Summary
Video makalesi, domuz 3 günlük sağkalım modelinde pankreatektomi ve pankreas allotransplantasyonu tekniğini, yöntemin adım adım açıklanması ve güvencesiz ve hassas domuz viseral anatomisi ile başa çıkmak için cerrahi ipuçları ve püf noktalarına vurgu yaparak özetlemektedir.
Abstract
Tip 1 diabetes mellitus ve metabolik sendromda pankreas transplantasyonunun umut verici sonuçlarına rağmen, bu son teknoloji tekniğin etrafındaki en büyük endişe, nakil için uygun görülen organların azlığı olmaya devam etmektedir. Yüksek intravasküler direnç, hassas intraparankimal kılcal çerçeve ve mezenterik vaskülatür etrafındaki karmaşık lobüler anatomi, bu organı yaralanmaya daha duyarlı ve karaciğer ve böbrek gibi organlara kıyasla önemsiz travmaya karşı daha az toleranslı kılan şeydir. Titiz cerrahi diseksiyon ve akılcı doku kullanımı, pankreas transplantasyonunun tüm egzersizinin temel taşını oluşturur. Domuz pankreasının anatomisi ile çevredeki mezenterik damarlar ve organlar arasındaki morfolojik benzerlik nedeniyle, insan anatomisine kıyasla, domuz modelindeki tekniğin gösterilmesi, bunu bir insan ortamına en doğru şekilde tahmin etmeye yardımcı olabilir. Bu makale, domuz eti 3 günlük sağkalım modelinde bu yüksek derecede duyarlı organın transplantasyonunda daha yüksek bir başarı oranı sağlamak için izlenmesi gereken temel cerrahi ipuçlarını ve püf noktalarını özetlemeyi amaçlamaktadır.
Introduction
Son birkaç on yılda, perioperatif yönetim stratejilerinde ve cerrahi tekniklerde, pankreas transplantasyonunun son dönem böbrek hastalığı olan diabetes mellitusun tedavisinde (genellikle böbrek nakli ile birlikte) en umut verici stratejilerden birine dönüşmesine yol açan önemli ilerlemeler kaydedilmiştir1 . Bununla birlikte, greft pankreatit, iskemi-reperfüzyon hasarı ve vasküler tromboz gibi komplikasyonlar, başarılı sonuçlar elde etmek için üstesinden gelinmesi gereken en büyük zorluklar olmaya devam etmektedir, daha çok hasarlı genişletilmiş kriterli greftlerde2. Ek olarak, pankreas greftleri tedarikten en sık atılan greftlerdir ve herhangi bir organ için en düşük kullanım oranlarına (%9) sahiptir3. Bu nedenle, makine perfüzyonu, karaciğer, böbrek ve akciğer transplantasyonunda elde edilene benzer şekilde, greft kullanım oranını artırmak amacıyla pankreas greftine optimum homeostatik ortam sağlamayı amaçlamaktadır4. Domuz pankreas anatomisi, lobüler mimarisi (üç lobdan oluşan), mezenteriko-portal eksen etrafındaki uzantıları, mezenterik vasküler varyasyonları (%40-%50) ve duodenum5'in C döngüsü boyunca hassas vasküler kanalları açısından karmaşıktır. Bu anatomik özellikler, hem pankreato-duodenal greftin alınmasında hem de alıcı pankreatektomide iyatrojenik apankreatik diyabet durumunu, yani cerrahi olarak indüklenen diabetes mellitus durumunu 8 mmol / L'nin üzerinde açlık glukoz seviyesine sahip zorlu bir diseksiyona katkıda bulunur. diabetes mellitus. Bu makale aşağıdaki hususları ele almayı amaçlamaktadır: (i) alıcı pankreatektomi ve pankreas grefti implantasyonu sırasında perioperatif domuz bakımının ana hatları; (ii) alıcı pankreatektomi ve pankreato-duodenal greftin implantasyonu ile ilgili teknik adım adım detaylar ve (iii) greft ve alıcı yaralanmasını en aza indirmek için domuz modellerinde donör ve alıcı pankreas operasyonunun ipuçları ve püf noktaları.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Protokol, Toronto genel araştırma enstitüsü Hayvan Bakım Komitesi'nden etik onay aldı. Hayvanlar, Ulusal Tıbbi Araştırma Derneği ve Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı Kılavuzu, Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH), Ontario, Kanada'ya uygun olarak insancıl bakım aldı. Bu çalışma için 40-50 kg ağırlığında 15 haftalık akraba olmayan Yorkshire erkek domuzu kullanıldı.
NOT: Çalışmanın tüm protokolü aşağıdaki ana adımlara ayrılmıştır: (i) Organ alımı ve arka masa hazırlığı; (ii) Alıcı total pankreatektomi ve (iii) Greft implantasyonu. Donör ve alıcının tüm ameliyatı 1 günde yapılır.
