Här presenterar vi optimeringar till en lungtransplantationsmodell för råttor som tjänar till att förbättra resultaten. Vi tillhandahåller en storleksguide för manschetter baserat på kroppsvikt, en mätstrategi för att fastställa det 4: e interkostala utrymmet och metoder för sårförslutning och BAL (bronkoalveolär sköljning) vätska och vävnadsuppsamling.
Från vår erfarenhet av lungtransplantation på råtta har vi hittat flera förbättringsområden. Informationen i den befintliga litteraturen om metoder för att välja lämpliga manschettstorlekar för lungvenen (PV), lungartären (PA) eller bronken (Br) varierar, vilket gör bestämningen av korrekt manschettstorlek under lungtransplantation på råtta till en övning av försök och fel. Genom att standardisera manschetttekniken för att använda den minsta effektiva manschetten som är lämplig för kärlets eller bronkens storlek kan man göra transplantationsproceduren säkrare, snabbare och mer framgångsrik. Eftersom diametrar på PV, PA och Br är relaterade till råttans kroppsvikt presenterar vi en strategi för att välja en lämplig storlek med hjälp av en viktbaserad guide. Eftersom lungvolymen också är relaterad till kroppsvikt rekommenderar vi att detta förhållande också bör beaktas vid val av rätt luftvolym för donatorlunginflation under varm ischemi samt för att rätt volym PBS ska införas under bronkoalveolär sköljning (BAL) vätskeuppsamling. Vi beskriver också metoder för 4: e interkostal rymddissektion, sårförslutning och provinsamling från både de inhemska och transplanterade loberna.
I över tre decennier har forskare modifierat och förbättrat råttlungtransplantationsmodeller så att de genererade uppgifterna är mer konsekventa och mer reflekterande av det faktiska kliniska tillståndet. Under vårt laboratoriums tid att utföra denna modell har vi bestämt fyra förbättringsområden: manschetttekniker för anastomoser, identifiering av mottagarens 4: e interkostala utrymme, lunginflation och sårförslutning under mottagarens procedur och skörd av prover för analys.
Manschettteknikmodifieringar för anastomoser kan förbättra hela transplantationsproceduren genom att förkorta hanteringstiden för donatorlungan 1,2,3,4,5,6 och göra anastomosproceduren snabbare och tekniskt enklare för mikrokirurgen. Även om det är viktigt att använda manschetter av rätt storlek för att leverera det nödvändiga blod- och luftflödet till den transplanterade lungan, finns det begränsad vägledning om hur man ska välja storleken på manschetter för lungvenen (PV), lungartären (PA) eller bronkus (Br) 5,7,8,9. Eftersom diametrarna för PV, PA och Br är relaterade till kroppsvikten hos donator- och mottagarråttorna, föreslår vi att manschettstorleken baseras på kroppsvikt. Denna rapport ger en storleksguide för manschetter baserat på en råttas kroppsvikt (180 g till över 270 g) som tjänar till att optimera blod- och lufttillförseln till den transplanterade lungan (tabell 1).
Medan en nyare mikrokirurg framgångsrikt och enkelt kan skaffa en donatorlunga under givarproceduren, är transplantation av lungan under mottagarens procedur mer komplicerad och beror på mikrokirurgens erfarenhet. Försök att hitta det 4: e interkostala utrymmet för att komma åt mottagarens vänstra lunga är ett av de svårare stegen som har viss subjektivitet och kan öka procedurtiden. Därför introducerar vi en enkel och objektiv metod för att hjälpa till att identifiera den 4: e interkostala rymdplatsen genom att använda bröstmätningar och hjärtklappning för att hitta rätt område bröstvägg för att dissekera 4,5,6,10,11,12.
Vi föreslår också en förbättring av donatorlunginflationen, som är en potentiell källa till skada på organet. Donatorlungan töms tills reperfusion startar. Vid suturering av det 4: e interkostala utrymmet blåses donatorlungan vanligen upp genom att öka PEEP från 2 cmH 2 O till6 cmH2O. För att minimera lungskador från överinflation föreslår vi en teknik där tre 6-0 nylonsuturer placeras runt den 4: e ribben sämre än den 5: e ribben med enkla dubbelknutar. När det är dags för sårstängning hålls ändarna på de tre suturerna med hemostater i båda händerna, såret stängs på en gång genom att dra upp på varje sida och PEEP reduceras omedelbart till 2cmH2O. På detta sätt får lungan expandera under kortast möjliga tid10.
