Wir haben ein Modell entwickelt, um Komplikationen im Zusammenhang mit der normothermen Ex-situ-Perfusion zu reduzieren und die sichere Konservierungszeit für Spenderherzen zu erhöhen. Im Vergleich zu den alternativen Tiermodellen ist dieses Modell einfach und kostengünstig und kann von einem einzigen Versuchsleiter durchgeführt werden. Dieses Modell kann nützlich sein, um die langfristige Wirksamkeit pharmakologischer und genetischer Interventionen an den Spenderherzen nach Transplantationen zu testen.
Der chirurgische Eingriff erfordert mikrochirurgisches Geschick. Der Schlüsselfaktor für den Erfolg dieses Modells besteht darin, die im Manuskript beschriebenen kritischen Schritte zu üben und sich darauf zu konzentrieren. Bauen Sie zunächst die Langendorff-Apparatur zusammen, einschließlich des Oxygenators, der Pumpe und der Perfusionsleitungen.
Füllen Sie den Perfusionskreislauf mit 20 Millilitern Kochsalzlösung und lassen Sie ihn zirkulieren, bis er mit Eigenblut gefüllt ist. Bei der anästhesierten Spenderratte wird ein 7 Zentimeter langer Bauchschnitt in der Mittellinie und dann bilaterale Schnitte von 3 Zentimetern vom Processus xiphoideus bis zum mittleren Schlüsselbein vorgenommen. Entfernen Sie das Fell aus dem Brustbereich.
Injizieren Sie 1.000 internationale Einheit Heparin, gelöst in 0,3 Milliliter isotonischer Kochsalzlösung, durch die untere Hohlvene mit einer 1-Milliliter-Spritze. Stoppen Sie Blutungen aus dem Nadelloch, indem Sie es vorsichtig mit einem Wattestäbchen zusammendrücken. Führen Sie einen 5-französischen Oberschenkelkatheter in die Bauchschlagader ein. Stellen Sie sicher, dass die Katheterspitze den Aortenbogen erreicht, und bestätigen Sie die Katheterposition, indem Sie die ungefähre Länge des eingeführten Teils des Katheters bestimmen.
Entnehmen Sie etwa 10 Milliliter Blut über den Katheter, der in die Bauchaorta eingeführt wird. Schließen Sie die Perfusionsleitung der kardioplegikerischen Lösung an den Bauchkatheter an und beginnen Sie mit der Verabreichung der kardioplegikerischen Lösung mit der Spritzenpumpe mit einer Rate von 800 Millilitern pro Stunde. Öffnen Sie die Brusthöhle vom Zwerchfell aus und schneiden Sie die untere Hohlvene in der Nähe des Zwerchfells durch, um eine ventrikuläre Dehnung zu verhindern.
Schneiden Sie die Rippen beidseitig entlang der Brustwirbelsäule bis zum Brusteingang. Reflektieren Sie die mobilisierte ventrale Brustwand überlegen mit einer Mückenzange. Nach der Verabreichung der gesamten kardioplegikerischen Lösung isolieren Sie den Aortenbogen vom umgebenden Gewebe und präparieren ihn vorsichtig direkt unterhalb der linken Schlüsselbeinarterie.
Durchtrennen Sie die Arteria brachiocephalica und die Arteria carotis communis communis an einer entfernten Position, wobei die längeren Stümpfe des Aortenbogens für eine einfache Handhabung während der Aortenkanülierung belassen werden. Dann durchtrennen Sie die Hauptschlagader der Pulmonalarterie so nah wie möglich an der Bifurkation. Die obere Hohlvene und die untere Hohlvene vorsichtig mit 5-0-Seidennähten ligieren, um eine Obstruktion des rechten Vorhofs und der Koronarsinus zu verhindern.
Bedecken Sie den linken Rand des Thorax mit nasser Gaze, legen Sie das Herz darauf und ziehen Sie die Ligaturen der oberen Hohlvene und der unteren Hohlvene vorsichtig zurück, um das Hilum freizulegen. Ligatieren Sie die Vena pulmonalis und Azygos zusammen mit einer 5-0 Seidennaht. Durchtrennen Sie das Gewebe dorsal der Ligatur und extrahieren Sie das Herz.
Wiegen Sie das Herz, nachdem Sie es auf Verletzungen untersucht haben. Ersetzen Sie den mit Kochsalzlösung angesaugten Kreislauf durch eine Blutansaugung und starten Sie die Perfusion mit einer Durchflussrate von zwei bis drei Millilitern pro Minute, so dass das Perfusat aus der Kanülenstelle austreten kann, um alle Luftblasen zu entfernen. Stellen Sie nach dem Platzieren der permanenten Ligatur sicher, dass sich das Herz innerhalb weniger Sekunden zusammenzieht und innerhalb von 60 Sekunden einen normalen Rhythmus erreicht.
Ein mittlerer Perfusionsdruck von 55 bis 65 Millimetern Quecksilbersäule mit einer koronaren Flussrate von drei bis vier Millilitern bei 37 Grad Celsius deutet auf eine ausreichende Durchblutung hin. Entnehmen Sie 0,15 Milliliter Blut aus dem Reservoir und überprüfen Sie die Blutgasanalyse zu Beginn der Perfusion und danach alle 20 Minuten. Verabreichen Sie nach 120 Minuten Perfusion drei Milliliter Custodiol durch die Spritzenpumpe mit einer Rate von 250 Millilitern pro Stunde, um das Herz zum Stillstand zu bringen.
