Предотвращение ишемического реперфузионного повреждения при трансплантации печени

Резюме

Здесь представлен протокол поэтапной трансплантации печени без ишемии в условиях нормотермической машинной перфузии ex situ (37 °C) печени человека от доноров к реципиентам.

Аннотация

В настоящее время аппаратная перфузия ex situ является набирающим популярность методом, который обеспечивает лучший метод сохранения донорских органов по сравнению с обычным статическим холодосохранением (0–4 °C). Непрерывное кровоснабжение органов с помощью аппаратной перфузии от закупки и консервации до имплантации способствует полной профилактике ишемического реперфузионного повреждения и позволяет оценить функциональную оценку донорской печени ex situ перед трансплантацией. В этой рукописи мы представляем пошаговый протокол трансплантации печени без ишемии, в котором используется аппарат для пульсирующей перфузии через печеночную артерию и непрерывной перфузии воротной вены от донорской печени человека к реципиентам. В период перфузии проводится биохимический анализ перфузата для оценки метаболической активности печени, а также проводится биопсия печени для оценки степени поражения. Трансплантация печени без ишемии является перспективным методом предотвращения ишемии-реперфузионного повреждения и потенциально может увеличить пул доноров для трансплантации.

Введение

Ишемическое реперфузионное повреждение (ИРИ) является хорошо известным и широко распространенным осложнением при трансплантации органов. Очевидные неиммунологические события приводят к плохим исходам трансплантата и задержке функции трансплантата, что связано с высокой долей отказа органов, ретрансплантации и смерти реципиента¹. Обычное хранение в холоде (CCS) органов ранее было определено как классический метод замедления метаболизма, но оно не оказывает влияния на предотвращение прогрессирующей дисфункции и повреждения клеточной целостности. Кроме того, накопление лейкоцитов индуцируется активными метаболитами кислорода в фазе реперфузии. Все эти биологические процессы становятся еще более актуальными, когда мы используем донорские трансплантаты с расширенными критериями (ECD), такие как жировая печень и печень от доноров старше 65 лет. Эти трансплантаты ECD более уязвимы к повреждениям и некоторым другим вредным воздействиям, особенно от CCS². Технология нормотермической аппаратной перфузии печени ex situ для сохранения донорских органов достигла большого прогресса за последние несколько десятилетий и вполне осуществима в^{клинической практике.} Безопасность и жизнеспособность методов теплой перфузии в донорских органах были оценены в доклинических исследованиях, и некоторые исследовательские группы разработали новый тип перфузата и тактику согревания на животных моделях. Некоторые клинические испытания теплой перфузии для сохранения донорской печени были начаты в Восточной Азии, Европе и^{Северной Америке4,5}.

Нормотермическая машинная перфузия (НМП) способствует метаболически активному сценарию, в котором органы могут достичь гомеостаза с непрерывным снабжением кислородом и питательными веществами. Активизируется метаболизм графтов, и во время перфузии мы можем судить о том, пригодны ли донорские органы для трансплантации реципиентам по биохимическому показателю перфузата или биопсии перфузируемых органов. Имеющиеся параметры в период консервации также позволяют хирургам лечить графты или восстанавливать ECD графты ^6,7.

Эритроциты являются наиболее часто используемым переносчиком кислорода. Некоторые другие важные ингредиенты, включая антибиотики, антитромботические средства и питательные вещества, также входят в состав перфузата⁸. В текущей практике после извлечения печени ее консервируют и готовят в растворе 0-4 °C. Затем холодная печень перфузируется в уже подготовленном аппарате NMP в течение нескольких часов для оценки и восстановления. Тем не менее, печень подвергается двойным атакам IRI в начале NMP и после имплантации, хотя печень защищена и в некоторой степени восстанавливается во время процесса NMP ^9,10. Поэтому мы попытались переосмыслить процесс и подумать о том, как избежать двух атак IRI. Мы предположили, что IRI можно было избежать, если обеспечить непрерывное кровоснабжение печени. Чтобы проверить эту гипотезу, мы изменили традиционный протокол двойной конвертации на непрерывное снабжение печеночной артерии (ГК) и воротной вены (ВП) с помощью устройства Liver-Assist. Эта новая процедура трансплантации получила название трансплантация печени без ишемии (IFLT). Первый случай IFLT был ранее опубликован и привлек значительное внимание экспертов по трансплантации органов¹¹.

В перфузионном устройстве использовались два роторных насоса, обеспечивающих пульсирующий печеночный артериальный ток и непрерывную подачу ФВ, в которых поток регулировался соответствующим давлением. Система контролируется давлением и позволяет автоматически регулировать поток через печень в соответствии с сопротивлением в печени. Оксигенация и выведение_СО2 из перфузата регулируются двумя мембранными оксигенаторами из полых волокон. Мы можем устанавливать различные температуры в зависимости от типа перфузии машины (в диапазоне от 10 °C до 37 °C). Мы можем контролировать и записывать давление в режиме реального времени, температуру, расход и индекс сопротивления на приборной панели во время процесса перфузии. Liver Assist не является транспортируемым устройством. Поэтому доноры, используемые для IFLT, должны быть переведены в центр трансплантации.

Целью данной статьи было предложить пошаговый протокол IFLT, в котором аппарат НМП ex situ используется для обеспечения пульсирующей перфузии ГК и поддержания непрерывной перфузии ЛВ от забора донорской печени человека до имплантации.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

протокол

Этот протокол был рассмотрен и одобрен комитетом по этике Первой аффилированной больницы Университета Сунь Ятсена, Гуанчжоу, Китай. Информированное согласие было получено от всех участников. Все процедуры в исследованиях с участием людей проводились в соответствии с Хельсинкской декларацией 1964 года и ее последующими поправками или пересмотрами.

1. Приготовление перфузионного раствора и устройство

Примечание: Общий объем перфузионного раствора, приготовленного для NMP в соответствии с этим протоколом^{, составляет} приблизительно 3000 мл, как сообщалось ранее1, а конечная концентрация гемоглобина составляет 6–10 г/л. Компоненты перфузионного раствора перечислены в таблице 1.

1. Добавьте компоненты перфузата в резервуар для органов устройства искусственной печеночной помощи (Таблица материалов) через соединитель в верхней части оксигенатора и удалите все пузырьки из трубопровода.
2. Включите венозную помпу в соответствии с инструкцией производителя, которая отображается на экране. Включите артериальный насос аналогичным образом. Обнулите давление в соответствии с инструкцией на экране прибора. Нажмите кнопку «Давление», чтобы установить давление HA в диапазоне 50–60 мм рт.ст., а PV-давление в диапазоне 5–10 мм рт.ст. в течение всего процесса механической перфузии при нормальной температуре.
3. _{Начните} оксигенацию с использованием смеси О2 и воздуха (30%_О2) при комбинированном расходе 400 мл/мин. Нагрейте перфузионный раствор до 37 °C.
4. Получите образец раствора перфузата из Т-образной трубки артериальной перфузионной линии для микробного посева (8 мл), анализа газов крови (0,5 мл) и печеночного теста (3 мл) после того, как устройство было подготовлено (pO₂, pCO2, pH и электролит в пределах нормы и температуры около 37 °C), и контролируйте биохимические показатели соответственно.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Перфузат следует готовить в свежем виде перед использованием в операционной с ламинарным потоком. При необходимости добавляется бикарбонат или инсулин.

2. Заготовка донорской печени без ишемии

1. Проводят крестообразный разрез брюшной полости следующим образом: вертикальный, от грудинной выемки до лобкового симфиза, и поперечный, латерально на оба бока на уровне пупка. Когда необходимо закопать легкое или сердце, можно использовать стернотомию. Используйте большой С-образный ретрактор для обеспечения воздействия.
2. Проведите детальный осмотр органов брюшной полости. Возьмите образец биопсии печени для гистологического наблюдения и клинических исследований. Мобилизуйте печень с помощью точной техники.
3. Поместите канюлю в общий желчный проток для оттока желчи и перевяжите пузырный проток. Разрежьте образец ткани по всей окружности (ширина: 3–5 мм) от конца общего желчного протока для гистологического наблюдения и клинических исследований.
4. Рассеките чревную артерию (КА), гастродуоденальную артерию (ГДА), селезеночную артерию (СА), нижнюю полую вену (НПВ) и ПВ. Введите артериальную канюлю 8 Fr/12 Fr в GDA или SA. Следите за тем, чтобы артериальное снабжение печени из КА не прерывалось.
5. Соберите правую наружную подвздошную вену длиной 3 см и анастомизируйте сосуд к PV концом в сторону с частичной блокировкой PV для создания интерпозиционной вены.
6. Поместите кавальную канюлю 32–34 Fr в подпеченочную нижнюю полую вену (IHIVC) для оттока в органный резервуар устройства. Подключите прямую канюлю 24 Fr к линии перфузии PV устройства, а затем через промежуточную вену полностью вставьте в PV. Блокируют надпеченочную нижнюю полую вену (SHIVC), тем самым блокируя венозный отток в правое предсердие. Подсоедините артериальную канюлю к перфузионной линии ГК устройства Liver Assist. Затем запустите NMP и установите цепь на месте.
7. Забор печени и перенос в резервуар органа под непрерывным NMP. Сразу после того, как печень будет извлечена из брюшной полости, промывайте почки холодом через предварительно замененную канюлю в брюшной аорте и добывайте почки обычным способом.
   ПРИМЕЧАНИЕ: В процессе забора полностью изолируйте общую печеночную артерию (CHA), перевяжите левую желудочную артерию (LGA) и изолируйте CA от брюшной аорты. В случае добавочной ГК следует обойти артерию in situ до начала НМП.

3. Сохранение донорской печени без ишемии

1. Перенесите печень в перфузионный аппарат. Удалите кавальную канюлю сразу после того, как печень переместится в резервуар органа. Непрерывное проведение НМП печени ex situ до реваскуляризации аллотрансплантата.
2. Установите давление перфузии PV на уровне 6–10 мм рт.ст. с заданным расходом более 500 мл/мин. Установите давление ГК на уровне 50–60 мм рт.ст. с заданным расходом более 150 мл/мин. Во время NMP убедитесь, что параметры перфузии стабильны, и контролируйте давление и расход в соответствующем диапазоне.
3. Удалите лишние ткани из печени и кровеносных сосудов. Временно блокируйте общий НПВ для обследования SHIVC и IHIVC на предмет утечек. Накройте любые сухие поверхности влажной стерильной марлей, чтобы предотвратить обезвоживание.
4. Соберите желчную трубку в контейнер для сбора объемом 15 мл. Поместите отверстие для дренажа желчи ниже печени, чтобы желчь могла свободно вытекать. Записывайте количество вырабатываемой желчи и контролируйте биохимические параметры каждые 30 минут.
5. Каждые 10–20 мин сдавать образец перфузии (0,5 мл) для анализа газов крови, печеночных проб (3 мл) каждые 30 мин и соответственно контролировать биохимические показатели.
6. Оцените жизнеспособность печени по анализу газов крови и печеночным пробам перфузата, а также по биохимическим показателям желчи, о которых сообщалось ранее².
   ПРИМЕЧАНИЕ: Для безопасности пациента подтвердите жизнеспособность трансплантата во время NMP перед началом хирургических процедур реципиента. При необходимости добавьте 1 мл папаверина для снижения сосудистого сопротивления.

