A vesemikroperfúzió valós idejű megjelenítése lézerfoltos kontrasztos képalkotással

Kapcsolatfelvétel: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

Wido Heeman ,a,b,c,*,† Hanno Maassen ,b,d,† Joost Calon,e Harry van Goor,d Henri Leuvenink,b Gooitzen M. van Dam,b és E. Christiaan Boerma f

Absztrakt

Jelentőség:Az intraoperatív paraméterekvese-kortikális mikroperfúziót (RCM) a posztoperatív ischaemia/reperfúziós sérüléssel hozták összefüggésbe. A lézerfoltos kontrasztos képalkotás (LSCI) értékes információkkal szolgálhat e tekintetben, azzal az előnnyel, hogy a jelenlegi ellátási színvonalhoz képest érintésmentes és teljes látószögű képalkotási technika.

Cél:Vizsgálatunk célja az LSCI alkalmazásának validálása az RCM vizualizálására ex vivo perfundált emberméretű sertéseknél.vesea hemodinamikai változások különböző modelljeiben.

Megközelítés: Összehasonlítás történt három közöttvese-perfúziós mérések: LSCI, a teljes artériás vese véráramlás (RBF) és a sidestream sötét mező (SDF) képalkotás az ischaemia/reperfúzió különböző helyzeteiben.

Eredmények:Az LSCI jó korrelációt mutatott az RBF-fel a reperfúziós kísérletben ({{0}}.94 0.02; p < {{10}}).="" 15}}0{{20}}1)="" és="" rövid="" és="" hosszan="" tartó="" helyi="" ischaemia="" (0.90="" 0.03;="" p="">< 0,0001="" és="" 0.="" 81="" 0,08;="" p="">< 0,0001).="" a="" korreláció="" csökkent="" az="" alacsony="" áramlási="" helyzeteknél="" az="" rbf="" újraelosztás="" miatt.="" az="" lsci="" és="" az="" sdf="" közötti="" korreláció="" (0.{18}},10;="" p="">< 0,0001)="" felülmúlja="" az="" rbf-et="" (0.{24}},22;="" p=""><>

Következtetések:Az LSCI képes nagy térbeli és időbeli felbontású RCM képalkotásra. Azonnal felismeri a helyi perfúziós hiányokat, ami a jelenlegi ellátási színvonal mellett nem lehetséges. Az LSCI továbbfejlesztése a transzplantációs sebészetben segítheti a klinikai döntéshozatalt.

Kulcsszavak:lézerfoltos kontraszt képalkotás; átültetés;vese; oldalirányú sötétmezős képalkotás;vese-mikroperfúzió.

A Cistanche deserticola megakadályozzavesebetegség, kattintson ide a minta megtekintéséhez

1. Bemutatkozás

Intraoperatív-gátoltvese-A corticalis mikroperfúziót (RCM) például az anasztomózis során ischaemiával/reperfúziós sérüléssel összefüggő posztoperatív szövődményekkel hozták összefüggésbe.

Mások kimutatták a felszínközeli perfúziós képalkotás potenciálját a posztoperatív szövődmények előrejelzésében, beleértve a csökkent kreatinin-clearance-t, a késleltetett graftfunkciót és még a graft kilökődését is.1–4 Így elképzelhető, hogy az RCM intraoperatív monitorozása optikai képalkotó módszerekkel támogathatja a sebészeti döntéshozatalt, ami a szervi reperfúzió során a perfúzió javulásához vezethet, és potenciálisan hozzájárulhat a kedvezőtlen posztoperatív kimenetelek csökkenéséhez.

Az elterjedt technikák értéke, mint például a posztoperatív duplex szonográfia vagy az artériásvese-véráramlás (RBF) szonda, a teljes RBF monitorozását korlátozza az a tény, hogy az ilyen technikák nem veszik figyelembe a helyi perfúziós heterogenitásokat.5 Ez azon a tévhiten alapul, hogy a teljes RBF megfelelően tükrözi az RCM-et.6 Ezért olyan technikák alkalmazása, amelyek a véráramlás heterogenitásának kimutatása előnyben részesítendő.7 A posztoperatív duplex szonográfia képes a lokális perfúziós hiányok kimutatására8, és számos tanulmányban validálták. Általános alkalmazását azonban korlátozza a jelentős operátorfüggőség.5 Mások kontakt képalkotó módszerek alkalmazásáról számoltak be a vörösvértestek (RBC) mozgásának közvetlen megjelenítésére és számszerűsítésére.2,3 Ezek a módszerek ígéretes eredményeket hoztak bizonyos határértékek tekintetében késleltetett graftfunkció, posztoperatív kreatininszint vagy akár allograft kilökődés a reperfúziót követő 5 percben végzett RCM mérésekkel.1–4 Ezen módszerek fő korlátja a kicsi (~1 mm2) látómező (FOV) amely az RCM vizualizálható. A közelmúltban bevezették az indocyanine green (ICG) fluoreszcens képalkotást az RCM értékelésére és annak a klinikai kimenetelével való összefüggésbe hozására.vesetranszplantáció.5,9,10 Az ICG fluoreszcenciáját azonban nehéz számszerűsíteni10, és a fluoreszcens jel jelenléte nem jelenti azonnal a jól perfundált szervet.11 A fluoreszcens festék beadása, amely minden perfúzióméréskor szükséges, a műtéti beavatkozást is akadályozza.