Führen Sie die Mittellinien-Laparotomie durch und führen Sie einen Retraktor ein, um die Bauchhöhle zu erweitern. Mobilisieren Sie die Bauchorgane auf der linken Seite des Empfängers mit Wattestäbchen, um Platz für den Eingriff zu schaffen. Mobilisieren Sie mit einem Operationsmikroskop mit 10-facher Vergrößerung den Zwölffingerdarm und das proximale Jejunum durch stumpfe Dissektion mit Wattestäbchen.
um die Bauchschlagader und die untere Hohlvene freizulegen. Legen Sie 5-0 Seidenligaturen auf die mesenterialen Äste der kranialen und kaudalen Seite der großen Gefäße. Heben Sie die Bauchgefäße an und koagulieren oder ligieren Sie die Lendenäste mit 5-0 Seidennähten.
Denken Sie daran, die Hodenarterien und -venen zu schonen und sie nicht abzuklemmen. Verwenden Sie Ligaturen, um die Gefäße anzuheben, und positionieren Sie die Mikroklemmen an den Mesenterialästen, der kaudalen und kranialen Seite der großen Gefäße, um den Blutfluss an der Anastomosenstelle zu stoppen. Punktieren Sie die Aorta mit einer 27-Gauge-Nadel und verlängern Sie den Schnitt mit einer Mikroschere auf eine Länge, die gleich oder etwas größer als die Öffnung der aufsteigenden Aorta des Spenders ist.
Machen Sie einen Längsschnitt der unteren Hohlvene auf die gleiche Weise wie bei der Aortotomie, aber drei Millimeter näher an der kaudalen Seite als an der Aorteninzision. Beginnen Sie mit der Anastomose, platzieren Sie das Spenderherz auf der rechten Seite des Bauches des Empfängers und befestigen Sie die aufsteigende Aorta des Spenders mit einem einfachen unterbrochenen Stich an der Schädelecke des Längsschnitts an der Bauchschlagader des Empfängers. Verschieben Sie das Herz auf die linke Seite des Bauches des Empfängers und führen Sie die Anastomose der aufsteigenden Aorta des Spenders mit der Bauchschlagader des Empfängers durch, wobei Sie eine laufende 9-0-Polypropylennaht verwenden.
Fixieren Sie die Spenderpulmonalarterie an der unteren Hohlvene mit zwei unterbrochenen Nähten an den kaudalen und kranialen Ecken des Längsschnitts. Nach Beendigung der Anastomose entfernen Sie die kaudale Klemme und die kraniale Klemme. Um eine ausreichende Hämostase zu gewährleisten, werden die Bauchorgane mäanderartig ersetzt und die Schichten des Bauchschnitts mit kontinuierlichen 5-0-Polypropylennähten verschlossen.
Die Parameter, die zur Beurteilung der Lebensfähigkeit des Herzens während der Ex-situ-Perfusion verwendet werden, wie Laktat, Kalium und mittlerer Aortendruck, sind in dieser Abbildung dargestellt. Hier verringerte die Verwendung der normothermen Ex-situ-Konservierung die ischämische Gesamtzeit von sechs erfolgreichen Fällen auf 46,2 plus-minus 4,7 Minuten, während die gesamte außerkörperliche Zeit 166,2 plus-minus 4,7 Minuten betrug. Die Entnahme des Herzens aus dem Spender und die Vorbereitung auf die Ex-situ-Perfusion und die heterotope Transplantation dauerten 5,8 plus-minus 1,3 Minuten.
Die Gesamterfolgsrate der Operation betrug 70% und die mittlere Anastomosenzeit der sechs erfolgreichen Fälle betrug 38,4 plus-minus 3,4 Minuten. Die elektrophysiologische Leistung des Spenderherzens vor der Entnahme und nach der Implantation ist in dieser Abbildung dargestellt. In allen Experimenten nahm die Herzfrequenz unmittelbar nach der Implantation signifikant ab, erholte sich aber schließlich im Laufe der Zeit.
Das makroskopische und mikroskopische Erscheinungsbild des Spenderherzens vor normothermer ex-situ Konservierung, nach normotherm ex-situ Konservierung und nach zwei Stunden heterotoper Implantation sind hier dargestellt. Bei diesem Verfahren ist es wichtig, genügend Blut für die Durchblutung zu entnehmen, die Aorta vorsichtig zu durchtrennen, ohne den aufsteigenden Teil zu beschädigen, und die physiologischen Parameter während der Konservierung genau zu beobachten. Nach diesem Verfahren können wir die Wirksamkeit neuartiger Konservierungslösungen und die Immunantwort des Empfängers auf neu eingeführte Konservierungsmethoden testen.
Mit der Kombination von ex-situ-Perfusion und heterotoper Transplantation sind wir in der Lage, neuartige Techniken durch verlängerte Konservierungszeit zu untersuchen und die langfristigen Auswirkungen auf die Immunantwort des Empfängers zu beobachten.
