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Approvvigionamento di recupero rapido polmonare combinato con perfusione regionale normomica addominale nella donazione controllata dopo morte circolatoria

Published: August 15, 2022 doi: 10.3791/63975
Automatic Translation
1,2, 3, 1, 4, 2,3, 1
1Department of Thoracic Surgery and Lung transplant Unit, University Hospital Marqués de Valdecilla, 2University of Cantabria School of Medicine, 3Intensive Care Unit, Donor Coordination Unit, University Hospital Marqués de Valdecilla, 4Department of Pneumology, Lung Transplant Unit, University Hospital Marqués de Valdecilla

Summary

Il protocollo combina una tecnica di recupero rapido del raffreddamento polmonare con la perfusione regionale normotermica addominale per l'acquisizione di innesti addominali in donatori di asistole controllati, che è un metodo sicuro e utile per espandere il pool di donatori.

Abstract

La donazione controllata dopo la morte circolatoria (cDCD) ha contribuito ad aumentare il numero di donatori in tutto il mondo. Le esperienze pubblicate negli ultimi anni confermano che i risultati dopo il trapianto di polmone da cDCD sono simili a quelli dei donatori di morte cerebrale; Tuttavia, l'utilizzo dei polmoni da donatori di asistolia rimane basso. Diverse ragioni possono essere coinvolte: diversi quadri giuridici tra paesi e centri con diversi interventi premortem, assistenza inadeguata del donatore polmonare prima dell'approvvigionamento o persino scarsa esperienza con le procedure e i protocolli cDCD.

Inizialmente, la tecnica di recupero rapido era comunemente impiegata per l'approvvigionamento di organi toracici e addominali nella cDCD, ma, nell'ultimo decennio, la perfusione regionale normotermica addominale (ANRP) con dispositivi di ossigenazione extracorporea a membrana è diventata un metodo utile per ripristinare il flusso sanguigno agli organi addominali, consentendo il loro miglioramento della qualità e la loro valutazione funzionale prima del trapianto. Ciò rende la procedura di donazione più complessa e genera dubbi sulla lesione degli innesti dovuta alla doppia temperatura.

Lo scopo di questo articolo è quello di descrivere un protocollo basato su un'esperienza di un singolo centro con donatori di Maastricht III che combina il recupero rapido del raffreddamento polmonare nel torace e la perfusione regionale normotermica addominale. Vengono spiegati suggerimenti e trucchi incentrati sugli interventi premortem e sulle tecniche di procedura di approvvigionamento polmonare. Ciò può aiutare a ridurre al minimo la riluttanza tra i professionisti a utilizzare questa tecnica combinata e incoraggiare altri centri donatori a utilizzarla, nonostante la maggiore complessità della procedura.

Introduction

La donazione dopo la morte circolatoria (DCD) è iniziata in Spagna con donatori incontrollati. Nel 1996, il primo documento di consenso nazionale sulla DCD è stato pubblicato come guida per la pratica della donazione incontrollata dopo la morte circolatoria1 (uDCD), stabilendo anche una moratoria sulla donazione controllata dopo la morte circolatoria (cDCD). Nel 2012 è emerso un nuovo consenso che stabilisce le basi e il quadro legislativo per la pratica sia della uDCD che della cDCD2. Attualmente, la Spagna è uno dei paesi più attivi nella DCD, raggiungendo il più alto tasso di donatori dopo la morte circolatoria nel mondo3. Questo tipo di donatore rappresentava quasi il 35% del totale dei donatori nel 2021 nel paese, con una marcata diminuzione dell'uDCD e donatori esclusivamente cDCD4.

L'approvvigionamento di organi nella cDCD viene comunemente eseguito utilizzando la tecnica di recupero super-rapido5. Dopo la dichiarazione di morte e quando è trascorso il periodo di non contatto, viene eseguita una sternotomia rapida e laparotomia. L'aorta addominale e l'arteria polmonare vengono incannulate e lavate con soluzioni di perfusione fredda per preservare gli organi addominali e toracici, inoltre il raffreddamento topico viene condotto prima del recupero6. In questa situazione, la cDCD è caratterizzata dalle conseguenze imprevedibili dell'ischemia calda, dopo il ritiro della terapia di sostegno vitale. Il danno ischemico durante questo periodo di ipotensione agonica e ipossia progressiva, seguito dal periodo di non contatto dopo l'arresto cardiaco, è ulteriormente esacerbato dal successivo periodo di ischemia fredda7. Questa combinazione di ischemia calda e fredda sembra essere dannosa, specialmente per gli innesti addominali 8,9,10, generando più riluttanza tra i professionisti nell'uso di questi organi da donatori di cDCD.

Per ridurre al minimo questi rischi, un modello di conservazione in situ, basato su precedenti esperienze di team spagnoli che lavorano in uCDC11, è stato sviluppato con crescente interesse. L'uso di sistemi di ossigenazione extracorporea a membrana (ECMO) per ripristinare il flusso sanguigno dopo la morte e prima del recupero del trapianto può invertire le deviazioni metaboliche derivanti dall'ischemia e ripristinare la fisiologia cellulare12. La perfusione regionale normotermica addominale (ANRP) può migliorare la qualità degli organi ischemico-danneggiati nella cDCD13. La funzione degli organi può essere valutata e migliorata, consentendo una migliore selezione degli innesti addominali per il trapianto.

Recenti esperienze multicentriche internazionali forniscono prove che l'ANRP rispetto alla tecnica di recupero rapido (RR) aiuta a superare i limiti tradizionali nella cDCD, riducendo i tassi di complicanze biliari post-trapianto, facilitando il successo del trapianto di fegati più anziani e migliorando la sopravvivenza dell'innesto di fegato14,15. Nei reni, sembra migliorare i risultati a breve termine con una funzione di trapianto ritardata inferiore e tassi di sopravvivenza del trapianto più elevati a 1 anno16. Con questa evidenza, ANRP nella cDCD ha acquisito vantaggi rispetto alla tecnica di recupero rapido per l'approvvigionamento di innesti addominali ed è ora applicato in diversi paesi europei e in altre parti del mondo17,18.

