JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

השתל המורכב של vascularized מציע יתרונות משנים חיים לנמעני ההשתלה, אך הגורמים הביולוגיים לדחיית השתל והעיקור נשארים ברורים לקוי. המודל הכירורגי מכרסם הציג כאן מציע המודל הרלוונטי קלינית של השתלת, המאפשר לחוקרים להעריך את אירועי דחייה ואסטרטגיות טיפוליות פוטנציאליות כדי למנוע את התרחשותן.

Abstract

השתלת ואסיקלבית (VCA) היא שדה חדש יחסית בניתוח השיחזור. הישגים קליניים ב VCA האנושית כוללים השתלות יד ופנים, לאחרונה, קיר הבטן, הרחם, השתלות אורואיברי. התוצאות הפונקציונליות חרגו מציפיות ראשוניות, ורוב הנמענים נהנים מאיכות חיים משופרת. עם זאת, כאשר התנסות קלינית מצטברת, יש לטפל בדחייה כרונית ובסיבוכים מדיכוי החיסוני. במקרים רבים שבהם השתלים נכשלו, הפתולוגיה הסיבתי הייתה איסכמי ואסקולופתיה. המנגנונים הביולוגיים של הדחייה החריפה והכרונית הקשורים ל-VCA, בעיקר לאיסכמי האנקולוטיה, הם תחומים חשובים של מחקר. עם זאת, בשל מספר קטן מאוד של חולי VCA, הערכה של מנגנונים מוצעים ממוען טוב יותר במודל ניסיוני. קבוצות מרובות השתמשו במודלים לבעלי חיים כדי לטפל בכמה מהשאלות הרלוונטיות שאינן פתורות בדחיית VCA ו-vasculopathy. בספרות מתוארות מספר עיצובים הכרוכים במגוון מינים. כאן אנו מציגים מודל הנחודש של VCA הטרולנושא המפרק האוסטאופהאיבר בתוך החולדה כי ניתן לעשות שימוש עבור מחקר VCA טרנסמטריקה. מודל זה מאפשר הערכה טורית של השתל, כולל ביופסיות ושיטות דימות שונות, תוך שמירה על רמה נמוכה של תחלואה.

Introduction

ניתוח שחזור לאובדן הרקמות הקטסטרופלי מקטיעה, פציעות הפיצוץ, ממאירות ופגמים מולדים מוגבלים על-ידי זמינות הרקמה מהמטופל והתחלואה הנוספת הנגרמת באתר התורם. במקרים מסוימים, כגון נפגעי כוויות או מארזים מרובע, רקמות קיימא עבור שחזור אינו זמין מהמטופל. בשנת 1964 בוצעה השתלת היד המודרנית הראשונה באקוודור. אמנם זו היתה הצלחה טכנית, דיכוי חיסוני זמין בזמן לא היה מספיק כדי למנוע דחייה, והשתל אבד בתוך פחות מ 3 שבועות1. ב 1998 ו 1999, השתלת היד הראשונה בעידן המודרני של דיכוי חיסוני בוצעו בליון, צרפת2 ו לואיוויל, קנטאקי, ארה ב3. בפעם הראשונה, מנתחים שיקומיים. יכולים להחליף כאילו השתלת פנים בוצעה לראשונה ב 20054, ומספר שתלי vca אחרים נמצאים כעת באופן שגרתי מבוצע, כגון קיר הבטן5, הרחם, השתלות אורואיברי6.

שלא כמו השתלת איברים מוצק, רוב הטכניקות vca לערב את הנוכחות של העור תורם מאוד העברה אנטיגנית. ניסיון קליני קבע כי דחייה חריפה של העור הוא יחסית קל לשלוט אבל יכול לתרום דחייה כרונית של הרקמות הבסיסיות וכלים, אשר לא מגיבים היטב לטיפול7. תפקוד כלי הדם הקשורים לתגובה alloimmune היא מכשול מבשר רעות יותר עבור שדה VCA7. מקרוסרקולופאאס מובילים לפראינפוזיה, מעכבים ריפוי ומצבים מודלקות. הן האנטי-שוטפת של כלי הקיבול הגדול והתוקפני והיפרפלזיה האנטי-ממוקד מתרחשים בשני מקבלי השתלת יד7. בנוסף, סביר להניח שתורמים לסיבוכים של VCA, וייתכן אפילו להוביל לאירועי דחייה. בעוד הגורמים החיסונית ולא החיסונית כנראה לשחק תפקיד בתוך התמיכה של השתלת יד הנמענים, המנגנונים הספציפיים לקדם את התפקוד הלקוי של כלי הדם ב VCA אינם ידועים, במיוחד בהקשר של כיתה נמוכה, דחייה כרונית. אלה שאלות שלא נענו מחייבים את התפתחותם של מודל VCA בעלי חיים אשר יאפשר הערכה הסדרתית של השתל במהלך הקורס הקליני של הדחייה VCA/תחזוקה ו vasculopathy. דגם מסוג זה יציע תובנות לדחייה ולסרקולוטיה בפני דיכוי חיסוני, אתגר מדבק ו/או פציעה טראומטית שלאחר הניתוח,9.