1. Donör organ alımı ve arka masa hazırlığı
NOT: Organ alma yöntemi ayrı bir protokol6'da açıklanmıştır. Bununla birlikte, protokol, kısaca, cerrahi tekniğe özgü bazı ek eve dönüş noktaları (donör operasyonu ile ilgili cerrahi ipuçları) ile birlikte burada açıklanmaktadır.
- Kısacası, donör domuzu uyuşturun ve hava yolunu ve merkezi venöz kateteri sabitleyin (aşağıda alıcı pankreatektomi bölümünde açıklanmıştır). İç organları kesin ve açığa çıkarın. Aortokaval diseksiyon ve mobilizasyonu iliak damarlara bifurkasyona kadar gerçekleştirin.
- Bağırsak kullanımı: Domuz ince bağırsağı uzun ve kıvrımlıdır ve kalın bağırsak çoğunlukla şişkindir. Yeterli perfüzyonu sağlamak ve mezenterik torsiyon olasılığını önlemek için donör operasyonunun her adımından sonra bağırsak halkalarını anatomik pozisyonlarında yeniden konumlandırdığınızdan emin olun.
- Hiler diseksiyon: Portal veni açığa çıkarmak için arteriyel dalları ve safra kanalını ligate edin ve bölün. Pankreato-duodenal bölgenin üstün yönünü perfüze eden küçük vasküler kanalların yaralanma riskini önlemek için hilumu (hepato-duodenal ligament) mümkün olduğunca yüksek / distal diseke edin. Portal venin ön yüzeyi çıplak kalana kadar damarları sağdan sola doğru bir sırayla iskeletleştirmeye başlayın.
- Aorto-kaval diseksiyon: Diyafragma crurasını bölerek aortun supra-hepatik infra-diyafragmatik kısmını açığa çıkarır. Pankreato-duodenal koru etrafındaki inferior vena kava diseksiyonundan kaçının. Her iki taraftaki renal arterleri diseksiyonun belirgin üst sınırı olarak kullanın.
- Daha küçük kesesi açarak pankreası açığa çıkarın. Renal arterleri bağlayın ve bölün. İnfrarenal aortu kanüle edin ve kızarma için Wisconsin Üniversitesi (UW) çözeltisine bağlanın.
- Supra-hepatik aort ve kelepçeyi ligate. Bağırsak ve pankreasın yeterli şekilde yıkanmasını sağlamak için 1.5 L-2 L UW çözeltisi ile yıkayın (solgunluğun görsel görünümü ile belirgindir). Organın in situ kızarması sırasında, ince bağırsağı ve kalın bağırsağı orta hatta doğru sırayla yeniden konumlandırarak mezenterik bükülme olmamasını sağlayın. Bu adım, bağırsak ve pankreasın UW (Wisconsin Üniversitesi) çözeltisi ile düzgün bir şekilde yıkanmasını sağlar ve hatırlanması önemlidir.
- Portal ven ve infrahepatik vena kava'yı, venöz atık suyu dışarı atmak için yıkamaya başladıktan sonra aynı anda kesin. Soğuk perfüzyon sağlamak için karnı buzla örtün. Organı (retroperitoneum, psoas, dalak ve adrenal kısımları ile pankreatoduodenal greft) topluca diseke edin.
- Soğuk diseksiyon: Pankreas ve kalın bağırsak arasındaki fasyanın keskin diseksiyonu ile greftin lateral yönden medial yöne, pankreasın kuyruğundan baş ve korpus arasındaki kavşağa kadar mobilizasyonuna başlayın. Bu adımı gerçekleştirirken, pankreası forseps ile retroperitoneal kaplamasından tutun ve asistandan kalın bağırsakta ayağa doğru karşı çekiş yapmasını isteyin.
- Mezenterik kelepçeleme: İnce dokuyu pankreasın korpusu, duodenojejunal döngü ve kalın bağırsağın etrafına böldükten sonra, asistandan mezenterik pedikülün etrafında dönmesini ve kalın bağırsak döngüsünü kaudal olarak çekmesini isteyin. Bu, mezenterin tanımlanmasını ve mezenterik ana damarları pankreas parankimine zarar vermeden sırayla bölmek için kelepçenin güvenli bir şekilde yerleştirilmesini sağlayacaktır.
- Greftin tam ekstraperitoneal diseksiyonu: Mezenterik damarları böldükten sonra, pararenal fasya, adrenal bez, IVC manşeti, psoas kası ve diyafragma crus dahil olmak üzere ekstrapankreatik dokuları bölerek, saat yönünün tersine medialden laterale diseksiyon yaparak grefti almaya başlayın. Üstün mezenterik ve çölyak arterlerine zarar vermemek için aorttan uzakta yeterli bir düzlem olduğundan emin olun.