L'uso di polmoni da donatori di cDCD, tuttavia, è stato prontamente adottato in tutto il mondo. Un tempo ischemico caldo funzionale polmonare fino a 60 minuti non sembra influenzare la sopravvivenza19. Nell'ultimo decennio, diversi centri ed esperienze multi-istituzionali hanno riportato risultati dopo trapianto di polmone da cDCD paragonabili a quelli di DBD20,21. La tecnica RR è il metodo di routine per l'approvvigionamento polmonare: i polmoni vengono raffreddati localmente e rimossi dopo essere stati lavati con la soluzione di conservazione a freddo22.

Le prime esperienze che combinano ANRP e RR dei polmoni nella cDCD sono state riportate da due gruppi del Regno Unito23,24. Anni dopo, una variante di questa tecnica che aggiunge interventi premortem è stata pubblicata25. I risultati presentano questa doppia tecnica di approvvigionamento come sicura ed efficace sia per gli innesti addominali che toracici26. Ovviamente, la procedura di donazione diventa più complessa. Richiede risorse tecnologiche e umane, sufficienti capacità organizzative e ha un costo economico più elevato. Tutto ciò può scoraggiare i professionisti dall'avviare un programma. Lo scopo di questo studio è quello di presentare un protocollo particolarmente focalizzato sugli interventi premortem, incannulamento e posizionamento del palloncino di occlusione aortica, con suggerimenti e trucchi appresi dall'esperienza e commentare i diversi dettagli tecnici da considerare durante il recupero polmonare quando viene utilizzato ARNP. Attualmente, nel Centro, i donatori di cDCD sono diventati la principale fonte di innesti per il trapianto toracico e addominale.

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Protocol

Questi interventi sono intrapresi al capezzale dell'unità di terapia intensiva (ICU). Questo protocollo segue le linee guida del comitato etico dell'Ospedale universitario Marqués de Valdecilla ed è conforme al quadro giuridico spagnolo in materia di procedure di donazione. Il consenso informato è stato ottenuto dai parenti più prossimi per la registrazione video delle procedure per la ricerca. La cDCD è considerata nei pazienti con danno cerebrale catastrofico o un cuore terminale o una malattia neurodegenerativa per i quali è stata presa la decisione di sospendere la terapia di sostegno vitale (WSLT). I criteri di esclusione e la valutazione polmonare sono gli stessi dei donatori di morte cerebrale (Tabella 1).

1. Interventi premortem nel donatore

  1. Eparinizzazione: somministrare per via endovenosa un bolo di 300-500 UI/kg di eparina al donatore.
  2. Incannulamento
    NOTA: L'incannulamento viene eseguito dal chirurgo cardiovascolare ed è una procedura sterile.
    1. Preparare un tavolo di strumentazione sterile, con tutte le attrezzature necessarie (kit ECMO e strumenti chirurgici), nonché l'elettrocauterizzazione e il sistema di aspirazione.
    2. Preparare un campo chirurgico sull'inguine selezionato con soluzione disinfettante e teli sterili.
    3. Fare un'incisione longitudinale di 8-10 cm con una lama n. 23, controllando il sanguinamento con elettrocauterizzazione e clip Liga. Separare i bordi della ferita con un divaricatore e procedere con la dissezione per esporre l'arteria femorale e la vena. Abbracciare entrambi i vasi con anelli vascolari per il controllo del sanguinamento.
    4. Selezionare i diametri della cannula appropriati in base alle dimensioni del recipiente e abbastanza grandi da fornire un flusso sufficiente per la perfusione degli organi e per prevenire problemi di basso flusso (di solito 21 francese).
    5. Cannulare la vena femorale, introducendo prima un filo metallico come guida, seguito da dilatatori progressivi per introdurre infine la cannula. Se si osserva sanguinamento, eseguire una sutura di corda di borsa in polipropilene peri cannula 4-0 per il controllo.
    6. Procedere allo stesso modo con l'arteria femorale, utilizzando in questo caso una cannula a doppio lume.
    7. Tagliare un pezzo di 10 cm della linea di ingresso ECMO. Inserire un connettore dritto con un lucchetto Luer con un rubinetto a tre vie assemblato a un'estremità del pezzo e collegare l'altra estremità del pezzo alla cannula arteriosa (Figura 1).
    8. Eliminare le linee ECMO. Utilizzare una pera di irrigazione con soluzione salina per riempire le linee mentre si collega con cannule. Collegare la linea ECMO di uscita alla cannula venosa e la linea ECMO di ingresso al connettore dritto con il rubinetto di arresto a tre vie precedentemente assemblato alla cannula arteriosa. Il rubinetto di arresto a tre vie può essere utilizzato per lo spurgo del sistema (Figura 2).
    9. Mantenere le linee ECMO bloccate. Fissare entrambe le cannule all'inguine con suture di seta taglia 1 per evitare lo spostamento durante il trasferimento.
    10. Posizionare una linea di pressione monitorata nella cannula dell'arteria femorale e nell'arteria radiale sinistra del donatore.
  3. Posizionamento del palloncino di occlusione aortica
    1. Prendiamo, come riferimento, la distanza tra il processo xifoideo del donatore e l'estremità distale della cannula arteriosa e determinare la lunghezza del catetere da inserire per raggiungere l'aorta discendente toracica. Imposta un segno di riferimento nel palloncino con una sutura di seta o un pennarello.
    2. Introdurre una guida metallica attraverso il lume libero della cannula dell'arteria femorale. Continuare con il catetere allo stesso modo, guidato dal filo metallico, e introdurlo fino al segno di riferimento.
    3. Confermare la corretta posizione del palloncino occlusivo con radiografia toracica portatile o fluoroscopia (controllare i segni radiopaci del catetere sopra il diaframma).
    4. Controllare il corretto funzionamento del palloncino di occlusione riempiendolo con una siringa a cono da 50 cc con soluzione salina solo per 4-5 s, confermando che la pressione arteriosa dalla cannula femorale scompare mentre viene mantenuta la pressione dall'arteria radiale sinistra (Figura 3).
    5. Quando l'impulso femorale scompare, registrare il volume di riempimento come volume minimo da utilizzare per bloccare l'aorta toracica durante l'ARNP. Se viene rilevato un flusso nella cannula femorale, controllare nuovamente il corretto posizionamento o riempimento.

