Method Article
Вызывая быстрое печени гипертрофия, с помощью сопоставления раздела печени и воротной вены перевязки для балетмейстер гепатектомии (ALPPS) было предложено для резекции границы опухоли резектабельными печени. Эта модель может разъяснить механизмы, участвующие в быстрой гипертрофия и позволяет тестирование препаратов, которые поощряют или блокировать ускорение регенерации.
Последние клинические данные поддержки агрессивной хирургической подход к первичных и метастатических опухолей печени. Для некоторых индикаций, как колоректальный метастазов в печени количество ткани печени оставил после резекции печени стал основным ограничивающим фактором резектабельность больших или множественные опухоли печени. Минимальное количество функциональных тканей требуется избежать тяжелых осложнений пост гепатектомии печеночная недостаточность, которая имеет высокие показатели заболеваемости и смертности. Вызывая печени роста перспективных остатком до резекции больше установилась в хирургии печени, либо в виде эмболизации воротной вены, интервенционных радиологов или в виде воротной вены перевязки несколько недель до резекции. Недавно было показано, что регенерации печени более широкого и быстрого, когда Паренхиматозный перерезка добавляется лигирование воротной вены на первом этапе, а затем, после только одной недели ожидания, резекция осуществляется на втором этапе (связывание печени раздела и воротной вены перевязки для балетмейстер гепатектомии = ALPPS). ALPPS быстро стала популярной во всем мире, но был подвергнут критике за его высокой Постоперационная смертность. Механизм ускоренного и обширные роста, вызванного этой процедуры не хорошо понимают. Животные модели были разработаны для изучения физиологических и молекулярных механизмов ускоренной регенерации печени в ALPPS. Этот протокол представляет модель крыса, которая позволяет механистический разведки ускоренной регенерации.
Размер печени остатки ограничивает резектабельности опухолей печени. 1 в общих, когда менее чем 25% печени ткани остался позади, пациент повышенному риску смерти от острой печеночной недостаточности из-за отсутствия метаболические функции всего организма в целом («слишком маленький размер синдром»). 2 этот пост гепатектомии печеночная недостаточность является наиболее разрушительным осложнением после резекции печени. Поэтому врачи пытались заставить регенерации печени до резекция печени, манипулируя поток воротной вены. 3 было установлено, что, когда закрыта воротной вены, оставшаяся часть с потоком воротной вены начинает расти медленными темпами и таким образом можно увеличить до 60% в размер. Интервенционная воротной вены хирургического лигирования5 или 4 непроходимость обоих клинически созданы. 4 увеличение объема и функции печени является надежным, но темпы роста печени после портала непроходимость находится лишь около одной пятой по сравнению с ростом остатки печени после частичной гепатектомии. 6
Время, необходимое для печени расти-недель до месяцев, даже несмотря на то, что печень может регенерировать гораздо более быстрыми темпами после резекции. Таким образом печень является единственным органом, который растет вернуться к нормальной функции после удаления его частью. 7 Роман процедуры, вызывая регенерации печени аналогичные темпами, как после частичного hepactectomy была разработана группой хирургов кто обнаружил, что добавление перерезка между окклюзии и не закрыта часть печени индуцирует печени гипертрофия такими же темпами роста, как после резекции печени, но до резекции. 9 процедура инициирует быстрого гипертрофия 80% в течение недели в будущем печени остаток, который позволяет резекция опухолей обширные, главным образом неоперабельный, печени в течение недели. Эта процедура была вызвана «объединение разделов печени и портальной Вене перевязки для балетмейстер гепатектомии = ALPPS» и стал быстро популярен по всему миру. 10 несколько отчетов поддерживает расширение резектабельность пограничным резектабельными опухолей печени, достигнутые новой техники,11 в то время как сложная хирургическая процедура была также критиковали за его высокой сложности курса. 12 , 13
Развитие грызунов, а также большие животные модели медленных и быстрых гипертрофии предпринята после опубликования ALPPS в 2012 году позволить лучше Гистологическая характеристика и понимание механизмов и испытать воздействие наркотиков на разные темпы роста тканей печени у животных. Первые животные модель, разработанная была крыса модель. В этой модели быстрое гипертрофия после Паренхиматозный перерезка между правой и левой части средний лепесток ускоренной регенерации право средний лепесток. 14 различных модель была представлена позже в мыши. В этой модели был резецируется левой боковых лепестков и ветвей воротной вены на каждый лепесток печени за исключением левой средней доли были связаны. 15 в то же время, большие животные модели ALPPS в свиней были описаны как хорошо. 16
Для изучения физиологических механизмов как изменения потока и давления в воротной вены, перфузии и оксигенации тканей печени крысы модель превосходит модель ALPPS в мышах. Еще одно преимущество над моделью мышиных крысы является, что в модели крыс нет необходимости для резекции левой боковых лепестка,15 , которые могут загрязнить эффекты резекции печени с теми ALPPS. В отличие от крыс модель не снижает печени клеточной массы. Свинья модель использует правой задней доли как растущей доли, но свинья печени весьма lobulated. Таким образом трудно создать перерезка самолет в уже тонкие ткани мост между правой задней и передней правой доле. В противоположность этому средний лепесток в крыс состоят из двух частей, которые поставляются отдельно от воротной вены и Паренхиматозный перерезка плоскости могут быть созданы легко между ними с использованием микрохирургической техники. Наличие небольших животных компьютерная томография (КТ) и/или магнит-резонансной томографии (МРТ) позволяет очень точно количественная оценка объемной роста между воротной вены перевязкой только и воротной вены перевязки и добавлен перерезка, которая имеет важное значение для проверки любой модели быстрого гипертрофия печени.
Представленные здесь протокол описывает хирургической техники и процедуры, используемые для объемного проверки и физиологических характеристик модели медленных и быстрых гипертрофия после перевязки воротной вены и воротной вены перевязки с перерезка, соответственно в крыс.
Все эксперименты в этом протоколе были утверждены ветеринарные власти кантона Цюрих, Швейцария (№ 60/2014). Кроме того все экспериментальные шаги были выполнены в строгом соответствии с руководящими принципами экспериментов с животными, Швейцарская академия медицинских наук (МСС) и руководящие принципы о Федерации из европейских лабораторных животных науки ассоциаций (FELASA) .
1. Животноводство, операционной комнате оборудование и инструменты, анестезия
2. начало хирургии
3. воротной вены перевязки (ПВЛ)
4. воротной вены перевязки с перерезка (ПВЛ + T)
5. интраоперационной измерение воротной вены давления и объема потока
6. Заключительные шаги хирургии
7. печени Volumetry у крыс с помощью небольших животных CT
Две различные хирургические процедуры лигирования воротной вены (ПВЛ) и ПВЛ с перерезка (ПВЛ + T) результат в совершенно разных роста кинетики. ПВЛ индуцирует объем умеренное увеличение в течение 3 дней, тогда как в ПВЛ + T может быть намного больше право средний лепесток (RML) видно (рис. 5). Это можно проверить, ежедневно volumetry. Объем RML примерно вдвое в течение 3 дней в ПВЛ, в то время как он троек в ПВЛ + т.17
Измерения потока в портальной Вене показывают стабильный поток, несмотря на сокращение потока области PLV, а также PVL + T (см. рис. 3а в Schadde и др. 17). это говорит о том, что весь портал объем кровотока направляется через приблизительно 26% предыдущих паренхимы печени, вызывая тем самым «портал hyperflow».
Измерение давления внутри воротной вены показывает увеличение острый средний воротной вены давления от 5 мм рт.ст 9 мм рт. в ПВЛ и ПВЛ + T (Schadde et al. см рисунок 3B 17). это, вероятно, является результатом портала hyperflow. Перерезка только не привести к увеличению острый портала давления, так как объем ткани печени не уменьшается. 17 повторные измерения показывают, что увеличение давления остается стабильным за 24 ч.17
Рисунок 1 : Анестезия. (A) после промывки коробку с изофлюрановая (5 vol %) чтобы побудить анестезии для животных, изофлюрановая является испаряется (600 мл кислорода/мин) для поддержания общей анестезии. (B) животных зациклена на стерильной операционной поверхности под операционных микроскопов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2 : Стерильные оборудование. (A) стерильные влажные губки для экспозиции и опровержения. (B) провод соединен с резинками мини тракторы. (C) биполярный пинцет, ножницы Поттс; изогнутые microforceps, прямые microdissectors используются для рассечения ветвей воротной вены. (D) большие ножницы, иглы держатели и иглы используются для открытия и закрытия. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 3 : Рассечение. (A) по бокам живота и мечевидного убираются с шелковыми швами 3-0 после срединная лапаротомия. (B), втягивая живот, могут подвергаться тонкой и толстой кишки боково гастродуоденальной связки в крыс и печеночная рубчика. (C) в портальной Вене перевязки (ПВЛ), ветви воротной вены справа лопастями (1), с 6-0 шелковые галстуки (слева) лигируют левой боковых лепестков (2) и хвостатого лопастями (3). В ПВЛ с перерезка (ПВЛ + T) Кроме того, ишемическая демаркационной линии между право средний лепесток (RML) и левый средний лепесток (любовь моей жизни) является перерезанных гори (справа). (D) на снимке собственный демаркационной линии между любовь моей жизни и RML (слева). Эта линия следует за перерезка с помощью биполярного microforceps для PVL + T (справа). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 4 : Интраоперационная измерение воротной вены давления и объема потока. (A) во время процедуры, датчик давления иглы вставляются подвергаются воротной вены. (B) в 2 мм объем потока зонда используется для измерения объема потоков в главный воротной вены. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 5 : Печени Volumetry. Печени увеличивается больше по размеру после PVL + T чем после PVL одиночку. На рисунке показано ежедневно volumetry на цифровых изображений и коммуникации в медицине (DICOM) файлы получены с крыса микро КТ-сканера и используя общественным достоянием, изображений платформы. Хотя разница очевидна на осевых изображениях, количественные volumetry, как в предыдущем докладе17, показывает существенное различие в Кинетика роста. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Этот протокол представляет животной модели ALPPS с его быстрое гипертрофия индуцированных PVL + T, что приблизительно удваивает увеличение объема в течение 3 дней, по сравнению с PVL одиночку. 17 право середине печени доли используется в качестве модели для выращивания печени доли потому что средней доли печени один непрерывный Паренхиматозный массы, поставляемые два отдельных портал вен слева и своей правой стороне, как показано на рисунке 1 в a недавно опубликованные работы. 17 по сравнению с другими докладами, модель предлагает ряд преимуществ. Анатомически выбор средней доли лучший представляет человеческой печени как один непрерывный Паренхиматозный массы, что позволяет для перерезка и тем самым облитерация побочного потока. Разветвления воротной вены на левой средней доле (любовь моей жизни) внутри левой боковых лепестков (LLL) позволяет для комбинированных лигирование любви моей жизни и LLL.
Там были различные крыс и одной murine модель для ALPPS разработаны и описаны. 18 много крыс модели19,20 и только мыши модель15 описал требует печени массовые сокращения. Массовые сокращения могут вызвать повышение гипертрофия независимо друг от друга. Это в отличие от наших17 и аналогичных моделей крыса. 14 , 21 , 22 , 23 преимуществом мышиных модели может быть использование генетически модифицированных животных. В качестве альтернативы для этих небольших животных моделей, Свинья была разработана модель,16 с помощью аналогичных хирургической техники и людей и в результате аналогичных темпов роста. Несмотря на тот факт, что это вероятно наиболее близко напоминает человека хирургической процедуры малые животные модели все еще может быть очень важно, как они быстрее, легче выполнить, позволяют большее количество животных на группы и менее дорогостоящим.