- Buz üzerinde arka masa hazırlığı yapın. Organı bir buz kutusunda saklayın (5 saatlik soğuk iskemi süresi).
2. Alıcı pankreatektomi
- Ameliyat öncesi hazırlık
- Öngörülen indüksiyon süresinden önce hayvanı en az 6 saat boyunca oruç tutun. Midazolam (0.15 mg / kg), atropin (0.04 mg / kg) ve ketamin (25 mg / kg) içeren bir enjeksiyonu, hayvanı ameliyathaneye (OR) taşımadan 15 dakika önce deri altından (SC) uygulayın. Ameliyathaneye nakledilmeden 15 dakika önce buprenorfin 0.3 mg sürekli salımlı enjeksiyon SC uygulayın.
- Konumlandırma: Hayvanı sırtüstü yatarak ameliyat masasına yerleştirin ve ameliyat sırasında sabit bir pozisyon sağlamak için ön ayakları kullanın.
- Hava yolu ve indüksiyon: Nabız oksimetre probunu bağlarken ve kalp atış hızını veO2 doygunluğunu izlerken, dakikada% 3 -% 5 izofluran ve 2-3 L oksijen içeren bir torba ve maske kullanarak hayvanı havalandırın.
- Çenelerin gevşemesi ve sabit oksijen doygunluğu ve kalp atış hızı ile onaylanan yeterli gevşemeden sonra, asistandan hayvanın gevşemiş üst ve alt çenelerinde yeterli çekişle ağzı açık tutmasını isteyin ve laringoskopu kullanarak ses tellerini görselleştirin. Entübasyonun neden olduğu spazmları önlemek için ses tellerini gevşetmek için% 2 lidokain püskürtün (domuz ses telleri oldukça vasküler ve kırılgandır!).
- 7 mm'lik bir endotrakeal tüp kullanarak entübe edin ve manşeti 3-5 mL hava kullanarak şişirin. Son gelgit CO 2 (ETCO2) probunu kullanarak tüpün konumunu sağlayın ve 10-15 mL / kg'lık bir gelgit hacmi elde etmek için tüpü dakikada 14-16 nefesle ventilatöre bağlayın. İzofluran'ı, inhalasyonel anestezinin idame dozu olarak% 2.5'e düşürün.
- İntravenöz hat: Aseptik olarak cerrahi bölgeyi betadin ile hazırlayın ve steril bir örtü yerleştirin. Ardından, mastoid süreç, akromion işlemi ve klavikula başı arasında oluşan üçgenin merkezi olan merkezi venöz kateteri yerleştirmek için dönüm noktasını tanımlayın. Damarı delmek için 16 G'lik bir iğne kullanın; Venöz kanın serbest akışını sağladıktan sonra, renk ve pulsatilite eksikliği ile belirgin, Seldinger tekniğini kullanarak bir kılavuz tel kullanın.
- Sağlanan dilatörü kullanarak yolu genişletin. Kılavuz teli ve dilatörü 8,5 x 10 Fr kateter ile değiştirin ve 0-0 ipek dikiş kesme iğnesi ile dikiş atarak yerine sabitleyin. IV hattını sefazolin (1 gm) ve metronidazol (500 mg) içeren intravenöz antibiyotiklere bağlayın ve ardından 10 mL / s hızında propofol infüzyonu ile yapılan intravenöz anestezi uygulayın.
- İnvaziv kan basıncı izleme: Cerrahi bölgeyi betadin ile aseptik olarak hazırladıktan sonra, steril bir örtü yerleştirin ve orta hattan 2 cm uzaklıktaki trakeaya paralel bir kesi yapın. Sternomastoid kas ve paratrakeal fasyanın liflerini Lahey'in dik açılı forsepsleri ve hemostatik forsepsleri kullanarak künt diseksiyon ile diseke edin.
- Kayış kaslarının liflerine lateral juguler veni tanımlayın ve yukarıda tarif edildiği gibi künt diseksiyon kullanarak karotis arterden medial olarak bölümlere ayırarak kas boyunca diseksiyon yapın. Arteri nabzı, dokusu (kordon benzeri) ve perivasküler pleksus ile tanımlayın. Gemiyi harekete geçirin ve iki ipek 2-0 bağ kullanarak asın.
- Eğimli bir ucu yukarı bakacak şekilde 16 G anjiyo-kateter ile damarı delin ve iç stili damarın içine bir kez geri çekin. Seldinger tekniğini kullanarak dış kateter kılıfını kaydırın ve çıkışı arteriyel kan basıncı (BP) ölçüm sistemine bağlayın. İnvaziv BP monitörünü bağlamadan önce, doğru kayıt sağlamak için okumayı sıfıra kalibre edin ve ipek bağları kullanarak kateteri yerinde sabitleyin.