A mai napig még mindig hiányzik egy objektív, intraoperatív képalkotó eszköz, amely segítene megjeleníteni az RCM-et a műtét során. Ebben a cikkben a lézeres foltos kontrasztos képalkotás (LSCI) alkalmazásáról számolunk be, amely egy valós idejű, érintésmentes, teljes látómezős képalkotó technika nagy FOV-val, amely képes megjeleníteni a szövetekben a véráramlást fluoreszcens festék alkalmazása nélkül. ,12 az RCM monitorozására emberméretű sertéseknélújra. Célunk az LSCI, mint szervi reperfúzió mérési eszközének validálása a hemodinamikai változások számos modellje során.

mire használják a cistanche-t: vesebetegségek kezelésére

2. Anyagok és módszerek

2.1 Vágóhídi vesék

Hat vágóhídról származó sertésvesét egy helyi vágóhídról szereztek be. A sertéseket (körülbelül 5 hónapos, átlagosan 130 kg súlyú nőstény holland Landrace sertés) fogyasztási célból vágták le, és szabványosított jogi eljárások szerint kezelték őket. A malacokat elkábította az elektromosság, és elpusztultak a kivérzés miatt. Körülbelül 2 liter vért gyűjtöttünk egy főzőpohárba 25,000 NE heparinnal (LEO Pharma A/S, Ballerup, Dánia) a kivérzés során. A veséket en bloc eltávolítottuk a holttestből, a veseartériát szabadon kivágtuk, és a környező szöveteket eltávolítottuk. Minden kísérletben a bal vesét használtuk, mivel ezen az oldalon jobban látható volt az artériás elágazás. 30 perces meleg ischaemia (vagyis a vérkeringés leállása és a hideg öblítés kezdete közötti idő) után a veséket 500 ml hideg 4 fokos sóoldattal öblítettük. Ezután a veséket vesetartóba helyezték, és a hipotermikus gépi perfúzióra (HMP) (Kidney Assist Transporter, Organ assist, Groningen, Hollandia) helyezték 4 fokos hőmérsékleten, és három és fél órán át perfundáltuk 25 átlagos nyomáson. Hgmm. A HMP-t oxigenizáltuk (100% O2) 100 ml∕perc sebességgel.

2.2 Normoterm gépi perfúzió

A normoterm gépi perfúzió (NMP) beállítását máshol részletesen leírták13, egy centrifugális szivattyúfej (Deltastream DP3, MEDOS Medizintechnik AG, Heilbronn, Németország) segítségével, amelyet házon belül fejlesztett szoftver (Sophisticate, Labview, National Instruments, Austin) vezérel. , Egyesült Államok).14 A szoftver nemcsak áramlási és nyomásirányított perfúziót tesz lehetővé, hanem lehetővé teszi a pulzáló szinuszos és az állandó áramlás közötti váltást is.

A hőmérsékletet Jubalo vízmelegítő rendszerrel szabályozták és 37 fokra állítottuk be. Az oxigenátorba beépített hőcserélő (HILITE 1000®, MEDOS Medizintechnik AG, Heilbronn, Németország) került beépítésre. Az áramlásérzékelő egy rögzíthető áramlásérzékelő (ME7PXL clamp®, Transonic Systems Inc., Ithaca, Egyesült Államok). A nyomásérzékelő egy Truewave® eldobható nyomásátalakító (Edwards Lifesciences, Irvine, Egyesült Államok). Perfúziós tápközegként 500 ml autológ leukocita-mentesített vért használtunk. A vért 300 ml Ringers-laktáttal (Baxter, Utrecht, Hollandia) hígítottuk, és 10 ml 8,4 százalékos bikarbonáttal (B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Németország), 10 ml 5 százalékos glükózzal (Baxter, Utrecht, Hollandia) egészítettük ki. , 6 mg mannit (Baxter, Utrecht, Hollandia), 0,33 ml dexametazon (Centrafarm, Etten-Leur, Hollandia), 100 mg∕200 mg amoxicillin/klavulánsav (Sandoz BV Almere, Hollandia), 90 mg kreatinin (Sigmatinin -Aldrich, St. Louis) és 0,1 ml nátrium-nitroprusszidot (Sigma-Aldrich, St. Louis). A plazma hozzáadásával elértük a 24 százalékos hematokrit értéket. 90 ml Aminosol (Aminoplasmal, B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Németország), 1 ml inzulin (NovoRapid®, Novo Nordisk, Bagsværd, Dánia) és 3 ml bikarbonát keverékének állandó infúzióját (20 ml∕h) adtuk. fenntartott. Karbogént (95% O2 és 5% CO2) tápláltunk be az oxigenátoron keresztül 500 ml∕perc áramlási sebességgel. A teljes NMP-beállítás az 1. ábrán látható.

2.3 Lézerfoltos kontraszt képalkotás beállítása

Az LSCI a szövetből visszaszórt koherens lézerfény elvén alapul, amely foltos mintát képez a detektoron. Ennek a visszaszórt fénynek a fáziseltolódása véletlenszerű interferenciamintázatot, úgynevezett foltokat eredményez. A szövetben történő mozgás, azaz a vörösvértestek mozgása miatt az interferenciamintázat ingadozni kezd, ami dinamikus foltmintázatot okoz, amit a detektor véges expozíciós ideje elmosódik. A K foltkontrasztot az egyenlet segítségével számítjuk ki. (1).

ahol az I intenzitás szórása a hIi átlagos intenzitáshoz képest egy konvolúciós ablakon térben és/vagy időben. A Lapvas-imaging (LIMIS Development BV, Leeuwarden, Hollandia) elemzőszoftverén alapuló LSCI-beállítást építettek fel, amelyről korábban csoportunk kimutatta, hogy képes minősíteni a bél mikrovaszkuláris véráramlását in vivo ischaemia/reperfúziós kísérletek során.15 Egy monokróm kamera ( A CM-200GE®, Jai, Koppenhága, Dánia) rögzített 3D-nyomtatott tartóra helyezték, hogy biztosítsák a kamera és a lézer távolságának és beesési szögének változatlanságát (1. ábra). A kamera és a vese közötti távolság 20 cm volt, a kapott FOV 19 × 14 cm. Az objektívet (LM12JC®, Kowa, Düsseldorf, Németország) 7-es f-számra állítottuk be, ami körülbelül 2 pixelt eredményez foltonként, így eleget tesz a Nyquist-kritériumnak.16 A tükröződések visszaverődésének minimalizálása érdekében polarizáló szűrőt adtunk hozzá. A képek 1624 × 1236 pixelesek voltak, és 3,125 képkocka∕s és 40 ms expozíciós idővel rögzítették. A megfelelő pixelintenzitás eléréséhez hosszabb expozíciós időre van szükség a kis teljesítményű lézer és a nagy FOV kombinációjának köszönhetően. A képeket egy időátlagos térbeli LSCI algoritmus segítségével elemeztük egy 7 × 7-es térbeli csúszóablakkal és egy 7 képkockás időablakkal. Egy vörös szál csatolású lézerdiódát (λ ¼ 638 nm, 200 mW; Lionix International, Enschede, Hollandia) egy kollimáló lencsével (12 mm ∅, − 12 mm FL-bevonat nélküli, kettős homorú lencsével, Edmund Optics, New Jersey, Egyesült Államok) a disztális végén. A lézert rögzített rúdra szerelték fel, és 120 mW kimeneti teljesítményre állítottuk be. A teljes beállítást (1. ábra) egy elsötétített dobozba helyezték, hogy elzárják az összes környezeti fényt. A kísérletek során 2D-perfúziós térképeket állítottunk elő és valós időben jelenítettünk meg, míg a nyers foltképeket tároltuk a további offline utófeldolgozáshoz.

cistanche előnye: vesebetegségek kezelése

2.4 Hemodinamikai kísérletek

Négy hemodinamikai kísérletből álló sorozatot terveztünk az LSCI vizsgálatára, mint a szervi perfúzió mérésének eszközére (2. ábra). Minden kísérlet során mértük a hőmérsékletet, a nyomást, az (artériás) RBF-t és a vese ellenállását. Ezt követően LSCI segítségével mértük a kérgi perfúziót. Ezeket a kísérleteket arra tervezték, hogy megvizsgálják a jól és rosszul perfundált szövetek közötti különbségtétel képességét az idő múlásával (2.4.1-2.4.3. fejezet), valamint annak elemzésére, hogy a technikák képesek-e megkülönböztetni a helyi perfúziós hiányokat, azaz a térbeli felbontást és a az észlelési sebesség, azaz az időbeli felbontás (2.4.3. és 2.4.4. fejezet). Ezeket a kísérleteket öt különböző vesén megismételték. Egy külön extra vesében egyidejűleg végeztünk RBF, LSCI és sidestream sötét mező (SDF) képalkotást, miközben ismételt lokális ischaemiát és három gázbolus injekciót hajtottunk végre (2.5. fejezet).

2.4.1 Reperfúziós kísérlet

Az RBF és az LSCI értékek közötti kapcsolat érvényesítése döntő fontosságú a klinikai felhasználás szempontjából. A vesetranszplantáció alatti reperfúzióval való hasonlóságon kívül ez a kísérlet betekintést nyújthat az RBF és az LSCI-értékek közötti összefüggésbe a kísérlet elején és végén az alacsony és nagy áramlási értékek között. HMP és 500 ml 0,9%-os NaCl-oldattal végzett hideg öblítés után a vesét az NMP szervkamrába helyeztük, 60 percig 85 Hgmm nyomással és 60-as frekvenciájú szinuszos áramlással felmelegedve. Hz, hogy utánozzon egy fiziológiai helyzetet. Ez alatt az óra alatt a vese 4 fokról 37 fokra melegszik fel.

2.4.2 Áramlási kísérlet

A reperfúziós kísérlethez (2.4.1. fejezet) hasonlóan ez a kísérlet is betekintést engedhet az RBF és az LSCI értékek közötti korrelációba lépésenkénti és kontrollált módon. Ebben a kísérletben az áramlást szinuszos perfúzióról állandó áramlásra váltottuk, hogy stabil lineáris áramlást biztosítsunk a szinuszos mintázat zavarása nélkül. Az áramlást 200 ml∕ perc sebességre állítottuk be. A kísérletet 150 ml∕percnél kezdtük abban az esetben, ha a vese a bemelegítési fázis után nem érte el a 200 ml∕perc áramlást. Az áramlást 50 ml∕perces lépésekkel csökkentettük 4 percenként. Az áramlást ezt követően 50 ml∕perces lépésekkel növeltük a kiindulási szintig, amikor elértük az 50 ml∕perces áramlást. Ezt a kísérletet kétszer, egymást követően minden vesén elvégezték.

2.4.3 Lokális ischaemia

Helyi ischaemiás terület indukálásával értékelhetjük a jól és a nem perfundált szövetek megkülönböztetésének képességét a FOV-on belül. Az a sebesség, amellyel a nagy helyi perfúziós különbség láthatóvá válik, jelzi a hozzáadott klinikai értéket a vesetranszplantáció során fellépő nem kívánt helyi perfúziós hiány esetén. Egy katétert (4F artériás embolectomiás katéter, Edward Lifescience, Irvine, Egyesült Államok) helyeztek be a veseartériába az NMP előtt, és a veseartéria alsó bifurkációjába varrták. A katétert felfújták, helyi ischaemiát váltva ki a vese egyik részében. Az ischaemiát kétszer váltották ki. Az első alkalommal egy rövid 5-perces meleg ischaemiás időszakot egy 10-perces felépülési idő követett. A második alkalommal egy hosszú 15-perces meleg ischaemiás periódust 40-perces felépülési idő követett.

2.4.4 Gázbuborékos infúzió

Bár a lokális ischaemia (2.4.3. szakasz) nagy perfúziós hiányt okoz, ez a kísérlet azt a képességet teszteli, hogy képesek-e megkülönböztetni a helyi reperfúzió ezen területeit, és időben megfigyelni őket. Az artériás gázbolus infúziója rövid, teljes ischaemiát idéz elő, amelyet kis területű helyi reperfúzió követ, végül a vese teljes reperfúziójával. A gáz embóliát képez az érben. Ezek az embólusok megakadályozzák a vér átjutását, és ezáltal akadályozzák a perfúziót. Amikor a gáz feloldódik a perfúziós közegben, az embólia eltűnik, és újra megjelenik a perfúzió. Ennek sebessége a befecskendezett gáztól és annak relatív oldhatóságától függ (azaz az O2 és a CO2 gyorsabban oldódik, mint az N2). Utolsó kísérletként a megfelelő gázokból 4 ml-t fecskendeztünk az artériás vezetékbe. Először oxigénnel, majd 10 percenként szénhidrogénnel (95 százalék O2 és 5 százalék CO2), szobalevegővel és N2-vel.