מוצג כאן הוא עכברוש אלוגנמית VCA הטרוטונושא מודל הטרוסקסואלים האוסטאופהאיבר. בהתבסס על דגמי VCA שפורסמו בעבר, הליך זה מבחינה טכנית קל לבצע, להציג במספר גדול, ומציג תחלואה מינימלית וחוסר נוחות לבעלי חיים של המטופל. מודל זה תוכנן כדי לאפשר הערכות קליניות והיפולוגיים של קבלה VCA לעומת דחייה, והוא מספק הזדמנות להעריך בבסיס המנגנון החיסונית לא חיסונית המעורבים דחייה.

Protocol

כל הניתוחים בעלי חיים בוצעו בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים מוסדיים של אוניברסיטת לואיוויל (IACUC שאושרו על-ידי פרוטוקול 18198) ואת המכון הלאומי לבריאות (NIH) מדריך לטיפול ושימוש של חיות מעבדה10. ארבעה חודשים בן גבר בראון-נורבגיה (RT1. An) ו-4 חודשים בן לואיס (RT1. Al) חולדות שימשו התורמים vca והנמענים, בהתאמה.

1. הקציר האלושתל התורם

  1. משתמשים בחדר. באמצעות מתאדה
  2. גלח את אזור תרומת השתל (החוצה), כמו גם את אזורי המפשעה והבטן. לאחר מכן, לטפל עם קרם דפילציה כדי להפחית את כמות הפלומה שמאל על ידי קוצץ.
  3. בעלי חיים תורמים עמוקים באמצעות הצפק (IP) קטמין (60 mg/kg)/xylazine (15 מ"ג/ק"ג)/אספרומאזין (2 מ"ג/ק"ג). ניהול מנה ראשונית של 0.2 mL/100 גרם של משקל הגוף ומינונים נוספים של 0.2 mL כל h. לנוחיותכם, הוא אופציונלי לביצוע שלב זה לפני שלב 2.
  4. ברציפות לפקח על בעלי חיים בעוד תחת הרדמה עבור נשימה, טמפרטורת הגוף, עומק של הרדמה, באמצעות הבוהן צביטה בדיקת רפלקס.
  5. מנהל 30 U של הפארין פתרון תת-עורי (SC) באזור הגביל לפני הניתוח כדי למנוע קרישה.
  6. לבש מסכה, כיסוי ראש, שמלת בידוד חד פעמית וכפפות חד פעמיות.
  7. מניחים את החיה התורמת מספקת על כרית חימום. מייצרים שדה כירורגי סטרילי על ידי מכינים, קרצוף, ומאותת את האזור כירורגי, כולל ההיבטים הגוגטים והגוגלים של הרגל. . דון כפפות סטרילי
  8. לעשות חתך העור 3 ס מ בתוך המעטפת מפשעה באמצעות להב האזמל15 ומשקפים את משטח השומן האינבלילי באמצעות מספריים איריס.
  9. לחשוף את כלי הירך המשותפים ולמקם קרס חוט עם הגומייה לסגת שרירי הבטן.
  10. באמצעות מיקרוסקופ מבתר (40x), לנתח את הפרובאלי מתוך הופעתה של כלי הירך המשותפים מתחת לרצועה ההוליברית ובדילית למפגש של כלים popliteal לתוך השתל.
  11. באמצעות מיקרוקליפים ומלקחיים דו קוטבית של הצורפים, ליגייט ולחלק את הענפים הגדולים בעורקים ורידים, כגון כלים לרוחב הירך, כלים שטחיים caudal הקיבה, העורק saphenous, ואת כלי הירך האבודל הראשי, כדי לגייס כלי הירך הראשי. לצרוב ענפים קטנים באמצעות מלקחיים דו קוטבית משובחים.
  12. לעשות חתך העור ממרכז העור הקודם לחתוך לאורך הצד הגחוני של האיבר האחרון, לאזור הקרסול, באמצעות מספריים איריס.
  13. חותכים את השריר העדין, כמו גם את השרירים האחרים וני מתחתיו, בצורה אנכית כדי לחשוף ולהאריך את כלי הדם המדיליים ה, מסעף עמוק, כלי קטן הסתעפות, ואת העצב הגיד.
    הערה: בשלב זה, על שולחן ניתוחים נפרד, המנתח השני צריך לצנרור ולהרדמה (2.5% – 3% isofלאנה) בעל החיים של המטופל; זה מאפשר למנתחים להכין את האתר כירורגי הנמען בזמן למיקום השתל ולמזער את זמן האיסכמי של השתל.
  14. על בעל החיים תורם, לעשות חתכים העור ההיקפי ברמה של הברך והקרסול. לבטל את הברך ואת הקרסול, להסיר שרירים ורקמות זרות, ולעשות חתך העור האנכי על הצד השני של האיבר החוצה כדי לשחרר את השתל. בשלב זה, השתל (מורכב של פיבולה ושוקה, מכוסה עם שרירים ושרירי העור הניזונים על ידי הניקובים שלה) מחובר רק על ידי העוקץ.
  15. מניחים מלחציים קטנים ככל האפשר על עורק הירך והווריד, וחותכים את העוקץ ככל האפשר, בסמוך לרצועה המהתרית.
  16. כדי לרוקן את השתל של דם, להחדיר תמיסת מלח heparinized (30 U/mL) לתוך עורק הירך באמצעות 27 G הריקון בוטה צינורית.
    הערה: מאפשר גישה קלה להכנסת הצינורית לפני הפארין. בזמן הריקון, הדוק מקרוב את הזרימה היוצאת מווריד הירך. ברגע שנוזל הניקוי יוצא. מעורק הירך, עצור את הסומק
  17. עוטפים את השתל המבודד בגזה חמימה מלוחים, ומובילים אותו מיד לשולחן החיות של המטופל. בשלב זה, האתר כירורגי הנמען צריך כבר להיות מוכן לחיבור כלי הדם.
  18. לאחר הקציר השתל, מיד המתת את עכברוש התורם באמצעות חזה אוויר.