- Sıcaklık izleme ve ısınma: Sıcaklık kayıt probunu oral olarak yerleştirin. Hayvanı Bair-hugger ısıtma yorganı ile örtün ve 37-38 ° C sıcaklık sağlayın. Gözleri nötr bir göz yağlayıcı jeli ile yağlayın. Cerrahi alanı boyayın ve örtün
- Cerrahi prosedür
NOT: Cilt, betadin ovma kullanılarak tüm cerrahi prosedürler için aseptik olarak hazırlanır ve ardından steril örtülerin yerleştirilmesi sağlanır.- Kesi ve maruziyet: Bovie'nin elektrokoterinin saf kesme modunu kullanarak xiphisternum'dan symphysis pubis'e orta hat insizyonu yapın. Yaralanmayı önlemek için insizyonun alt kısmında fallusun ötesinde üretraya lateral tuttuğunuzdan emin olun. Cerrahi alanın maruz kalmasını optimize etmek için dalak ve karaciğere zarar vermemeye özen göstererek kendiliğinden duran karın duvarı retraktörünü yerleştirin.
- Pankreas başının mobilizasyonu: Pankreato-duodenal koruya karşı traksiyon sağlayan asistan ile, pankreas parankimleri (duodenal lob) ve infra-hepatik IVC arasındaki avasküler fasyal düzlem boyunca diseksiyon yaparak başlayın.
- Pankreas halkası mobilizasyonu: Domuz pankreası mezenteriko-portal eksen (bağlantı lobu) etrafında bir halka oluşturur. Bağlantı lobunun üstteki PV'den tam mobilizasyonunu sağlamak için portal venin (PV) her iki yönündeki fasya boyunca disseke edin. En güvenli yol, portal venin her iki tarafı boyunca diseksiyona başlamak ve dokuları saat yönünde veya saat yönünün tersine çevresel olarak ayırmaktır.
- Pankreas kuyruğu mobilizasyonu: Daha sonra, pankreas ve pararenal dokular arasındaki bağlantıyı tanımlayın (beyaz bir çizgi olarak görülür) ve kuyruğu parankime yakın kalan altta yatan dalak damarından diseke etmeye başlayın. Küçük venöz kolları parankime bağlayın ve bölün, ipek 3/0 bağları kullanarak dalak damarına zarar vermemeye özen gösterin.
- Pankreatik korpus mobilizasyonu: Paranimi kalın bağırsaktan ve mideden ayıran ince doku tabakası boyunca diseksiyon yaparak, infrapilor bölge boyunca ince vasküler çarşıyı korumaya özen gösterir.
- Pankreato-duodenal mobilizasyon: Daha sonra, duodenumun C döngüsü boyunca ince vasküler çarşıyı korumaya özen göstererek, pankreato-duodenal koruda keskin diseksiyon ile parankimi duodenumun C döngüsünden ayırın.
- Pankreas kanalının bölünmesi: Pankreas kanalını tanımlayın, ipek 2-0 bağlarla bağlanın ve duodenal C döngüsünde kanalın yaklaşık 3-5 mm kütüğünü tutarak, duodenal vasküler çarşıdan uzak durarak bölün (kanalla yakın ilişki içinde).
- Numunenin çıkarılması: Portal venin her iki tarafındaki bağlantı lobu, duodenum ve kolon arasındaki kavşaktan parankimin diseke edilmesiyle mobilizasyonun son bölümünü tamamlayın. Bağlantı lobunu PV'nin ön tarafına bölerek numuneyi en-masse (Şekil 1) ayıklayın. PV etrafındaki çevresel konumu nedeniyle numuneyi çıkarmak için parankimin bölünmesi gerekir.
- Diseksiyon alanları boyunca hemostaz sağlayın ve duodenumu herhangi bir yaralanma ve vasküler tıkanıklık açısından inceleyin (Şekil 2).
- Pankreato-duodenal greftin implantasyonu
- Greftin hazırlanması: Anastomoz için kenarları keserek greft PV ve proksimal aort ucunu hazırlayın. Hazırlanan grefti bir buz banyosunda UW çözeltisi ile organ torbasına yerleştirin. Pankreas kuyruğundan çekirdek iğne biyopsilerini alın - formalinde saklayın, dondurun ve daha sonraki bir aşamada RNA'yı çıkarın. Biyopsi bölgesini Prolene 6-0 kullanarak 8 şeklinde dikin.
- Aorto-kaval diseksiyon: Sağ üreteri tanımlayarak başlayın ve üreteri inferior vena kava üzerindeki retroperitoneal örtüden ayıran fasya boyunca diseksiyon yapın. Altta yatan psoas kasından çıkarmak için aortun lateral sınırı boyunca diseksiyon yapın. Daha sonra, aortu IVC'den ayırmak için interaortocaval koru boyunca diseksiyon yapın.