I slutet av ett experiment vill forskaren ofta samla in många typer av prover för många typer av analyser från varje transplantation. Till exempel kan snapfryst vävnad, formalinfixerad vävnad, vävnad för våt-till-torrviktförhållande för att bestämma lungödem och bronkoalvelolär lavage (BAL) vätska alla användas för att bedöma hur bra transplantationen gick. Den traditionella metoden för att samla BAL-vätska möjliggör ett blandat poolat prov från både mottagarens inhemska lober och donatorns transplanterade lob13,14,15. För att övervinna detta presenterar vi en metod för att klämma fast hilarområdena som kan ge mer exakt inblick i de transplanterade och inhemska lungornas tillstånd. Dessutom är volymen av PBS som används för att samla BAL-vätska från varje sida av lungorna viktigt att överväga eftersom BAL-vätska innehåller många lösliga faktorer såsom cytokiner och kemokiner som mäts genom koncentration. Normalisering av volymen av vätskan som instilleras till den uppskattade volymen lungkapacitet kan hjälpa till med jämförelse. Med fyra lober på höger sida och en lob på vänster sida har var och en av råttans fem lober en annan volym och yta16. Enligt en tidigare studie om volymmätning av lunglober av Backer et al. är volymen av hela lungan 63% (4400 mm 3) och vänster lob 37% (2500 mm3). Därför rekommenderar vi att volymen PBS som används för att samla BAL-vätska ska beräknas som två gånger tidalvolymen (7,2 ml / kg) multiplicerat med 63% för höger lunga och 37% för vänster lunga. Genom att använda detta tillvägagångssätt kan man bättre kontrollera för variabler som kroppsvikt och timing10,16.
Sammantaget kommer vi i denna rapport att visa några modifieringar av den vanliga experimentella modellen för råttlungtransplantation som kan göra proceduren effektivare och öka förmågan att generera mer exakta och rikliga data från varje experiment.
I denna rapport har vi ingripit i flera kritiska steg i ett lungtransplantationsprotokoll för råttor för att optimera proceduren. Medan olika manschetttekniker för lungtransplantation av råttor har rapporterats 1,2,3,4,5,6,7,8,9,15…
The authors have nothing to disclose.
Ingen.
12 Gauge angio-catheter | BD | 382277 | |
14 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4251717-02 | |
16 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4252586-02 | |
18 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4251679-02 | |
20 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4252527-02 | |
4-0 silk suture | Surgical Specialties Corp. | SP116 | |
6-0 nylon suture | AD Surgical | S-N618R13 | |
7-0 nylon suture | AD Surgical | S-N718SP13 | |
8-0 nylon suture | AD Surgical | XXS-N807T6 | |
Betadine Spray | Avrio Health L.P | UPC 367618160039 | |
Clippers | VWR | MSPP-023326 | |
Castroviejo micro dissecting spring scissors | Roboz Surgical Instrument Co | RS-5668 | |
Dumont #5 – Fine Forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | |
Electrocautery | Macan | MV-7A | |
Endotracheal intubation kit | Kent Scientific | ETI-MSE | |
Forceps | Fine Science Tools | 11027-12 | |
Halsted-mosquito hemostat | Roboz Surgical Instrument Co | RS-7112 | |
Heparin | Fresnius Medical Care | C504701 | |
Insulin syringe | Life Technologies | B328446 | |
Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
Isopropyl Alcohol Swabs | BD | 326895 | |
Ketamine | Hikma Pharmaceuticals PLC | NDC 0413-9505-10 | |
Dieffenbach Bulldog Clamp | World Precision Instruments | WPI14117 | |
Needle holder/Forceps, Curved | Micrins | MI1542 | |
Needle holder/Forceps, Straight | Micrins | MI1540 | |
Perfadex Plus (Organ Preservation Solution) | XVIVO Perfusion AB | REF# 19950 | |
PhysioSuite | Kent Scientific | PS-MSTAT-RT | Used to check SpO2 and heartbeat |
Retractor | Roboz Surgical Instrument Co | RS-6560 | |
Saline | PP Pharmaceuticals LLC | NDC 63323-186-10 | |
Scissors | Fine Science Tools | 14090-11 | |
SomnoSuite Small Animal Anesthesia System | Kent Scientific | SS-MVG-Module | |
Sterile Cotton Gauze Pad | Fisherbrand | 22-415-469 | |
Surgical Microscope | Leica | M500-N w/ OHS | |
Syringe 5mL | BD | 309646 | |
Vannas-Tubingen Spring Scissors | Fine Science Tools | 15008-08 | |
Xylazine | Korn Pharmaceuticals Corp | NDC 59399-110-20 | |
Yasargil Clamp | Aesculap, Inc | FT351T | Used to clamp bronchus |
Yasargil Clamp | Aesculap, Inc | FT261T | Used to clamp hilum |
Yasargil Clamp Applicator | Aesculap, Inc | FT484T |