نحن تصف طريقة فيفو السابقين نضح الجهاز الطعوم الكبد الإنسان في درجة حرارة subnormothermic (21 ° C).
There is currently a severe shortage of liver grafts available for transplantation. Novel organ preservation techniques are needed to expand the pool of donor livers. Machine perfusion of donor liver grafts is an alternative to traditional cold storage of livers and holds much promise as a modality to expand the donor organ pool. We have recently described the potential benefit of subnormothermic machine perfusion of human livers. Machine perfused livers showed improving function and restoration of tissue ATP levels. Additionally, machine perfusion of liver grafts at subnormothermic temperatures allows for objective assessment of the functionality and suitability of a liver for transplantation. In these ways a great many livers that were previously discarded due to their suboptimal quality can be rescued via the restorative effects of machine perfusion and utilized for transplantation. Here we describe this technique of subnormothermic machine perfusion in detail. Human liver grafts allocated for research are perfused via the hepatic artery and portal vein with an acellular oxygenated perfusate at 21 °C.
زرع الكبد هو العلاج العلاجية الوحيدة لعشرات الآلاف من المرضى الذين يعانون من أمراض الكبد في نهاية المرحلة. لتسهيل زرع ناجحة، والحفاظ الأمثل للكبد من وقت شراؤها من الجهات المانحة حتى الوقت هو مزروع في المتلقي هو ضروري لمنع التدهور السريع للالكسب غير المشروع. يسمى المعيار الحالي للحفاظ على الكبد التخزين البارد ثابت ': يتم تبريد الكبد في محلول الحفاظ على الجليد الباردة، مما يقلل من عملية التمثيل الغذائي في الكبد وتباطؤ الآثار الضارة للنقص التروية. على الرغم من أن سمحت هذه التقنية التخزين الباردة لزرع ناجحة، أجهزة نوعية هامشية مثل أجهزة DCD التي تضررت من نقص التروية دافئ أو إظهار تنكس دهني المريض أدنى نواتج 1. وهناك مجموعة متنامية من الأدلة على أن فيفو السابقين نضح الجهاز الطعوم الكبد باعتبارها المحافظة طريقة بديلة يمكن أن يحتمل ايمتثبت نتائج لهذه الأجهزة هامشية 2،3.
زراعة كبد قد يصبح ضحية لنجاحه. ويشار أكثر بكثير المرضى لزرع كبد من هناك المتاحة، والآلاف يموتون على قائمة الانتظار في الولايات المتحدة كل عام. وبالنظر إلى واقع نقص الكبد المانحة وزيادة استخدام الطعوم الكبد من نوعية دون المستوى الأمثل للمستفيدين المحتاجين، ويقام على نطاق واسع أن فيفو السابقين نضح الجهاز الطعوم الكبد قبل الزرع يبشر نقلة نوعية في زراعة الكبد. كان هناك زيادة ملحوظة في مصلحة الأبحاث في هذا الموضوع في السنوات الأخيرة 4-8. في مختلف المراكز الأوروبية وأمريكا الشمالية جعلت آلة منخفض الحرارة نضح وقد تم مؤخرا تطبيق السريرية مقدمة 8 و سوي الحرارة آلة نضح في درجات حرارة الفسيولوجية للكبد الإنسان التخلص منها ويتم ترجمتها إلى الاستخدام السريري فضلا 9.وقد أدى تطوير واسعة لوضع بروتوكولات مختلفة، في حين يحدد التحسين المستمر نضح الأمثل معلمات 10-12. زاد استخدام الطعوم ذات جودة هامشية أكثر من 10 أضعاف خلال العقد الماضي (13). بالمقارنة مع الوضع الحالي للحفاظ على الكبد (التخزين البارد ثابت)، فيفو السابقين نضح الجهاز يوفر العديد من الفوائد المحتملة، ينتج كل منها في التوسع تشتد الحاجة إليها من حوض السباحة الجهاز ويحتمل أن ينخفض في حدوث مضاعفات ما بعد الزرع. على وجه الخصوص، ومضاعفات المرارية التي يعاني منها حاليا الطعوم الكبد ذات جودة الأمثل بعد الزرع لا تزال قضية كبيرة 14-18.