- Kelepçe testi: Satinsky'nin vasküler kelepçe yerleştirme denemesi ile aort ve IVC'nin yeterli mobilizasyonunu sağlayın. İlk asistanla pozisyon değiştirin ve ana damarları anastomoz için açığa çıkarmak için sol taraftaki bağırsak halkalarını geri çekerek cerrahi alanı hazırlayın. Anastomoz için her iki damarın yeterli mobilizasyonunu yeniden değerlendirmek için deneme kelepçelerini IVC ve aort üzerine yerleştirin.
- Venöz anastomoz: IVC'ye vasküler yan ısırma kelepçesini yerleştirdikten sonra, damarın ön duvarında küçük bir açıklık açın ve Pott'un makasını kullanarak kraniyal ve kaudal olarak yeterli bir boyuta (greft damarı ile eşleştirilmiş) uzatın. IV kanülünün esnek kılıfını kullanarak lümeni heparinize salinle yıkayın.
- Prolene 6-0 çift iğne kullanarak, IVC (içten dışa) ve greft portal ven (içten dışa) üzerinde köşe dikişleri yapın. Kaudal köşe sütürünü sabitleyin ve iğnelerden birini greft ve alıcı venin arka duvarı boyunca sürekli olarak çalıştırın. Ön duvarı benzer (dışarıda-sürekli) bir şekilde sabitleyin ve anastomozun lümenini heparinize salin ile yıkadıktan sonra düğümü ön duvarın ortasına sabitleyin.
- Damarın kelepçesinin çıkarılması: Bir Bulldog'un vasküler kelepçesini greft portal ven üzerine, anastomozdan uzağa yerleştirin ve yan ısırma kelepçesini alıcı IVC'den yavaşça serbest bırakın. Venöz yeniden doldurma ve anastomozdan kaynaklanan herhangi bir majör kanama olup olmadığını kontrol edin.
- Arteriyel anastomoz: Damarın posteromedial duvarı boyunca lomber dallara zarar vermemeye dikkat ederek yan ısırma kelepçesini aort üzerine yerleştirin. Anestezi uzmanına merkezi venöz kateterden heparin (100 U / kg BW) ve metilprednizolon (500 mg) enjekte etmesini söyleyin.
- Damarın ön duvarında bir açıklık açın ve damar duvarı boyunca diseke etmemeye özen göstererek kraniyal ve kaudal olarak uzatın. Lümeni heparinize salin ile yıkayın ve Prolene 6-0 çift iğne kullanarak greft aortunun proksimal ucunu Paraşüt tekniği ile alıcı aort açıklığına sürekli bir şekilde dikin. Son düğümü damarın ön duvarına bağlamadan önce lümeni heparinize salinle yıkayın.
- Reperfüzyon: Bu adımı gerçekleştirirken aşağıdaki iki hususa dikkat edin. İlk olarak, ortalama BP'de ciddi bir düşüşün meydana geldiği hemodinamik değişiklikler. İnvaziv BP'yi dakikadan dakikaya izleyin ve vazopressörün doz titrasyonunu (norepinefrin infüzyonu) ve hedef ortalama BP'yi 45-50 mmHg arasında tutmak için sıvı ön yüklemesini gerçekleştirin.
- İkincisi, hemostazı koruyun. Bulldog kelepçesinin damardan çıkarılmasından sonra, parankim, para-aort bölgesi ve peri-portal bölgeden herhangi bir büyük kanama olup olmadığını değerlendirin; Ardından, aort kelepçesini serbest bırakın ve arteriyel anastomoz bölgesinden kanama olup olmadığını kontrol edin. Kanama noktalarını ligatürler ve hemostatik dikiş ile sabitleyin. Anestezistten merkezi venöz kateterden bir şişe traneksamik asit enjekte etmesini isteyin.
NOT: Önemli bir kural, reperfüzyonun bu aşamasında pankreasın agresif kullanımını en aza indirmektir (greft ödemi ve hematomdan kaçınmak için). - Bağırsak anastomozu: Mezenterik burulma olmadığından emin olduktan sonra, duodenojeunal bileşkeden 40-50 cm uzakta bir jejunum halkasını izole edin ve greftin yakınına getirin. Greft duodenumunu alıcı jejunuma Polydioxanone 4-0 sütür kullanarak yan yana sürekli bir şekilde anastomoz, 1.5-2 cm'lik yeterli bir luminal çap sağlamaya özen gösterir.
- Hemostaz ve reperfüzyon sonrası biyopsi: Greft çevresinde ve anastomoz bölgelerinde hemostaz sağlayın. Formalinde reperfüzyon deposundan 1 saat sonra pankreas kuyruğundan üç çekirdek iğne biyopsisi alın, dondurun ve daha sonraki bir aşamada RNA'yı ekstrakte edin. Biyopsi bölgesini Prolene 6-0 ile 8 şeklinde dikin.
