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急性肝障害における流れ調節性門脈動脈血と異補助ラット肝移植

Medicine

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Summary

補助肝移植は、失敗した肝臓の再生まで、急性肝不全の一時的なサポートを提供します。門脈動脈化(PVA)と異補助肝移植(HALT)は、十分な肝機能をレンダリングします。私たちは、移植片の形態と機能に門脈動脈化の影響を調べるために、ラットに類似した技術を開発しました。

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Schleimer, K., Kalder, J., Grommes, J., Jalaie, H., Tawadros, S., Greiner, A., Jacobs, M., Kokozidou, M. Heterotopic Auxiliary Rat Liver Transplantation With Flow-regulated Portal Vein Arterialization in Acute Hepatic Failure. J. Vis. Exp. (91), e51115, doi:10.3791/51115 (2014).

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Abstract

急性肝不全補助肝移植では興味深い代替アプローチである。目的は、障害のあるネイティブ肝臓が再生するまでの一時的なサポートを提供することです。1-3 APOLT法、補助の区分の同所移植は技術的な問題のほとんどをaverts。しかし、この方法は、ネイティブの肝臓および移植片の両方の広範な切除が必要となる。1998年4、エアハードは門脈動脈化(PVA)(図1)を利用した異補助肝移植(HALT)を開発した。この技術は、最初の臨床結果を約束しあった。5-6私たちは、移植片の形態と機能(図2)上のフローレギュPVAの影響を調べるために、ラットに、フローレギュレートされたPVAとHALT-技術を開発した。

元のサイズの30%に低下し、肝臓移植は、heterotopically右腎の外移植後のレシピエントの右腎領域で移植した。60;移植片の赤外線肝大静脈は、レシピエントの肝臓下の大静脈を吻合した。ドナーの門脈の動脈化は、ステント技術に受信者の右腎動脈を介して行われた。動脈血門脈の血流の調節は、0.3mmの内径を有するステントの使用により達成された。移植片の腹腔動脈は、エンドツー側受信者の大動脈を吻合し、胆管が十二指腸内に注入した。ネイティブ肝臓の小計切除が急性肝不全を誘導するために行った。7

このようにして、112移植を行った。周術期の生存率は90%であり、6週間の生存率は80%であった。六週間運転後に、ネイティブの肝臓は9.8±1グラムに2.3±0.8グラムから重量の増加を示し、再生した。この時点で、移植片の重量が2.3±0.8グラムに3.3±0.8グラムから減少した。 私たちは、移植片の形態および機能の点で有望な長期的結果を得ることができた。ネイティブ肝臓が再生するまでのフローレギュレートされたPVAとHALT確実急性肝不全を埋める。

Introduction

急性肝障害が60〜80%の死亡率につながる臨床医学における深刻な問題となる。急性肝不全で8、補助肝移植は、急性期を埋める有望な代替療法である。ネイティブ肝臓を再生するために残されていると再生に、以下の免疫抑制薬を中止することができます。その結果、移植片は、萎縮性になります。しかし補助肝移植の手術技術はまだ議論されている。1-3この文脈において、テルプストラは移植のためのスペースがないことを報告し、ポータル血液は現象と静脈うっ血や排水の問題を盗む。9-10ドナーの門脈受信者の門脈に、端側を吻合した。これは、移植片とネイティブ肝臓の間の門脈血栓症のポータル流れの競争をもたらした。これらの技術的な問題のほとんどは、APOLT法(orthotopの使用により回避することができる補助セグメントのIC注入)。4しかし、この方法は、ネイティブの肝臓および移植片の両方の広範な切除が必要となる。1998年4、エアハルトと彼のチームは、門脈動脈化(PVA)( 図1を利用し異補助肝移植(HALT)を開発)。門とネイティブ肝臓の門脈には、この方法を利用して尊重される。すなわち、このような門脈血栓症および門脈血液のような望ましくない副作用から受信者は、ネイティブの肝臓の回復を乱す可能性が現象を、盗むスペア。さらに、ネイティブ肝臓および移植片のない大規模な肝切除は(グラフト)と再生(ネイティブ肝臓)をブリッジするため、結果としてより少ない出血、より残りの総肝実質塊で、この方法のために必要ありません。この技術は、最初の臨床結果を約束しあった。5-6この実験的研究の目標は、門脈動脈化のあるHALT技術の開発だった研究目的のために、ラット( 図2)。以来11。私たちは考慮に再灌流し、肝臓カプセルから大量出血後に移植片の混雑をもたらした動脈血門脈の血流調節を、かかりませんでした予備実験では動脈血門脈におけるその後の血流0.3mmの内径および8mmの長さのステントによって調節した。パイロット実験は、0.3mmのステント直径は、上部生理学的範囲内にある動脈血門脈における平均血流量をもたらすことを示した(1.7 +/- 0.4ミリリットル/分/ g肝臓重量)。血流量調節せずに12本発明者らの結果受信者の腸骨動脈を介してPVAでHALTを実行した香港の結果と相関している。彼の実験では、13の大規模なポータルおよび正弦波の輻輳が発生した血流量調節なしで。