2. ניתוח השתלת הנמען

  1. בעקבות שימוש בהרדמה מעמיקה באמצעות מאדה שחלה בחדר, מורדם עמוקות על ידי בעל החיים המטופל באמצעות צינורית אנדוקנה מבוקרת, ו-2.5% – 3%.
    הערה: בשלב הזה, עכברוש התורמים. עדיין מורדם
  2. ברציפות לפקח על קצב הלב, קצב הנשימה, טמפרטורת הגוף, עומק של הרדמה של בעל חיים של המטופל, באמצעות צביטה בבוהן בדיקת רפלקס.
  3. על מנת למנוע התייבשות והיפוגליקמיה, להזריק 2 מ ל של הפתרון של הפקודה לייזר ו 2.5% דקסטרוז תת-עורי בתחילת ועוד 2 mL בסוף הניתוח.
  4. לגלח את אזור המפשעה, ולאחר מכן לטפל עם קרם דפילציה כדי להפחית את כמות הפלומה שמאל על ידי קוצץ.
  5. לבש מסכה, כיסוי ראש, שמלת בידוד חד פעמית וכפפות סטריליות.
  6. מניחים את החיה מספקת על כרית חימום. החלת משחה אופטלמולוגית כדי למנוע שריטות הקרנית במהלך ההרדמה. מייצרים שדה כירורגי סטרילי על ידי מכין, קרצוף, ומאותת את האזור כירורגי.
  7. לעשות חתך העור 3 ס מ בתוך המעטפת מפשעה באמצעות להב האזמל15 ומשקפים את משטח השומן האינרירינאלי באמצעות מספריים איריס.
  8. לחשוף את כלי הירך המשותפים ולמקם קרס חוט עם הגומייה לסגת שרירי הבטן.
  9. . ליגייט ותחלק ענפים של מרפי
  10. שימוש 10-0 ניילון הפריעו תפרים, כלי תורם אנסטוכי לכלי הנמען באמצעות טכניקה הקצה לצדדים ובטכניקה מקצה לקצה עורקים. שחררו בהדרגה את התפסים מעורק העורקים ואז את הווריד. נטר את האתרים הanastomotic לדימום והוסף תפרים נוספים במידת הצורך.
  11. באופן חזותי להעריך את החיבור כלי הדם כדי להבטיח reperfusion השתל יעיל.
  12. שיבוץ את השתל לתוך הכיס האינשאני והוא הפוך אותו למטה, עם הקרסול משותף משותפת מפרק הברך נחות.
  13. באמצעות תפרים להכניס, לאבטח את השתל לתוך השרירים הסמוכים. סגור את העור באמצעות המזרן מקוטע העור האופקי נספג 4-0 תפרים.
  14. הסר את בעל החיים של המטופל מהרדמה וגמול אותו ממכונת ההנשמה. מניחים את החיה על משטח חימום לתמיכה תרמית.
    הערה: זמן הפעולה הכולל הוא בין 3 ל -4 שעות, בהתאם לניסיון המנתח ולהיכרות עם ההליך הכירורגי.
  15. מלוקסיעם (1 מ"ג/ק"ג) תת-עורי לדיכוי כאב ולניטור עד שבעל החיים התאושש והנייד.