Физиологически крысы модель позволяет исследование кровотока, обеспечение и оксигенации более легко, чем модель мыши. Это исследование является первым для использования той же методологии, клинически используется людьми для оценки объема изменений в печени, а именно КТ volumetry. В отличие от некоторых других исследований, которые включают в себя группу управления (например в модели свиньи ALPPS24) еще не предположить Кинетика роста ALPPS, мы проверить гипертрофия, сравнивая PVL с PVL + T. В то время как под ПВЛ RML удвоится в течение 3 дней, ПВЛ + T значительно увеличивает гипертрофия. Это ускорение гипертрофия после 3 дней, добавил перерезка точно отражает состояние человека, где увеличение объема 46% было сообщено в большой мета анализ для PVE и 86% увеличение ALPPS после 10 дней в первом докладе реестра большой ALLPS 202 пациентов. 25 крыса процедура PVL + T и человека ALPPS двойное количество гипертрофия, достигнутого в их соответствующих сроков для типов две процедуры.
Важнейшие шаги в рамках этого протокола включают рассечение ветвей воротной вены в ПВЛ и перерезка средний лепесток в ПВЛ + T. Во время вскрытия ветвей воротной вены важно, чтобы нарушить тонкий слой брюшины, охватывающих весь печеночно связки и не подтолкнуть инструменты против сопротивления. Случайные слезы в воротной вены может быть остановлена под давлением, с использованием ватные тампоны только, но может быть невосстановимым и требуют жертву животного. В целом необходимо подчеркнуть, животных, страдающих от потери крови более чем примерно 10% от объема крови животного, следует исключить из исследования, так как это может изменить результаты исследования и причиной ненужных страданий животных.
Перерезка средний лепесток достигается за счет тщательного прижигание ткани печени с помощью тонкой серебряной биполярного пинцета и достаточно физраствора капает, следуют простой резки прижигание ткани с помощью ножниц. Перерезка должна быть остановлена до сталкиваются с верхней полой вены, которая проходит внутри печени в грызунов, чтобы избежать массивное кровотечение и эмболии в верхней полой вены. Вход воздуха в легочной циркуляции приводит к внезапной остановки сердца крыс.
Устранение неполадок настоящего Протокола может включать в себя все изменения, которые приводят к увеличению физиологический стресс для животных, такие как гипотония, индуцированных oversedation, гипотермия, увеличение кровопотери и слишком долго постановляющей части раз. Этот протокол также может быть изменена для других видов грызунов, как мышей. Мы успешно выполнили метод, описанный в настоящем Протоколе мышей C57BL/6 (данные не показаны).
Ограничением данного протокола является исключительное использование этого протокола для изучения механизмов быстрой по сравнению с медленным гипертрофия; Поэтому на втором этапе процедуры «ALPPS», резекция всех deportalized ткани печени, за исключением гипертрофированной печени, не указанных в настоящем Протоколе. Этот резекции однако может легко быть достигнуто после стандартной методике резекции печени в грызунов, используя перевязки швов и затем удаление печени лопастями, с помощью ножниц.
В целом этот текущей модели позволяет эксперименты выяснения механизма быстрого гипертрофия печени и тестирования препаратов и вмешательства. С помощью этой модели, он был недавно показано, что быстрое гипертрофия RML может также быть наведено, лигирование воротной вены в сочетании с гипоксией сигнализацию с помощью ингибиторов пролил гидроксилазы, предполагая, что гипоксия, сигнализации моей играть важную роль в модуляция печени роста кинетики. Наркотики как пролил гидроксилазы ингибиторы могут ускорить регенерации печени и должно быть дальнейшее тестирование. 17 , 26 будущего применения этой модели может быть что роль традиционных и новых химиотерапевтических агентов может испытываться и их влияние на ускорение регенерации печени может быть далее выяснены. Модель также предлагает возможность изучить функции печени, используя например indocyanine зеленый (ГСИ) или гепатобилиарной хелатный иминодиацетатный кислоты (Хида) сцинтиграфии крыс потому, что в конечном счете медленных и быстрых объемных изменений придется положить в контексте функциональные регенерации печени, поскольку функция печени является более важным, чем объем печени. 27 , 28 оценок ALPPS больных с ГСИ29 и Хида сцинтиграфии30,31 пока только были протестированы в ретроспективное когортное исследований, но они все еще могут быть очень важными инструментами для ответа на вопрос Указывает, являются ли изменения громкости или функция аналогичные или разнородных в быстрой регенерации печени.
Таким образом мы представляем хорошо характеризуются и стандартизированный модель быстрого и медленного регенерации печени, которая позволит будущих исследований в области восстановительной хирургии печени.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Авторы имеют без подтверждений.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Isoflurane, 250 mL bottles | Attane, Piramal, Mumbai, India | LDNI 22098 | Standard vet. equipment |
Tec-3 Isofluorane Vaporizer | Ohmeda, GE-Healthcare, Chicago, IL | not available anymore | Standard vet. equipment |
Buprenorphine (Temgesic) | Indivior, Baar, Switzerland | 7680419310353 | GTIN-number |
Vitamine A ointment | Bausch&Lomp, Zug, Switzerland | 7680223980247 | GTIN-number |
Atropine sulfate 0.5 mg/mL | Sintetica SA, Mendrisio, Switzerland | 7680565330045 | GTIN-number |
Microsurgery microscope | Olympus, Tokio, Japan | SZX10 | Standard vet. equipment |
Betadine | Mundipharma, Basel, Switzerland | 7680342821377 | GTIN-number |
Sponges | Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany | NK83.1 | Mini-sponges |
Abdominal Wall retractors | N/A | N/A | Self-made from paper clips and Q-Tips |
3-0 silk | Ethicon, Sommerville, NJ | K872H | Standard surgical |
Scissors | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 503371 | Standard microsurgical |
Adson forceps | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 501244-G | Standard microsurgical |
Fine tips microforceps | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 501976 | Tips need to be polished regularly |
Curved fine tips microforceps | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 504513 | Essential to go around the portal vein branches |
6-0 LOOK black braided silk | Surgical Specalities Corporation, Wyomissing, PA | SP114 | Spool, precut prior to the procedure |
2-0 silk sutures | Ethicon, Sommerville, NJ | K833 | Standard surgical |
5-0 maxon sutures | Covidien, Dublin, Ireland | 6608-21 | Standard surgical |
Bipolar microforceps | Sutter, Freiburg, Germany | 780148SGS | Essential for parenchymal transection |
Q-tips small | Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany | EH11.1 | Standard surgical |
Q-tips big | Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany | XL54.1 | Standard surgical |
G30 needle | Terumo, Tokyo, Japan | NN-3013R | Standard anesthesia equipment |
2 mm volume flow probe | Transonic Systems, Ithaca, NY | MA-2PS | Smallest available probe for HAT-311 flow meter |
Transonic flow meter | Transonic Systems, Ithaca, NY | HAT-311 Transsonic flow QC meter | One of the first generation flow flow meters for surgery |
ExiTron nano 12,000 | Miltenyi Biotech, Bergisch Gladbach, Germany | 130-095-698 | Nanomoloecular contrast medium that opacifies liver and spleen |
G26 intravenous catheter | Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ | 391349 | Standard anesthesia equipment |
Quantum FX MicroCT | Perkin Elmer, Waltham, MA | N/A | Standard small animal CT scanner at the institute of physiology, University of Zürich |
OsiriX 8.0 | Pixmeo Sarl, Geneva, Switzerland | N/A | Public domain software : www.pixmeo.com |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены