Name: left lung orthotopic transplantation in a juvenile porcine model for eslp
Uploaded: 2022-02-14T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Left Lung Orthotopic Transplantation in a Juvenile Porcine Model for ESLP at JoVE.com

Diese Forschung wird im Auftrag der Universitätsklinikstiftung gefördert.

Alle Verfahren wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien des Canadian Council on Animal Care und dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Versuchstieren durchgeführt. Die Protokolle wurden vom Institutional Animal Care Committee der University of Alberta genehmigt. Dieses Protokoll wurde bei weiblichen jungen Yorkshire-Schweinen zwischen 35 und 50 kg angewendet. Schweine sind keimfreie, lebensmitteltaugliche Exemplare. Sie werden vom Swine Research and Technology Centre in Edmonton, AB, Kanada (https://srtc...

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	<li>Chambers, D. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+international+thoracic+organ+transplant+registry+of+the+international+society+for+heart+and+lung+transplantation:+Thirty-fifth+adult+lung+and+heart-lung+transplant+report-2018;+focus+theme:+Multiorgan+transplantation.">The international thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fifth adult lung and heart-lung transplant report-2018; focus theme: Multiorgan transplantation.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 37 (10), 1169-1183 (2018).</li><li>Valapour, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=OPTN/SRTR+2017+annual+data+report:+Lung.">OPTN/SRTR 2017 annual data report: Lung.</a> American Journal of Transplantation: Official Journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 19, 404-484 (2019).</li><li>Klein, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ+donation+and+utilization+in+the+united+states,+1999-2008.">Organ donation and utilization in the united states, 1999-2008.</a> American Journal of Transplantation: Official Journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 10 (4), 973-986 (2010).</li><li>Kotecha, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continued+successful+evolution+of+extended+criteria+donor+lungs+for+transplantation.">Continued successful evolution of extended criteria donor lungs for transplantation.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 104 (5), 1702-1709 (2017).</li><li>Singh, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequence+of+refusals+for+donor+quality,+organ+utilization,+and+survival+after+lung+transplantation.">Sequence of refusals for donor quality, organ utilization, and survival after lung transplantation.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (1), 35-42 (2019).</li><li>Cypel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normothermic+ex+vivo+lung+perfusion+in+clinical+lung+transplantation.">Normothermic ex vivo lung perfusion in clinical lung transplantation.</a> The New England Journal of Medicine. 364 (15), 1431-1440 (2011).</li><li>Wallinder, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+results+in+transplantation+of+initially+rejected+donor+lungs+after+ex+vivo+lung+perfusion:+A+case-control+study.">Early results in transplantation of initially rejected donor lungs after ex vivo lung perfusion: A case-control study.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery: Official Journal of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery. 45 (1), 40-44 (2014).</li><li>Sage, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+transplantation+from+initially+rejected+donors+after+ex+vivo+lung+reconditioning:+The+french+experience.">Lung transplantation from initially rejected donors after ex vivo lung reconditioning: The french experience.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery: Official Journal of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery. 46 (5), 794-799 (2014).</li><li>Valenza, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracorporeal+lung+perfusion+and+ventilation+to+improve+donor+lung+function+and+increase+the+number+of+organs+available+for+transplantation.">Extracorporeal lung perfusion and ventilation to improve donor lung function and increase the number of organs available for transplantation.</a> Transplantation Proceedings. 44 (7), 1826-1829 (2012).</li><li>Fildes, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+outcome+of+patients+transplanted+with+marginal+donor+lungs+via+ex+vivo+lung+perfusion+compared+to+standard+lung+transplantation.">Clinical outcome of patients transplanted with marginal donor lungs via ex vivo lung perfusion compared to standard lung transplantation.</a> Transplantation. 99 (5), 1078-1083 (2015).</li><li>Cypel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experience+with+the+first+50+ex+vivo+lung+perfusions+in+clinical+transplantation.">Experience with the first 50 ex vivo lung perfusions in clinical transplantation.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 144 (5), 1200-1206 (2012).</li><li>Clark, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+porcine+model+of+reperfusion+injury+after+lung+transplantation.">A new porcine model of reperfusion injury after lung transplantation.</a> Laboratory Animals. 33, 135-142 (1999).</li><li>Karimi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technical+pearls+for+swine+lung+transplantation.">Technical pearls for swine lung transplantation.</a> Journal of Surgical Research. 171, 107-111 (2011).</li><li>Kruger, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porcine+pulmonary+auto-transplantation+for+ex+vivo+therapy+as+a+model+for+new+treatment+strategies.">Porcine pulmonary auto-transplantation for ex vivo therapy as a model for new treatment strategies.</a> Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery. 23, 358-366 (2016).</li><li>Mariscal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pig+lung+transplant+survival+model.">Pig lung transplant survival model.</a> Nature Protocols. 13, 1814-1828 (2018).</li><li>Aboelnazar, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Negative+pressure+ventilation+decreases+inflammation+and+lung+edema+during+normothermic+ex+vivo+lung+perfusion.">Negative pressure ventilation decreases inflammation and lung edema during normothermic ex vivo lung perfusion.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 37 (4), 520-530 (2018).</li></ol>