3. ניטור הנמען VCA

  1. הבית המטופל חולדות ביחידים ולנטר אותם מדי יום עבור סימנים קליניים של כאב, התייבשות, ירידה במשקל, ירידה בפעילות בנוסף כישלון כירורגי (עבור הראשון 48-72 h) או דחייה. מנהל תת-עורי מלוקסיאם (1 מ"ג/ק"ג) מדי יום עבור 3 הימים הראשונים לדיכוי הכאב.
  2. בהתבסס על נקודת הקצה של המחקר, לבחור תרופה מדכא חיסוני להיות מנוהל.

4. היסטולוגיה

  1. בהרדמה מרבית (2.5% – 3%), השג את העור הסדרתי ואת ביופסיות השרירים הבסיסיים משתל התורם בנקודות הזמן הרצויות. העור צריך להיות מקורצף ומכוסה לפני קבלת ביופסיה, ותחום סטרילי טכניקה צריך להתבצע.
  2. סגרו את הפצע באחד משני התפרים, תוך שימוש בתפרים 4-0. להחזיר את החיה לכלוב שלה ולאפשר לו להתאושש מההרדמה.
  3. . בצינורות נפרדים ב -10% פורמאלין
  4. בנקודת הזמן של הטרמינל ותחת שאיפה ההרדמה (2.5%-3%), קחו ביופסיה גדולה יותר לעור המתפרס על גבול התורם/המטופל. אתר בזהירות את זוג הרצועה של הכלי באתר של האנסטוסים; האתר המתאים יהיה גלוי עקב התפרים. קח את דגימות כלי הקיבול. הרצויות מעורק העורקים ו/או הווריד תקן את כל הדגימות בנפרד ב -10% פורמאלין. לאחר איסוף דגימות רקמות, ובעוד החיה עדיין תחת הרדמה isof לוריאן, מיד המתת החיה באמצעות חזה אוויר.
  5. באמצעות מעבד רקמה (או טכניקה אחרת הטבעה מועדף), פרפין-להטביע כל ביופסיה לתוך הבלוק שלה. עבור דגימות העור, האוריינט הרקמה כך כל השכבות באפידרמיס העור יכול להיראות בפרוסה אחת. לדגימות כלי קיבול, כוון את כלי הקיבול כך שניתן יהיה להשיג מקטעים צולבים.
  6. באמצעות מיקרוטומה, גזור 6 מקטעי μm-עבה ולהחיל אותם על שקופיות עבור המטאוקסילין ו אאוזין (H & E) כתמים.
  7. כתם עבור H & E באמצעות פרוטוקול סטנדרטי.
  8. השיגו תמונות מייצגות של כל דגימות הרקמה הרצויה באמצעות טכניקות מיקרוסקופ ברייטפילד.

תוצאות

מודל vca חולדה הטרומאת המודל האוסטאופמעורית מדגם מאפשר לטווח ארוך הישרדות השתלת תחת דיכוי חיסוני. המודל מהימן, מתוכשל ופשוט לביצוע. הכנף מוסתרת היטב באזור המפשעה ומהווה תחלואה וחוסר נוחות מינימליים לבעל החיים. מצגת העור הוא ביטוי קליני של הישרדות ודחייה של allograft (איור 1). עיצ...

Discussion

בפיתוח מודל זה של VCA, כמה בעיות חשובות נחשבו. ראשית, זה היה חשוב לכלול עצם שלם (שוקה ושבולה), מח עצם, ועור בשתל. בעוד השתלות יד קלינית של תורמים מבוגרים לא להעביר כמויות משמעותיות של מח המטפי פעיל, מחקרים של התפקיד של נישה מח העצם משתקף טוב יותר באמצעות עצם שלמה, במקום עצם לחתוך ארוך, אשר התוצאו?...

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgements

עבודה זו נתמכת על ידי המשרד של עוזר מזכיר ההגנה לענייני בריאות באמצעות Congressionally בימוי רפואי תוכנית מחקר תחת הפרס לא. W81XWH-13-2-0057. דעות, פרשנויות, מסקנות והמלצות הן אלה של המחברים ואינן בהכרח מיוחסות על-ידי משרד ההגנה.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
AcepromazineHenry Schein5700850
Adventitia ScissorsASSI SAS15R8
Approximator Clamp (Double)ASSIABB2V, ABB22V
Approximator Clamp (single)FST00398-02
Clamp Applying ForcepsASSI CAF4
Dissecting ScissorsASSISDS18R8
Flushing blunt needle 27 GSAI
Heparin SodiumSagent25021-400-30
IsofluranePatterson Veterinary14043-704-06
Jewelers BipolarASSI103000BPS03
Jewelers forceps #3FST11231-30
Ketamine HCl 100 mg/mLZoetis043-304DEA License required
Lactated Ringer SolutionHospira0409-7953-03
Lactated Ringer Solution + 5% DextroseHospira0409-7953-09
MeloxicamHenry Schein11695-6925-2
Micro forcepsASSI JFAL3
Micro needle holderASSIB138
Prograf (Tacrolimus) 5 mg/mLAstellas0469-3016-01
Suture, 10-0 ProleneEthiconW2790or 10-0 Ethilon (2830)
Suture, 4-0 Coated VicrylEthiconJ714D
Vessel Dilator ForcepsASSID5AZ
XylazineVetOne13985-612-50

References

  1. Gilbert Fernandez, J. J., Febres-Cordero, R. G., Simpson, R. L. The Untold Story of the First Hand Transplant: Dedicated to the Memory of one of the Great Minds of the Ecuadorian Medical Community and the World. Journal of Reconstructive Microsurgery. , (2018).
  2. Dubernard, J. M., et al. Human hand allograft: report on first 6 months. Lancet. 353 (9161), 1315-1320 (1999).
  3. Jones, J. W., Gruber, S. A., Barker, J. H., Breidenbach, W. C. Successful hand transplantation. One-year follow-up. Louisville Hand Transplant Team. The New England Journal of Medicine. 343 (7), 468-473 (2000).
  4. Devauchelle, B., et al. First human face allograft: early report. Lancet. 368 (9531), 203-209 (2006).
  5. Broyles, J. M., et al. Functional abdominal wall reconstruction using an innervated abdominal wall vascularized composite tissue allograft: a cadaveric study and review of the literature. Journal of Reconstructive Microsurgery. 31 (1), 39-44 (2015).
  6. Kollar, B., et al. Innovations in reconstructive microsurgery: Reconstructive transplantation. Journal of Surgical Oncology. 118 (5), 800-806 (2018).
  7. Kaufman, C. L., et al. Graft vasculopathy in clinical hand transplantation. American Journal of Transplantation. 12 (4), 1004-1016 (2012).
  8. Brandacher, G., Grahammer, J., Sucher, R., Lee, W. P. Animal models for basic and translational research in reconstructive transplantation. Birth Defects Research Part C: Embryo Today. 96 (1), 39-50 (2012).
  9. Kaufman, C. L., et al. Immunobiology in VCA. Transplantation International. 29 (6), 644-654 (2016).
  10. Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, Institute for Laboratory Animal Research, Division on Earth and Life Studies, National Research Council of the National Academies. . Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 8th edition. , (2011).
  11. Nazzal, J. A., Johnson, T. S., Gordon, C. R., Randolph, M. A., Lee, W. P. Heterotopic limb allotransplantation model to study skin rejection in the rat. Microsurgery. 24 (6), 448-453 (2004).
  12. Ulusal, A. E., Ulusal, B. G., Hung, L. M., Wei, F. C. Heterotopic hindlimb allotransplantation in rats: an alternative model for immunological research in composite-tissue allotransplantation. Microsurgery. 25 (5), 410-414 (2005).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

146allorejectionmicrovascular

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved