我们开发了一个模型来减少与常温非原位灌注相关的并发症,并增加供体心脏的安全保存时间。与其他动物模型相比,该模型简单且具有成本效益,并且可以由单个实验者执行。该模型可用于测试药物和遗传干预对移植后供体心脏的长期有效性。
外科手术需要显微外科技术。在这个模型中取得成功的关键因素是实践并专注于手稿中概述的关键步骤。首先,组装朗根道夫设备,包括氧合器、泵和灌注管路。
用20毫升盐水溶液填充灌注回路,并循环直至用自体血灌注。在麻醉的供体大鼠上,做一个7厘米的中线腹部切口,然后从剑突到锁骨中部测量3厘米的双侧切口。从胸部区域取下毛皮。
使用1毫升注射器通过下腔静脉注射1,000国际单位肝素溶解在0.3毫升等渗盐水中,用棉签轻轻压缩针孔以阻止针孔出血。将 5 法式股骨导管插入腹主动脉。确保导管尖端到达主动脉弓,并通过评估导管插入部分的大致长度来确认导管位置。
通过插入腹主动脉的导管收集约10毫升血液。将心脏停搏溶液灌注管线连接到腹导管,并以每小时800毫升的速度用注射泵开始心脏停搏溶液给药。从横膈膜打开胸腔,切开靠近横膈膜的下腔静脉,以防止心室扩张。
沿胸椎双侧切肋骨,直至胸廓入口。用蚊钳向上反射活动腹侧胸壁。给药所有心脏停搏液后,将主动脉弓与周围组织隔离,并小心地将其解剖在左锁骨下动脉下方。
横断头臂动脉,左颈总动脉位于远处位置,留下主动脉弓较长的残端,以便在主动脉插管期间易于处理。然后将主肺动脉横断面尽可能靠近分叉处。用5-0丝线小心地结扎上腔静脉和下腔静脉,防止右心房和冠状窦阻塞。
用湿纱布覆盖胸部左缘,将心脏放在其上,轻轻缩回上腔静脉和下腔静脉结扎,露出肺门。用5-0丝线将肺静脉和无齐静脉结扎在一起。切断结扎处的组织背侧并提取心脏。
检查心脏是否有任何伤害后称量心脏。用血液灌注代替盐水灌注回路,并以每分钟两到三毫升的流速开始灌注,让灌注液从插管部位泄漏以去除任何气泡。放置永久性结扎后,确保心脏在几秒钟内开始收缩,并在 60 秒内达到正常节律。
平均灌注压力为 55 至 65 毫米汞柱,37 摄氏度时冠状动脉流速为 3 至 4 毫升,表明灌注充分。从储液器中收集0.15毫升血液,并在灌注开始时和此后每20分钟检查一次血气分析。灌注120分钟后,以每小时250毫升的速度通过注射泵给予三毫升的Custodiol,以停止心脏。
进行中线剖腹手术并插入牵开器以扩大腹腔。使用棉签将腹部器官移动到受体的左侧,为手术腾出空间。利用10倍放大倍率的手术显微镜,通过用棉签钝性解剖来调动十二指肠和近端空肠。
暴露腹主动脉和下腔静脉。将5-0丝结扎放在主要血管的颅侧和尾侧的肠系膜分支上。抬高腹部血管,用 5-0 条丝线凝固或结扎腰支。
切记要放过睾丸动脉和静脉,不要夹住它们。使用结扎器抬起血管并将微夹定位在大血管的肠系膜分支、尾部和颅侧,以阻止吻合部位的血流。使用27号针刺穿主动脉,并用微型剪刀将切口拉长至等于或略大于供体升主动脉开口的长度。
以与主动脉切开术相同的方式对下腔静脉进行纵向切口,但与主动脉切口相比,使其更接近尾侧三毫米。开始吻合,将供体心脏放在受者腹部的右侧,并在纵向切口的颅角用一根简单的断针将供体升主动脉连接到受体的腹主动脉上。将心脏移动到受者腹部的左侧,并使用运行的9-0聚丙烯缝合线将供体的升主动脉与受体的腹主动脉进行吻合。
将供体肺动脉固定在下腔静脉上,在纵向切口的尾角和颅角处进行两次间断缝合。吻合完成后,取下尾夹和颅夹。确保足够的止血,以蜿蜒的方式更换腹部器官,并使用连续的5-0聚丙烯缝合线关闭腹部切口的层。
用于评估非原位灌注期间心脏活力的参数,如乳酸、钾和平均主动脉压,如图所示。在这里,使用常温离位保存将6例成功病例的总缺血时间减少到46.2正负4.7分钟,而总出体时间为166.2正负4.7分钟。从供体中提取心脏以及准备异位灌注和异位移植所需的时间为5.8正负1.3分钟。
手术总成功率为70%,6例成功病例平均吻合时间为38.4正负3.4分钟。该图显示了供体心脏在获取之前和植入后的电生理性能。在所有实验中,植入后心率立即显着下降,但最终会随着时间的推移而恢复。
这里显示了正常变位保存前、正常温原位保存后和异位植入两小时后供体心脏的宏观和微观外观。在进行此过程时,重要的是要取足够的血液进行灌注,小心地切开主动脉而不损坏升序部分,并在保存过程中密切观察生理参数。按照这一程序,我们可以测试新型保存溶液的有效性以及受体对新引入的保存方法的免疫反应。
通过非原位灌注和异位移植的结合,我们能够通过延长保存时间来研究新技术,并观察对受体免疫反应的长期影响。