- Karın duvarının kapatılması: Tutulan paspasları değerlendirdikten ve hemostazı güvence altına aldıktan sonra, üretradan uzak durmak için alt orta hatta dikkat ederek Polydioxanone 0 iğnesini kullanarak rektus abdominis'i sürekli olarak dikin. Sürekli olarak ipek 0 dikiş kullanarak cildi kapatın.
NOT: İdeal olarak, monofilament sütürler (Naylon) önerilir; Bununla birlikte, bu 3 günlük bir hayatta kalma modeli olduğundan, bu deneysel modellerde ipek kabul edilebilir. - Santral venöz kateterin çemberlenmesi: Boyunda deri altı bir tünel oluşturun ve merkezi venöz kateteri tünelin altına gömerek ve üstteki cildi ipek 0-0 kesme iğnesi ile dikerek sabitleyin.
- Arteriyel kateterin çıkarılması: Kan gazı analizinde stabil bir ortalama BP (40-50 mmHg) ve pH ve laktat seviyelerinin iyileşme eğilimi sağlandıktan sonra, arteriyel kateteri çıkarın ve boyundaki hemostazı güvence altına almak için damarı açın. Üst kısımdaki cildi sürekli olarak ipek 0 dikiş ile kapatın.
- Hayvanı ve ekstübasyonu konumlandırın: Gerekli tüm önlemler altında, hayvanı sternal bir taşıma arabasına çevirin. O2 doygunluğunu ve anestezinin tersine çevrilmesini gözlemleyin (uzuvların hareketi, spontan solunum çabaları, SpO2 >95%O2 indirimi ve ventilatör desteği) ve hayvanı ekstübe edin. Kaleme taşıyın ve hayvan sternalini konumlandırın ve stabil olana kadar hemodinamik durumu izleyin.
Resim 1: Pankreatektomi örneği toplu halde rezeke edildi. Portal veni in vivo çevreleyen pankreas dokusunun halkasına dikkat edin. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Resim 2: Duodenumun görüntüsü. Duodenumun korunmuş bir vasküler çarşı (ok ucu) ile C döngüsü, çevredeki jejunal döngü ile karşılaştırıldı ve tıkanıklık açısından değerlendirildi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Beş pankreas nakli sağkalım modelinden peri-operatif ve postoperatif, 3 güne kadar, biyokimyasal parametreler aşağıda özetlenmiştir (kronolojide PTX 1 ila 5 olarak numaralandırılmıştır). Toplam beş pankreas naklinin hepsi, genel refahları ve pankreas hasarı ve endokrin fonksiyon testleri ile açıkça görüldüğü gibi, 3 günlük sağkalım süresi boyunca iyi performans gösterdi. Aşağıda gösterilen sonuçlar, alıcı pankreatektominin 3 günlük sağkalım modelinin deneyimini ve ardından greftin statik soğuk depolanmasından sonra pankreas allotransplantasyonunu temsil etmektedir.
Pankreatektomi için ortalama ameliyat süresi 52 dakika (45-64 dakika) idi. Bu beyin ölümü gerçekleşmiş bir kalp atışı modeli olduğundan, donörde asistolik sıcak iskemi fazı yoktu. Yan ısırma kava kelepçesinin uygulanmasından greftin reperfüzyonuna kadar geçen ortalama alıcı sıcak iskemi süresi 49.5 dakika (40-55 dakika) idi. Beş greftin hepsinde çalışma protokolüne göre 5 saat (300 dakika) soğuk iskemi süresi vardı. Tüm hayvanlara günde iki kez 300 mg Syp siklosporin formunda immünsüpresyon verildi.
Perioperatif klinik ve biyokimyasal parametreler
Reperfüzyondan 1 saat sonra ortalama kalp hızı 135 atım/dk (120-170 atım/dk) idi. Ortalama kan basıncı 37 mmHg (30-55 mmHg) idi ve genellikle yüksek dozda norepinefrin infüzyonu örtüsü altında tutuldu. Beş vakanın hepsinde, norepinefrin hayvanı kalemine geri kaydırmadan önce konik hale getirilebilir ve kesilebilir. Laktat düzeyleri reperfüzyon sonrası 3 saat süreyle ameliyathanede izlendi. Eğilim Şekil 3'te gösterilmiştir.
Şekil 3: Greftin reperfüzyonu sonrası serum laktat düzeyleri. Eğilim reperfüzyonun ilk 3 saati için ölçüldü. Y ekseni laktat değerlerini temsil eder (mmol / L cinsinden). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Postoperatif klinik ve pankreas yaralanması biyokimyasal parametreleri
Beş hayvanın tümü, reperfüzyondan 5-6 saat sonra, uzuvların aktif hareketi ve solunum paternleri ile belirginleşen klinik olarak uyanıktı. Hepsi aktifti, oral beslenmeyi ve ilaçları kabul ettiler ve ameliyat sonrası 1. günün sabahına kadar idrar ve dışkı geçirdiler.