نضح الجهاز في الظروف subnormothermic يوفر نافذة زمنية لتقييم وظيفة الكسب غير المشروع بموضوعية لصلاحيتها للزراعة 19. في الوقت الذي يجري perfused لالكبد في دائرة خارج الحي، فإن كلا من سائل الإرواء لالثانية الصفراء المنتجة خلال نضح يمكن أخذ عينات لقياس علامات على وظيفة الجهاز. وبهذه الطريقة "خطر شديد" كبد التي يتم التخلص منها لزرع بموجب المعايير الحالية يمكن تقييمها بشكل موضوعي لمدى ملاءمتها للزراعة. يحتمل أن يسمح تقييم الجدوى للعديد من هذه الأجهزة لاستخدامها للزرع. فائدة قوية بنفس القدر من الجهاز نضح هي إصلاح وتحسين الكبد التي تضررت من دافئ / نقص التروية الباردة. يتم استنفاد ATP بسرعة كبيرة خلال الحار والبارد لاحق نقص التروية، ويمكن repleted خلال الفترة من الجهاز نضح قبل زرع الكبد 20. الكبد، مع مخازن الطاقة والتمثيل الغذائي الدولة تتجدد، وشروطا مسبقة وأفضل استعدادا لمواجهة الآثار الضارة للإصابة ضخه بعد الزرع في المتلقي.
يصف هذا العمل وسيلة لخارج الحي نضح الجهاز من غراف الكبد البشريTS في المختبر، والتي سوف تكون مفيدة للباحثين الذين يرغبون في الدراسة كل من تقنية والآثار المفيدة للخارج الحي الجهاز الارواء. علينا الاستفادة من كبد المانحة الإنسان التي تم رفض للزرع ثم يتم تخصيص لأغراض البحث.
وتتضمن تقنية المشتريات الكبد القياسية دافق الشرايين الموقع من الكبد التالية الأبهر عبر لقط في الدماغ متبرعين متوفين (DBD) أو بعد اعتقال الدورة الدموية في الدورة الدموية المانحين الموت (DCD)، وصفت في مزيد من التفاصيل في أي مكان آخر في 20. بالإضافة إلى ذلك، يتم تبريد الكبد خلال الشراء عن طريق ملء تجويف البطن المتبرع مع الثلج. تفضيلات حل دافق تختلف بين المناطق، مع غالبية المشتريات باستخدام جامعة ويسكونسن أو الحامض الأميني التربتوفان-كيتوغلوتارات (HTK) حل. وتدفق الجدول الخلفي إضافي من الوريد البابي يحسن الغسل من الدم المتبقي. وغالبا ما تقوم كبد ترك سور جزء الأبهرالتقريب الجذع الاضطرابات الهضمية. هو قطعي المرارة، ويستنشق الصفراء، ويتم مسح القناة الصفراوية. يتم تعبئتها من كبد في أكياس معقمة تحتوي على حل الحفاظ على الجليد الباردة وتنقل في صناديق معينة أو مبردات. للحصول على نتائج تمثيلية الحارة والباردة الوقت نقص التروية ينبغي أن تقتصر على 60 دقيقة و 12 ساعة، على التوالي. وعلى الرغم من الفحص المصلي روتيني لمسببات الأمراض المعدية، ويجب اتخاذ الاحتياطات القياسية عند تسليم بالأعضاء البشرية، وعينات تم الحصول عليها من الأعضاء البشرية، وأية منتجات النفايات.
هنا يصف بروتوكول subnormothermic نضح الجهاز باستخدام جهاز نضح الكبد متاحة تجاريا. استخدام مثل هذا الجهاز يسمح للمزيد من الترجمة السريعة لإعداد سريرية وعبر التحقق من صحة بروتوكولات مختلفة وإعدادات الجهاز بين المجموعات البحثية ومراكز زرع.
في محاولة لاستعادة كبد أصيبوا خلال نقص التروية قمنا بتطوير نظام SNMP التي يمكن استخدامها بعد فترة من التخزين البارد. Subnormothermic نضح الجهاز يقدم بديلا صالحا للتخزين البارد التقليدية، فضلا عن طرائق آلة نضح منخفض الحرارة وسوي الحرارة. وتوجد العديد من أنظمة مختلفة؛ كل توفر مزايا وعيوب مختلفة 3،9،20. SNMP تسمح لنضح دون حاملة الأكسجين، ومطالب الأكسجين التمثيل الغذائي في 21 والتقى ° C بواسطة الأوكسجين النشط للسائل الإرواء.