私達のビデオの目的は、Dにあるステップバイステップemonstrateラットにおけるこのne.w実験的手術法。長期的には提案された技術は、肝再生およびインター肝競争と門脈動脈化、門脈過灌流とポータルの血流量調節の研究で使用することができます。

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Protocol

1。実験動物

  1. 動物保護FELASAガイドライン(K 40、99分の17)に応じて、実行されるすべての実験のための地域倫理委員会の承認を取得します。
  2. 商業ブリーダー( 例えば、チャールズリバーWiga社、ズルツフェルト、ドイツ)から購入可能オスのルイスラットを使用してください。ここでは、224の動物(112ドナー、レシピエント112)は112の移植を行うために使用された。受信者は術後6週間で屠殺した。動作時には、動物は250〜350グラムの重量を量る必要があります。
  3. 食物と水に自由にアクセスさせて気候制御室で動物を保​​管してください。

2麻酔と手術の準備

  1. 1リットル/分の酸素流量、および麻酔を誘導する5%の麻酔ガスとイソフルラン気化器と麻酔器に接続されたプレキシグラス·ボックスにラットを置きます。 1.5%のイソフルランで麻酔を維持します。
  2. ラットを置きます温暖化プレート上仰臥位。
  3. 脱毛クリームで腹部の毛を削除します。
  4. ベンチトップをきれいに消毒剤を使用して、次のように無菌手術野を準備します。最初の切開部位用クロルヘキシジン、アルコール秒と、最終的に、スクラブ溶液( 例えば、クロルヘキシジン及び70%イソプロピルアルコール)の消毒のため。使い捨て手術着や手術用手袋を着用してください。
  5. 無菌マイクロサージェリー機器を使用してください。
  6. 12-20倍の倍率の手術用顕微鏡を使用してください。

3。外科的手技

  1. ドナー操作

    準備
    1. 中央値開腹を行い、ヒギンズによって記載されているように左側葉および移植片の中葉を切除。14
    2. その後、肝十二指腸間膜を準備します。まず小さな胆管の混雑と拡張を誘導するために、胆管を結紮。その後gastroduodeを連結し、横断するNAL静脈と動脈。その後、腹腔動脈と総肝動脈を分離し、左胃動脈と脾動脈を横断する。混雑した胆管を切開し、その中に20-Gのステントを導入。ステントの位置決めは、全体の肝門部胆管システムの排水を確保する必要があります。ステントに対して遠位胆管を横断する。
    3. 右右腎静脈の上大静脈の肝臓下のセグメントを分離します。

      かん流
    4. 腹腔動脈上で大動脈のライゲーション後、門脈をクランプし、それを切開。門脈に灌流カテーテル(14 G)を導入し、ヒスチジン - トリプトファン - ケトグルタル酸(HTK) - 溶液(12センチH2O、4℃)30mlで灌流を行う。
    5. ダイアフラムと灌流液が流出することを可能にする肝上大静脈をカット。
    6. 大動脈パッチと一緒に腹腔動脈を切除し、ヒスチジン - トリプトファン - ケトグルタル酸溶液ですすいでください。