Dieses Protokoll umfasst mehrere kritische chirurgische Schritte, und eine Fehlerbehebung ist erforderlich, um eine erfolgreiche Transplantation und Lungenbeurteilung zu gewährleisten. Juvenile Schweinelungen sind im Vergleich zu erwachsenen menschlichen Lungen unglaublich empfindlich, so dass der operierende Chirurg beim Umgang mit Schweinelungen vorsichtig sein muss. Dies gilt insbesondere nach einem 12-stündigen ESLP-Lauf, da das Organ Flüssigkeitsvolumen angenommen hat und anfällig für Verletzungen durch überm?...

Die Lungentransplantation ist die wichtigste Langzeitbehandlung für Lungenerkrankungen im Endstadium. Weltweit werden jährlich über 4.600 Lungentransplantationendurchgeführt1. Allerdings ist die Lungentransplantation derzeit mit erheblichen Einschränkungen verbunden. Zum einen stellt der Bedarf an Organen die verfügbaren Spender immer mehr in den Schatten. Obwohl die Raten von Lungentransplantationen seit 2012 jedes Jahr gestiegen sind, was auf die kombinierten Auswirkungen von mehr Kandidaten für eine Transplantation, einer Zunahme der Anzahl von Spendern und einer verbesserten Verwendung von geborgenen Organen zurückzuführen ist, ist die Sterblichkeit auf der Transplantationswarteliste nicht signifikant gesunken2. Bedenken hinsichtlich der Organqualität stellen eine weitere große Einschränkung dar, wobei die berichteten Organauslastungsraten bei nur 20 % bis 30 % liegen3,4,5. Schließlich sind die Trends bei den postoperativen Ergebnissen der Lungentransplantation weniger als zufriedenstellend, wobei die langfristigen Transplantat- und Patientenergebnisse immer noch hinter denen anderer solider Organtransplantationen zurückbleiben2.
Eine neue Technologie, die Ex-situ-Lungenperfusion (ESLP), hat das Potenzial, diese Einschränkungen abzumildern. Die ESLP wird zunehmend als Methode zur Beurteilung und Rekonditionierung von marginalen Spenderlungen eingesetzt und hat akzeptable kurz- und langfristige Ergebnisse nach der Transplantation von Extended-Criteria-Spenderlungen (ECD) gezeigt 6,7,8,9,10. Infolgedessen hat ESLP die Auslastung in einigen Zentren um 15 % bis 20 % erhöht6,7,8,9,10,11.
Eine ordnungsgemäße ESLP-Forschung erfordert die In-vivo-Validierung von In-vitro-Befunden; Es gibt jedoch nur begrenzte Literatur zu Lungentransplantationsmodellen für ESLP12,13,14,15. Darüber hinaus enthält die verfügbare Literatur nur unzureichende Details zum Anästhesiemanagement von Yorkshire-Schweinen für Lungentransplantationen, die hämodynamisch sehr instabil sein können12,13,14,15. Die Etablierung eines leicht reproduzierbaren Modells würde die In-vivo-Validierung aktueller ESLP-Strategien und die präklinische Bewertung verschiedener Interventionen zur Verringerung von Lungenischämie-Reperfusionsschäden ermöglichen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein porcines Modell der orthotopen Allotransplantation der linken Lunge für den Einsatz bei ESLP zu beschreiben. Das Protokoll enthält Beschreibungen der Anästhesie- und Operationstechniken, eine benutzerdefinierte chirurgische Checkliste sowie Details zur Fehlerbehebung und zu Protokolländerungen. Die Grenzen und Vorteile des Modells der Transplantation von Schweinen in der linken Lunge wurden ebenfalls in dieser Arbeit diskutiert. Dieses Manuskript beschreibt weder den Entnahmeprozess von Schweinelungen bei 35-50 kg schweren Yorkshire-Schweinen, noch behandelt es die Etablierung und Beendigung von ESLP. Dieses Protokoll bezieht sich ausschließlich auf die Transplantation des Empfängers.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>ABL 800 FLEX Blood Gas Analyzer</td>
			<td>Radiometer</td>
			<td>989-963</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adult-Pediatric Electrostatic Filter HME - Small</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>352/5877</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Allison Lung Retractor</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>341679</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arterial Filter</td>
			<td>SORIN GROUP</td>
			<td>01706/03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Backhaus Towel Clamp</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>454300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin</td>
			<td>MP biomedicals</td>
			<td>218057791</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biomedicus Pump</td>
			<td>Maquet</td>
			<td>BPX-80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bronchoscope</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cable Ties &#8211; White 12&#8221;</td>
			<td>HUASU International</td>
			<td>HS4830001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium Chloride</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>C69-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cooley Sternal Retractor</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>341162</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CUSHING Gutschdressing Forceps</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>466200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Debakey-Metzenbaum Dissecting</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>342202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>342202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DeBakey Peripheral Vascular Clamp</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>353535</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Debakey Straight Vascular Tissue Forceps</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>351808</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-glucose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G5767-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drop sucker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotracheal Tube 9.0mm CUFD</td>
			<td>Mallinckrodt</td>
			<td>9590E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow Transducer</td>
			<td>BIO-PROBE</td>
			<td>TX 40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infusion Pump</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>AS50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inspire 7 M Hollow Fiber Membrane Oxygenator</td>
			<td>SORIN GROUP</td>
			<td>K190690</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intercept Tubing Connector 3/8&#34; x 1/2&#34;</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>6013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intercept Tubing 1/4&#34; x 1/16&#34; x 8&#39;</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>3108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intercept Tubing 3/8&#34; x 3/32&#34; x 6&#39;</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>3506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laryngoscope</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Custom-made with 10-inch blade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metzenbaum Dissecting Scissors</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>460420</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical Carbon Dioxide Tank</td>
			<td>Praxair</td>
			<td>5823115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical Oxygen Tank</td>
			<td>Praxair</td>
			<td>2014408</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical Nitrogen Tank</td>
			<td>Praxair</td>
			<td>NI M-K</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mosquito Clamp</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>181816</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Harken Auricle Clamp</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Organ Chamber</td>
			<td>Tevosol</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PlasmaLyte A</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>TB2544</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poole Suction Tube</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>162212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Phosphate</td>
			<td>Fischer Scientific</td>
			<td>P285-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PERFADEX Plus</td>
			<td>XVIVO</td>
			<td>19811</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Satinsky Clamp</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>354002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scale</td>
			<td>TANITA</td>
			<td>KD4063611</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon Support Membrane</td>
			<td>Tevosol</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Bicarbonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>792519-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride 0.9%</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>JB1324</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sorin XTRA Cell Saver</td>
			<td>SORIN GROUP</td>
			<td>75221</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sternal Saw</td>
			<td>Stryker</td>
			<td>6207</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Electrocautery Device</td>
			<td>Kls Martin</td>
			<td>ME411</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TruWave Pressure Transducer</td>
			<td>Edwards</td>
			<td>VSYPX272</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Two-Lumen Central Venous Catheter 7fr X2</td>
			<td>Arrowg+ard</td>
			<td>CS-12702-E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vorse Tubing Clamp</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>351377</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Willauer-Deaver Retractor</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>341720</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yankauer Suction Tube</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>162300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0 ETHIBOND Green 1X36&#34; Endo Loop 0</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>D8573</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0 PDS II CP-1 2x27&#8221;</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>Z467H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 VICRYL MO-4 1x18&#8221;</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>J702D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-0 SILK Black 12&#34; x 18&#34; Strands</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>SA77G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 PROLENE Blue TF 1x24&#8221;</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>8204H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-0 PROLENE Blue BV 2x30&#8221;</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>M8776</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>21-Gauge Needle</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

left lung orthotopic transplantation in a juvenile porcine model for eslp

Die Lungentransplantation ist der Goldstandard bei der Behandlung von Lungenerkrankungen im Endstadium, wobei jährlich weltweit über 4.600 Lungentransplantationen durchgeführt werden. Die Lungentransplantation wird jedoch durch einen Mangel an verfügbaren Spenderorganen eingeschränkt. Daher gibt es eine hohe Sterblichkeit auf der Warteliste. Die Ex-situ-Lungenperfusion (ESLP) hat die Auslastung der Spenderlunge in einigen Zentren um 15 % bis 20 % erhöht. Die ESLP wurde als Methode zur Beurteilung und Rekonditionierung von marginalen Spenderlungen eingesetzt und hat akzeptable kurz- und langfristige Ergebnisse nach der Transplantation von Extended-Criteria-Spenderlungen (ECD) gezeigt. Großtiertransplantationsmodelle (in vivo) sind erforderlich, um laufende In-vitro-Forschungsergebnisse zu validieren. Anatomische und physiologische Unterschiede zwischen Mensch und Schwein stellen erhebliche technische und anästhetische Herausforderungen dar. Ein leicht reproduzierbares Transplantationsmodell würde die In-vivo-Validierung aktueller ESLP-Strategien und die präklinische Bewertung verschiedener Interventionen zur Verbesserung der Spenderlungenfunktion ermöglichen. Dieses Protokoll beschreibt ein porcines Modell der orthotopen Allotransplantation der linken Lunge. Dazu gehören Anästhesie- und Operationstechniken, eine maßgeschneiderte chirurgische Checkliste, Fehlerbehebung, Modifikationen sowie die Vorteile und Grenzen des Ansatzes.

Alle Ergebnisse beziehen sich auf eine 4-stündige Reperfusion nach 12 stündiger NPV-ESLP16. Während der Lungenexplantation sind mehrere klinische Ergebnisse zu erwarten (Abbildung 3). In der Regel bleibt das Schwein nach einer erfolgreichen Explantation der linken Lunge hämodynamisch stabil, kann aber aufgrund einer gefäßerweiternden Reaktion auf die Operation eine niedrig dosierte Infusion von Phenylephrin (Dosisbereich: 2-10 mg/h) benötigen. Die Herzfrequenz ...

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Left Lung Orthotopic Transplantation in a Juvenile Porcine Model for ESLP

Dieses Protokoll beschreibt ein juveniles Schweinemodell der orthotopen Allotransplantation der linken Lunge, das für die ESLP-Forschung entwickelt wurde. Der Fokus liegt auf Anästhesie- und Operationstechniken sowie kritischen Schritten und der Fehlerbehebung.

Orthotope Transplantation der linken Lunge in einem juvenilen Schweinemodell für ESLP

Lung transplantation is the gold-standard treatment for end-stage lung disease, with over 4,600 lung transplantations performed worldwide annually. ...