وعلى الرغم من انخفاض في ظل ظروف subnormothermic، والتمثيل الغذائي هو كبير ويتطلب دعم حل نضح الغنية بالمغذيات. الحلول نضح التقليدية، مثل حل الجهاز نضح Belzer، هي الحد الأدنى عموما في تكوين ومصممة لنضح البارد. وقد ويليامز المتوسطة E المستخدمة كوسيلة الثقافة الكبدية لسنوات عديدة، ويحتوي جomponents التي هي حقوق عالمية لدعم وظيفة الخلوية، ولا سيما في ظل الظروف الدافئة خارج الحي.
القياسات التي أجريت خلال آلة نضح هي تعكس وظيفة الجهاز. المعلمات ملاحظتها مباشرة مثل إنتاج الصفراء وامتصاص الأوكسجين هي القياسات في الوقت الحقيقي التي يمكن استخدامها لتقييم الكبد ما قبل الزرع. وبالمثل، علامات الإصابة الخلوية ونقص التروية (K +، وإطلاق سراح اللاكتات) يمكن قياسها بشكل مباشر في حل نضح ويمكن أن تكون مؤشرا على وظيفة الجهاز 20. مع تطور التكنولوجيا آلة نضح أبعد من ذلك وتحقق التطبيق السريري أكثر انتشارا، العلاقات المتبادلة بين دقيقة خارج الحي وظيفة ونتائج سريرية يمكن إجراء وسيكون المعلمات نضح مفيدا في مساعدة القرارات لزرع كبد أو رفض ذات جودة هامشية. وعلاوة على ذلك، ونقطة من الرعاية الأدوات التحليلية مسبقا، وتحليل أكثر تطورا تصبح متاحة مباشرة خلال آلة perfuسيون 21.
في هذا العمل وتبين لنا أن كبد ويمكن دعم في النظام SNMP مع الحد الأدنى من إصابة في الكبد والأنسجة التي تعكسها وإطلاق ALT. هو أفضل ينعكس الانتعاش وظيفية من الكبد عن طريق ATP، وهو ما ثبت لربط لقابلية الكبد ويوحي بقوة للنجاح زرع في النماذج الحيوانية 22. سيكون خارج الحي والانتعاش قبل زرع الطعوم الكبد تسمح توسعا كبيرا من الجهات المانحة تجمع الكبد، وتصحيح التفاوت بين العرض والطلب من كبد المانحة في الزرع.
The authors have nothing to disclose.
بتمويل من المعاهد الوطنية الأميركية للصحة (يمنح R01EB008678، R01DK096075، R01DK084053، R00DK088962 وF32 DK103500)، مشروع CIMIT رقم 12-1732 والمستشفيات Shriners للأطفال ومن المسلم به بامتنان. ونود أن نعترف بامتنان الضفة نيو انغلاند الجهاز لدعم هذا العمل.
Liver Assist perfusion device | Organ Assist B.V. | Liver Assist | |
Liver Assist disposable set | Organ Assist B.V. | Liver Assist disposable | |
Williams’ Medium E | Sigma | W1878–6x500ml | |
Insulin | Eli Lilly & Co | Humulin R U-100 | |
Penicillin/Streptomycin 5,000 U/ml | Life Technologies | 15070-063 | |
L-glutamine | Invitrogen | 25030-156 | |
Hydrocortisone | MGH pharmacy | 7750500 | |
Carbogen gas tank 95% O2/5% CO2 | Airgas | ZO2OX9522000043 | |
Specialty gas regulator | Airgas | Y11244D580 | |
Lactated Ringer’s solution | Baxter | 2B2324X | |
10% neutral buffered formalin | Fischer Scientific | 316-155 | |
Toothed Adson forceps | Roboz | RS-5234 | |
Debakey tissue forceps, 7.75”, 2.25 mm | Roboz | RS-7562 | |
Metzenbaum Scissors 7" Curved SureCut Tungsten | Roboz | RS-6965SC | |
Castroviejo Needle holder 5.5–7” | Fine Science Tools | 12565-14 | |
0 blackbraided silk sutures | Ethicon | SA66G | |
4-0 nylon suture, Nurolon RB1 | Ethicon | C554D | |
Blood gas analysis machine | Siemens | RapidPoint 500 | |
Balance scale | Cole Parmer | EW-10000-12 | |
Pressure display box | Medtronic | 66000 | |
Disposable pressure display sets | Medtronic | 61000 | |
Handheld thermocouple thermometer and probe | Cole Parmer | EW-91500-04 and EW-08516-55 | |
Acorn-tipped vessel cannula, 4 mm | Medtronic | 30005 | |
Irrigation set flush tubing | Hospira | 06543-01 | |
Mixing bowl, 4L | Cole Parmer | EW-07300-40 |