    7. 右右腎静脈の上に肝臓下の大静脈を横断する。
    8. その後、門脈0.3mmの直径のステントを配置して、合字で固定します。以下の動作中に、門脈は右腎動脈を介して動脈血されています。ステントに遠位に門脈を横断する。
    9. 肝上大静脈の結紮後、ダイヤフラムのカフと一緒に横断する。
    10. 移植片を外植し、氷上でビニール袋に4°摂氏ヒスチジン - トリプトファン - ケトグルタル酸(HTK) - 溶液に保管してください。肝臓下の大静脈にコーナー縫合糸(8-0 Ethilon)を配置します。
  2. 受信者の操作
    1. 中央値開腹を行い、肝臓下の大静脈を準備します。その後、右腎動脈と尿管を隔離尿管を結紮し、それを横断する。その原点で右腎動脈をクランプし、右腎静脈を結紮。その後、両方の離断後に再NALの血管は、腎摘出を行う。続いて、ヘパリン生理食塩水(40 UIヘパリン/ mlの生理食塩水)ですすいで、右腎動脈を短縮する。
    2. 肝臓下の大静脈に楕円形の内腔を作成するために肝臓下の大静脈の近位および遠位のクランプの後、結紮の近位に、右腎静脈を横断する。ヘパリン生理食塩水で大静脈をすすぐ。受信者の腹部の右腎領域での移植片を移植する。
    3. 8-0 Ethilon連続縫合でrecipient`s大静脈に、ドナーの肝臓下の大静脈の端側を吻合。
    4. ヘパリン/食塩水ですすいだ後、右腎動脈( 図3)に門脈ステントをご紹介します。 2ステッチ(8-0 Ethilon)と門脈および腎動脈を接続します。合字(編組シルク黒7-0)で腎動脈内のリンクステントを固定してください。
    5. 再灌流を可能にするには、まず両方のその後、動脈クランプを削除静脈クランプ( 図4)。
    6. 大動脈大動脈を準備し、その後、近位および遠位microclampを配置し、右の両方クランプ間の大動脈を切開。 10-0 Ethilon連続縫合で、大動脈パッチを使用して、大動脈およびドナーの腹腔動脈との間に端側吻合を実行します。
    7. 十二指腸への胆管を挿入します。十二指腸壁に巾着縫合糸を適用する、右巾着の真ん中に十二指腸壁に小さな切開を行います。十二指腸にステント付胆管を導入し、巾着縫合糸を締めます。最後に、2つのステッチ(Ethilon 8-0)( 図5)でしっかりと一緒に十二指腸と胆管を開催しています。
    8. その後、最初のEmond によって記載ネイティブ肝臓の小計切除を行う。急性肝不全を模倣する。7
    9. 再の横方向の腹壁に、一緒にダイアフラムのカフで、移植片の肝上大静脈を修正4-0ビクリル縫合糸でcipient。生理食塩水( 図6)で腹部を洗い流す。
    10. 筋層では4-0ビクリル連続縫合し、皮膚のために3-0のVicryl連続縫合を使用しています。

4。回復と術後管理

  1. 動物は、赤外線加温ランプ下で麻酔から回復しましょう​​。
  2. 2日間、8〜12時間の0.03〜0.05 mg / kg体重の皮下の用量でブプレノルフィンを注入する。
  3. 全身状態や病気や感染症の兆候について動物を調べます。

初期ネイティブ肝重量の5。計算

以下のようにして初期ネイティブ肝臓重量を計算し+/- 0.49%をnと以前の実験で決定された標準偏差完全肝臓重量(体重2.66%(この値から切除肝葉の重量を差し引く同じ株であり、a = 80の動物GE))。15

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Representative Results

移植の平均持続時間は約150分であった。冷虚血時間は、64±7分であった温虚血時間未満、25分であった。

周術期の生存率は90%であり、6週間の生存率は80%であった。 20%の損失には、次の5週間の間、術後1週の間にあるため、ステント脱臼および胆汁の漏れ(4匹)の腹膜炎によるものであったと肺炎、腹腔内膿瘍および腸閉塞(7匹)へ。生存している動物は、優れた一般的な状態にあった。

肝臓合成のパラメータ(クイックの値:110 +/- 7.8%、III AT:104±6%)が6週間運転後に正常範囲内であった。

この時点で、ネイティブ肝臓が9.8±1グラム(:0.0065 P)の2.3±0.8 gの重量の増加を示し、再生していた。移植片の重量は2.3±0.8グラム(0.06 P)の3.3±0.8グラムから減少した。のTh両方の肝臓の電子総重量、肝臓重量/体重( 図7)の生理学的比の範囲内であった。

HALT後6週目のヘマトキシリン-エオシンで移植片の組織学的染色剤では、定期的な肝細胞は浮腫も脂肪変性( 図8)のいずれも観察された。すべての移植片が原因スラッジ形成します( 図8)に胆汁小管と胆管炎のわずかな増殖を示した。低悪性度のイントラ実質性肝細胞壊死は、2の移植片で観察することができた。 6週間後、ネイティブの肝臓の組織像には変化がないことを明らかにした。

図1
図1ヒトにおける門脈動脈化(PVA)と異補助肝移植(HALT)の概略図。ポルタル静脈(3)腸骨動脈分岐介在移植片を介して動脈血される(5)また、肝動脈の血管供給装置である(6)。

図2
図2ラット門脈動脈化(PVA)と異補助肝移植(HALT)の概略プレゼンテーションは。門脈は、(a)は、ステントによって右腎動脈の(e)を介して動脈血されています。