Dieses Protokoll ist eines der einfachsten Lungentransplantationsprotokolle für Großtiermodelle und bietet die meisten Details in Bezug auf das chirurgische Management. Die Hauptvorteile dieser Technik sind die Beschreibung der Operation, die Beurteilung der isolierten Funktion der linken Lunge nach der Transplantation und die Stabilisierung des Schweins während der Operation. Die Methode ist in der Ex-situ-Lungenprofusionsforschung von Vorteil, um Ex-situ-Befunde mit einem In-vivo-Reperfusionstransplantationsmodell zu validieren.Das In-vivo-Reperfusionsmodell der Lungentransplantation ist vorteilhaft für die Prüfung von Ex-situ-Lungenprofusionsbefunden und könnte auch bei Tests künstlicher Organe wie biotechnologisch hergestellten oder mechanischen Lungen eingesetzt werden. Beginnen Sie mit der Positionierung des Schweins in einer rechten lateralen Dekubitusposition für die linke anteriore laterale Thorakotomie. Identifizieren Sie dann die Spitze des linken Schulterblatts im Processus xiphoideus, unterhalb des Brustbeins, durch Palpation, und verbinden Sie die beiden identifizierten Stellen, um die 20 Zentimeter lange Thorakotomie-Inzisionsstelle zu markieren.Nachdem Sie die Anästhesie eingeleitet haben, machen Sie mit einem Skalpell einen Schnitt in die Haut und verwenden Sie dann Elektrokauter, um die subkutanen Schichten und Muskelschichten des Tieres zu sezieren. Der Latissimus dorsi muss geteilt werden. Nachdem Sie die Rippe unmittelbar unter dem Einschnitt identifiziert haben, kauterisieren Sie auf der Oberseite der Rippe, um die Zwischenrippenmuskeln freizulegen und gleichzeitig das neurovaskuläre Zwischenrippenbündel zu vermeiden.Verwenden Sie ein Moskito-Hämostat, um die Zwischenrippenmuskeln direkt über der Rippe zu punktieren, und tasten Sie dann mit einem Finger in der Brust nach Verwachsungen. Während der obere Rand der Rippe verödet wird, schieben Sie die Lunge mit einer Yankauer-Absaugung weg, um die Thorakotomie nach vorne bis einen Zentimeter vom Brustbein und nach hinten zu den paraspinalen Muskeln zu verlängern. Durch das Einsetzen eines Cooley-Sternum-Retraktors wird die Thorakotomie 10 Zentimeter breit geöffnet, um die Lunge zurückzuziehen und die linke Hemiazygotenvene freizulegen.Verwenden Sie eine Metzenbaum-Schere und eine feine Unterserie, um die linke Hemiazygosvene umlaufend zu präparieren. Indem Sie das Gefäß mit Seidenbändern umkreisen, ligieren und durchtrennen Sie die Vene. Sezieren Sie die linke Lungenarterie (PA) und die linken Lungenvenen (PV), bevor Sie die Venen mit den Seidenbändern umschließen.Nach fünfminütiger Heparingabe klemmen Sie die PA mit einer DeBakey-Kreuzklemme, die linke vordere PV mit einer Satinsky-Klemme und die linken Bronchus mit einer Spoon Pots-Klemme. Durchtrennen Sie die PA, den linken unteren PV und den linken Bronchus, wobei mindestens 0,5 Zentimeter Gewebemanschette übrig bleiben. Nach der Durchtrennung des linken unteren Lungenbandes wird der linke Lungenflügel entfernt.Für die Transplantation wird die Spenderlunge in die Brust des Empfängers eingeführt, beginnend mit dem unteren Lappen, ohne die Lunge in die Stelle zu zwingen. Dann führen Sie die Bronchialanastomose mit einer 4.0 Prolene-Naht auf einer TF-Nadel durch. Um die Bronchialanastomose in Saugsekreten zu beurteilen, führen Sie eine Bronchoskopie der linken und rechten Lunge durch, indem Sie ein Bronchoskop mit einer Adapterverbindung in den Endotrachealtubus einführen, und schließen Sie dann das Endoskop an die Absaugung an, bevor Sie das Bronchoskop in den linken Bronchus einführen.Beobachten Sie die Lungenatmung und inspizieren Sie die Vitalfunktionen in der Bronchialanastomose. Wiederholen Sie den Vorgang auf der rechten Seite. Verwenden Sie als Nächstes eine 6.0 Prolene-Naht auf BV-1-Nadeln, um eine End-to-End-Anastomose des linken Vorhofs oder einer LA-Anastomose durchzuführen, gefolgt von der Entfernung von überschüssigem Gewebe.Nach dem Einbau der Spender-SVPs in die inferiore PV- und LA-Anastomose wird die PA-Anastomose mit einer 6,0-Prolene-Naht auf BV-1-Nadeln unter Verwendung einer laufenden End-to-End-Anastomose vervollständigt. Bestätigen Sie später die Heparinisierung und verabreichen Sie dem Tier eine Kaliumverschiebung. Öffnen Sie dann die PA-Klemme teilweise, um sie zu entlüften und das Blut durch die Nahtleitung fließen zu lassen.Lösen Sie als Nächstes die LA-Klemme und lassen Sie die Nahtlinie wieder entlüften, um die eingeschlossene Luft weiter freizusetzen. Binden Sie die LA zu und entfernen Sie dann die PA-Klemme vollständig. Wenn Sie fertig sind, entfernen Sie die Bronchialklemme und erhöhen Sie das Atemzugvolumen auf 10 Milliliter pro Kilogramm.Nach dem Einsetzen eines 20 französischen formbaren Thoraxschlauchs wird die Thorakotomie in drei Schichten verschlossen. Öffnen Sie mit einer Metzenbaum-Schere das linke Brustfell, um Blutproben aus dem linken Unterlappen zu entnehmen. Öffnen Sie das rechte Rippenfell, um die rechte Lungenarterie zu präparieren.Platzieren Sie dann eine Klemme, um die Durchblutung der rechten Lunge zu stoppen. Richten Sie eine 21-Gauge-Nadel auf die linken Lungenvenen und weg vom linken Vorhof, um eine Blutprobe aus der LA-Anastomose zu entnehmen, um die Funktion der linken Lunge zu beurteilen. Nach dem Abklemmen werden die Blutproben aus der linken PV-Anastomose mit einer 21-Gauge-Nadel entnommen, die auf die linke Lunge gerichtet ist.Die repräsentative Analyse zeigt typische Veränderungen des PF-Verhältnisses und die Bildung von Ödemen während des Lungentransplantationsprotokolls. Bei der Reperfusion sanken die PF-Verhältnisse um etwa 100 Millimeter Quecksilbersäule, da die linke Lunge nicht sofort mit Sauerstoff versorgt werden konnte. Bei der Beurteilung der isolierten linken Lunge nach vier Stunden war das PF-Verhältnis stabil.Bei einer erfolgreichen Transplantation kann die linke Lunge aufgrund von Restblut im Kreislauf eine Gewichtszunahme von etwa 20 % bis 50 % erfahren. Nach 12 Stunden nach der Transplantation der linken Lunge wurde die Blutgasanalyse durchgeführt. Es wurde beobachtet, dass der Kaliumspiegel während 60 bis 120 Minuten Reperfusion erhöht war.Während der vierstündigen Reperfusion waren etwa zwei bis vier Schichten erforderlich, um den Kaliumgehalt unter fünf Millimol pro Liter zu halten. Anstatt die oberen Lungenvenen des Empfängers zu vernähen, können die seitlichen Beißklemmen zur Gefäßkontrolle verwendet werden und die Gefäße können leicht übernäht werden.