2. Ritiro della terapia di sostegno vitale (WLST) e dichiarazione di morte

  1. Trasferire il donatore collegato al sistema ECMO in sala operatoria. Preparare e avvolgere il donatore in modo sterile.
  2. Avere le soluzioni e le linee di conservazione dei polmoni e degli addominali impostate e pronte. Mantenere l'équipe chirurgica pulita e sterile e pronta nella sala operatoria adiacente.
  3. Utilizzare un cronometro per registrare i tempi ischemici caldi.
    NOTA: Il tempo ischemico caldo funzionale (FWIT), definito come il tempo dalla pressione arteriosa sistolica <60 mmHg all'ANRP viene avviato per gli innesti addominali e la somministrazione della soluzione di conservazione polmonare attraverso l'arteria polmonare per i polmoni (è incluso il periodo di non contatto di 5 minuti). Vengono considerati i limiti superiori di 30 minuti per il fegato e il pancreas e di 60 minuti per i reni e i polmoni.
  4. Consentire ai parenti di stare con il loro caro durante la WLST fino alla dichiarazione di morte.
  5. Avviare WLST. L'estubazione è facoltativa secondo i desideri del parente. Dopo la dichiarazione di morte, condurre i parenti fuori dall'area chirurgica.
  6. Dopo il periodo di 5 minuti senza contatto, riempire il palloncino di occlusione aortica con il volume minimo precedentemente determinato che assicura il blocco aortico toracico discendente.
  7. Se la pressione dall'arteria radiale sinistra scompare, iniziare ANRP. La pressione della cannula femorale si trasformerà in un flusso continuo non pulsatile fornito dall'ECMO.
  8. Se il flusso nella linea radiale aumenta parallelamente alla pressione femorale, interrompere l'ANRP e controllare la posizione corretta e il riempimento o bloccare l'aorta toracica dopo un altro periodo di 5 minuti senza contatto prima di ripristinare l'ANRP. L'ANRP non viene iniziata fino a quando l'occlusione aortica non è completamente confermata.
    NOTA: WLST può essere eseguito in sala operatoria o in terapia intensiva seguendo la preferenza di parenti e persone care. Se viene eseguito in terapia intensiva, dopo il periodo di 5 minuti senza contatto, il palloncino viene riempito e controllato il funzionamento, viene avviato l'ARNP e il donatore viene trasferito nella sala operatoria dove l'équipe chirurgica è pronta per iniziare. Se viene rilevato un malfunzionamento del palloncino di occlusione, l'ARNP viene interrotto fino a quando l'aorta toracica non viene bloccata nella sala operatoria.

3. Tecnica di recupero e approvvigionamento polmonare

NOTA: Le tecniche di recupero e approvvigionamento polmonare vengono eseguite dal chirurgo toracico e dal coordinatore del trapianto (Figura 4).