4. Имплантация донорской печени без ишемии

1. Резекция пораженной печени реципиента с помощью обычной техники. Повторите канюлю донора IHIVC с помощью канюли 32–34 Fr caval, удалите больную печень и заблокируйте SHIVC с помощью зажима. Затем переместите донорскую печень из резервуара в брюшную полость реципиента, чтобы можно было восстановить цепь NMP in situ.
2. Сшивание донорской SHIVC с коллегами-реципиентами с использованием 3–0 нерассасывающихся полипропиленовых нитей с помощью бикавальной или комбинированной техники.
3. Сшивайте донорские ПВ и ГК с аналогами реципиента сквозным образом с использованием нерассасывающихся полипропиленовых швов 5–0 и 7–0 соответственно. Проводите эти анастомозы под непрерывной NMP аллотрансплантата, так как и ГК, и ПВ содержат ветви, как нативные, так и искусственные по своей природе.
4. Соберите образец биопсии печени перед реперфузией. После этого ослабьте зажимы на ПВ и ГК, чтобы восстановить нативное двойное кровоснабжение печени. В то же время следует прекратить НМП после удаления канюли ГК и ФВ. Затем промойте примерно 200 мл перфузата в печени из канюли IHIVC. Заблокируйте канюлю IHIVC и отпустите зажим на SHIVC. Закончилась ангепатическая фаза. Снова возьмите образец перфузата (8 мл) для микробного посева.
5. Удалите канюли в области СА или ГДА, а также интерпозиционную вену. Перевязывание донора SA или GDA и интерпозиция вены. Извлечь канюлю в IHIVC и анастомизировать IHIVC донора реципиенту IHIVC (bi-caval) или лигатировать ее (piggy-back) в соответствии с хирургической процедурой. Соберите образец из общего желчного протока повторно после извлечения канюли для дренажа желчи.  Анастомозировать общий желчный проток донора в общий желчный проток реципиента методом «конец в конец» после удаления дренажной трубки.
6. После тщательного гемостаза снова соберите образец биопсии печени. Закройте брюшную стенку во время рутинной процедуры.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Во время процесса имплантации внимательно следите за портальным и артериальным канюлями, чтобы избежать скручивания или изгиба, и тщательно изучайте параметры скорости потока в режиме реального времени, чтобы обеспечить кровоснабжение ГК и ЛВ. При необходимости немного увеличьте перфузионное давление, чтобы обеспечить достаточную скорость потока для печени. Во время анастомоза SHIVC, PV или IHIVC следует максимально укоротить венозную культю, чтобы избежать послеоперационной обструкции венозного кровотока.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Результаты

В апреле 2018 года 66-летний мужчина-донор со смертью мозга не рассматривался местными центрами трансплантации из-за высокого риска потери трансплантата у таких доноров. Причинами отказа от печени, на момент заготовки, были пожилой возраст и макроскопические проявления...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Обсуждение

Этот метод IFLT был разработан для полного предотвращения IRI. В этой статье представлен пошаговый протокол IFLT от забора органов, сохранения ex situ до имплантации.

Основанный на NMP, IFLT обеспечивает бесперебойную подачу крови и кислорода к трансплантатам от з?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
10% calcium gluconate	Hebei Tiancheng Pharmaceutical Co, Ltd	1S181124101	30 mL
25% magnesium sulphate	Hebei Tiancheng Pharmaceutical Co, Ltd	H20033861	3 mL
5% sodium bicarbonate	Huiyinbi Group Jiangxi Dongya Pharmaceutical Co, Ltd	H36020283	The amount depends on the pH
Cefoperazone sodium and sulbactam sodium	Pfizer	H20020597	1.5 g
Compound Amino Acid Injection	Guangdong Litai Pharmaceutical Co., Ltd	H20063797	250 mL
Crossed-matched leucocyte-depleted washed red cells	Guangzhou Blood Center	H20033739	1300 mL
Heparin	Chengdu Hepatunn Pharmaceutical Co., Ltd	H51021209	37500 U
Liver Assist	Organ Assist	OA.Li.Li.140	Perfusion device
Liver Assist disposable package	Organ Assist	OA.Li.DP.540	Disposable set and cannulas
Metronidazole	Shanghai Baxter Healthcare Co., Ltd.	H20003301	0.5 g
scalp acupuncture	Wuhan W.E.O.Science & Technology Development Co., Ltd	WEO-JX-32B-5.0 0.7*25mm	Bile duct cannula
Succinylated gelatinor	B. Braun Medical Suzhou Co., Ltd	H20113119	1400 mL