Research

JoVE Journal

Medicine

Development of Obliterative Bronchiolitis in a Murine Model of Orthotopic Lung Transplantation

Entwicklung einer Bronchiolitis obliterans in einem Mausmodell der orthotopen Lungentransplantation

Orthotopic lung transplantation in rats was first reported by Asimacopoulos and colleagues in 1971 1. Currently, this method is well accepted and ...

Forschung

Medizin

Orthotopic Small Bowel Transplantation in Rats

Orthotopen Dünndarm Transplantation in Ratten

Small  bowel transplantation has become an accepted clinical option for patients with  short gut syndrome and failure of parenteral nutrition ...

Orthotopic Liver Transplantation in Rats

Lebertransplantation bei der Ratte

Clinical progress in the field of liver transplantation has been largely supported by animal models1,2. Since the publication of the first orthotopic rat ...

Surgical Procedures for a Rat Model of Partial Orthotopic Liver Transplantation with Hepatic Arterial Reconstruction

Chirurgische Verfahren für eine Ratte Modell Teilweise Lebertransplantation mit arteriellen Rekonstruktion

Orthotopic liver transplantation (OLT) in rats using a whole or partial graft is an indispensable experimental model for transplantation research, such as ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

Einem Mausmodell der myokardialen Ischämie-Reperfusion Injury durch Ligation des linken vorderen absteigenden Arterie

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

Technique of Porcine Liver Procurement and Orthotopic Transplantation using an Active Porto-Caval Shunt

Technik der Schweineleber Beschaffung und orthotopen Transplantation mit einem Active Porto-Kava-Shunt

The success of liver transplantation has resulted in a dramatic organ shortage. Each year, a considerable number of patients on the liver transplantation ...

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Methode Isolated<em&gt; Ex vivo</em&gt; Lung Perfusion in einem Rattenmodell: Lehren aus Entwicklung einer Ratte EVLP Programm gelernt

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

Orthotopic Hind Limb Transplantation in the Mouse

Orthotopische Hind Gliedmaßen Transplantation in der Maus

In vivo animal model systems, and in particular mouse models, have evolved into powerful and versatile scientific tools indispensable to basic and ...

A Pre-Clinical Porcine Model of Orthotopic Heart Transplantation

Ein präklinisches Porcine-Modell der orthotopischen Herztransplantation

Fifty-years following the first successful report, cardiac transplantation remains the gold-standard treatment for eligible patients with advanced heart ...

Reduced Complications after Arterial Reconnection in a Rat Model of Orthotopic Liver Transplantation

Reduzierte Komplikationen nach arterieller Wiederverbindung in einem Rattenmodell der orthotopischen Lebertransplantation

The rat orthotopic liver transplantation (OLT) model is a powerful tool to study acute and chronic rejection. However, it is not a complete representation ...