  1. Eseguire una sternotomia media: procedere con un'incisione cutanea verticale mediana dalla tacca soprasternale alla punta del processo xifoideo. Estendere l'incisione alla fascia pettorale e al periostio sternale usando l'elettrocauterizzazione.
  2. Dividere il legamento interclavicolare e creare un piano per dissezione delle dita dietro lo sterno, sia a livello della tacca soprasternale che del processo xifoideo. Dividere lo sterno con una sega elettrica. Posizionare un divaricatore sternale e aprire con cura, rilasciando il pericardio dalla superficie posteriore dello sterno. Controlla qualsiasi punto di sanguinamento con elettrocauterizzazione.
  3. Allo stesso tempo, reintubare e ventilare il donatore con ossigeno al 100% e una pressione positiva di fine espirazione di 5 cm H2O.
  4. Se la broncoscopia non è stata eseguita durante la degenza in terapia intensiva del donatore come manovra critica di gestione del paziente, può essere eseguita a questo punto dal secondo chirurgo del team toracico. Per la broncoscopia, introdurre un broncoscopio flessibile attraverso il tubo endotracheale e valutare l'anatomia, l'aspetto della mucosa e le secrezioni chiare.
  5. Aprire entrambe le cavità pleuriche mediante incisioni longitudinali nella pleura mediastinica.
  6. Se ci sono dubbi o problemi su un adeguato blocco dei vasi sovra-aortici con il palloncino di occlusione, ritrarre medialmente il polmone sinistro per esporre e bloccare l'aorta toracica il più in basso possibile sotto visione diretta.
  7. Esaminare i polmoni eseguendo la valutazione visiva e palpatoria. Ispezionare per bolle, contusione, atelettasia, polmonite e tumori occulti. Erogare 1 L di soluzione salina a 4 °C in entrambe le cavità pleuriche.
  8. Ridurre la frazione inspirata di ossigeno al 50%. Aprire il pericardio con un'incisione a T rovesciata. Ritrarre lateralmente i bordi del pericardio con suture di seta 2-0 fissate alla pelle con pinze per zanzare per esporre le strutture cardiache.
  9. Posizionare una sutura di stringa di borsa in polipropilene 4-0 sull'arteria polmonare principale sotto la biforcazione. Eseguire un'arteriotomia con una lama n. 11 e dilatare con una pinza per zanzare curva.
  10. Cannulare l'arteria polmonare (PA) con una cannula dritta ad angolo retto bloccata all'estremità. Collegare la cannula dell'arteria polmonare alla linea del sistema di irrigazione, assemblando un connettore dritto con un lucchetto Luer e un rubinetto a tre vie. Collegare il sistema di irrigazione alla soluzione di conservazione polmonare. Eliminare le linee.
  11. Iniziare a lavare 50-60 ml/kg di soluzione di conservazione a freddo in modo anterogrado. Iniziare a lavare 500 μg di prostaglandina diluita contemporaneamente in 100 ml di soluzione salina attraverso il rubinetto a tre vie.
  12. Aprire direttamente l'appendice atriale sinistra o l'atrio sinistro per consentire il drenaggio libero. Se si trovano aree di atelettasi, reclutarle con brevi prese inspiratorie a 25-30 cm H2O di pressione.
  13. Una volta terminata la conservazione, rimuovere la cannula PA. Annuncia al resto della squadra l'intenzione di bloccare la vena cava e iniziare l'escissione cardiaca.
  14. Somministrare 1-1,2 L di soluzione salina al donatore prima di serrare le vene di cava per evitare una diminuzione del flusso della pompa a causa della perdita di ritorno venoso del sangue dal torace.
  15. Posizionare un morsetto incrociato nella vena cava inferiore, assicurandosi che ci sia abbastanza moncone per il fegato. Ligare e dividere la vena cava inferiore con n. 3 fili di seta.
  16. Legare e dividere la vena cava superiore caudale ad azygous con n. 3 filo di seta. Fissare il moncone distale con un morsetto.
  17. Lasciare i morsetti rimanendo in campo chirurgico, facendo attenzione a non rimuoverli per sbaglio, altrimenti l'ANRP sarà compromesso. Eliminare il resto del cuore in modo standard.
  18. Dopo l'escissione cardiaca, rimuovere i polmoni seguendo la stessa procedura dei donatori di morte cerebrale, come descritto di seguito.
    1. Dividere i legamenti polmonari inferiori, aprire il pericardio posteriore ed esporre l'esofago. Liberare gli attacchi mediastinici posteriori del polmone con una dissezione smussata, assicurando un'emostasi prudente.
    2. Sezionare le arterie polmonari lontano dall'aorta. Isolare la trachea sopra la carina e passare una cucitrice TA.
    3. Gonfiare i polmoni al 50% -60% del volume corrente prima di prelevare il tubo endotracheale e dividere la trachea. Rimuovere qualsiasi attaccamento residuo ed estrarre il blocco polmonare dal donatore.
  19. Controllare attentamente la cavità toracica per rilevare qualsiasi punto di sanguinamento, in particolare la legatura della vena azygos e la cauterizzazione dei vasi o dei capillari dal mediastino posteriore, dalle strutture paratracheali e dai tessuti circostanti. La perdita continua di sangue può ridurre il flusso della pompa.
  20. Porta il blocco polmonare sul tavolo posteriore e procedi con la chirurgia da banco. Separare i polmoni sinistro e destro.
  21. Con un catetere Foley con bulbo gonfiato sulla punta, eseguire in sequenza, attraverso ciascuna vena polmonare, un lavaggio retrogrado con 0,2-0,25 L di soluzione di conservazione a freddo.
  22. Imballare ogni polmone in una prima sacca sterile contenente solo soluzione di conservazione a freddo, circondata da altri due sacchetti di plastica, e conservare in un frigorifero portatile contenente soluzione salina ghiacciata a 4 °C.
  23. Quando è indicato un sistema di perfusione polmonare ex vivo , seguire i passaggi seguenti per i collegamenti del dispositivo all'arteria polmonare e alla trachea durante l'approvvigionamento polmonare.
    1. Preservare il tronco principale dell'arteria polmonare e non solo la sua biforcazione durante l'approvvigionamento.
    2. Se non è possibile, prendere un pezzo di 3-4 cm dell'aorta per suturarlo posteriormente alla biforcazione dell'arteria polmonare per sostituire il tronco dell'arteria polmonare.
    3. Dividere la trachea da quattro a cinque anelli sopra la carina per avere una lunghezza sufficiente per l'intubazione.
    4. Conservare e conservare i polmoni in blocco.

4. Perfusione regionale normotermica addominale

  1. Avviare l'ANRP dopo aver riempito il palloncino di occlusione aortica e aver controllato il corretto funzionamento.
  2. Impostare i seguenti punti target di monitoraggio: portata della pompa = 2-2,5 L/min, pressione continua di 60-65 mmHg nella cannula dell'arteria femorale, temperatura = 37 °C, pH = 7,35-7,45, ematocrito >25%.
  3. Ottenere campioni di sangue dalla cannula dell'arteria femorale con una siringa da 10 ml dopo l'inizio dell'ANRP e ogni 30 minuti per l'analisi biochimica epatica e renale, i livelli sierici di lattato, il gas arterioso nel sangue e i valori di ematocrito. Mantenere ARNP per almeno 90-120 minuti.
  4. Scartare il fegato se i valori di alanina transaminasi (ALT) o aspartato transaminasi (AST) sono più di quattro volte il limite normale superiore durante ANRP.

5. Recupero epatico e renale

NOTA: Il recupero del fegato e dei reni viene eseguito rispettivamente dal chirurgo epatico e dal chirurgo renale.

  1. Eseguire laparotomia media: procedere con un'incisione cutanea verticale mediana lungo la linea alba, dal processo xifoideo (unire alla precedente sternotomia) al pube, curvando l'incisione attorno all'ombelico. Utilizzare l'elettrocauterizzazione per sezionare il grasso sottocutaneo e gli strati fasciali superficiali fino alla guaina del retto.
  2. Sezionare attraverso i componenti anteriore e posteriore della guaina del retto e aprire il peritoneo per accedere alla cavità peritoneale. Allargare l'incisione infilando le dita nel foro creato, facendo attenzione a non ferire le strutture sottostanti. Posizionare i divaricatori per avere un'adeguata esposizione dell'addome.
  3. Valutare la qualità macroscopica degli organi addominali eseguendo valutazioni visive e palpatorie. Una biopsia epatica può essere presa se viene sollevata qualsiasi preoccupazione, come con i donatori di morte cerebrale.
  4. Se i valori chimici sono corretti e l'aspetto macroscopico è normale, convalidare gli organi.
  5. Arrestare il dispositivo ECMO. Lavare la soluzione di conservazione per gli organi addominali attraverso la cannula arteriosa femorale e utilizzare la cannula venosa femorale per il dissanguamento.
  6. Procurare organi addominali adatti al trapianto in modo standard come in DBD27,28.

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Representative Results

Abbiamo eseguito un'analisi descrittiva di 30 trapianti di polmone eseguiti presso l'Ospedale Universitario Marqués de Valdecilla con polmoni ottenuti da donatori cDCD negli ultimi 2 anni, 2020 e 2021. Le caratteristiche demografiche del donatore e del ricevente, i dati tecnici, gli esiti postoperatori e i risultati a breve termine sono presentati qui. Questi risultati sono presentati come numeri assoluti e percentuali per variabili categoriali e come misure di tendenza centrale e dispersione per variabili continue. Il test di Kolmogorov-Smirnov è stato utilizzato per testare la normale distribuzione dei dati.

Caratteristiche del donatore e dati tecnici
La tabella 2 mostra le caratteristiche demografiche e i dati tecnici dei donatori. La metà dei donatori erano maschi e l'età media era di 56,5 anni. Solo il 16,7% aveva una storia di fumo. La lesione cerebrale è stata causata nella maggior parte dei casi da emorragia (53,3%), seguita da anossia (23,3%) e trauma (3,35%). Altre cause includevano il ritiro della terapia di sostegno vitale in pazienti con sclerosi laterale amiotrofica. Il tempo mediano di degenza in terapia intensiva e ventilazione meccanica del donatore è stato di 6 giorni. Il valore medio della pressione parziale dell'ossigeno del donatore finale nel sangue arterioso rispetto alla concentrazione di ossigeno inspirata frazionata (PaO 2 / FiO2) era di 427 mmHg. In due casi, la perfusione polmonare ex vivo è stata necessaria per ricondizionare i polmoni a causa della comparsa macroscopica dell'edema.

Riceventi polmonari e caratteristiche correlate al trapianto
La tabella 3 mostra il ricevente polmonare e le caratteristiche correlate al trapianto. La percentuale di pazienti con malattia polmonare interstiziale (ILD) era la più alta (50%), seguita dalla broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO; 40%) e dalle bronchiectasie (10%). La maggior parte dei destinatari aveva una storia di fumo (83,3%), solo il 16,7% aveva ipertensione sistemica e il 10% aveva diabete mellito (DM). L'ipertensione polmonare era presente in 14 destinatari (46,7%). Tutte le procedure erano trapianti polmonari bilaterali e nessuna è stata eseguita in una situazione di emergenza. Un ricevente aveva bisogno di supporto vitale extracorporeo intraoperatorio durante l'intervento chirurgico con ECMO. Il tempo ischemico freddo mediano è stato di 292,5 minuti per il primo innesto e 405 minuti per il secondo.

Complicanze post-trapianto ed esiti a breve termine
Non ci sono stati decessi intraoperatori. L'incidenza dei gradi di disfunzione primaria del trapianto (PGD) è presentata nella Tabella 4. Due riceventi (6,6%) hanno avuto bisogno di supporto ECMO postoperatorio a causa della PGD3. Non è stata necessaria una nuova toracotomia a causa di sanguinamento o altre cause nel periodo postoperatorio. Il tempo mediano per l'intubazione postoperatoria è stato di 24 ore, per la degenza in terapia intensiva è stato di 3,1 giorni e per la degenza ospedaliera di 18,9 giorni. Il rigetto cellulare acuto nelle prime 3 settimane era presente in 12 riceventi (40%). Non c'è stata mortalità ospedaliera e la sopravvivenza a 30 giorni è stata del 100%.

Figure 1
Figura 1: Assemblaggio delle connessioni della cannula arteriosa. La figura mostra i materiali utilizzati per il collegamento della cannula arteriosa con ECMO e linee di pressione. Un pezzo di 10 cm della linea ECMO viene tagliato e utilizzato come ponte tra la cannula arteriosa e un connettore dritto con lucchetto Luer con rubinetto a tre vie assemblato. Il rubinetto di arresto a tre vie si riferisce alla linea di pressione e l'altra estremità del connettore dritto è inserita nella linea ECMO. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Incannulamento . (A) La figura mostra la cannula a doppio lume utilizzata per l'incannulamento dell'arteria femorale. (B) L'arteria femorale e l'incannulamento venoso vengono eseguiti in un inguine mediante accesso aperto. Le cannule vengono spurgate, bloccate e collegate al dispositivo ECMO. L'incisione della ferita è chiusa e le cannule sono fissate alla pelle con punti di sutura di seta per evitare lo spostamento. (C) Il palloncino di occlusione aortica viene introdotto dal lume libero della cannula dell'arteria femorale. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 3
Figura 3: Palloncino di occlusione aortica. Controllo della posizione e della funzione. (A) Il catetere di occlusione aortica nella posizione corretta controllata dalla radiografia del torace (vedi segni radiopaci sopra il diaframma). L'impulso femorale nella cannula arteriosa scompare quando il palloncino viene riempito, mentre l'impulso radiale viene mantenuto (impulso d'onda e saturazione di O2 ). La completa scomparsa del polso femorale indica il volume minimo di riempimento del palloncino. (B) Se il palloncino non è completamente pieno o è troppo avanzato, verrà rilevata una pressione sia nelle arterie femorali che radiali. Questa cifra è stata modificata da Tanaka et al.29. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 4
Figura 4: Schema di approvvigionamento polmonare RR con ARNP. La figura mostra un riepilogo della procedura. Abbreviazioni: ECMO = ossigenazione extracorporea a membrana; PEEP = pressione positiva di fine espirazione; ANRP = perfusione regionale normotermica addominale, RR = recupero rapido. Questa cifra è stata modificata e adattata da Miñambres et al.36. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Tabella 1: Selezione dei criteri per la donazione polmonare nella cDCD. Questa tabella mostra i criteri generali per la selezione dei donatori polmonari nella cDCD. Abbreviazioni: cDCD = donazione controllata dopo morte cardiaca; WLST = sospensione della terapia di sostegno vitale; FWIT = tempo ischemico caldo funzionale. Clicca qui per scaricare questa tabella.

