Method Article
In dieser Arbeit stellen wir ein Protokoll zur Beschaffung und Aufbereitung von vaskularisierten Komposit-Handtransplantaten während einer distalen oder proximalen Unterarmtransplantation vor.
Amputationen der oberen Gliedmaßen stellen eine echte medizinische und chirurgische Herausforderung dar. Die ideale Behandlung sollte die Funktion, das Gefühl und das Körperbild wiederherstellen. Gegenwärtig erfüllen weder traditionelle Rekonstruktionen noch Prothesen all diese Kriterien. Vaskularisierte Komposit-Allotransplantate bieten jedoch eine einzigartige Möglichkeit, Form und Funktion trotz schädlicher Immunsuppression zufriedenstellend wiederherzustellen.
Im Idealfall wird überschüssiges Spendergewebe beschafft, um es spannungsfrei zu reparieren. Die obere Extremität des Spenders wird durch einen Fischmaulschnitt in Höhe des Mittelarms gewonnen. Dann werden die Arteria brachialis und die Vene, der Nervus medianus, der Ulnarus und der Nervus radialis lokalisiert und präpariert. Die Bizeps-, Brachioradialis- und Trizepsmuskulatur werden durchtrennt und anschließend eine Osteotomie des Oberarmknochens oberhalb des Ellenbogens durchgeführt. Bei der distalen Unterarmtransplantation kann die Spender-Oberarm-Extremität auch unterhalb des Ellenbogens durch Disartikulation durch das Gelenk beschafft werden.
Die Arteria brachialis wird kanüliert und das Transplantat mit einer Konservierungslösung gespült. Die Vorbereitung des Transplantats beginnt dann mit zwei Schnitten, anterior und posterior, um zwei laterale Hautlappen anzuheben. Ein medialer Hautlappen legt die Vena basilicus, den Nervus cutaneus antebrachialis medialis, die Musculus epicondylus medialis, den Nervus ulnaris, den Nervus medianus, die Arteria brachialis und die Vene frei. Ein lateraler Hautlappen, der die Vena cephalicus, den Nervus cutaneus antebrachialis, den Nervus radialis radialis bis zu seiner Teilung, den Brachioradialis und die Musculus epicondylaris lateralis umfasst, vervollständigt die Transplantatvorbereitung. Bei der Transplantation werden Schneidschablonen an der hinteren Fläche der beiden Unterarmknochen angebracht, um die Osteotomien durchzuführen.
Dieses Protokoll stellt ein systematisiertes Verfahren zur Beschaffung und Aufbereitung eines vaskularisierten Unterarmkomposit-Allotransplantats dar, um optimale Ergebnisse zu gewährleisten und Gewebeschäden während der Entnahme zu minimieren.
Seit der ersten erfolgreichen Handtransplantation durch Dubernard im Jahr 19981 hat die medizinische Fachwelt viel geforscht und Fortschritte bei der vaskularisierten Komposit-Allotransplantation (VCA) der oberen Extremitäten gemacht. Der Hauptvorteil besteht darin, dass VCA im Vergleich zu herkömmlichen Prothesen oder Rekonstruktionen eine einzigartige Option zur Wiederherstellung von Form und Funktion bietet 2,3. Die Hand-VCA ist eines der besten Beispiele für VCA, das viele verschiedene Gewebe umfasst: Haut, Neurovaskulär, Knochen, Knorpel und Muskeln4. Bis heute gab es mehr Transplantationen der oberen Extremitäten als jede andere Art von vaskularisierter Komposit-Allotransplantation5. Da es in der Literatur einige Veröffentlichungen über die Beschaffung und die Erstellung von Hand VCA 6,7,8,9 gibt, haben wir das Protokoll vereinfacht und die wichtigsten Schritte dieses Verfahrens zusammengefasst.
Die Transplantation der oberen Extremitäten ist ein mehrstufiges, komplexes rekonstruktives Verfahren, bei dem chirurgische Proben die Ischämiezeit und Komplikationen verringern können 8,10,11,12. Außerdem sollten Transplantationen der oberen Extremitäten vor der Entnahme solider Organe beschafft werden, und das Handbeschaffungsteam muss geschult und effizient sein, um sicherzustellen, dass die soliden Organe nicht gefährdet werden 4,6,11,13. Daher besteht ein Bedarf an einem standardisierten Protokoll, um ein vaskularisiertes Komposit-Allotransplantat der oberen Extremitäten zuverlässig zu beschaffen und vorzubereiten. Wie Dr. Robert Acland, der Urvater der modernen Mikrochirurgie, sagte: "Vorbereitung ist die einzige Abkürzung, die man in der Chirurgie braucht."
Dieses Protokoll beschreibt alle Prozesse, von der Positionierung bis zum Verschluss der Spendergliedmaße während einer VCA der oberen Extremitäten. Es werden die Schritte zur Entnahme des Transplantats oberhalb des Ellenbogens oder in einer zweiten Methode durch den Ellenbogen erläutert. Die Präparation der beschafften Gliedmaße ist je nach Transplantationsgrad unterschiedlich: proximaler Unterarm oder distaler Unterarm. Beide Präparate sind in diesem Protokoll beschrieben. Dieses detaillierte Verfahren zielt darauf ab, die Beschaffung und Aufbereitung eines vaskularisierten Unterarmkomposit-Allotransplantats zu standardisieren, was angesichts der zunehmenden Anzahl von Unterarmtransplantaten sowohl für Forschungs- und translationale Studien als auch in der klinischen Praxis von Interesse ist, um optimale Ergebnisse zu gewährleisten und Gewebeschäden zu minimieren.
Das Anatomielabor der Medizinischen Fakultät von Nizza, Frankreich, stellte großzügig die Proben und das Material zur Verfügung, die für die Studie verwendet wurden. Die französische Nationale Ethikkommission hat diese Studie (Zulassungsnummer 83.2024) genehmigt, die im Anschluss an die Deklaration von Helsinki durchgeführt wurde.
1. Präoperative Betreuung
2. Entnahme der oberen Extremität des Spenders oberhalb des Ellenbogens (Durchtrennung des mittleren Humerus) (Abbildung 1)
Abbildung 1: Mittelarm mit durchtrennten Nerven, Arterien, Venen und Muskeln. (1) Nervus radialis, (2) Arteria brachialis und Vene, (3) Nervus medianus, (4) Nervus ulnaris, (5) Humerusdiaphyse. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
3. Verpackung des Transplantats
4. Management des Spenderstumpfes
5. Entnahme der oberen Extremität des Spenders durch den Ellenbogen (Ellenbogendurchtrennung)
HINWEIS: Gleiche präoperative Versorgung mit dem Tourniquet in der Mitte des Arms.
6. Vorbereitung des Transplantats für die proximale Unterarmtransplantation (Abbildung 2 und Abbildung 3)
HINWEIS: Markieren Sie jede Struktur mit einem rechteckigen Stück Esmarch-Verband, der mit unauslöschlichen Tintenmarkern markiert und mit 2-0-Seidennähten oder sterilisierten Titan-Namensetiketten gesichert ist.
Abbildung 2: Neurovaskuläre Strukturen am proximalen Unterarm. (1) Nervus cutaneus lateralis, (2) Vena cephalicus, (3) Nervus cutaneus medialis antebrachialis, (4) Vena basilicus, (5) Nervus radialis mit seinen Ästen für BR, ECRL, ECRB, tiefer motorischer Ast und oberflächlichem sensitiven Ast in einer roten Schleife, (6) Vena brachialis, (7) Arteria brachialis, (8) Nervus medianus, (9) Nervus ulnaris mit seinem Ast für FCU, (10) Bizeps brachialis. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 3: Erhöhte Muskelmasse des Unterarms. (1) Extensormasse, (2) Brachioradialis, (3) Beugemasse, (4) Nervus radialis, (5) Vena brachialis, (6) Arteria brachialis, (7) Nervus medianus, (8) Nervus ulnaris. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
7. Vorbereitung des Transplantats für die distale Unterarmtransplantation (Abbildung 4 und Abbildung 5)
HINWEIS: Markieren Sie jede Struktur mit einem rechteckigen Stück Esmarch-Verband, der mit unauslöschlichen Tintenmarkern markiert und mit 2-0-Seidennähten oder sterilisierten Titan-Namensetiketten gesichert ist.
Abbildung 4: Präparierte Streckspannglieder. (1) APL, (2) EPB, (3) ECRL und ECRB, (4) EPL, (5) EIP, (6) EDC, (7) EDM, (8) ECU. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 5: Präparierte Beugessehnen und neurovaskuläre Bündel. (1) Radialer sensorischer Ast, (2) Vena cephalicus, (3) Nervus cutaneus medialis antebrachialis, (4) Vena basilicus, (5) Arteria radialis, (6) Arteria interossus anterior, (7) Nervus medianus, (8) Nervus ulnaris mit seinem dorsalen sensiblen Ast, (9) Arteria ulnaris, (10) FCR, (11) FCU, (12) FPL, (13) FDS, (14) FDP. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Am Ende dieses Protokolls sollte das Spenderglied für die Transplantation auf dem Empfängersstumpf bereit sein. Der Radius und die Ulna sind für die Osteosynthese mit einer 3,5-mm-Kompressionsplatte, 14,15-, 16- oder 2,7-mm-Volar-Locking-Platten mit distalem Radius und Ulna bei der distalen Unterarmtransplantation ausreichend exponiert. Je nach Höhe werden die Arteria brachialis oder radialis und die Arteria ulnaris präpariert, was eine arterielle Anastomose ermöglicht. Tiefe und oberflächliche Venen werden ebenfalls isoliert, und die erste Anastomose sollte am dominanten Venensystem erfolgen17. Spendersehnen werden lang genug präpariert, um mit der Pulvertaft-Webtechnik14 oder der einfachgewebten, "braunen" Seiten-zu-Seite-Tenorrhaphie 18,19 repariert zu werden. Bei der proximalen Transplantation werden die Beugemasse, die bewegliche Wade und die Streckmasse durch transossäre Nähte20 oder Knochenanker16 an den Epicondylen des Empfängers fixiert. Die Nerven sind so weit präpariert, dass eine spannungsfreie Reparatur möglich ist11. Schließlich werden die beiden Hautlappen mit dem volaren und dorsalen Lappen des Empfängerstumpfes verzahnt, um postoperative Ödeme aufzunehmen und eine Verengung und Narbenkontraktur an der Verschlussstellezu verhindern 21.
Bei der Dissektion von sechs Transplantaten maßen wir mit einem Messschieber die Abmessungen aller Gefäße und Nerven, die für eine Anastomose in Frage kommen. Für die Höhe des proximalen Unterarms fanden wir den mittleren Durchmesser wie folgt (mittlere ± SD): Arteria brachialis 5,17 ± 0,85 mm, Vena brachialis 3,75 ± 0,95 mm, Vena cephalicus 2,67 ± 0,79 mm, Vena basilica 2,25 ± 0,07 mm, Ast des Nervus radialis bis Brachioradialis 0,84 ± 0,25 mm, tiefer Ast des Nervus radialis 2,5 ± 0,54 mm, sensibler Ast des Nervus radialis 2,34 ± 0,51 mm, Nervus medianus 6 ± 0,82 mm, Nervus ulnaris 4,75 ± 0,50 mm, Nervus cutaneus medialis antebrachialis 3 ± 0,82 mm, Nervus cutaneus lateralis antebrachialis 2,34 ± 0,48 mm.
Abbildung 6: Durchschnittliche Durchmesser (in mm) der interessierenden Gefäße und Nerven auf Höhe des proximalen Unterarms (BR = brachioradialis, RN = Nervus radialis). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Für die distale Unterarmhöhe ergab sich der mittlere Durchmesser wie folgt (Mittelwert ± SD): Arteria radialis 4 ± 0,41 mm, Arteria ulnaris 4,25 ± 0,50 mm, Vena cephalicus 1,88 ± 0,25 mm, Vena basilica 1,25 ± 0,50 mm, sensibler Ast des Nervus radialis 2,08 ± 0,25 mm, Nervus medianus 4,5 ± 0,58 mm, Nervus ulnaris 4 ± 0,82 mm.
Abbildung 7: Durchschnittliche Durchmesser (in mm) der interessierenden Gefäße und Nerven auf Höhe des distalen Unterarms (RN = Nervus radialis). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Im Jahr 2022 kam eine systematische Überprüfung der Ergebnisse der Hand-Allotransplantation durch Wells et al.2 zu folgenden Ergebnissen: Bei 96 Patienten, die 148 Handtransplantationen erhielten, davon mindestens 98 auf Höhe des Unterarms oder des Handgelenks, lag die Erfolgsrate der Transplantation bei 89,2 %. Bei den funktionellen Ergebnissen nahmen die DASH-Scores nach der Handtransplantation signifikant ab (P < 0,001). Die postoperativen Invaliditätswerte für distale Transplantate (Median, 16; IQR, 31,8) waren signifikant niedriger als die von proximalen Transplantaten (Median, 38,5; IQR, 36; P = 0,035).
In der Literatur zeigen mehrere berichtete Fälle von proximalen und distalen Unterarmtransplantationen eine insgesamt gute klinische Entwicklung der Patienten. Dieses Protokoll beschrieb die Beschaffungen oberhalb des Ellenbogens (Mittelhumerustransektion) für die proximale Transplantation16 und durch den Ellenbogen (Ellenbogendisartikulation) für die distale Transplantation22.
Dieses Protokoll enthält einige wichtige Schritte. Zunächst werden die Hautlappenschnitte markiert. Ziel ist es, die Lappen richtig aufeinander abzustimmen, um sicherzustellen, dass sich genügend Gewebe über den voluminösen Sehnenanastomosen schließt, ohne dass die Haut überschüssig wird, was zu einer voluminösen Hautanpassung führen kann. Des Weiteren sollte eine distale Spitzenperfusion der Lappen sichergestellt werden. Um bei dieser Operationsplanung zu helfen, können dreidimensionale (3D) Stereophotogrammetrie und 3D-gedruckte Hautschnittschablonen nützlich sein, wie Hummelink et al.23 beschrieben haben. Der Nervus radialis muss für BR, ECRL und ECRB für die proximale Transplantation proximal zu seinen Ästen durchtrennt werden. Dies ermöglicht eine gezielte Anastomose auf Astebene anstelle einer proximalen Anastomose des Radialnervs auf Stammebene, was zu einem geringeren axonalen Verlust zwischen sensorischen und motorischen Faszikeln führt. Auch die Distanz für die Reinnervation wird verringert21,24.
Die Reparatur des Nervus radialis hängt vom Grad der Erstamputation ab. Die Anastomose kann direkt am sensorischen radialen Ast und am motorischen hinteren interossären radialen Ast14 durchgeführt werden.
Eine weitere Falle liegt bei der Vorbereitung einer distalen Unterarmtransplantation. Die vordere interossäre Arterie muss während der Exposition des distalen Radius und der Ulna sorgfältig identifiziert werden, da eine Anastomose möglich ist. Dies ermöglicht es dem Transplantat, sich auf drei Hauptarterien statt auf zwei zu stützen1.
In der Literatur werden zwei Methoden der Beschaffung beschrieben. Der erste ist der Ansatz des Teams des Massachusetts General Hospital (MGH), bei dem die Präparation mit detaillierter Dissektion der Strukturen in situ am Spender durchgeführt wird, bevor ein Tourniquet freigesetzt wird (20 Minuten für 2 Stunden Dissektion), um eine Reperfusion zu ermöglichen. Die zweite Methode ist der "Cut and Run"-Ansatz der University of Pennsylvania (Penn). In diesem Fall geht die Beschaffung sehr schnell. In 20 Minuten sind alle Vorbereitungen nach dem Transport zum Empfängerkrankenhauserledigt 8. Der Hauptvorteil der MGH-Methode besteht darin, dass sie die Ischämiezeit für den gesamten Fall reduziert. Bei der Entnahme müssen die Arteria brachialis und die Venen präpariert, aber erst am Ende der Reperfusionsperiode ligiert werden18. Das Hauptproblem ist der logistische Aspekt mit den wartenden SOT-Teams und das Risiko, die Lebensfähigkeit solider Organe zu gefährden, wenn der Spender instabil wird11. Im Vergleich dazu ermöglicht die Penn-Methode eine schnelle Beschaffung und behindert keine zusätzlichen Teams für die Organgewinnung. Die Ischämiezeit beginnt jedoch bei der Tourniquet-Inflation25.
