Способ гипотермической оксигенированной двойной машинной перфузии трансплантата печени от посмертного донора Российский патент 2024 года по МПК A61B17/00 A61M1/00 

Изобретение относится к медицине, в том числе к трансплантации органов и может быть использовано для лечения больных терминальной стадией печеночной недостаточности.

Трансплантация печени, на сегодняшний день, является безальтернативным методом радикального лечения множества заболеваний печени в терминальной стадии. Ввиду общемирового дефицита донорского ресурса, к сожалению, количество больных, ожидающих трансплантацию с каждым годом не уменьшается. Более того, не уменьшается и смертность пациентов в листе ожидания. По данным Eurotransplant1 на 2022 год смертность в листе ожидания составила 33,9%, что практически не отличается от результатов десятилетней давности.

Одним из наиболее оправданных путей является расширение критериев к посмертному донорству печени. Подобное расширение, согласно определению Eurotransplant, включает использование доноров с констатированной смертью головного мозга с наличием как минимум одного из следующих критериев: возраст старше 65 лет, повышенный ИМТ (более 30 кг/м2), макростеатоз печени (более 40%), гипернатриемия (более 155 ммоль/л), повышенный АЛТ/АСТ (105/90 ЕД/л), гипербилирубинемия (более 3 мг/дл). На современном этапе развития клинической трансплантологии рядом авторов также продемонстрирован успешный опыт использования трансплантатов печени, полученных от доноров с необратимой остановкой эффективного кровообращения.

Безусловно, трансплантация печени, полученной от донора с расширенными критериями, несет повышенный риск серьезных послеоперационных осложнений, среди которых: ранняя дисфункция трансплантата, его первичное нефункционирование, артериальный тромбоз, стриктуры желчных протоков. Все вышеперечисленные проблемы имеют тесную связь с тяжестью повреждения трансплантата в ходе холодовой консервации и при реперфузии. Чем более выраженным будет повреждение донорской печени в ходе консервации, тем более критичным станет реперфузионное повреждение, поскольку восстановительный потенциал гепатоцитов будет резко снижен. Таким образом, методы, направленные на снижение интенсивности ишемического повреждения трансплантата необходимы. Золотым стандартом сохранения донорской печени является статическая холодовая консервация, однако, ее возможности резко ограничены при использовании маргинальных трансплантатов. Гипотермическая оксигенированная машинная перфузия ex situ на сегодняшний день представляется наиболее перспективным вариантом, так как позволяет как снизить интенсивность ишемически-реперфузионное повреждение (ИРП), так и дать дополнительную более объективную оценку степени жизнеспособности органа.

В серии исследований таких авторов, как Guarrera J., Dutkovski P., Clavien P. и других [2-5] единогласно демонстрируется высокая эффективность применения даже короткого сеанса (1-2 часа) гипотермической оксигенированной ex situ перфузии в снижении тяжести ишемически-реперфузионного повреждения, а также в уменьшении риска посттрансплантационных осложнений. Определение ряда параметров эффлюента в ходе перфузии, среди которых АСТ, АЛТ, ЛДГ, лактат может дать дополнительную объективную оценку качеству трансплантата. Вышеперечисленными авторами отмечены тесные прямые корреляционные связи уровня трансаминаз в эффлюенте с их уровнем в плазме реципиента в раннем послеоперационном периоде. Тем не менее, данная технология не имеет широкого распространения и, на сегодняшний день, стандартизованных протоколов проведения гипотермической оксигенированной перфузии нет.

Одним из принципиальных вопросов, очевидного ответа на который в мировой литературе нет, является необходимость дополнительной перфузии трансплантата печени через артериальную систему. Клинических исследований, подтверждающих превосходство одного метода над другим, на сегодняшний день нет, однако экспериментальные данные демонстрируют более высокую эффективность двойной перфузии перед классическим вариантом с канюляцией только портальной системы. Дополнительная перфузия через артериальную систему позволяет более эффективно доставлять кислород клеткам желчных протоков, тем самым, снижая тяжесть их ишемически-реперфузионного повреждения, что особенно актуально для маргинальных трансплантатов.