Tabella 2: Caratteristiche del donatore e dati tecnici. Questa tabella mostra le principali caratteristiche del donatore e i dati tecnici registrati. Abbreviazioni: cDCD = donazione controllata dopo morte circolatoria; MV = ventilazione meccanica; ICU = unità di terapia intensiva; WLST = sospensione della terapia di sostegno vitale; CA = arresto cardiaco; WIT = tempo ischemico caldo; PaO 2/FiO2 = pressione parziale di ossigeno nel sangue arterioso/frazione di ossigeno inspirato; EVLP = perfusione polmonare ex vivo; IQR = intervallo interquartile; SD = deviazione standard. Clicca qui per scaricare questa tabella.

Tabella 3: Caratteristiche del ricevente polmonare e del trapianto. Questa tabella mostra le principali caratteristiche del ricevente polmonare e i dati registrati durante l'intervento chirurgico di trapianto. Abbreviazioni: BPCO = broncopneumopatia cronica ostruttiva; ILD = malattia polmonare interstiziale; DM = diabete mellito; BMI = indice di massa corporea; CMV = citomegalovirus; ECMO = ossigenazione extracorporea a membrana; ICU = unità di terapia intensiva; MV = ventilazione meccanica; PaO 2/FiO2 = pressione parziale di ossigeno nel sangue arterioso/frazione di ossigeno inspirato; IQR = intervallo interquartile; SD = deviazione standard. Clicca qui per scaricare questa tabella.

Tabella 4: Complicanze post-trapianto ed esiti a breve termine. Questa tabella mostra i dati registrati durante la degenza ospedaliera e i risultati a breve termine. Abbreviazioni: PGD = disfunzione primaria dell'innesto, ECMO = ossigenazione extracorporea a membrana; ICU = unità di terapia intensiva. Clicca qui per scaricare questa tabella.

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Discussion

Sebbene l'uso simultaneo della perfusione polmonare fredda con ARNP nella cDCD sia stato pubblicato per la prima volta nel 2014, sono state descritte pochissime esperienze per questo25,26,29. Inoltre, l'utilizzo dei polmoni cDCD, indipendentemente dalla tecnica utilizzata, rimane basso nella maggior parte dei paesi.

I passaggi critici all'interno di questo protocollo sono l'uso di interventi premortem; una metodologia specifica per garantire che la perfusione coronarica e cerebrale non venga ripristinata con ANRP; la minimizzazione delle lesioni agli innesti dovute alla doppia temperatura; e l'obiettivo di mantenere un flusso adeguato nel dispositivo ECMO per garantire la perfusione degli organi addominali.

Gli interventi premortem sono contemplati nei protocolli spagnoli. Sebbene non siano essenziali, l'eparinizzazione e l'incannulamento premortem possono non solo ridurre il tempo ischemico caldo funzionale degli organi addominali, ma anche evitare la necessità di accedere all'aorta per l'incannulamento dopo la dichiarazione di morte. Se c'è manipolazione premortem, deve essere adeguatamente spiegata e deve essere ottenuto un consenso informato esplicito sempre rispettoso dei desideri e dei valori dei pazienti e dei loro familiari. Inizialmente, sono stati utilizzati entrambi gli inguini: uno per l'incannulamento e un altro per l'inserimento del palloncino di occlusione aortica. L'utilizzo di una cannula arteriosa a doppio lume fornisce sia una linea di ingresso ECMO che una porta di accesso per il palloncino di occlusione, lasciando libero l'inguine controlaterale in caso di necessità.

La principale preoccupazione etica che circonda l'uso di ANRP è la possibilità di rianimazione. È obbligatorio garantire un'adeguata mancanza di flusso ai vasi dell'arco aortico ed evitare qualsiasi possibilità di ripristinare la circolazione cerebrale e coronarica una volta dichiarata la morte e avviata l'ANRP. Per raggiungere questo obiettivo, il bloccaggio dell'aorta (toracico o addominale) viene eseguito23,24,30. L'occlusione aortica con un palloncino è stata segnalata per la prima volta dal nostro gruppo25 e convalidata31. Questa metodologia assicura un adeguato blocco dell'aorta, garantendo l'assenza di perfusione durante tutta la procedura mediante monitoraggio continuo del volume del palloncino e della pressione dell'arteria radiale sinistra. Evita inoltre la necessità di un rapido accesso all'aorta, trasformando una procedura affrettata in una più tranquilla, che potrebbe potenzialmente ridurre i danni e le perdite d'organo dovute agli eventi chirurgici generati dalla fretta32,33.