Die beiden in diesem Protokoll beschriebenen Entnahmestufen sind für die proximale Unterarmtransplantation möglich. Entweder oberhalb des Ellenbogens auf Höhe des mittleren Oberarmknochens 6,14,19,21 oder des Ellenbogens 26. Bei einer Disartikulation des Ellenbogens müssen jedoch einige Dissektionsschritte angepasst werden: Die Nervendissektion muss proximal zu den motorischen Ästen der Hauptnerven erfolgen. Darüber hinaus muss die Beuge- und Streckmasse in einem subperiostalen Plan respektiert und erhöht werden, anstatt wie bei einer distalen Unterarmtransplantation durchtrennt zu werden16,26. Diese Modifikation ermöglicht den Erhalt der gesamten muskuloendinösen Funktionseinheiten, die für die proximale Unterarmtransplantation unerlässlich sind.
Bei der Vorbereitung des Transplantats gibt es je nach Grad der Transplantation große Unterschiede. Bei der distalen Transplantation besteht der anatomische Nachteil im Vergleich zur proximalen Transplantation darin, dass jede Beuge- und Strecksehne einzeln präpariert und repariert wird. Ein früher aktiver Bewegungsumfang kann jedoch sicher eingeleitet werden, und es gibt keine Verzögerung aufgrund der Reinnervation der Beuger/Extensoren, was eine gute Funktion früh nach der Operation ermöglicht 4,14.
Nach Transplantationen auf proximaler Ebene ist das Ergebnis weniger konsistent und tritt später auf20,27. Der Hauptunterschied ist die Reinnervation aus größerer Entfernung des intrinsischen Muskels. Dieser Abstand bewirkt eine fortschreitende Hemmung der Nervenregeneration und verändert die Funktion 16,24,26.
Dieses Protokoll weist einige Einschränkungen auf, da die Forschung an Leichen und nicht an einem verstorbenen Spender durchgeführt wurde und auf unseren Erfahrungen in Nizza (Frankreich) basiert. Außerdem kann der Grad der Amputation je nach erhaltenem Stumpf variieren, und die Vorbereitung des Transplantats kann gemäß dem hier beschriebenen Protokoll modifiziert werden.
Die Autoren machen keine Angaben.
Die Autoren danken den Personen, die ihre Körper gespendet haben, um die anatomische Forschung zu erleichtern.
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11.5” medium premium surgiclip II auto suture vessel clip applier | Covidien | ||
2-0 silk suture | N/A | N/A | |
Adson forceps | MPM | 106-2112A | |
Bipolar coagulation forceps | Olsen | 20-1320I | |
Custodiol HTK solution for limb perfusion | Essential Pharmaceuticals Inc. | off-label use | |
Cysto/Bladder irrigation set | Baxter Healthcare Corp. | 2C4040 | |
Disposable scalpel #15 | Sklar | ||
DLP 3 mm vessel cannula blunt tip | Medtronic Inc | https://www.medline.com/product/Medtronic-DLP-Vessel-Cannulae/Cannulas-Tubing/Z05-PF24250?question=vessel%20cannula | |
Fine needle cautery | Cormedica | ||
Forceps dilators | WPI | 15910 | |
IV stopcock | N/A | N/A | |
Micro scissors | WPI | 504492 | |
Monopolar diathermy | Medtronic Inc | Valleylab | |
Oscillating saw | GPC Medical | https://www.gpcmedical.com/1015/BTD1138/battery-operated-oscillating-saw.html | |
Saline solution 0,9% | GenDepot | S0600-101 | |
Sterile Esmarch bandage | N/A | N/A | |
Sterile indelible ink markers | N/A | N/A | |
Strabismus scissors | Surtex | 102-4109 | |
Surgical marking pen | Cardinal health | 212PR | |
Sutures Ethilon 4.0 | Ethicon | 1667G | |
Syringue 10 mL | Agilent | 9301-6474 | |
Three sterile procurement plastic bags, and three sterile zip ties | N/A | N/A | |
Tissue forceps | MPM | 106-0511 | |
Vessel loop | Deroyal | 30-711 |
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