (hydrochloride) | Tianjin Institute of Pharmaceutical Research Pharmaceutical Co., Ltd | H12020275 | For analgesic |
| Cefuroxime sodium for injection | Esseti FarmaceuticiS.r.l | H20160013 | As an antibiotics |
References
- Yan, J. Q., Becker, T., Peng, C. H., Li, H. W., Klempnauer, J. Split liver transplantation: a reliable approach to expand donor pool. Hepatobiliary Pancreat Dis Int. 4, 339-344 (2005).
- Xia, R., Emond, J. C. Orthotopic partial liver transplantation in the rat: a model of 70% hepatectomy and reduced size liver transplantation. Transplantation. 56, 1041-1043 (1993).
- Omura, T., Ascher, N. L., Emond, J. C. Fifty-percent partial liver transplantation in the rat. Transplantation. 62, 292-293 (1996).
- Foss, A., et al. Function of reduced-size liver transplant in the rat. Res Exp Med (Berl). 197, 91-99 (1997).
- Nagai, K., Yagi, S., Uemoto, S., Tolba, R. H. Surgical procedures for a rat model of partial orthotopic liver transplantation with hepatic arterial reconstruction. J Vis Exp. , e4376 (2013).
- Sun, J., Qin, G., Wu, L., Wang, C., Sheil, A. G. Antigenic load and peripheral chimeric levels in entire and partial liver allograft recipients. Microsurgery. 21, 183-187 (2001).
- Ninomiya, M., et al. Deceleration of regenerative response improves the outcome of rat with massive hepatectomy. Am J Transplant. 10, 1580-1587 (2010).
- Yamanaka, K., et al. Effect of olprinone on liver microstructure in rat partial liver transplantation. J Surg Res. 183, 391-396 (2013).
- Wang, W., et al. Mesenchymal stem cells promote liver regeneration and prolong survival in small-for-size liver grafts: involvement of C-Jun N-terminal kinase, cyclin D1, and NF-kappaB. PLoS One. 9, e112532 (2014).
- Madrahimov, N., Dirsch, O., Broelsch, C., Dahmen, U. Marginal hepatectomy in the rat: from anatomy to surgery. Ann. Surg. 244, 89-98 (2006).
- Martins, P. N., Theruvath, T. P., Neuhaus, P. Rodent models of partial hepatectomies. Liver Int. 28, 3-11 (2008).
- Kamada, N., Sumimoto, R., Kaneda, K. The value of hepatic artery reconstruction as a technique in rat liver transplantation. Surgery. 111, 195-200 (1992).
- Steger, U., Sawitzki, B., Gassel, A. M., Gassel, H. J., Wood, K. J. Impact of hepatic rearterialization on reperfusion injury and outcome after mouse liver transplantation. Transplantation. 76, 327-332 (2003).
- Huang, H., et al. A novel end-to-side anastomosis technique for hepatic rearterialization in rat orthotopic liver transplantation to accommodate size mismatches between vessels. Eur Surg Res. 47, 53-62 (2011).
- Bernal, J., et al. Guidelines for rodent survival surgery. J.Invest Surg. 22, 445-451 (2009).
- Johnson, A. J., Stulting, R. D., Macsai, M. S. . Ophthalmic Microsurgical Suturing Techniques. , 21-28 (2007).
- Delriviere, L., et al. Detailed modified technique for safer harvesting and preparation of liver graft in the rat. Microsurgery. 17, 690-696 (1996).
- Oldani, G., Lacotte, S., Morel, P., Mentha, G., Toso, C. Orthotopic liver transplantation in rats. J Vis Exp. , (2012).
- Delriviere, L., et al. Technical details for safer venous and biliary anastomoses for liver transplantation in the rat. Microsurgery. 18, 12-18 (1998).
- Jin, H., et al. Preliminary experience of a PDCA-cycle and quality management based training curriculum for rat liver transplantation. J Surg Res. 176, 409-422 (2012).
- Selzner, N., Selzner, M., Tian, Y., Kadry, Z., Clavien, P. A. Cold ischemia decreases liver regeneration after partial liver transplantation in the rat: A TNF-alpha/IL-6-dependent mechanism. Hepatology. 36, 812-818 (2002).
- Tanaka, H., Hashizume, K., Enosawa, S., Suzuki, S. Successful transplantation of a 20% partial liver graft in rats: a technical innovation. J Surg Res. 110, 409-412 (2003).
- Bockhorn, M., et al. Erythropoietin treatment improves liver regeneration and survival in rat models of extended liver resection and living donor liver transplantation. Transplantation. 86, 1578-1585 (2008).
- Martins, P. N., Neuhaus, P. Surgical anatomy of the liver, hepatic vasculature and bile ducts in the rat. Liver Int. 27, 384-392 (2007).
- Kamada, N., Calne, R. Y. Orthotopic liver transplantation in the rat. Technique using cuff for portal vein anastomosis and biliary drainage. Transplantation. 28, 47-50 (1979).
- Kashfi, A., et al. A review of various techniques of orthotopic liver transplantation in the rat. Transplant.Proc. 37, 185-188 (2005).
- Wain, R. A. J., Hammond, D., McPhillips, M., Whitty, J. P. M., Ahmed, W., Ahmed, W., Jackson, M. J. . Surgical Tools and Medical Devices. , 545-562 (2016).
- Huang, H., et al. Hepatic arterial perfusion is essential for the spontaneous recovery from focal hepatic venous outflow obstruction in rats. Am J Transplant. 11, 2342-2352 (2011).
- Czigany, Z., et al. Improving Research Practice in Rat Orthotopic and Partial Orthotopic Liver Transplantation: A Review, Recommendation, and Publication Guide. Eur Surg Res. 55, 119-138 (2015).