図3
ラット中のPVAと、HALT時の図3門脈動脈化を。(A)門脈内ステントは右腎動脈に導入されている。(B)POR TAL静脈と右腎動脈は、2本の縫合糸で接続されている。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図4
ラットにおける動脈血門脈経由で移植再灌流後図4。 原位置 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

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ラットにおけるHALT時の図5 Choledocho-十二指腸造瘻術を。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図6
ラット中のPVAとHALT後の図6の原位置 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図7
ネイティブ肝臓、移植片の肝重量(グラム)の図7のグラフィックプレゼンテーションと操作の時点における6週間後の総肝臓、。

図8
ヘマトキシリン·エオシン(HE)(倍率×100(A)とX400(B))で染色した6週間後の移植片の図8。組織学的セクション、。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

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Discussion

最初の異補助ラット肝臓移植はLee によって記述されました。、1966年に16はヘスに続く。グラフトの17門脈は、レシピエントの門脈を吻合した。この手順の間、ネイティブの肝臓に門脈血液供給が損なわれます。

1991年には香港は、受信者の腸骨動脈を介してPVAでHALTを行った。13大規模なポータルと正弦波の輻輳が発生した血流量調節なしで。

さらにAguirrezabalaga 、それにもかかわらず、動脈血門脈の血流の調節に必要な注意を払うことなく、PVAでHALTを行った。18

0.3mmの内径および8mmの長さを有するステントの使用は、上側生理鳴っ内にある動脈血門脈灌流後の平均門脈血流量をもたらすメール。12

胆道ドレナージは、肝移植のアキレス腱である。レシピエント動物が原因胆道漏れや腹膜炎に死ぬために危険にさらされている。この目的のために、私たちはcholedocho-十二指腸造瘻術を実行するために、ステントを使用していました。さらにわれわれは、漏れや断線を避けるために、追加の縫合糸一対の巾着縫合糸を適用した。その結果、胆管合併症は4%まで減少した。

この現在の研究では、天然の肝臓の小計切除、急性肝障害を誘導するために行った。この技術は、最初Emondによって記載され、それは、標準化され、他の器官系または移植片には、副作用を示さない。7

2002年には、パルメは70〜80%の生存率でのラットにおけるAPOLT技術を公開し、動物は、二週間後に屠殺した。19をこのモデルでは、移植片の左葉がNATの左葉を切除した後に移植したアイブ肝臓。血管の内腔が非常に小さくなるため、グラフトの門脈は、このようにして操作を実行するために外科的困難になる、エンドツーエンドの受信者の左分節性門脈への吻合した。

同所性肝移植とは異なり、異所性肝移植の際に何肝外性の相が存在しない。吻合はいつ高圧なく行うことができる。また、異所性の位置に、移動絞りによる干渉は存在しない。さらに、受信者の門脈、それによって小腸、脾臓、膵臓、胃の静脈混雑を避け、クランプされていません。

私たちは、グラフト微小循環、形態と機能に関する良好な長期結果を得た。ネイティブ肝臓が再生している間、PVA規制流れと20 HALTが確実に急性肝不全フェーズを埋めることができます。15

PVA規制流れとHALTですnは革新的な技術、比較的容易な確立する。このモデルは、肝再生およびインター肝競争と門脈動脈化、門脈過灌流とポータル血流調節に今後の研究を可能にします。20、21

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Disclosures

すべての著者は競合する利益を宣言しません。

Acknowledgments

この研究は、「ドイツ学術振興」(DFG)によって資金を供給された。 K. SchleimerはNRW州のリセマイトナー科学省のフェローシップや研究によってサポートされていました。私たちは彼女の優れた編集支援のため夫人メアリー·ジョアンBlümichに感謝したいと思います。博士マリアKokozidouはフレゼニウス2011_A61から融資された。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Braided Silk black 7-0  Ethicon Products 892100
Vicryl 3-0 Ethicon Products J285G
Vicryl 4-0 Ethicon Products J284G
Ethilon 8-0 Ethicon Products 1714G
Ethilon 10-0 Ethicon Products 7770G
Vasofix safety 14G B Braun 2758853
Vasofix safety 20G B Braun 2758818
2 French (0.012”/0.3 mm ID x 0.025”/0.6 mm OD) x 24”/60 cm polyurethane catheter Access technologies a division of Norfolk Medical, Inc., Illinois, USA CNC-2P
HTK solution, Custodiol Dr. Franz Köhler Chemie GmbH, Alsbach-Hähnlein, Germany
Isofluorane 5 % Any genericon
Heparin Any genericon
0.9% saline Any genericon
Buprenorphine Any genericon

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References

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