Waiting
Login processing...

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

Medicine

Ortotopisk transplantasjon av venstre lunge i en modell av juvenil svin for ESLP

Published: February 14, 2022 doi: 10.3791/62979

Summary

Denne protokollen beskriver en juvenil svinemodell av ortotopisk venstre lungeallotransplantasjon designet for bruk med ESLP-forskning. Det fokuseres på bedøvelses- og kirurgiske teknikker, samt kritiske trinn og feilsøking.

Abstract

Lungetransplantasjon er gullstandardbehandlingen for lungesykdom i sluttstadiet, med over 4.600 lungetransplantasjoner utført over hele verden årlig. Lungetransplantasjon begrenses imidlertid av mangel på tilgjengelige donororganer. Som sådan er det høy ventelistedødelighet. Ex situ lungeperfusjon (ESLP) har økt donorlungeutnyttelsesgraden i enkelte sentre med 15% -20%. ESLP har blitt brukt som en metode for å vurdere og rekondisjonere marginale donorlunger og har vist akseptable kortsiktige og langsiktige resultater etter transplantasjon av utvidede kriterier donor (ECD) lunger. Store dyr (in vivo) transplantasjonsmodeller er nødvendige for å validere pågående in vitro forskningsresultater. Anatomiske og fysiologiske forskjeller mellom mennesker og griser utgjør betydelige tekniske og anestetiske utfordringer. En lett reproduserbar transplantasjonsmodell vil tillate in vivo-validering av gjeldende ESLP-strategier og preklinisk evaluering av ulike intervensjoner designet for å forbedre donorlungefunksjonen. Denne protokollen beskriver en svinemodell av ortotopisk venstre lungeallotransplantasjon. Dette inkluderer bedøvelse og kirurgiske teknikker, en tilpasset kirurgisk sjekkliste, feilsøking, modifikasjoner og fordelene og begrensningene ved tilnærmingen.

Introduction

Lungetransplantasjon er den fremste langsiktige behandling for sluttstadiet lungesykdom. Over 4 600 lungetransplantasjoner utføres på verdensbasis årlig1. Imidlertid har lungetransplantasjon for tiden betydelige begrensninger. For det første fortsetter nødvendigheten av organer å overskygge tilgjengelige givere. Til tross for at lungetransplantasjonen har økt hvert år siden 2012 på grunn av den kombinerte effekten av at flere kandidater blir oppført for transplantasjon, en økning i antall donorer og forbedret bruk av gjenopprettede organer, har dødeligheten på ventelisten for transplantasjon ikke gått betydelig ned2. Bekymringer for organkvalitet representerer en annen stor begrensning, med rapporterte organutnyttelsesrater så lave som 20% -30%3,4,5. Endelig er trendene i postoperative utfall av lungetransplantasjon mindre enn tilfredsstillende, med langsiktige transplantat- og pasientutfall som fortsatt henger etter andre solide organtransplantasjoner2.

En ny teknologi, ex situ lungeperfusjon (ESLP), har potensial til å redusere disse begrensningene. ESLP har i økende grad blitt brukt som en metode for å vurdere og rekondisjonere marginale donorlunger og har vist akseptable resultater på kort og lang sikt etter transplantasjon av utvidede kriterier donor (ECD) lunger 6,7,8,9,10. Følgelig har ESLP økt utnyttelsesgraden i noen sentre med 15% -20% 6,7,8,9,10,11.

Riktig ESLP-forskning krever in vivo-validering av in vitro-funn; Det er imidlertid begrenset litteratur om lungetransplantasjonsmodeller for svin for ESLP12,13,14,15. Videre gir tilgjengelig litteratur mangelfulle detaljer om anestesibehandling av Yorkshire-griser for lungetransplantasjon, som kan være svært ustabil hemodynamisk12,13,14,15. Etablering av en lett reproduserbar modell vil tillate in vivo-validering av nåværende ESLP-strategier og preklinisk evaluering av ulike tiltak for å redusere lungeiskemi-reperfusjonsskade. Hensikten med denne studien er å beskrive en svinemodell av ortotopisk venstre lungeallotransplantasjon for bruk med ESLP. Protokollen inneholder beskrivelser av bedøvelses- og kirurgiske teknikker, en tilpasset kirurgisk sjekkliste og detaljer om feilsøkingsopplevelsen og protokollendringer. Begrensningene og fordelene ved venstre lungesvinetransplantasjonsmodell har også blitt diskutert i dette arbeidet. Dette manuskriptet beskriver ikke gjenfinningsprosessen av svinelunger hos 35-50 kg Yorkshire-griser, og det dekker heller ikke etablering og avslutning av ESLP. Denne protokollen omhandler utelukkende mottakertransplantasjonen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle prosedyrene ble utført i samsvar med retningslinjene fra Canadian Council on Animal Care og veiledningen for omsorg og bruk av forsøksdyr. Protokollene ble godkjent av den institusjonelle dyrepleiekomiteen ved University of Alberta. Denne protokollen har blitt brukt på kvinnelige unge Yorkshire-griser mellom 35-50 kg. Grisene er patogenfrie, matvareprøver. De er kjøpt fra Swine Research and Technology Centre i Edmonton, AB, Canada (https://srtc.ualberta.ca). Alle individer involvert i ESLP-prosedyrer hadde fått riktig biosikkerhetsopplæring.

1. Prekirurgiske preparater og anestesi

MERK: Grisene fastes over natten før operasjonen i maksimalt 12 timer.

  1. Gi intramuskulære injeksjoner med ketamin (20 mg/kg) og atropin (0,05 mg/kg) som premedikasjon til mottakergrisen på operasjonsstuen.
  2. Plasser grisen liggende på et oppvarmet operasjonsbord for å opprettholde normotermi og fortsett med maskeinduksjon.
  3. Titrer oksygenstrømningshastigheten i henhold til dyrevekt og bedøvelsessystemet.
    MERK: Oksygenstrømmen bør være 20-40 ml / kg.
  4. Administrer isofluran ved 4-5% og reduser til 3% etter 1-2 minutter.
  5. Vurder dybden av anestesi, sørg for at grisen ikke har noen tilbaketrekningsrefleks som svar på en skadelig stimulans. Gjenta hvert 5.
    MERK: Hvis en smerterespons er tilstede, øk prosentandelen av isofluran til riktig anestesidybde er oppnådd. Se trinn 10 i dette avsnittet for ytterligere detaljer om vedlikeholdsanalgesi med ketamin og hydromorfon. Ingen lammelser administreres. Dette gir mulighet for vurdering av en abstinensrefleks. En neseklemme brukes som en skadelig stimulans.
  6. Intuber grisen når riktig dybde av anestesi er bekreftet. Bruk et tilpasset 10 tommers flatbladet laryngoskop og endotrakealrør i størrelse 9 eller 10 for griser 40-50 kg.
  7. Plasser en pulsoksymetersonde på tungen (foretrukket) eller øret og mål en oksygenmetning over 90%.
    MERK: Temperaturen overvåkes via en nesesonde. En varmepute brukes til å opprettholde normotermi.
  8. For å opprettholde anestesien, juster oksygenstrømmen (20-40 ml / kg) og inhalasjonsgasshastigheten (1% -3%).
  9. Hold ventilatorinnstillingene i en respirasjonsfrekvens på 12-30 pust/min, TV på 6-10 ml/kg, PEEP på 5 cm H 2 O og topptrykk på20 cm H2O.
    MERK: En standard ICU-stil overtrykksventilator brukes til å skape et lukket system for anestesi og ventilasjon. Vitaliteten overvåkes kontinuerlig og registreres med intervaller på 15 minutter. ABG-er trekkes hvert 15-60 min, avhengig av dyrets stabilitet. Selv om TV-er siktes så høyt som 10 ml/kg, oppnås 6-8 ml/kg. Figur 1 gir en skjematisk oversikt over undertrykksventilasjon (NPV)-ESLP for transplantasjonsprotokollen som brukes i laboratoriet.
  10. Barbering, vask og forbered snittstedet aseptisk med povidonjod.
    MERK: Etter sedasjon med Ketamin / Atropin, innebærer det smertestillende regimet administrering 3mg / kg Ketamin IV q 1 time (område 1-3 mg / kg avhengig av pasientparametere) og hydromorfon 0,05 mg / kg IM q 2 timer via en perifert innsatt IV-linje i en ørevene. Lengre varighet mellom dosene resulterer i gjennombruddssmerterespons, som forhøyet hjertefrekvens og unormale pustemønstre / magemuskelbevegelser.

2. Innsetting av sentrale venøse og arterielle linjer

  1. Sett inn en sentral linje for væske- og heparinadministrasjon.
    MERK: Total intravenøs væskeadministrasjon beregnes til 1 ml/kg/time, og væskeboluser administreres PRN for å opprettholde en MAP >60 mmHg. Sentral linje brukes også til å administrere steroider, antibiotika, vasopressorer og inotroper. Se figur 2A for linjeposisjonering.
    1. Forbered huden med en povidonjodforberedelsesløsning og la den tørke helt. Bruk elektrokauteri til å lage et 5-8 cm midtlinjesnitt sentrert over luftrøret og strekk kranialt fra det sternale hakket.
    2. Del huden og subkutant fett ved hjelp av cautery.
    3. Del midtlinjeplanet mellom stroppemusklene, og del deretter bindevevslagene for å identifisere venstre eller høyre carotis intravaskulær bunt lateralt til luftrøret.
    4. Få proksimal og distal kontroll over halsvenen ved å bruke silkebånd (størrelse 2-0) som karløkker.
    5. Bind det kraniale omkransende slipset og trekk deg oppover på det proksimale båndet for å kontrollere blodstrømmen.
    6. Lag et lite snitt i venen ved hjelp av Metzenbaum-saks (se materialfortegnelse) for å imøtekomme en to-ports, 7 Fr sentrallinje (~ 1/3 fartøyets omkrets).
    7. Samtidig slipper du spenningen på den proksimale karsløyfen, kanylerer venen og binder deretter ned for å sikre kanylen i venen på en dybde på 10 cm.
    8. Skyll linjen med heparin, koble til en IV-linje med 0,9% normal saltvann, og administrer væske hvis grisen er intravaskulært utarmet fra dehydrering.
      MERK: Heparinlås alle ubrukte porter.
    9. Administrer 500 mg metylprednison og 1 g cefazolin IV.
  2. Følg de samme teknikkene for å kanylere den vanlige halspulsåren ved hjelp av en 7 Fr arteriell linje for nøyaktig blodtrykksbehandling.

3. Venstre lungeanskaffelse

  1. Plasser grisen i en høyre lateral decubitusstilling.
  2. Utfør venstre anterolateral torakotomi (figur 2).
    1. Forbered huden med en povidonjodforberedelsesløsning og la den tørke helt. Merk torakotomi snittet (20 cm) ved hjelp av følgende landemerker: bruk palpasjon for å identifisere spissen av venstre scapula; På samme måte identifiserer du xiphoid-prosessen dårligere enn brystbenet med palpasjon. Koble de to sammen som vist i figur 2B.
    2. Injiser totalt 10 ml 0,25 % bupivakain i snittlinjen og to ribbeplasser over og under snittet.
    3. Bruk elektrokauteri for å dissekere huden, subkutane lag og muskellag. Latissimus dorsi må deles. Identifiser ribben rett under snittet og cauterize på toppen av ribben for å avsløre intercostal muskler mens du unngår intercostal neurovascular bunt.
    4. Bruk en mygghemostat til å punktere interkostalmusklene rett over ribben, og føl deg deretter inne i brystet for sammenvoksninger ved hjelp av en finger. Skyv lungen bort med et Yankauer-sug eller finger (se materialfortegnelse) mens du cauterize langs øvre kant av ribben for å forlenge torakotomi.
      1. Forleng torakotomi anteriort til 1 tomme vekk fra brystbenet. Utvid torakotomi posteriort til paraspinale muskler.
    5. Sett inn en Cooley sternal retractor (se Materialfortegnelse) for å åpne torakotomien bred (10 cm) (figur 2C). Trekk lungen tilbake for å eksponere venstre vena hemi-azygot (figur 2D).
    6. Dissekere venstre hemiazygos-vene med Metzenbaum-saks og en fin Lauer. Omkrans fartøyet med silkebånd, og liger og transekt det (figur 2E). Hold et silkeslips på den proksimale stubben for ekstra kontroll.
      MERK: Lauer er en rettvinklet klemme eller en cøliaki klemme som brukes til vevsdisseksjon.
    7. Dissekere ut venstre lungearterie (PA) og venstre lungevener (PV). Omkrans venene i silkebånd for kontroll (figur 2F).
      MERK: De overlegne PVene er svært små og er suturligerte på grenpunktene eller fellesstammen, avhengig av den enkelte anatomi. Venstre hovedstammebronkus er dyp mot PA og LA (venstre atrium), så av og til kan den ikke lett dissekeres før arterien og venene er klemt fast og transektert (figur 2G).
    8. Administrer 5000 enheter heparin IV 5 minutter før du klemmer PA.
      MERK: Heparin 5000 enheter IV administreres også 5 minutter før du løsner PA. For hver time etter det administreres 1000 enheter IV heparin.
    9. Klem PA (DeBakey kryssklemme), venstre nedre lungevene (Satinsky-klemme) og venstre bronkus (Spoon Potts-klemme) individuelt (se materialfortegnelse). Reduser tidevannsvolumet til 5 ml/kg når venstre bronkus er klemt.
    10. Transekter PA, venstre nedre lungevene og venstre bronkus. La det være minst 0,5 cm vevsmansjett å sy. Del venstre nedre lungeligament og fjern venstre lunge.
      MERK: Den venstre lungen kan kasseres eller oppbevares for kontrollhistologi.

