我们描述了人肝移植在subnormothermic温度(21℃) 的离体灌注机的方法。
There is currently a severe shortage of liver grafts available for transplantation. Novel organ preservation techniques are needed to expand the pool of donor livers. Machine perfusion of donor liver grafts is an alternative to traditional cold storage of livers and holds much promise as a modality to expand the donor organ pool. We have recently described the potential benefit of subnormothermic machine perfusion of human livers. Machine perfused livers showed improving function and restoration of tissue ATP levels. Additionally, machine perfusion of liver grafts at subnormothermic temperatures allows for objective assessment of the functionality and suitability of a liver for transplantation. In these ways a great many livers that were previously discarded due to their suboptimal quality can be rescued via the restorative effects of machine perfusion and utilized for transplantation. Here we describe this technique of subnormothermic machine perfusion in detail. Human liver grafts allocated for research are perfused via the hepatic artery and portal vein with an acellular oxygenated perfusate at 21 °C.
肝移植是唯一根治性治疗的谁从终末期肝病患者患有数以万计。为了便于移植成功,从它是从供体,直到时间它被植入在接受者有必要防止移植物的快速恶化采购的时间肝脏最佳保存。目前的标准对于肝脏保存被称为“静态的冷库':肝脏中冷却的冰冷保存液,从而减少了肝脏的代谢和减缓缺血的有害作用。尽管这种冷藏技术已经允许移植成功,边际质量器官如热缺血或脂肪秀劣质病人受损的器官DCD成果1。有证据一个迅速扩大体肝移植是离体灌注机作为一种替代方式保存可潜在即时结果证明这些边际器官2,3。
肝移植已经成为其自身成功的受害者。远远更多的患者被称为移植比有可用的肝脏,还有数千每年死于等候名单上的美国。由于供肝短缺的现实和次优的质量,有需要的受助人肝移植的提高利用率,人们普遍认为,之前植入的肝脏移植体外灌注机持有肝移植的模式转变的承诺。目前已经在最近几年4-8研究兴趣这个话题在显着增加。在不同的欧洲和北美的中心低温灌注机已取得临床引进8和常温灌注机在生理温度最近已经应用于人类丢弃的肝脏,并正在转化为临床应用,以及9。粗放式发展导致了各种协议的发展,同时不断优化确定最佳的灌注参数10-12。利用边际品质移植增加了超过10倍,在过去十年中13。当与目前的标准对于肝脏保存(静冷库)相比, 离体灌注机提供了许多潜在的好处,所有这些都导致器官池的急需扩张和一个在移植后并发症的发生率可能降低。特别是,胆道并发症移植后,当前困扰次优品质的肝移植仍然是一个重大的问题14-18。
灌注机在subnormothermic条件提供了一个时间窗口,客观地评估肾功能,以适合移植19。而肝脏被灌注在离体电路,无论是灌洗液一个次灌注期间产生的胆汁可取样用于器官功能的标记物的测量值。这样“严重损害”所下的现行标准丢弃移植肝脏可客观评估,以是否适合移植。可行性评估潜在地允许对许多这些器官被用于移植。灌注机的一个同样强大的好处是维修和改进已损坏的暖/冷缺血肝脏。在温暖和随后的冷缺血ATP耗尽非常迅速,可以在之前的20肝脏植入一段灌注机来repleted。肝脏,其能量存储和代谢状态补充,是预处理和再灌注损伤的植入接受者后伤害效果更好的准备。
这项工作描述人类肝脏格拉芙的体外灌注机的方法TS在实验室,这将是研究人员谁愿意学习这两种技术和体外灌注机的有益效果是有用的。我们利用已拒绝移植然后被分配用于研究目的的人类供体肝脏。
标准肝脏采购技术涉及在肝脏下面主动脉阻断脑死亡供体(DBD)或停循环中循环死亡供体(DCD),在其他20多个详细的描述后原位动脉冲洗。另外,肝脏采购通过用冰填充授权人的腹腔中冷却。冲洗溶液偏好区域之间变化,其中大多数使用威斯康星或组氨酸 – 色氨酸酮戊二酸(HTK)溶液大学采购的。门静脉的附加背表冲洗改善的残血的冲刷。肝脏往往采购留下主动脉段河畔舍入腹腔干。胆囊切开,胆汁吸,并胆管被刷新。肝脏被封装在含冰冷的保存液无菌袋,在指定的盒子或冷却器输送。为代表性结果温暖和冷缺血时间应限制在分别为60分钟和12小时,。尽管常规的血清学筛查传染性病原体,标准预防措施必须交给人体器官时,应考虑从人体器官获取样本,以及任何废物。
该协议在这里描述了使用市售的肝灌注装置subnormothermic机灌注。使用这种装置的允许更快速翻译到临床环境和交叉验证之间研究团体和移植中心不同的协议和设备设置的。
在恢复肝脏缺血时受伤的尝试,我们开发了可以在一段冷藏后使用的SNMP系统。 Subnormothermic灌注机提供了一个可行的替代传统的冷库,以及低温和常温灌注机模式。各种不同的系统存在;所有提供不同的优点和缺点3,9,20。 SNMP允许灌注没有氧载体,截至21代谢需氧量 ℃,由灌注液的活性氧满足。
虽然减少subnormothermic条件下,代谢是可观,并且需要的营养丰富的灌注液中的支持。传统灌注液,如贝尔泽机灌注溶液,一般都是最小的组合物和设计用于冷灌注。威廉姆斯的培养基E已被用作肝细胞的培养基多年,并含有Components这是普遍的温暖体外条件下支持细胞功能,尤其如此。
在灌注机的测量结果是反映了器官的功能。直接观察到的参数,如胆汁的生产和氧摄取是可以用于评估肝移植前的实时测量。同样地,细胞损伤和局部缺血(K +,乳酸盐释放)的标记物,可以直接在灌注溶液中测定并可以表示器官功能20。由于灌注机技术的进一步发展,实现更广泛的临床应用, 体外功能和临床结果之间的相关性精确可和灌注参数将在帮助决定移植或拒绝边际品质肝脏有益。此外,如护理分析工具提前点的,更复杂的分析,将机直接期间perfu变得可用锡永21。
在这项工作中,我们表明,肝脏可以在SNMP系统以最小的损伤肝脏支持,通过组织学和ALT的释放反射。肝功能恢复最好是通过ATP的,这已被证明是关联到肝脏的生存能力和强烈提示移植成功的动物模型的反射22。 体外与肝移植物的移植前恢复将使供体的显著扩张肝池,纠正供应和供体肝脏移植需求之间的差距。
The authors have nothing to disclose.
从健康的美国国家研究院的资助(授予R01EB008678,R01DK096075,R01DK084053,R00DK088962和F32 DK103500),CIMIT项目编号12-1732和施赖纳斯儿童医院的感谢。我们想衷心感谢新英格兰器官银行支持这项工作。
Liver Assist perfusion device | Organ Assist B.V. | Liver Assist | |
Liver Assist disposable set | Organ Assist B.V. | Liver Assist disposable | |
Williams’ Medium E | Sigma | W1878–6x500ml | |
Insulin | Eli Lilly & Co | Humulin R U-100 | |
Penicillin/Streptomycin 5,000 U/ml | Life Technologies | 15070-063 | |
L-glutamine | Invitrogen | 25030-156 | |
Hydrocortisone | MGH pharmacy | 7750500 | |
Carbogen gas tank 95% O2/5% CO2 | Airgas | ZO2OX9522000043 | |
Specialty gas regulator | Airgas | Y11244D580 | |
Lactated Ringer’s solution | Baxter | 2B2324X | |
10% neutral buffered formalin | Fischer Scientific | 316-155 | |
Toothed Adson forceps | Roboz | RS-5234 | |
Debakey tissue forceps, 7.75”, 2.25 mm | Roboz | RS-7562 | |
Metzenbaum Scissors 7" Curved SureCut Tungsten | Roboz | RS-6965SC | |
Castroviejo Needle holder 5.5–7” | Fine Science Tools | 12565-14 | |
0 blackbraided silk sutures | Ethicon | SA66G | |
4-0 nylon suture, Nurolon RB1 | Ethicon | C554D | |
Blood gas analysis machine | Siemens | RapidPoint 500 | |
Balance scale | Cole Parmer | EW-10000-12 | |
Pressure display box | Medtronic | 66000 | |
Disposable pressure display sets | Medtronic | 61000 | |
Handheld thermocouple thermometer and probe | Cole Parmer | EW-91500-04 and EW-08516-55 | |
Acorn-tipped vessel cannula, 4 mm | Medtronic | 30005 | |
Irrigation set flush tubing | Hospira | 06543-01 | |
Mixing bowl, 4L | Cole Parmer | EW-07300-40 |