Таким образом, анализируя, данные мировой литературы, использование перфузионных технологий в трансплантации печени является эффективным способом увеличения доступности трансплантологической помощи за счет использования органов, полученных от доноров с расширенными критериями. Это и явилось основным поводом для разработки оригинального способа гипотермической оксигенированной двойной машинной перфузии трансплантата печени от посмертного донора.

Сущность предлагаемого способа пояснена следующими графическими материалами:

Фиг. 1 – Интраоперационное фото: канюляция артерии и воротной вены трансплантата печени перед началом гипотермической оксигенированной перфузии;

Фиг. 2 – Схема проведения гипотермической оксигенированной перфузии трансплантата печени;

Фиг. 3 – Интраоперационное фото: печень в организме донора после перфузии консервирующим раствором;

Фиг. 4 – Интраоперационное ультразвуковое допплерографическое исследование кровотока в трансплантате печени: А – печеночная вена, В – воротная вена, С – собственная печеночная артерия.

Протокол применения гипотермической оксигенированной двойной машинной перфузии трансплантата печени от посмертного донора.

После транспортировки трансплантата печени в операционную центра трансплантации хирург в асептических условиях извлекает орган из транспортного контейнера в емкость с охлажденным до 10оС консервирующим раствором Бретшнайдера (HTK «Кустодиол»), производит канюляцию воротной вены и артерии трансплантата (Фиг. 1). Забор перфузионного раствора осуществляют с помощью двух канюлей, закрепленных на дне емкости.

Гипотермическую оксигенированную перфузию трансплантата печени осуществляют с использованием аппарата искусственного кровообращения посредством двух роликовых насосов, двух перфузионных контуров с возможностью подключения датчиков давления и одного оксигенатора. Объемную скорость потока, определяемую работой роликового насоса, осуществляющего перфузию портальной системы печени подбирает оператор с поддержанием перфузионного давления 5 мм рт.ст. Объемную скорость роликового насоса, потока, определяемую работой роликового насоса, осуществляющего перфузию артериальной системы также устанавливает оператор с поддержанием целевого перфузионного давления 25 мм рт. ст. Эффлюент изливается через нижнюю полую вену в емкость, куда помещен трансплантат, откуда забирается двумя закрепленными канюлями в две замкнутые перфузионные системы (Фиг. 2) Каждые 30 минут осуществляют лабораторный контроль показателей перфузии: КЩС с определением парциального давления кислорода, уровней лактата, ЛДГ, АСТ, АЛТ, общего билирубина. Целевое РаО2 перфузионного раствора поддерживают на уровне 400 мм рт. ст., температура перфузионного раствора – 10оС.

В ходе перфузии двумя хирургами в асептических условиях выполняется предтрансплантационная обработка трансплантата (процедура «back-table»), проверка его сосудов на герметичность. По завершению этапа гепатэктомии, машинную перфузию останавливают, производят деканюляцию артерии и воротной вены, трансплантат погружают в рану для имплантации. После формирования венозных анастомозов, портальной и последующей артериальной реперфузии выполняют УЗ-допплерографию трансплантата с определением качественных и количественных характеристик внутрипеченочного кровотока. Лабораторный контроль тяжести ИРП осуществляют через 2-3 часа после артериальной реперфузии.

Послеоперационный период

Функция трансплантата печени в раннем послеоперационном периоде оценивается на основании лабораторных показателей: КЩС, уровней лактата, трансаминаз (АЛТ/АСТ), общего билирубина, коагулограммы (МНО, ПТИ, ПВ, АЧТВ, фибриноген). Ранняя дисфункция трансплантата печени определяется в соответствии с критериями Olhoff и соавт. [6] при наличии одного из следующих факторов:

• Общий билирубин ≥ 10 мг/дл (171 мкмоль/л) на 7-й день после операции;

• МНО ≥ 1,6 на 7-й день после операции;

• АЛТ или АСТ более 2000 МЕ/мл в течение первой недели после операции.

Трансабдоминальное ультразвуковое исследование трансплантата с определением основных допплерографических характеристик внутрипеченочного кровотока определяется в первые послеоперационные сутки каждые 12 часов, далее 1 раз в сутки в течение 7 дней.

Осуществление предложенного способа пояснено примером:

Пациент М., 38 лет, с диагнозом цирроз печени в исходе хронического вирусного гепатита С, хронической алкогольной интоксикации, класс «В» по Child-Turcotte-Pugh, MELD 17. Портальная гипертензия: варикозное расширение вен пищевода 3 степени, рецидивирующие кровотечения, гиперспленизм, тромбоцитопения. 03.02.2023 г. выполнена ортотопическая трансплантация трупной печени, полученной от донора с констатированной смертью головного мозга, с расширенными критериями. Возраст донора составил 58 лет, ИМТ – 32 кг/м², в анамнезе гипертоническая болезнь 3 степени, ИБС. Причина смерти – острое нарушение мозгового кровообращения по ишемическому типу. Время нахождения донора в отделении интенсивной терапии составило 78 часов. Интраоперационно печень донора плотная, поверхность гладкая, блестящая, край закруглен, при проведении отмечается желтый след. По результатам срочного гистологического исследования трансплантата печени – макровезикулярный стеатоз до 50%, микровезикулярный стеатоз до 85%. Эксплантация печени выполнена по стандартной методике, абдоминальный регион консервирован 10 л раствора Бретшнайдера через канюлю в брюшной аорте. Интраоперационное фото печени донора после перфузии in situ представлено на Фиг. 3.

Время статической холодовой консервации составило 75 минут, время гипотермической оксигенированной «двойной» машинной перфузии – 135 минут. Объемная скорость перфузии портальной системы составила 150 мл/мин, перфузионное давление – 5 мм рт. ст., объемная скорость перфузии артериальной системы составила 75 мл/мин, перфузионное давление – 25 мм рт.ст. Температура трансплантата в ходе перфузии не превышала 10оС. Гепатэктомия выполнена с сохранением нижней полой вены реципиента. При имплантации кавальная реконструкция осуществлялась по типу бок-в-бок по методике Belghiti, портальная реконструкция – конец-в-конец. Время вторичной тепловой ишемии 43 минуты. После реперфузии трансплантат равномерно окрасился в вишневый цвет, тургор удовлетворительный. Артериальная реконструкция выполнялась с лигированием и пересечением гастродуоденальной артерии реципиента по типу конец-в-конец с собственной печеночной артерией трансплантата. После артериальной реперфузии выполнено интраоперационное УЗ-допплерографическое исследование трансплантата печени: кровоток по печеночным венам типичный, трехфазный, пиковая скорость кровотока по воротной вене 43 см/с, по печеночной артерии – 49,5 см/с, индекс периферического сосудистого сопротивления 0,8 (Фиг. 4).

Неосложненное течение послеоперационного периода. Максимальный уровень АЛТ зафиксирован на 1-е сутки после операции, составил 1954 ЕД/л, АСТ – 2342 ЕД/л. Общий билирубин на 7 сутки послеоперационного периода – 35 мкмоль/л. МНО – 1,1. Длительность нахождения в ОРИТ 3 койко-дня, общая длительность госпитализации 15 койко-дней. Время наблюдения 8 месяцев, функция трансплантата удовлетворительная, осложнений нет.

Применение гипотермической оксигенированной двойной машинной перфузии трансплантата печени позволило обеспечить минимальные сроки статической холодовой консервации, снизить тяжесть ишемического повреждения органа и выполнить успешную трансплантацию с изначально высоким риском развития фатальных для реципиента и трансплантата осложнений.

Список использованной литературы:

1. www.eurotransplant.org

2. Guarrera JV, Henry SD, Samstein B, Odeh-Ramadan R, Kinkhabwala M, Goldstein MJ, Ratner LE, Renz JF, Lee HT, Brown RS Jr, Emond JC. Guarrera JV, et al. Hypothermic machine preservation in human liver transplantation: the first clinical series. Am J Transplant. 2010 Feb;10(2):372-81. doi: 10.1111/j.1600-6143.2009.02932.x. Epub 2009 Dec 2. Am J Transplant. 2010. PMID: 19958323

3. Guarrera JV, Henry SD, Samstein B, Reznik E, Musat C, Lukose TI, Ratner LE, Brown RS Jr, Kato T, Emond JC. Guarrera JV, et al. Hypothermic machine preservation facilitates successful transplantation of "orphan" extended criteria donor livers. Am J Transplant. 2015 Jan;15(1):161-9. doi: 10.1111/ajt.12958. Epub 2014 Dec 17. Am J Transplant. 2015. PMID: 25521639

4. Schlegel A, Graf R, Clavien PA, Dutkowski P. Schlegel A, et al. Hypothermic oxygenated perfusion (HOPE) protects from biliary injury in a rodent model of DCD liver transplantation. J Hepatol. 2013 Nov;59(5):984-91. doi: 10.1016/j.jhep.2013.06.022. Epub 2013 Jun 29. J Hepatol. 2013. PMID: 23820408

5. Dutkowski P, Polak WG, Muiesan P, Schlegel A, Verhoeven CJ, Scalera I, DeOliveira ML, Kron P, Clavien PA. Dutkowski P, et al. First Comparison of Hypothermic Oxygenated PErfusion Versus Static Cold Storage of Human Donation After Cardiac Death Liver Transplants: An International-matched Case Analysis. Ann Surg. 2015 Nov;262(5):764-70; discussion 770-1. doi: 10.1097/SLA.0000000000001473. Ann Surg. 2015. PMID: 26583664

6. Olthoff, K.M., Kulik, L., Samstein, B., Kaminski, M., Abecassis, M., Emond, J., Shaked, A. and Christie, J.D. (2010), Validation of a current definition of early allograft dysfunction in liver transplant recipients and analysis of risk factors. Liver Transpl, 16: 943-949. https://doi.org/10.1002/lt.22091

Изобретение относится к медицине, а именно к трансплантологии. После извлечения трансплантата из транспортного контейнера производят канюляцию портальной и артериальной систем трансплантата печени, через которые с помощью аппарата искусственного кровообращения посредством двух роликовых насосов, двух перфузионных контуров и одного оксигенатора производят гипотермическую оксигенированную перфузию с поддержанием среднего перфузионного давления 5 мм рт.ст. для портальной системы и 25 мм рт.ст. для артериальной системы. Способ позволяет снизить ишемическое повреждения печеночного трансплантата, полученного от посмертного донора с расширенными критериями, обеспечивает аэробный метаболизм в клетках донорской печени во время его холодовой консервации. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ гипотермической оксигенированной двойной машинной перфузии трансплантата печени, заключающийся в постоянной рециркуляции охлажденного оксигенированного перфузионного раствора в трансплантате, отличающийся тем, что после извлечения трансплантата из транспортного контейнера производят канюляцию портальной и артериальной систем трансплантата печени, через которые с помощью аппарата искусственного кровообращения посредством двух роликовых насосов, двух перфузионных контуров и одного оксигенатора производят гипотермическую оксигенированную перфузию с поддержанием среднего перфузионного давления 5 мм рт.ст. для портальной системы, и 25 мм рт.ст. для артериальной системы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в ходе гипотермической машинной перфузии трансплантата печени выполняют его предтрансплантационную обработку и проверку сосудов на герметичность.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что гипотермическую машинную оксигенированную перфузию трансплантата печени выполняют с использованием раствора Бретшнайдера с поддержанием парциального давления кислорода 400 мм рт.ст. и температуры 10°С в течение всего сеанса.