4. Oppsigelse av ESLP, deling av venstre lunge, og spyling med elektrolyttløsning

  1. Klem ventilasjonsslangen ved maksimal inspirasjon, avslutt perfusjon og ventilasjon, og koble lungene fra ESLP-enheten.
  2. Vei lungene for å bestemme mengden ødemdannelse.
    MERK: Ødem er vevshevelse på grunn av akkumulering av overflødig væske.
  3. Ta en vevsbiopsi av tilbehørslappen, del den i tre like store deler, og legg ett stykke i hvert av følgende: optimal skjæretemperatur (OCT) gel, formalin og snapfrys i flytende nitrogen.
    MERK: Dette trinnet følges vanligvis i forfatterens laboratorium. Prøvene lagres deretter for fremtidig analyse: OCT og snap-frosne prøver oppbevares i en fryser på -80 °C, og formalinlagrede prøver plasseres i en forsvarlig lukket beholder og oppbevares i kjøleskap på 4 °C. Detaljer om den spesifikke ESLP-protokollen og vevsanalyse er publisert andre steder16.
  4. Del venstre donorlunge fra høyre lunge. La det være 1 cm donor PA, 1 cm donorbronkus og tilstrekkelig donor LA-mansjett (~ 0,5 cm omkrets) for å sy til mottakeren LA (figur 2H). La venstre nedre PV og venstre overlegne PV være i kontinuitet med donor LA-veggen for å lette senere anastomoser.
  5. Vei venstre lunge.
  6. Kanylere donoren forlot PA ved hjelp av en dråpesuger koblet til en IV-slange og skyll 500 ml ekstracellulær, lavkalium, dextranbasert elektrolyttkonserveringsløsning antegrad gjennom lungevaskulaturen. Fest kanylen i PA med et silkeslips under spylingen, og slipp når spylingen er fullført.
    MERK: De nevnte trinnene gjelder den spesifikke ESLP-enheten som brukes til dette arbeidet, og gjelder kanskje ikke direkte for andre enheter.

5. Venstre lungetransplantasjon

  1. Sett donorlungen inn i mottakerens bryst, som begynner med den nedre loben. Ikke tving lungen på plass.
    MERK: Det nedre brystkassen må kanskje løftes oppover for å imøtekomme donorlungen ved å dreie på den sternale retractoren. Ideelt sett er mottakeren noen kilo større enn donoren for å lette en størrelsesmatch.
  2. Utfør bronkial anastomose først med 4-0 prolene på en TF-nål (figur 2I).
    MERK: En løpende, ende-til-ende anastomose fungerer bra. Trim overflødig lengde fra de to anastomotiske endene før du syr for å unngå kinking forårsaket av overflødig vev.
  3. Utfør LA anastomose andre med 6-0 prolene på BV-1 nåler ved hjelp av en løpende, ende-til-ende anastomose. Igjen, trim overflødig vev for å unngå kinking.
    MERK: LA er sprø og drar nytte av den lille BV-1 nålen. Horisontale bitt på donoren kan være nødvendig for å kjøpe tilstrekkelig vev og korrigere størrelsen som ikke samsvarer forårsaket av å sy donoren IPV og SPV til mottakerens IPV / LA-åpning.
  4. Inkorporer donor-SPVene i nedre PV og LA-anastomose for å tillate venøs drenering i venstre øvre lungelapp (figur 2J).
    MERK: Branch superior pulmonal vener (SPVs) er mindre enn 0,5 cm i diameter. Den vanlige SPV-stammen er variabel i lengde og er ikke rutinemessig tilstede, noe som gjør direkte anastomose mellom donor og mottaker-SPV et dårlig alternativ.
  5. Fullfør PA-anastomosen med 6-0 prolene på BV-1 nåler ved hjelp av en løpende, ende-til-ende anastomose. Igjen, trim overflødig vev for å unngå kinking.
  6. Fjern bronkialklemmen og øk TV-ene til målet på 10 ml/kg.
  7. Bekreft heparinisering, administrer et kaliumskift (40 mg furosemid, 10 enheter insulin, 100 ml 25% dextroseoppløsning), åpne PA-klemmen delvis, avluft og bind PA-suturen. Slipp PA-klemmen helt etter 10 min.
  8. I mellomtiden, de-luft LA, bind suturene og fjern LA-klemmen.
  9. Ta en reperfusjonsblodgass fra sentrallinjen og en reperfusjonsvevsbiopsi fra venstre midtlapp.
    MERK: For å ta en vevsbiopsi, bruk en størrelse 0-silke slips for å omringe en 1 cm del av den midterste lobe apex, bind ned for å fange vevet, og kutt deretter den isolerte delen med Metzenbaum saks. Del biopsien i tre like store deler og administrer som tidligere beskrevet.
  10. Utfør en venstre og høyre lungebronkoskopi for å vurdere bronkial anastomose og sugesekret. Sett et bronkoskop inn i endotrakealrøret ved hjelp av en adapterforbindelse.
    1. Koble kikkertsiktet til suging. Flytt bronkoskopet inn i venstre bronkus. Inspiser bronkialanastomosen (figur 2N). Advance omfanget ned bronkiolene og suge noen væske. Gjenta på høyre side.
      MERK: Ikke la oksygenmetningen falle under 90 %. Hvis metninger faller under dette nivået, fjern omfanget og la grisen få minutter med uavbrutt ventilasjon komme seg.
  11. Sett inn et 20 Fr formbart brystrør (figur 2L), lukk torakotomien i tre lag (figur 2M), og utfør grisen så snart arterielle blodgasser (ABG) er stabile (figur 2O).
  12. Overvåk grisen over 4 timer i utsatt stilling. Utfør en ABG-analyse hvert 30. Administrer 1000 enheter heparin hver time etter reperfusjon.
    1. Ta en 10 ml blodprøve hver time for sentrifugering og enzymbundet immunosorbentanalyse (ELISA) analyse av inflammatoriske markører16.
      MERK: Sentrifugeringsparametere blir detaljert senere.

6. Isolert vurdering av venstre lunge

  1. Plasser grisen liggende og prep brystbenet på nytt ved hjelp av povidonjodforberedelsesløsning. Utfør midtlinjesternotomi for endelig isolert vurdering av venstre lunge (figur 2P).
  2. Åpne venstre pleura med Metzenbaumsaks og ta vevsbiopsi fra venstre underlapp som tidligere beskrevet (NOTE til trinn 5.9).
  3. Åpne tilbehørslappen pleura og dissekere ut den vanlige venen ved hjelp av Metzenbaum saks.
    MERK: Dette vil bli klemmet senere.
  4. Ta en blodprøve fra LA-anastomosen med en 21 G nål. Rett nålen mot venstre lungevener og bort fra det vanlige venstre atriumet eller tilbehørslappen.
  5. Åpne høyre pleura for å gi plass til høyre hilarklemmer (se materialfortegnelse). Dissekere høyre nedre lungeligament opp til hilum. Sørg for at en klemme kan plasseres rundt hilum overlegent, dårligere og fremre.
    MERK: Dette sikrer at hilum er okkludert, og all oksygenering er avhengig av venstre lunge. Høyre lunge vil ikke ventilere på dette tidspunktet, noe som bør være tydelig ved manglende inflasjon / deflasjon med respiratorrespirasjoner. Den høyre nedre lobe kan løftes ut av brystet for å oppnå dette.
  6. Klem venen i tilbehørslappen med en DeBakey aortakryssklemme (se materialfortegnelsen) for å tette eventuell drenering av tilbehørslappen inn i LA (figur 2Q).
  7. Klem høyre hilium og ta følgende serielle blodprøver fra venstre PV-anastomose med en 21 G nål rettet mot venstre lunge: 0 min, 1 min, 2 min, 5 min og 10 min etter klemming.
    MERK: Fem prøver tas for å overvåke enhver trend i partialtrykk av oksygen (PaO 2) (figur 2R). PaO2 bør forbli relativt stabil for å representere riktig venstre lungefunksjon. Fem prøver gir også forsikring om en kvalitetsvurdering hvis det er et problem med koagulering av noen prøver eller det oppstår et problem med ABG-analyse.
  8. Transekt anastomosene, og fjern venstre lunge. Transekt IVC for å fremskynde eutanasi under anestesi via ekssanguinering.
    MERK: Total anestesitid for mottakergrisen er 8 timer.
  9. Vei donorlungen for å vurdere for ødemdannelse og inspiser den for generelt utseende. Inspiser PA, bronkie og LA mansjett for tegn på blodpropp eller annen patologi i donor lunge og mottakeren mediastinum.
  10. Kjør de endelige gassanalysene, sentrifuger parfysatprøvene og oppbevar vevsbiopsiene som tidligere beskrevet (NOTE til trinn 4.3).
    MERK: Sentrifugeringsinnstillingene er: 112 x g, 9 akselerasjon, 9 retardasjon, 4 °C og 15 min varighet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Alle resultatene er i sammenheng med 4 timers reperfusjon etter 12 timer med NPV-ESLP16. Under lungeeksplantasjon er det flere kliniske utfall å forutse (figur 3). Vanligvis vil grisen forbli hemodynamisk stabil etter en vellykket venstre lungeeksplantasjon, men kan kreve en lav dose infusjon av fenylefrin (doseområde: 2-10 mg / time) på grunn av en vasodilatorisk respons på kirurgi. Hjertefrekvensen bør sikte seg for ca. 100-120 slag per minutt, respirasjonsfrekvens (RR) 8-30 for SpO 2 > 90 %, gjennomsnittlig arterielt trykk (MAP) > 60 mmHg, normotert (38 °C) og tidevannsvolum (TV) er rettet mot 5 ml/kg ved enlungeventilasjon med topptrykk på 20-24 cm H2O. Under enlungeventilasjon ble ventilasjonsvolumene redusert med halvparten for å beskytte venstre lunge mot overinflasjon. Respirasjonsfrekvensen ble økt for å tilstrebe et fysiologisk endevannsnivå av karbondioksid (figur 3). Dermed viser figur 3 typiske hemodynamiske og ventilasjonsparametere under kritiske punkter av transplantasjonen.

Under lungeimplantat er følgende resultater typiske. Den venstre lungen vil ha absorbert væske under ESLP-kjøringen og virker tyngre og større enn den eksplanterte lungen. Mottakeren bør derfor være litt større enn donoren (2-4 kg), slik at thorax har plass til den noe edematøse lungen. Lungen vil kreve forsiktig trykk for å sette inn i brystet gjennom torakotomi. Det er lettere å sette inn den nedre loben først, etterfulgt av den øvre loben. Bronkien er en direkte ende-til-ende anastomose og bør utføres først. 4-0 prolene på en TF nål anbefales. LA-mansjettene er svært sprø, men ikke for vanskelige å sy på grunn av vevets redundans og pålitelighet. 6-0 prolene på BV-1 nåler fungerer bra for LA-anastomosene. PA er den siste anastomosen som utføres. Dette fartøyet kan rive lett med lite trekkraft. Hvis det tårer, er det mulig å åpne perikardiet og flytte klemmen proksimalt mot sunt vev for sying. Igjen, en 6-0 prolene på BV-1 nåler fungerer bra for denne anastomosen.

På tidspunktet for reperfusjon ble følgende trender lagt merke til. Når bronkusen er løsnet og TV-ene økes tilbake til 10 ml / kg, vil venstre lunge begynne å blåse seg opp. Selv om målet var 10 ml/kg for tidevannsvolum, ble det vanligvis oppnådd 6-8 ml/kg, noe som oppnås gradvis i løpet av de første 2-3 timene med reperfusjon, avhengig av ESLP-protokollen som ble brukt og kvaliteten på den implanterte lungen. I sjeldne tilfeller kan det være en liten luftlekkasje, og dette kan avhjelpes med en enkel søm på fremre vegg. Den bakre veggen er vanskeligere å reparere og vil kreve pakking. Det bør gjøres store anstrengelser for å unngå luftlekkasjer fra bronkialanastomosen. Ved bronkoskopi vises høyre lunge normalt, og venstre lunge er vanligvis edematøs. Suturlinjen inspiseres, og ca. 50-100 ml klar væske suges fra luftveiene. TV-en vil falle betydelig under suging fra 300 s til 20 s, så denne handlingen bør utføres raskt for å la grisen komme seg. Hvis arteriell metning faller under 90%, bør bronkoskopien avsluttes, og grisen får lov til å gjenopprette over 1-2 min ventilasjon. Den første arterielle blodgassen (ABG) er vanligvis normal fordi høyre lunge fungerer godt som venstre lunge gjenoppretter.

Den proaktive administrasjonen av furosemid, druesukker og insulin på tidspunktet for reperfusjon tjener til å redusere en dramatisk økning i kalium gjennom intracellulær skifting. Kaliumet vil forutsigbart stige i løpet av 60-120 min reperfusjon (tabell 1). Tabell 1 viser et utvalg av ABGs over transplantasjon med 4 timers reperfusjon etter 12 timer med normoterm undertrykksventilasjon (NPV) ESLP. Omtrent to til fire skift er nødvendig i løpet av 4 timers reperfusjon for å holde kalium < 5 mmol / L. Hvis trenden er oppadgående og fremstår som en rask endring mellom to gasser trukket med 30 minutters mellomrom, er målet K + < 4,5 mmol / L. Skift inkluderer 40 mg furosemid, 100 ml 25% dekstrose (D25) og 10 enheter vanlig insulin administrert som IV trykk via sentrallinjen. Av og til vil grisen kreve en lav dose dobutamininfusjon (1,5-5 mcg / kg / min) sammen med fenylefrin (2-10 mg / time) etter 30-60 min reperfusjon for å behandle en utviklende vasoplegisk respons. Det er å foretrekke å bruke fenylefrin i denne situasjonen utelukkende. Imidlertid kan dobutamin være en nyttig supplerende inotrop for å opprettholde et gjennomsnittlig arterielt trykk større enn 60 mmHg, spesielt hvis hjertefrekvensen er bradykardisk.

Ved torakotomi lukking og snu grisen utsatt, er en forbedring i ventilasjon og hemodynamikk demonstrert. Modifikasjonen kan være drastisk og skje over 5-10 min, men av og til tar responsen 1 time. Tidalvolumet øker når trykk/vekt tas av høyre lunge, og venstre lunge fortsetter å ventilere med forbedret etterlevelse og rekruttering. En gjentatt bronkoskopi kan utføres videre for å fjerne luftveiene etter en endring i posisjon. I løpet av de neste 4 timene reduseres fenylefrinbehovet, TV-er nærmer seg målet 10 ml / kg, og ABG stabiliseres (tabell 1). For å gjenta, hvis TV-er på 10 ml / kg er målrettet, oppnås vanligvis TV-er i området 6-8 ml / kg (figur 3).

På tidspunktet for den endelige isolerte venstre lungevurderingen er det observert et stabilt atferdsmønster. Grisen er mindre tolerant hemodynamisk i den bakre posisjonen for sternotomi og kan kreve ytterligere vasopressorstøtte. Inspeksjon av venstre lunge viser varierende grad av mild hyperemi ved iskemisk reperfusjonsskade (IRI). Den høyre lungen virker normal. Ved klemming av høyre hilum blir grisen sinus takykardisk (120-140 bpm), og 100% av hjerteutgangen blir viderekoblet til venstre lunge. Målrettede tidevannsvolumer reduseres ikke på dette tidspunktet, da hele prosessen tar 10 minutter. Grisen holder seg stabil opp til 5 min-merket, men hjertet kan utvikle ventrikkelflimmer mellom 5-10 min og manuell hjertemassasje er potensielt nødvendig for å fortsette å perfusere venstre lunge. Den venstre lungen blir eksplantet, veid, og anastomosene blir inspisert for patency. Grisen utløper raskt på tidspunktet for ekssanguinering, som sammenfaller med eksplantasjonen av den tidligere transplanterte lungen.

En vellykket transplantasjon har forutsigbare funn etter forsøket (tab 1 og figur 4). Figur 4 viser typiske P:F-ratioendringer og ødemdannelse under transplantasjonsprotokollen. Vanligvis vil venstre lunge oppleve en omtrentlig 35% (+/-15%) vektøkning; Imidlertid bidrar gjenværende blod i sirkulasjonen til denne vekten. PF-ratio faller med ca. 100 ved reperfusjon da venstre lunge ikke umiddelbart er effektiv ved oksygenering, men denne uoverensstemmelsen forbedres over 2-3 timer. Ved isolert vurdering av venstre lunge ved 4 timer vil PF-ratioen holde seg stabil eller synke noe. Generelt vil den isolerte venstre lungegassen ved 10 minutter være lik den endelige gassanalysen etter 12 timer ESLP (tabell 1). Dette er imidlertid helt avhengig av ESLP-protokollen som brukes, og omfanget av IRI som påløper. En mislykket transplantasjon kan være forårsaket av koagulering av LPA, noe som resulterer i et infarkt lunge som ikke oksygenerer. På samme måte kan varigheten av transplantasjonsoperasjonen påvirke kvaliteten på den reperfuserte lungefunksjonen. En implantasjonsoperasjon bør ta mellom 30-60 min. Lengre operasjoner utsetter donorlungen for skadelig varm iskemisk tid som forverrer iskemisk reperfusjonsskade og kan forvirre resultatene av den eksperimentelle ESLP-protokollen. Den spesifikke ESLP-protokollen for et gitt eksperiment kan produsere en ikke-fungerende lunge som ikke oksygenerer etter transplantasjon til tross for patente anastomoser. Slike isolerte venstre lungegasser vil være svært mørke i fargen (deoksygenert) med lavt partialtrykk av oksygen (PaO2).

Figure 1
Figur 1: Skjematisk fremstilling av protokoll for venstre lungetransplantasjon av svin. Skjematisk fremstilling av 12 timers NPV-ESLP-løp etterfulgt av venstre lungetransplantasjon hos en Yorkshire-gris. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Bilder av svin venstre lungetransplantasjon kirurgi protokoll . (A) Intern jugular- og vanlig carotislinjeplassering. (B) Toraktomi snitt. (C) Toraktomi. (D) Venstre hemi-azygot vene. (E) Ligert venstre hemi-azygot vene. (F) Isolering av lungevener. (G) Fastspent venstre atriemansjett, venstre bronkus og venstre lungearterie. (H) Venstre donorlunge med lungevene, bronkial- og PA-mansjetter. (I) Lungearterieanastomose. (J) Venstre lunge transplantert og unclamped. (K) Lunge omplassert. (L) Brystrør plassert. (M) Torakotomi nedleggelse. (N) Bronkial anastomose. (O) Gris i utsatt stilling. (P) Sternotomi. (Q) Tilbehørslappen klemmes fast (høyre lunge klemmes, men vises ikke). (R) Venstre lungeveneblodprøve ble tatt fra lungeveneanastomose (blødning fra tidligere stikksted). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Overvåkings- og ventilasjonsparametere for kirurgi ved venstre lungetransplantasjon av svin. (A) Typiske parametere for mottaker før transplantasjon. (B) Typiske parametere ved mottaker venstre lungeeksplant. (C) Typiske parametere 4 timer etter venstre lungedonortransplantasjon. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: P:F-forhold og vektøkning før og etter transplantasjon. (A) PaO 2: FiO2 forhold gjennom hele transplantasjonen. (B) Vektøkning av venstre lunge gjennom transplantasjon etter 12 timer NPV-ESLP. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Arterielle blodgasser (100% FiO2) In vivo Mottaker T0 Reperfusjon T1 Reperfusjon T2 Reperfusjon T3 Reperfusjon T4 Reperfusjon Isolert venstre lunge pre-klemme Isolert venstre lunge Post-klemme (0 min) Isolert venstre lunge Post-klemme (1 min) Isolert venstre lunge Postklemme (5 min) Isolert venstre lunge Post-klemme (10 min)
Blodgassverdier
Ph 7.402 7.327 7.284 7.402 7.421 7.479 7.504 7.399 7.371 7.423 7.435
pCO2 (mmHg) 47.7 57.3 56.4 36.9 35.3 35.6 34.2 45.6 48.1 40.6 36.6
pO2 (mmHg) 299 184 165 355 358 300 327 287 207 335 249
Oksimetri Verdier
Hb (g/dl) 11.2 12.5 11.3 11.6 10.3 - 17.1 11.7 13.5 16.3 13.8
sO2 (%) 100.1 99.2 99 99.8 99.8 - 99.9 100.2 99.7 99.8 99.9
Elektrolyttverdier
K+ (mmol/L) 4.5 6.2 4.4 4 4.1 4.6 5.2 5.4 5.3 6.9 7.4
Na+ (mmol/L) 141 143 140 245 145 144 140 141 139 137 136
Ca2+ (mmol/L) 0.99 0.88 0.81 0.74 0.66 0.61 0.36 0.98 0.42 0.36 0.38
Cl- (mmol/L) 97 97 95 101 100 96 91 102 94 91 94
OSM (mmol/kg) 287 287.9 293.7 292.4 297.5 293.5 284.7 287.1 282.9 278.2 277.1
Metabolitt verdier
Glukose (mmol/L) 4,2 2.7 13.4 2.8 8.3 5 5.1 4.9 4.5 4.6 4.2
Laktat (mmol/L) 1.2 1.3 3.8 2.5 1.3 1.2 1.4 1.8 1.4 1.9 2.7
Acid Base status
HCO-3 (mmol / L) 29 29.1 25.9 22.4 22.5 26.1 26.7 27.6 27.1 26.1 24.1

Tabell 1: Blodgassanalyse utført etter venstre lungetransplantasjon etter 12 timer med ESLP. Ca +, kalsiumion; Cl-, kloridion; Hb, hemoglobin; HCO3-, bikarbonation; K +, kaliumion; Na +, natriumion; Osm, osmolaritet; paCO2, arterielt partialtrykk av karbondioksid; PaO2, arterielt partialtrykk av oksygen; sO2, oksygenmetning; isolert venstre lunge pre-klemme, høyre hilum åpen; Isolert venstre lunge etter klemme, 1 min etter at høyre hilum klemmes.

Tilleggsfil 1: Kirurgisk sikkerhetssjekkliste for venstre lungetransplantasjon. Klikk her for å laste ned denne filen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Flere kritiske kirurgiske trinn er involvert i denne protokollen, og feilsøking er nødvendig for å sikre vellykket transplantasjon og lungevurdering. Juvenile svinelunger er utrolig delikate sammenlignet med voksne menneskelige lunger, så operasjonskirurgen må være forsiktig når han håndterer svinelunger. Dette gjelder spesielt etter en 12 timers kjøring av ESLP, da orgelet vil ha tatt på seg væskevolum og være utsatt for skade fra overdreven manipulasjon. Ethvert utilbørlig press vil føre til atelektase eller traumer til den eksperimentelle lungen som vil påvirke vurderingsresultatene. På samme måte er de vaskulære strukturer svært delikate i ungdomsgrisen. Det er viktig å unngå torsjon av PA-klemmen, da dette kan forårsake rift eller disseksjon av vevslagene. En rift i PA vil nødvendiggjøre å åpne perikardiet for å få tilgang til en mer proksimal del av venstre PA som kan anastomoseres til implanterende lunge. En vaskulær klemme med DeBakey har en lav profil som passer godt i det kirurgiske feltet, men dette instrumentet kan forårsake skade på den delikate PA hvis kirurgen ikke er forsiktig. Det er nyttig å feste klemmen på plass ved hjelp av et silkebånd som er festet til gardinene for å forhindre løsne eller vridning. Bronkoskopi av transplantert lunge etter løsning av bronkialanastomosen er også kritisk. Det er ofte væske i donorens lungeluftveier etter 12 timer med ESLP og transplantasjon. Suging av denne væsken er viktig for å sikre optimal restitusjon av venstre lungefunksjon og dermed vurdering etter 4 timers reperfusjon. Etter bronkoskopi og den første ABG har returnert med tilfredsstillende kaliumnivåer, er det viktig å sette inn et brystrør, lukke snittet og utsette grisen. Grisens hemodynamikk og ventilasjon er betydelig mer stabil i mageleie, med brystkassen omtrentlig. Forhøyet kalium > 5,5 mmol / l på dette stadiet risikerer bradykardstans og vil kreve fremvoksende gjenåpning og manuell hjertemassasje for å støtte perfusjon, noe som best unngås. På grunn av den betydelige risikoen for hyperkalemi og bradykardstans ved reperfusjon, er det kritisk å utføre serielle ABGs som begynner ved reperfusjon og gjentas hvert 30. minutt til 4 timers ekssanguinering. ABG gir viktige avlesninger av oksygenering, partialtrykk av karbondioksid (PCO2), kalium og glukose. Å overvåke disse fire komponentene nøye og behandle dem på riktig måte er avgjørende for et vellykket eksperiment. En kontinuerlig telemetriavlesning er også avgjørende for å overvåke for toppede T-bølger assosiert med hyperkalemi og forventning om bradykardi. I sluttfasen av forsøket er det avgjørende å klemme høyre lungehilum og tilbehørslappen før man tar endelige blodprøver fra LA-anastomosen. Høyre hilum tilfører blod til lungelappen, og tilbehørslappen drenerer ved siden av venstre nedre lungevene, ofte via en felles truncus. Høyre hilum og tilbehørslapp må klemmes separat for å sikre at ingen riktig lungefunksjon bidrar til prøven av LA-gasser gjennom blodblanding. Tegning av venstre lunge ABG-prøve fra PV-anastomosen eller like utenfor det foreslås.

Flere modifikasjoner er gjort i denne protokollen sammen med betydelig feilsøking av de beskrevne metodene. Initialt ble det forsøkt å utføre implantasjonen via median sternotomi; Eksponeringen var imidlertid suboptimal på grunn av orienteringen til grisen PA, bronkus og LA. Tilnærmingen var vellykket, men ved senere operasjoner ble det forsøkt torakotomi for bedre eksponering. Dette viste seg å være en overlegen kirurgisk tilnærming fra visualisering og teknisk perspektiv. En annen viktig modifikasjon var å utvikle og implementere en sjekkliste for kirurgisk sikkerhet/protokoll (tilleggsfil 1). Det var en betydelig læringskurve for alle de involverte teammedlemmene, og disse eksperimentene er ressurskrevende. En sjekkliste ble utviklet for å veilede utviklingen av kommunikasjons- og dokumentprotokoller (tilleggsfil 1). Sjekklisten tillot å systematisere og forenkle protokollen for raskere læring. Hepariniseringsprotokollen ble også endret. To av de ti første transplantasjonene som ble utført, led av venstre lungeiskemi på grunn av koagulasjonsdannelse i venstre PA. I utgangspunktet ble 5000 enheter heparin IV administrert 5 minutter før PA-klemming og ytterligere 5000 enheter ble administrert 5 minutter før PA-klemming. Doseringsfrekvensen ble økt til å omfatte 5000 enheter hver time etter at PA ble klemt, og det har ikke vært noen problemer med blødning eller PA-koagulering siden denne tilnærmingen ble tatt i bruk. En strategi som bruker mindre heparin ble utviklet for å kontrollere utgiftene, med en dose på 5000 enheter IV heparin 5 min før PA klemming og 5 min før delvis PA unclamping. Dette etterfølges av 1000 enhet IV heparinboluser hver time for resten av saken. Det var ingen tilgang til ACT-analyse, som ville være den mest nøyaktige måten å få tilgang til tilstrekkelig heparinisering.

Klemmingen av PA ble også modifisert fra en plutselig løsnelse til en tilnærming som gradvis gjeninnfører full flyt til den transplanterte lungen over 10 minutter. Den venstre dårligere PV og LA mansjetten forblir klemmet på PA unclamping å tillate antegrade de-lufting. Full PA-flyt ga betydelig press på de delikate LA-suturlinjene og betydelig trykk i lungevaskulaturen, som virket skadelig. Langvarig PA-klemming muliggjør antegrad avlufting av LA med en gradvis økning i strømning i motsetning til plutselig klemming og en plutselig økning i strømningen. Langvarig unclamping beskytter suturlinjene og lungeendotelet mot plutselig økning i trykk. Selv med ESLP bidrar en iskemisk fornærmelse mot den transplanterte lunge- og celledød til en signifikant frigjøring av kalium i grisens sirkulasjon etter iskemisk reperfusjon. For å håndtere hyperkalemi proaktivt, ble protokollen modifisert for å forskyve kalium på tidspunktet for reperfusjon ved administrering av furosemid 40 mg i.v., 100 ml 25% dekstrose (D25) og 10 enheter vanlig insulin. Dette opprettholder målkalium på ABGene innen den første timen av reperfusjon, og grisen kan trygt proned tidligere i forsøket, noe som hjelper med graftfunksjonen. Fra et hemodynamisk perspektiv er protokollen modifisert for å bruke fenylefrin som den dominerende vasopressorstøtten. Vasopressin ble funnet å være mindre effektivt. En lav dose drypp av dobutamin ble av og til kjørt for å øke hjerteutgangen, sammen med en fenylefrininfusjon for å opprettholde blodtrykket. Likevel brukes dobutamin sparsomt på grunn av dets arytmogene egenskaper. Til slutt ble vurderingen av isolert venstre lunge modifisert. Etter å ha klemt høyre lungehilum, ble LA-gassene opprinnelig trukket fra LA-kroppen etter å ha løftet hjertecefaladen; Gassblanding fra drenering av tilbehørslappen til LA ga imidlertid falskt høye PaO 2-avlesninger. Nå trekkes prøver distalt for LA-anastomoselinjen etter å ha klemt høyre lunge og tilbehørslappen individuelt. Disse prøvene tas ved 0, 1, 2, 5 og 10 minutter etter klemming av høyre hilum og er en mer nøyaktig representasjon av den isolerte venstre lungefunksjonen. Manuell hjertemassasje kan være nødvendig mellom 5-10 min-merket. Den siste protokollforbedringen gjelder anastomoser i øvre pulmonale vena (SPV). I utgangspunktet ble mottakerens SPVer oversydd på grunn av deres lille kaliber og tilbøyelighet til koagulering. Likevel led donorens øvre lobe av og til overbelastning da sikkerhetsdrenering var variabel og utilstrekkelig mellom grisene. For å bøte på dette ble donor SPV og IPV innlemmet i mottakerens IPV / LA-anastomose, og eliminerte eventuelle problemer med venøs drenering og lungebelastning. Denne protokollen vil fortsette å dra nytte av ytterligere modifikasjoner etter hvert som erfaringen vokser.

Det er flere begrensninger med denne metoden for venstre lungetransplantasjon. Modellen har kun blitt vurdert med en 4 timers periode, som kun tar hensyn til den transplanterte lungefunksjonen i den akutte postoperative perioden etter 12 timer med ESLP. Denne protokollen ble designet med dyrets utvinning i tankene; Det har imidlertid ennå ikke blitt testet i den kapasiteten. Den tekniske operasjonen krever betydelig kirurgisk dyktighet og krever en utdannet kirurg eller svært uavhengig kirurgisk trainee for å utføre. Det er mange muligheter for fatale feil å oppstå som vil kompromittere hele eksperimentet, og riktig kirurgisk teknikk er nødvendig for å unngå eller rette opp slike farer. Den eneste sanne vurderingen av den transplanterte lungen skjer i slutten av reperfusjonen. Den opprinnelige høyre lungen er i stand til å møte oksygenbehovet til grisen og produsere tilfredsstillende ABG. Når høyre lunge er helt klemmet på hilum, forhindres det i å motta friskt oksygen, frisk deoksygenert blodtilførsel og oksygenert bloddrenering. Dette er et avgjørende øyeblikk for å bestemme den transplanterte venstre lungefunksjonen, da 100% av hjerteutgangen blir omdirigert mot den transplanterte lungen, som blir eneansvarlig for systemisk oksygenering.

Det er flere fordeler med denne metoden når det gjelder eksisterende/alternative metoder. Etter å ha gjennomgått litteraturen12,13,14,15, er denne metoden den mest detaljerte og reproduserbare etter en innledende læringskurve på 1 eller 2 griser i hendene på en junior hjertekirurgisk trainee eller fullt kvalifisert kirurg. Operasjonen er grei; Imidlertid skaper hemodynamikken til grisen (inkludert dens følsomhet for dødelige arytmier) en læringsmulighet for de som er vant til å operere på voksne mennesker, som er mer robuste fra et kardiopulmonalt perspektiv. Metodene for isolert venstre lungefunksjonsvurdering, selv om de er korte, er enkle å utføre og svært reproduserbare. Spesielt gir denne metoden flere detaljer om bedøvelsesbehandling enn det som er tilgjengelig i litteraturen.

In vivo transplantasjon er viktig for ESLP og lungetransplantasjon forskning. ESLP er den mest avgjørende utviklingen i lungetransplantasjon siden introduksjonen av antiavvisningsmedisinering, med noen sentre som allerede drar nytte av de økte organutnyttelsesratene som denne teknologien gir: 6,7,8,9,10,11,12. Ytterligere fremskritt innen dette forskningsfeltet er nødvendig for å redusere ventelistedødelighet og utvide tilgjengeligheten til ESLP-plattformer. In vitro-analyse med ESLP drar nytte av in vivo-vurdering og bekreftelse av en stor dyremodell. Store dyremodeller som bekrefter in vitro-funn er ofte nødvendige for godkjenning av kliniske forskningsforsøk for å utvikle laboratorier. Denne metoden gir en pålitelig og relativt enkel transplantasjonsmetode for laboratorier som utfører ESLP-forskning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

DHF har patenter på Ex situ organperfusjonsteknologi og metoder. DHF og JN er grunnleggere og store aksjonærer i Tevosol, Inc.

Acknowledgments

Denne forskningen er finansiert på oppdrag fra Universitetssykehusstiftelsen.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ABL 800 FLEX Blood Gas Analyzer Radiometer 989-963
Adult-Pediatric Electrostatic Filter HME - Small Covidien 352/5877
Allison Lung Retractor Pilling 341679
Arterial Filter SORIN GROUP 01706/03
Backhaus Towel Clamp Pilling 454300
Bovine Serum Albumin MP biomedicals 218057791
Biomedicus Pump Maquet BPX-80
Bronchoscope
Cable Ties – White 12” HUASU International HS4830001
Calcium Chloride Fisher Scientific C69-500G
Cooley Sternal Retractor Pilling 341162
CUSHING Gutschdressing Forceps Pilling 466200
Debakey-Metzenbaum Dissecting Pilling 342202
Scissors Pilling 342202
DeBakey Peripheral Vascular Clamp Pilling 353535
Debakey Straight Vascular Tissue Forceps Pilling 351808
D-glucose Sigma-Aldrich G5767-500G
Drop sucker
Endotracheal Tube 9.0mm CUFD Mallinckrodt 9590E
Flow Transducer BIO-PROBE TX 40
Infusion Pump Baxter AS50
Inspire 7 M Hollow Fiber Membrane Oxygenator SORIN GROUP K190690
Intercept Tubing Connector 3/8" x 1/2" Medtronic 6013
Intercept Tubing 1/4" x 1/16" x 8' Medtronic 3108
Intercept Tubing 3/8" x 3/32" x 6' Medtronic 3506
Laryngoscope N/A N/A Custom-made with 10-inch blade
Metzenbaum Dissecting Scissors Pilling 460420
Medical Carbon Dioxide Tank Praxair 5823115
Medical Oxygen Tank Praxair 2014408
Medical Nitrogen Tank Praxair NI M-K
Mosquito Clamp Pilling 181816
Harken Auricle Clamp
Organ Chamber Tevosol
PlasmaLyte A Baxter TB2544
Poole Suction Tube Pilling 162212
Potassium Phosphate Fischer Scientific P285-500G
PERFADEX Plus XVIVO 19811
Satinsky Clamp Pilling 354002
Scale TANITA KD4063611
Silicon Support Membrane Tevosol
Sodium Bicarbonate Sigma-Aldrich 792519-1KG
Sodium Chloride 0.9% Baxter JB1324
Sorin XTRA Cell Saver SORIN GROUP 75221
Sternal Saw Stryker 6207
Surgical Electrocautery Device Kls Martin ME411
TruWave Pressure Transducer Edwards VSYPX272
Two-Lumen Central Venous Catheter 7fr X2 Arrowg+ard CS-12702-E
Vorse Tubing Clamp Pilling 351377
Willauer-Deaver Retractor Pilling 341720
Yankauer Suction Tube Pilling 162300
0 ETHIBOND Green 1X36" Endo Loop 0 ETHICON D8573
0 PDS II CP-1 2x27” ETHICON Z467H
1 VICRYL MO-4 1x18” ETHICON J702D
2-0 SILK Black 12" x 18" Strands ETHICON SA77G
4-0 PROLENE Blue TF 1x24” ETHICON 8204H
6-0 PROLENE Blue BV 2x30” ETHICON M8776
21-Gauge Needle

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Chambers, D. C., et al. The international thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fifth adult lung and heart-lung transplant report-2018; focus theme: Multiorgan transplantation. The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 37 (10), 1169-1183 (2018).
  2. Valapour, M., et al. OPTN/SRTR 2017 annual data report: Lung. American Journal of Transplantation: Official Journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 19, Suppl 2 404-484 (2019).
  3. Klein, A. S., et al. Organ donation and utilization in the united states, 1999-2008. American Journal of Transplantation: Official Journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 10 (4), Pt 2 973-986 (2010).
  4. Kotecha, S., et al. Continued successful evolution of extended criteria donor lungs for transplantation. The Annals of Thoracic Surgery. 104 (5), 1702-1709 (2017).
  5. Singh, E., et al. Sequence of refusals for donor quality, organ utilization, and survival after lung transplantation. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (1), 35-42 (2019).
  6. Cypel, M., et al. Normothermic ex vivo lung perfusion in clinical lung transplantation. The New England Journal of Medicine. 364 (15), 1431-1440 (2011).
  7. Wallinder, A., et al. Early results in transplantation of initially rejected donor lungs after ex vivo lung perfusion: A case-control study. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery: Official Journal of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery. 45 (1), 40-44 (2014).
  8. Sage, E., et al. Lung transplantation from initially rejected donors after ex vivo lung reconditioning: The french experience. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery: Official Journal of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery. 46 (5), 794-799 (2014).
  9. Valenza, F., et al. Extracorporeal lung perfusion and ventilation to improve donor lung function and increase the number of organs available for transplantation. Transplantation Proceedings. 44 (7), 1826-1829 (2012).
  10. Fildes, J. E., et al. Clinical outcome of patients transplanted with marginal donor lungs via ex vivo lung perfusion compared to standard lung transplantation. Transplantation. 99 (5), 1078-1083 (2015).
  11. Cypel, M., et al. Experience with the first 50 ex vivo lung perfusions in clinical transplantation. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 144 (5), 1200-1206 (2012).
  12. Clark, S. C., et al. A new porcine model of reperfusion injury after lung transplantation. Laboratory Animals. 33, 135-142 (1999).
  13. Karimi, A., et al. Technical pearls for swine lung transplantation. Journal of Surgical Research. 171, 107-111 (2011).
  14. Kruger, M., et al. Porcine pulmonary auto-transplantation for ex vivo therapy as a model for new treatment strategies. Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery. 23, 358-366 (2016).
  15. Mariscal, A., et al. Pig lung transplant survival model. Nature Protocols. 13, 1814-1828 (2018).
  16. Aboelnazar, N. S., et al. Negative pressure ventilation decreases inflammation and lung edema during normothermic ex vivo lung perfusion. The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 37 (4), 520-530 (2018).

Tags

Ortotopisk transplantasjon av venstre lunge juvenil svinemodell ESLP lungesykdom i sluttstadiet lungetransplantasjon mangel på donororganer ventelistedødelighet ex situ lungeperfusjon utnyttelsesgrad for donorlunge donorlungeutnyttelsesrater donorer med utvidede kriterier in vitro-forskningsresultater anatomiske og fysiologiske forskjeller tekniske og anestetiske utfordringer validering av transplantasjonsmodell preklinisk evaluering forbedring av donorlungefunksjon svinemodell av ortotopisk venstre lungeallotransplantasjon Anestetiske teknikker kirurgiske teknikker
Ortotopisk transplantasjon av venstre lunge i en modell av juvenil svin for ESLP
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Forgie, K. A., Fialka, N., Khan, M., More

Forgie, K. A., Fialka, N., Khan, M., Buchko, M., Hatami, S., Himmat, S., Qi, X., Wang, X., Buswell, K. M., Edgar, R., Domahidi, D., Freed, D. H., Nagendran, J. Left Lung Orthotopic Transplantation in a Juvenile Porcine Model for ESLP. J. Vis. Exp. (180), e62979, doi:10.3791/62979 (2022).

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