Inizialmente, l'addome era aperto contemporaneamente al torace. Questo, aggiunto al raffreddamento topico dei polmoni con soluzione salina fredda, ha favorito la perdita di calore. Per ridurre al minimo la lesione dell'innesto dovuta alla doppia temperatura, il team toracico inizia la procedura mentre l'addome viene lasciato chiuso durante l'approvvigionamento polmonare. Ciò contribuisce a mantenere la normotermia addominale e rende il campo chirurgico più confortevole. Inoltre, solo 1 L di soluzione salina fredda viene consegnato a ciascun emitorace per il raffreddamento polmonare topico. Con l'esperienza, abbiamo notato che questo non è obbligatorio, poiché i polmoni ventilati hanno una buona tolleranza all'ischemia calda19,34.

Uno dei motivi del basso recupero dei polmoni nella cDCD con ANRP combinato è la paura delle squadre addominali per quanto riguarda lo scarso flusso nella pompa durante la conservazione e l'approvvigionamento polmonare. Mantenere il flusso della pompa ed evitare la perdita di volume per garantire la perfusione degli organi addominali sono due obiettivi principali durante la procedura. Con l'uso della tecnica della vena cava senza contatto35, la vena cava inferiore non viene bloccata durante la conservazione polmonare, migliorando il ritorno del sangue al circuito ECMO. Inoltre, un sovraccarico di liquidi viene somministrato al donatore prima che il cava venga bloccato per prevenire l'assenza di ritorno venoso toracico. Nonostante l'isolamento della vena cava inferiore e dell'aorta discendente nel torace, il stillicidio continuo dai vasi sanguigni intratoracici, in particolare dalla vena azygous, durante e dopo l'approvvigionamento polmonare può portare alla perdita di volume. La legatura della vena azygous è obbligatoria e l'emostasi deve fare attenzione durante la rimozione del blocco polmonare. La cavità toracica deve essere controllata per eventuali punti di sanguinamento prima che il chirurgo toracico lasci il campo chirurgico.

Le limitazioni del metodo includono quanto segue. Gli interventi premortem non sono eticamente o legalmente accettati in molti paesi. C'è un'ampia variabilità nei protocolli su cDCD in tutto il mondo17. Sebbene non essenziali, queste manovre presentano importanti vantaggi come la riduzione del FWIT.

Questa procedura combinata aumenta la complessità dell'intero processo di approvvigionamento degli organi e richiede esigenze logistiche. I protocolli devono essere supportati dalle autorità competenti e l'esperienza di tutte le persone coinvolte è importante. I professionisti della terapia intensiva qualificati nella gestione dei donatori di cDCD, così come le équipe toraciche e addominali che hanno familiarità con i sistemi ECMO, sono solitamente concentrati nei centri di riferimento, scoraggiando altri piccoli centri ad avviare un programma di cDCD. Molti ospedali nel territorio nazionale della Spagna sono collegati a programmi di donazione, ma mancano dei mezzi necessari per mettere in pratica la cDCD con ANRP. Per questo motivo, squadre mobili ECMO sono state istituite in diverse comunità per viaggiare e sostenere la conservazione e l'approvvigionamento di organi addominali36,37,38.

Recentemente, come evoluzione dell'ANRP, la perfusione regionale normotermica toracoaddominale in situ è emersa come una nuova tecnica per recuperare i cuori dai donatori di cDCD39,40.

Presso l'Ospedale Universitario Marqués de Valdecilla, situato in Cantabria, la regione con il più alto tasso di donazione nel territorio spagnolo, il programma cDCD è stato implementato nel 2014. L'esperienza precedente con uDCD41 ci ha aiutato ad affrontare questa rapida transizione verso la cDCD e ad abbracciare questo nuovo scenario. Con l'aumentare del numero di donatori di cDCD, il protocollo e la tecnica si sono evoluti e sono stati perfezionati. Negli ultimi 2 anni, il 38,4% dei trapianti di polmone è stato eseguito con donatori di cDCD (30 su 78) e la donazione di polmone cDCD ha notevolmente ridotto il tempo trascorso in lista d'attesa (mediana di 67 giorni nel 2020, 94 giorni nel 2019, 129 giorni nel 2018 e 206 giorni nel 2017), come pubblicato nel Registro nazionale spagnolo42.

Nonostante la maggiore complessità della gestione dei donatori e dell'approvvigionamento di organi, questo metodo di recupero combinato è fattibile ed è sicuro sia per gli innesti toracici che per quelli addominali.

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Disclosures

Gli autori dichiarano che non ci sono conflitti di interesse.

Acknowledgments

Gli autori riconoscono tutti i membri coinvolti nel programma di trapianto polmonare presso l'ospedale universitario Marqués de Valdecilla.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Vial 5 mL Heparin 1000 UI/mL ROVI For donor heparinization
ECMO KIT (MATERIALS FOR CANNULATION)
Artery pressure lines BEXEN MEDICAL 137.15 Artery pressure line por radial artery and femoral cannula
Bandage scissors SURGIMEDIC BC-881R Shear to cut ECMO lines
Bio-medicus Venous cannula 21 Fr (7.0 mm) x 27.5 in (69.9 cm) MEDTRONIC 96670-121 Venous cannula
Clhorhexidine solution 2% Disinfectant solution
ECMO device Maquet Rotaflow Maquet, Rasttat, Germany ECMO system
Electrocautery handle DEXTRO SW12200
EndoReturn Arterial Cannula Kit  21-23F Edwards Lifesciences ER21B, ER23B Arterial cannula with a doble lumen to ECMO connection and to introduce aortic oclussion balloon
Ethicon LigaClip med/short 20 titanium medium ETHICON MCS30 Ligaclips for control bleeding during groin dissection
Ethicon LigaClip med/short 20 titanium small ETHICON MCS20 Ligaclips for control bleeding during groin dissection
Insertion Kit Bio-medicus 180cm MEDTRONIC 96551 Insertion Kit for ECMO cannulas, with catheter, metal wire guide and dilators
Irrigation pear MEDLINE DYNDE 20125 Pear to be filled with saline and purge ECMO lines at the site of connection with cannulas
Luer cone syringe 50cc CARDIONATUR 60ML Syringe filled with saline to fill occlusion balloon
Mersilk no 1, LR-60 CONV , 75 cm ETHICON W562H Silk curved suture for ECMO cannulas fixation
Prolene 4/0 ETHICON W8355 polypropylene suture for purse string in femoral vessels or vascular suture
Prolene 5/0 , 60 cm ETHICON 8325 polypropylene suture for vascular suture
Prolene 5/0, 90 cm ETHICON 8720 polypropylene suture for vascular suture
Reliant Stent Graft Balloon Catheter 12F Medtronic, Ireland AB46 Aortic occlusion balloon introduced through femoral artery. It is used as an endoclamp
Scalpel blade no 11 INTRAVEN 150011
Scapel blade no 23 INTRAVEN 150023
Silicone tube IBERHOSPITEX 0027224-P Silicone tube to connect suction system
Sofsilk braided silk no 1 strands COVIDIEN L-12 Silk strand for ligation or bleeding control
Sofsilk braided silk no 3 strands COVIDIEN L-115 Silk strand for ligation or bleeding control
straight connector 3/8"x3/8" with Luer lock ANDOCOR 04CS0022 Piece to connect arterial cannula with ECMO line and the three way stop-cock for pressure line and blood sampling
Surgical pads pack TEXPOL 146500
Surgical stapler COVIDIEN 8886803712 Stapler to close surgical wound
Three-way stopcock BD CONNECTA 394501 Three way stop-cock to connect farterial cannula with pressure line
Vessel loop large MEDLINE VLMAXR Vascular loop to embrace femoral artery and vein for bleeding control.
Vessel loop small MEDLINE VLMINR Vascular loop to embrace femoral artery and vein for bleeding control.
Yankauer suction terminal 50 V DEXTROMEDICA 349701 Suction terminal for suction while surgical dissection
SURGICAL TOOLS FOR CANNULATION
Adson retractor 20 cm adn 33 cm
Aortic clamp
Boyd Scissors 18 cm
Dissection forceps without jaws 21 cm
Farabeuf retractor small
Mayo scissors straight 14 cm and 16 cm
Metzembaum scissors 18 cm, 20 cm and 23 cm
Mosquito forceps straigth and curved
Needle holder 18 cm and 23 cm
Russ dissection forceps 15 cm
Scalpel handle no 23 and no 21,  21 cm
Surgical Dissector 23 cm
MATERIALS FOR LUNG PROCUREMENT
10 cc syringe BD DISCARDIT 309110
Alprostadil 500 mcgs injectable solution PFIZER Prostaglandin injected with lung preservation solution
Disposable GIA cartridge Steril 6/Ca MEDTRONIC 1141634
Disposable GIA stapler 60/3.8 3/Ca MEDTRONIC 2802122 Stapler for trachea and bronquial division
Foley catheter 18 Ch Folysil Folysil, Coloplast AA6118 urinary catheter employed to canulated pulmonary veins for retrograde perfusion
Lung preservation solution Perfadex 1000 mL Medisan, Uppsala, Sweeden 19811 ( box of 10 units) Lung preservation solution
Mersilk no 1, LR-60 CONV , 75 cm ETHICON W562H Silk curved suture for pericardium sutures
Paediatric Venous cannula SORIN GROUP V132-12 Cannula used for pulmonary artery cannulation
Prolene 4/0 ETHICON W8355 polypropylene suture for purse string in pulmonary artery
Scalpel blade no 11 INTRAVEN 150011
Sofsilk braided silk no 1 strands COVIDIEN L-12 Silk strand to fix arterial cannula with the tourniquet
Sofsilk braided silk no 3 strands COVIDIEN L-115 Silk strand for vessel ligation
Sterile bags To keep and store lungs.
Straigth connector 1,4"/1,4" with luer lock ANDOCOR 04CS0032 Piece to connect pulmonary artery arterial cannula with preservation line and the three way stop-cock for prostaglandin
Three-way stopcock BD CONNECTA 394501 Three way stop-cock to connect farterial cannula with pressure line
Uromatic set for irrigation double lead MEDISAVE TRC4007N Irrigation system for lung preservation solution
Uromatic set for irrigation single lead MEDISAVE TRC4002 Irrigation system for lung preservation solution
SURGICAL TOOLS FOR LUNG PROCUREMENT
Aortic cross- clamp
Battery-powered surgical saw
Cooley vascular clamp
Dissecting forceps 18 cm and 27,9 cm
Finochietto sternal retractor
Metzembaum scissors 20 cm and 23 cm
Mosquito forceps curved 12,5 cm
Vascular clamps
SURGICAL TOOLS FOR ABDOMINAL ORGAN PROCUREMENT
Adson articulated retractors
Allis forceps 16 cm
Aortic cross-clamps
Boyd scissors 17 cm
Castroviejo needle holder
Cooley Vascular clamps
Crile forceps curved 18 cm
Davis retractor 24.5 cm
DeBakey dissecting forceps 19.7 cm adn 24.1 cm
DeBakey vascular clamps
Dissecting forceps 18 cm and 27.9 cm
Duval forceps 23 cm
Farabeuf retractors
Kidney Trays 300 cc and 500 cc
Kocher forceps straigth 18 cm
Langenbeck retractors 21 cm and 23 cm
Mayo scissors straigth and curved , 17 cm
Mosquito forceps straigth and curved, 12.5 cm
Needle holders 15 cm, 18 cm, 23 cm and 23 cm.
Pean forceps 16 cm
Potts scissors 19cm
Rochester forceps curved 24 cm
Rochester forceps straigth 24 cm
Russ dissection forceps 15 cm and 20 cm
Scalpel handles
Senn-mueller retractor 16 cm

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