İlk 3 gün boyunca postoperatif amilaz düzeyleri Şekil 4'te özetlenmiştir.
Şekil 4: Greftin reperfüzyonu sonrası serum amilaz düzeyleri. Eğilim transplantasyondan sonraki ilk 3 gün boyunca ölçüldü. Y ekseni amilaz seviyelerini (U/L) temsil eder. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
İlk 3 gün içindeki postoperatif serum lipaz düzeyleri Şekil 5'te özetlenmiştir.
Şekil 5: Greftin reperfüzyonu sonrası serum lipaz düzeyleri. Eğilim transplantasyondan sonraki ilk 3 gün boyunca ölçüldü. Y ekseni lipaz seviyelerini (U/L) temsil eder. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Postoperatif serum laktat dehidrogenaz (LDH) düzeyleri aşağıda Şekil 6'da özetlenmiştir.
Şekil 6: Greft reperfüzyonu sonrası serum LDH düzeyleri. Eğilim transplantasyondan sonraki ilk 3 gün için ölçüldü. Y ekseni LDH düzeylerini (U/L) temsil eder. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Postoperatif glukoz tolerans testi
Ameliyat sonrası üçüncü günde 120 dakikalık IV glukoz tolerans testi yapıldı. Santral venöz kateterden %50 dekstroz içeren 50 mL'lik bir doz enjekte edildi ve süre 0 dakika olarak kaydedildi. Kan örnekleri daha sonra 2 dakika, 5 dakika, 10 dakika, 20 dakika, 30 dakika, 60 dakika, 90 dakika ve 120 dakikada çekildi ve glikoz seviyeleri için işlendi. Numunenin geri kalanı 10 dakika boyunca 8.000 x g'de santrifüj edildi ve süpernatant -80 ° C'de üç mikrosantrifüj tüpünde saklandı. Şekil 7 , beş vaka için glikoz tolerans testinin eğilimini temsil etmektedir (PTX 1-5).
Şekil 7: IV Glukoz tolerans testi ile değerlendirilen serum glukoz seviyeleri. Serum glukoz düzeyleri IV Glukoz tolerans testi kullanılarak 0-120 dakika arasında değerlendirildi ve PTX 1-5 arasında karşılaştırıldı. Y ekseni glikoz seviyelerini (mmol / L) temsil eder. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Mevcut protokol, domuz modellerinde pankreatektomi ve pankreas allotransplantasyonunun tekniğini ve uygulanabilirliğini göstermek için yapılmıştır. Hayvanlar, pankreatektomi tekniğinin ve allotransplantasyonun güvenilirliğini göstermek için transplantasyondan sonra 3 günlük bir süre boyunca gözlendi. Tüm hayvanlar, ameliyattan sonra 3 gün boyunca antibiyotikler, sıvılar, analjezikler, ek beslenme ve immünosüpresanlar (yani siklosporin) içeren standart bir hayvan bakım protokolü kullanılarak izlendi ve emzirildi. Postoperatif üçüncü günde (klinik bozulma nedeniyle zorunlu kılınırsa 72 saat sonra veya daha erken) etik olarak onaylanmış insancıl teknikle kurban edildiler. Biyopsiler kuyruk, korpus, kafa ve duodenumdan alındı ve histopatolojik analiz için gönderildi ve kalan bölümler RNA izolasyon tamponunda saklandı ve daha sonra kullanılmak üzere snap-frozen (- 80 ° C) olarak saklandı.
Pankreatektomi ile domuz modelinde iyatrojenik diabetes mellitus indüksiyonunu başarılı bir şekilde göstermeye yönelik en erken girişimlerden biri, 2011 yılında Chaiba ve ark. tarafından 27-33 kgağırlığındaki 10 beyaz erkek domuzdan oluşan bir kohortta yayınlanmıştır. 7. Grup, domuz modellerinde başarılı pankreatektomi için bir yol haritası oluşturan anatomik düzlemleri ve yer işaretlerini gösterdi. Prudhomme ve ark. 2020 yılında üç erkek Susscrofa domuzu kohortunda diyabet indüksiyonu ve pankreas allotransplantasyonunun fizibilitesini göstermiştir8. Diyabet indüksiyonu total pankreatektomiden 3 saat sonra C peptid düzeyleri ile değerlendirildi. Yorkshire domuzlarında diabetes mellitusun tıbbi indüksiyonu, 1993 yılında Grussner ve ark. tarafından 67 Yorkshire landrace domuzu9'luk bir kohortta %0'lık bir ölüm oranı ile başarılı bir şekilde gösterilmiştir. Pankreatektomi ile diyabetin başarılı bir şekilde indüklenmesi, grubumuz (Mazilescu ve ark.) tarafından 2022 yılında hayvanın klinik refahı tarafından yönlendirilen serum glukoz seviyeleri kullanılarak değerlendirilmiştir10. Başarılı indüksiyonun sağlanmasını takiben, grubumuz protokolün sonraki aşamasında pankreatektomi sonrası pankreas allotransplantasyonu ile devam etti.
