Kardiale Belastung mit passiver linksatrialer Druckbeaufschlagung und passiver Nachlast für die Transplantatbeurteilung

Zusammenfassung

Das Protokoll beschreibt ein porzines ex vivo Herzperfusionssystem, bei dem die direkte Belastung des linken Ventrikels als Beurteilungstechnik für die Gesundheit des Transplantats dienen kann und gleichzeitig eine ganzheitliche Bewertung der Transplantatfunktion ermöglicht. Es wird auch eine Diskussion des Systemdesigns und möglicher Bewertungsmetriken gegeben.

Zusammenfassung

Die ex vivo maschinelle Perfusion oder normotherme maschinelle Perfusion ist eine Konservierungsmethode, die im Bereich der Transplantation große Bedeutung erlangt hat. Trotz der immensen Möglichkeiten zur Beurteilung aufgrund des schlagenden Zustands des Herzens hängt die derzeitige klinische Praxis von begrenzten metabolischen Trends für die Transplantatbewertung ab. Hämodynamische Messungen, die an der linksventrikulären Belastung gewonnen werden, haben aufgrund ihres Potenzials als objektive Bewertungsparameter in der Branche große Aufmerksamkeit erregt. In der Tat bietet dieses Protokoll eine einfache und effektive Möglichkeit, Belastungsfähigkeiten in etablierte Langendorff-Perfusionssysteme durch einfaches Hinzufügen eines zusätzlichen Reservoirs zu integrieren. Darüber hinaus wird die Machbarkeit des Einsatzes einer passiven linksatrialen Druckbeaufschlagung zur Belastung demonstriert, ein Ansatz, der unseres Wissens bisher noch nicht demonstriert wurde. Ergänzt wird dieser Ansatz durch eine passive Windkessel-Base-Afterload, die als Compliance-Kammer fungiert, um die Myokardperfusion während der Diastole zu maximieren. Schließlich wird die Fähigkeit hervorgehoben, funktionelle Metriken während der kardialen Belastung, einschließlich des linksventrikulären Pulsdrucks, der Kontraktilität und der Entspannung, zu erfassen, um Defizite in der kardialen Transplantatfunktion nach längeren Konservierungszeiten (˃6 h) aufzudecken.

Einleitung

Die orthotope Herztransplantation ist der derzeitige Goldstandard in der Behandlung von Herzinsuffizienz im Endstadium¹. Leider ist das Feld durch einen schweren Spendermangel erheblich eingeschränkt, was dazu führt, dass jedes Jahr nur 2.000 Herztransplantationen durchgeführt werden, obwohl über 20.000 Menschen von dem lebensrettenden Verfahren profitieren würden². Es wird erwartet, dass sich dieser Organmangel noch verschlimmern wird, da die Prävalenz von Herzinsuffizienz allein in den Vereinigten Staaten bis 2030 voraussichtlich 8 Millionen Menschen übersteigen^{wird 3....}

Protokoll

Diese Studie wurde in Übereinstimmung mit dem Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC), dem Massachusetts General Hospital und den Tierrichtlinien von Jove durchgeführt. Die Herzen (170 - 250 g) wurden von Yorkshire-Schweinen (30 - 35 kg, Alter 3-4 Monate, gemischtes Geschlecht) unter Verwendung eines Spendemodells nach Hirntod entnommen und vor der Verladung 6 h lang retrograd perfundiert (Langendorff). Alle Transplantate wurden während der Instrumentierung einer kalten Ischämiezeit von ca. 1 h ausgesetzt.

1. Systemdesign

1. Vergewissern Sie sich, dass das System aus ei....

Diskussion

Die normothermische maschinelle Perfusion ist eine leistungsstarke Modalität zur Organkonservierung und -bewertung, die durch die Erweiterung des Spenderpools von Erwachsenenherzen einen großen Einfluss auf den Bereich der Herztransplantation hatte³⁶. Diese Erweiterung ist das Ergebnis der Möglichkeit, derzeit einen kleinen Pool von Herzen zu nutzen, die bisher als ungeeignet für eine Transplantation galten. Die normothermische maschinelle Perfusion bewahrt He.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
4- way Stopcock	Smiths Medical	MX9341L
4-0 Prolene sutures	Ethicon	8711
5-0 Suture	Fine Scientific Tools	18020-50
Aortic Connector	VentriFLO Inc		Custom Made
Aortic root cannula	Medtronic Inc	10012
Bovine Serum Albumin	Sigma	A7906
Calcium Chloride	Sigma	C7902
Cell Saver	Medtronic Inc	ATLG
Cell Saver cartridges	Medtronic Inc	ATLS00
Dextran	Sigma	31389
EKG epicardial leads	VentriFLO Inc		Custom Made
Equipment stand and brackets	VentriFLO Inc		Custom Made
External Pace maker	Medtronic Inc	5392
Falcon High Clarity 50mL conical tubes	Fisher Scientific	14-432-22
Flow Probes	TranSonic Sytems inc	1828
Heparin sodium Injection	Medplus	G-0409-2720-0409-2721
Hollow fiber oxygenator and Venous  Resevior	Medtronic Inc	BBP241	Affinity Pixie, 1L
HTP 1500  Heat Therapy Pump	HTP	6826619
Insulin	Humulin R		MGH Pharmacy
Iworx Data Acquisition System	Iworx	IX-RA-834
Krebs-Henseleit Buffer	Sigma	K3753
Leukocyte Filter	Haemonetics	SB1E
Organ Chamber	VentriFLO Inc		Custom Made
Pacing Wires Biopolar	Medtronic Inc	6495
Penicillin-Streptomycin	ThermoFisher Scientific	15140122
Pressure Trasnducers	Iworx	BP100
Pulsatile Pump	VentriFLO Inc	2100-0270
PVC Tubing	Medtronic Inc	HY10Z49R9
Right Angle Metal Tip Cannula 20F	Medtronic Inc	67318
Sodium Bicarobonate	Sigma	5761
Standard PHD ULTRA CP Syringe Pump	Harvard Aparatus	88-3015
Tourniquet kit 7in	Medtronic Inc	79006
Transonic Flow box	TranSonic Sytems Inc	T402
Venous Resevior	Medtronic Inc	CB841	Affinity Fusion, 4L
WIndKessel Bag	VentriFLO Inc		Custom Made
Y adapter	Medtronic Inc	10005