Çalışmanın önemli bir sınırlaması, hayvanların tüm kohortlarında tek tip tekrarlanabilirliğin sağlanmasıdır. Bunun temel nedeni, domuz modelinin mevsimsel grip, zoonoz vb. Eğilimli olması açısından kırılganlığıdır. Bu faktörler, ameliyat için kullanılan teknikten bağımsız olarak sonuçların olumsuz yönde çarpıtılmasına katkıda bulunabilir.
Pankreas transplantasyonunun sonucunu etkileyen faktörler arasında genel refah, kardiyopulmoner durum, mevsimsel enfeksiyon gibi ameliyat öncesi durumlar ve makine perfüzyonu sonunda greftin durumu, ameliyat sırasında greft kullanımı, reperfüzyonda hemodinamik değişiklikler gibi peri-operatif durumlar yer almaktadır11. Cerrahi açıdan bakıldığında, greft kullanımının in vivo ve ex situ olarak en aza indirilmesi, bu son derece güvencesiz transplantasyon modelinde minimal hasarlı bir greftin implantasyonunun sağlanmasında önemli bir rol oynamaktadır12. Makine perfüzyonu sırasında perfüzyon çözeltisinin, diyaliz solüsyonunun ve fizyolojik parametrelerin bileşimindeki değişiklikler de transplantasyonun sonucunu belirleyebilir ve şu anda grup tarafından değerlendirilmektedir. Makine perfüzyonlu greftlerde başarılı bir allotransplantasyon modelinin oluşturulması, gelecekte kardiyak ölümden sonra bağış (DCD) ve pankreasın genişletilmiş soğuk depolanması (ECS) gibi genişletilmiş kriterli greftlerin yolunu daha da açabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarların açıklayacak çıkar çatışmaları yoktur.
Acknowledgments
Hiç kimse.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Belzer UW Cold storage solution | Bridge to life Ltd (Columbia, SC, USA) | 4055 | |
| Calcium gluconate (10%) | Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON) | C360019 | |
| Composelect (blood collection bags) | Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON) | PQ31555 | |
| Heparin (10000 IU/10 ml) | Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON) | C504710 | |
| Lactated Ringer's | Baxter (Mississauga, ON, Canada) | JB2324 | |
| Percutaneous Sheath Introducer Set with Integral Hemostasis Valve/side Port for use with 7-7.5 Fr Catheters | Arrow International LLC | SI-09880 | |
| Sodium bicarbonate (8.4%) | Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON) | C908950 | |
| Solu-Medrol | Pfizer Canada Inc. | 52246-14-2 | |
| Surgical retreival and transplant instrument set |
References
- Gruessner, R. W., Gruessner, A. C. The current state of pancreas transplantation. Nature Reviews. Endocrinology. 9 (9), 555-562 (2013).
- Redfield, R. R., Rickels, M. R., Naji, A., Odorico, J. S.
- Canadian Institute for Health Information. Annual Statistics on Organ Replacement in Canada: Dialysis, Tranplantation and Donation, 2009 to 2018. Canadian Institute for Health Information. , Ottawa, ON: CIHI. (2019).
- Prudhomme, T., et al. Ex-situ perfusion of pancreas for whole-organ transplantation: Is it safe and feasible?A systematic review. Journal of Diabetes Science and Technology. 14 (1), 120-134 (2020).
- Ferrer, J., et al. Pig pancreas anatomy: Implications for pancreas procurement, preservation, and islet isolation. Transplantation. 86 (11), 1503-1510 (2008).
- Parmentier, C., et al. Normothermic ex vivo pancreas perfusion for the preservation of pancreas allografts before transplantation. Journal of Visualized Experiments. , (2022).
- Chaib, E., et al. Total pancreatectomy: Porcine model for inducing diabetes - Anatomical assessment and surgical aspects. European Surgical Research. 46 (1), 52-55 (2011).
- Prudhomme, T., et al. Total pancreatectomy and pancreatic allotransplant in a porcine experimental model. Experimental and Clinical Transplantation. 18 (3), 353-358 (2022).
- Grussner, R., et al.
- Mazilescu, L. I., et al. Normothermic ex situ pancreas perfusion for the preservation of porcine pancreas grafts. American Journal of Transplantation. 22 (5), 1339-1349 (2022).
- Kumar, R., et al. Ex vivo normothermic porcine pancreas: A physiological model for preservation and transplant study. International Journal of Surgery. 54, 206-215 (2018).
- Kaths, J. M., et al. Normothermic ex vivo kidney perfusion for the preservation of kidney grafts prior to transplantation. Journal of Visualized Experiments. (101), e52909 (2015).