2.5 Sidestream Dark-Field képalkotási kísérletek

Az SDF képalkotás nyomon követheti az egyes vörösvértestek mozgását, lehetővé téve a véráramlás kvantitatív mérését és a finom mikrovaszkuláris változások kimutatását.17–19 Az SDF képalkotás egy kontakt módszer, viszonylag kis, ~1 mm2-es FOV-val. A készülék teljes nagyítása 750×. A behatolási mélység körülbelül 750 μm. A kis FOV sekélyrel kombinálva

A behatolási mélység és az a tény, hogy ez egy érintkezési módszer, az SDF-képalkotást kevésbé ideálissá teszi a vizualizációhoz vagy az RCM-hez. A rendszer által kibocsátott zöld fény szétszóródik a szövetben, és a vörösvértestekben lévő hemoglobin elnyeli, ami sötét vörösvértesteket eredményez, ellentétben a háttérszövettel. Az SDF képalkotás a véráramlás mennyiségi méréseként lehetővé teszi az RBF és LSCI összehasonlítását az SDF-fel. Meg kell azonban jegyezni, hogy az RBF mind a kérgi, mind a velős véráramlást méri, míg az LSCI és az SDF csak az RCM-et méri, azzal a különbséggel, hogy teljes mező (LSCI) és kis FOV (SDF). Az SDF mikroszkópot (MicroScan Video Microscope System, MicroScan BV, Amszterdam, Hollandia) egy laboratóriumi asztalhoz csatlakoztatott állvány segítségével tartották a helyén a mozgási műtermékek minimalizálása érdekében. Az állvány X- és Y-tengelyű precíziós beállítócsavarokkal rendelkezik, hogy a mikroszkópot a vesekéregre merőlegesen helyezze el anélkül, hogy nyomást okozna. Az SDF mikroszkóp hegyét műanyag kupakkal borították. A képeket 10 képkocka∕s sebességgel, 720 × 576 pixeles felbontással rögzítettük. A videojelet S-VHS-USB keretbefogó segítségével digitalizálták, és számítógépen tárolták további offline feldolgozás céljából. Az SDF mikroszkóp pulzáló zöld fénykibocsátó diódákat használ, amelyeket a töltéscsatolt eszköz körül helyeznek el a mikroszkóp hegyén. Az adatokat egyedi szoftverrel (Matlab, Mathworks, Natick, Massachusetts) elemeztük, amely az átlagos pixelintenzitás alapján számította ki az átlagos pixelintenzitást (MPI) a teljes képkockán belül. Az MPI a vörösvértestek számának mértéke. A kereten belüli vörösvértestek számának növekedésével a képek elsötétülnek, ezért az MPI a vörösvértestek számának relatív mértéke (3. videó). A lézerszemcsés perfúziós egységek (LSPU) érdeklődési területét 1 cm-re helyezték el az SDF kamerától.

A vesekapszulát lokálisan el kellett távolítani az SDF mikroszkóp hegyénél, hogy a kísérlet ezen része alatt le lehessen képezni az RCM-et. Az SDF-képalkotást, az RBF-méréseket és az LSCI-t egyszerre csak egy vesében végezték el, az RCM SDF-képalkotással történő leképezésének összetett jellege miatt. A rövid lokális ischaemiás kísérleteket öt egymást követő megismétléssel végeztük, majd háromszor oxigénnel, egy szobalevegővel és egy nitrogénnel befecskendeztük.

2.6 Adatelemzés

Az adatok átlagos SD-ként vannak megadva, hacsak másként nem jelezzük. Az LSCI (LSPU) (AU) és RBF (ml/perc), valamint az SDF (MPI) (AU) közötti korrelációt egy R2 determinációs együttható segítségével számítottuk ki. Alkalmazható parametrikus páros teszteket használtunk. A p-értéke<0.05 was="" considered="" statistically="" significant.="" the="" experiments="" described="" in="" sec.="" 2.4="" were="" repeated="" five="" times="" to="" rule="" out="" unique="">

A cistanche tubulosa kivonat jót tesz a veséknek

3 Eredmények

A hat vágóhídi vese átlagos súlya 338.1 24.0 g.

3.1 Reperfúziós kísérlet

A reperfúziós kísérletet ötször végezték el öt vesében. Az óra alatt minden vese 37 fokra melegedett fel, ami az RCM növekedéséhez vezetett (3. ábra). Ez a kísérlet hasonlóságot mutatott a vesetranszplantáció során végzett reperfúzióval. A normalizált LSPU (AU) és az RBF (ml/perc) közötti korreláció R2 ¼ 0.94 0.02 (p < 0,0001).="" a="" jó="" korreláció="" azzal="" magyarázható,="" hogy="" a="" vese="" hajlamos="" először="" a="" kéregbe="" allokálni="" a="" vért,="" ami="" az="" lsci="" segítségével="" mért="">

3.2 Flow kísérlet

Az áramlási kísérletet 1 0 alkalommal végezték el öt vesében. A normalizált LSPU (AU) és RBF (ml/perc) R2 értéke 0.59 0,31 (p > 0,05). A teljes RBF változását nem követte hasonló változás a kéregben (azaz RCM), ami mérsékelt korrelációt eredményezett. Amint a 4. ábrán látható, úgy tűnik, hogy hemodinamikai válasz van, amely az áramlást a kéreg felé irányítja. Látható hemodinamikai válasz volt, amikor az RBF csökkent alacsony áramlási állapotban (∼ 100 ml∕ perc). Amikor az RBF-t növelték, klasszikus, rövid távú reperfúziós túllövést figyeltek meg.

3.3 Helyi ischaemia

A lokális ischaemiás kísérletet öt vesén végezték el. A kísérlet két vese esetében kudarcot vallott; az egyik a ballonkatéter meghibásodása, a másik pedig a vese hátsó oldalán lévő ischaemiás terület megjelenése miatt. A tipikus képeket a 1-1. 5. a) és 5. b) pont. Az adatokat oszlopdiagramokban ábrázoltuk az 5(c) ábrán, és az 5(d) ábrán a kérdéses ischaemiás régió tipikus nyoma látható. A rövid (5 perc) és a hosszú (15 perc) ischaemiás periódus eredményeit az 1. táblázat tartalmazza. A rövid és hosszú ischaemiás periódus nem mutatott szignifikáns különbséget. Az alapvonal a helyi ischaemia kiváltása előtti időszak átlaga. Az ischaemia az ischaemiás időszak átlaga. A reperfúzió a maximális érték közvetlenül a helyi ischaemia felszabadulása után, a post okklúzió pedig a reperfúzió utáni idő átlaga. Az LSPU értékek normalizálva vannak az alapvonalhoz képest.

3.4 Gázbuborékos infúzió

A gázbuborékos infúziót egyszer hajtották végre öt vesén, és az RCM lassú, lokális visszatérése jellemezte, amint az a 6. ábrán látható. Az adatok a 2. táblázatban találhatók, ahol az LSPU relatív esését az alapszinthez viszonyítva számítják ki. . Az emelkedési idő az az idő, amely alatt az LSPU visszatér az alapszintre. Ez nitrogénnél hosszabb volt, mint 600 s, így a pontos felfutási időt nem lehetett mérni. Az R2-t az LSPU (AU) és az RBF (ml/perc) segítségével számítottuk ki. Az adatok oszlopdiagramokon láthatók a 1-1. 7(a) és 7(b) az átlagos esés ( százalék ) és emelkedési idő (s), rendre. A 7(c) ábra a kísérlet tipikus LSCI-nyomait mutatja egy vesében.

3.5 Sidestream Dark-Field képalkotás összehasonlítása

A lokális ischaemia, oxigén-, szobalevegő- és nitrogén-injekció eredményeit a 3. táblázat tartalmazza. Minden kísérletet ugyanazon a vesén végeztünk. Az LSCI álszínes képek és a megfelelő SDF képek reprezentatív példája a 8. ábrán és a 3. videón látható. Az SDF-LSPU mutatta a legjobb általános korrelációt az LSPU-RBF és az SDF-RBF R{7}}értékekkel összehasonlítva. .

cisztanche kivonat krónikus vesebetegségek kezelésére

4. Megbeszélés

Beszámolunk az RCM vizualizálásáról ex vivo perfundált, emberi méretű sertés vágóhídi vesék segítségével az ischaemia/reperfúzió különböző modelljeiben. A lokális reperfúziós kísérletek magas korrelációt mutattak ki az LSCI és az SDF között, ami jobb, mint az LSCI és az RBF közötti korreláció. Az LSCI és az SDF közötti jó korreláció hangsúlyozza az LSCI nagy időbeli és térbeli felbontását az RCM megjelenítésére való képességében. Az LSCI nemcsak egyértelmű különbséget tesz a perfundált és nem perfundált szövetek között, hanem valós idejű módon követi nyomon a tranziens ischaemiát is, amelyet különböző abszorpciós jellemzőkkel rendelkező gázok injektálása okoz. Mégis, a felszínhez közeli kérgi mikroperfúzió monitorozásának a klinikai döntéshozatalra gyakorolt ​​hatását tovább kell vizsgálni egy klinikai vizsgálat során.

A reperfúziós kísérlet magas korrelációt mutatott ki az RBF és az LSCI között, ami azt jelzi, hogy a vesetranszplantáció során bekövetkezett ischaemia utáni reperfúziót LSCI segítségével lehetett követni. Ennek az az előnye a hagyományos intrarenális szondákkal szemben, hogy korai stádiumban képes észlelni a helyi perfúziós hiányt. Az RBF és az LSCI közötti csekély különbséget potenciálisan a vese redisztribúciós mechanizmusa magyarázhatja20, mivel a medulla és a kéreg perfúziója dinamikus folyamat, és hemodinamikai tényezők befolyásolják. Adataink azt mutatják, hogy a stabil RBF egyenértékű a stabil kérgi perfúzióval, mivel a kéreg és a velő perfúziója idővel változhat, és függetlenek egymástól (pl. ha az RBF nem változik, az LSCI továbbra is képes észlelni a lokális perfúziós hiány).

A teljes RBF fokozatos változásával végzett áramlási kísérlet során az LSCI csak mérsékelt korrelációt mutatott a teljes RBF-fel. Feltételezzük, hogy a kéreg funkcionális szövete megmarad a medulla áramlásának csökkenése rovására, válaszul az RBF csökkenésére. Ez az áramlás átirányítását eredményezné a kéreg felé (azaz RCM).20 Adataink szerint, amikor az RBF csökkent, az RCM az összes RBF minden egyes csökkenése után fokozatosan nőtt az autoreguláció eredményeként az RCM javára. Amikor azonban az RBF-et alacsony áramlású helyzetekben megnövelték, ennek az ellenkezője volt megfigyelhető.

A helyi ischaemia azonnal látható volt a valós idejű élő adásban. A kísérlet mind a rövid, mind a hosszú ischaemiás periódusra jó korrelációt mutat, ami összevethető az LSCI-SDF összehasonlítás során talált korrelációval. Ez azzal magyarázható, hogy nincs újraelosztandó vér, így az áramlás csökkenése arányos az RBF-el. Azonnal különbséget tesz a jól átjárt és a nem perfundált szövetek között, míg a látható szövetelszíneződés hosszabb ideig tart. Az RCM LSCI általi gyors és pontos értékelése potenciális klinikai hatással jár. Például Hoffman és munkatársai9 emberi szem számára észrevehetetlen perfúziós hiányról számoltak be, amely helyreállítható a szervnek a csípőüregben történő áthelyezésével. Az LSCI azon képessége, hogy átmenetileg nyomon tudja követni a különböző abszorpciós jellemzőkkel rendelkező gázok infúzióját, jól mutatja a nagy térbeli és időbeli felbontást. Ezt mutatja az LSCI-SDF közötti jó és az LSCI-RBF közötti rossz korreláció. A nitrogén vérben való feloldódása előtti viszonylag hosszú idő alatt az RBF lassan helyreáll, míg a kéregnek több időre van szüksége a teljes véráramlás helyreállításához. Ez viszonylag gyenge korrelációt eredményez, hangsúlyozva az LSCI használatának fontosságát.

Amint azt korábban említettük, az SDF képalkotás közvetlenül megjeleníti az egyes vörösvértesteket. Az LSCI-t az SDF-fel és az RBF-fel is összehasonlítva értékes információkat kapunk az LSCI-vel mért perfúzióról. A vese SDF-képalkotása azonban fárasztó, és a vesekapszula eltávolítását igényli, így alkalmatlan a klinikai gyakorlatra. Az LSCI és az SDF közötti jó korreláció tehát azt jelzi, hogy az LSCI értékes információkat tud adni, azzal az előnnyel, hogy érintésmentes és teljes látómezős képalkotási módszer.

Fontos klinikai igény, amelyben az LSCI könnyen megvalósítható, a szervátültetés. Mivel az elhúzódó anasztomózis ideje rontja a szerv minőségét,21 a felszínhez közeli RCM gyors és egyszerű megjelenítése segíthet javítani a transzplantáció kimenetelét, különösen mivel összefüggés van a mikroperfúzió korai intraoperatív állapota és a posztoperatív kimenetel között.1–4 Feltételezzük, hogy az ischaemiás területek és érelzáródások azonnali vizualizálása közvetlenül a szerv reperfúziója után segítheti a sebészt a klinikai döntéshozatalban. Ezt azonban tovább kell vizsgálni a klinikai vizsgálatok során. Ez az intraoperatív képalkotás a jelenlegi klinikai standardhoz képest csökkentheti a reoperációs arányt a posztoperatív képalkotással, például a duplex ultrahanggal. Azáltal, hogy közvetlenül megmutatja a sebésznek, hogy van-e perfúziós hiány, és hol, ellentétes intézkedések tehetők. Ez nem csak a transzplantációs műtétekre vonatkozik, hanem minden olyan műtétre, ahol az egész szerv perfúziója érdekes.

Az LSCI alkalmazását már leírták patkányvesékben,22–28, de még mindig hiányzik az irodalom az emberi méretű veséken történő alkalmazásáról. A klinikai alkalmazás megvalósítható lenne, mivel az LSCI-t már alkalmazták klinikai környezetben.15

Az egyik fő kihívás, amelyet le kell küzdeni az LSCI klinikai gyakorlatba történő bevezetése előtt, a mozgási műtermékek.29 Ezekhez a kísérletekhez pipettahegyekkel rögzítettük a vesét, hogy kiküszöböljük a mozgás lehetséges hatását. Azonban in vivo a vese mozgásnak van kitéve a légzési mozgás és a szív lüktetése következtében a transzplantáció során. Mások ezt fiduciális markerek segítségével próbálták leküzdeni.30,31 Ez a megoldás nem kívánatos vesetranszplantáció esetén a fiduciális marker rögzítésének invazív vonatkozása miatt. Egy másik lehetséges korlát az LSCI sekély behatolási mélysége, amely a hullámhossztól függően nagyjából 0,4-1 mm.32,33 Ez azonban nem korlátozza az LSCI használatát, mivel adataink azt mutatják, hogy az ischaemia közvetlenül kimutatható az RCM-ben.

5 Következtetés

Ex vivo gépi perfundált humán méretű sertésvesékkel végzett környezetben az LSCI nagy térbeli és időbeli felbontással képes volt kimutatni az RCM lokális változásait. A lokális ischaemia különböző helyzeteiben az LSCI jól korrelált az SDF képalkotással. Az LSCI azonban nem mindig korrelál teljes mértékben a teljes RBF-vel a velős és a kérgi mikrocirkuláció közötti véráramlás heterogenitása miatt, ami aláhúzza a hozzáadott értéket a hagyományos artériás áramlási érzékelőkkel szemben. Az LSCI transzplantációs műtét során történő alkalmazása segíthet a megfelelő kezelési terv korai felállításában, közvetlenül a szerv reperfúziója után.

A veseelégtelenség megelőzése érdekében kattintson ide a minta lekéréséhez

Wido Heeman,a,b,c,*,† Hanno Maassen,b,d,† Joost Calon,e

Harry van Goor,d Henri Leuvenink,b Gooitzen M. van Dam,b és

E. Christiaan Boerma Groningeni Egyetem, Fryslân Kar Campus, Leeuwarden, Hollandia

bUniversity Medical Center Groningen, Sebészeti Osztály, Groningen,

Hollandia cLIMIS Development BV, Leeuwarden, Hollandia Groningeni Egyetemi Orvosi Központ, Patológiai és Orvosbiológiai Osztály,

Groningen, Hollandia eZiuZ Visual Intelligence, Gorredijk, Hollandia fMedical Center Leeuwarden, Department of Intensive Care, Leeuwarden, Hollandia

Köszönetnyilvánítás

Ezt a munkát a Samenwerkingsverband Noord Nederland (SNN) tudás- és innovációs alapja támogatta a KEI18PR004 számú támogatással.

Hivatkozások

1. TWL Scheeren et al., "Az intraoperatív veseszövet oxigenizációs mérésének prognosztikus értéke a korai vesetranszplantációs funkcióra", Transpl. Int. 24(7), 687–696 (2011).

2. V. Schmitz és munkatársai, "Ischaemia/reperfúziós sérülést követő korai mikrokeringési változások in vivo vizualizálása humán vesetranszplantációban", Eur. Surg. Res. 40. (1), 19–25. (2008).

3. R. Hattori és munkatársai: „Az átültetett emberi vese kortikális peritubuláris kapillárisának közvetlen megjelenítése reperfúziós sérüléssel nagyító endoszkópia segítségével”, Transplantation 79(9), 1190–1194 (2005).

4. M. Angelescu és munkatársai: „Assessment of renal graft function by perioperative monitoring of renal graft in vesetransplantation”, Transplantation 75(8), 1190–1196 (2003).

5. U. Rother et al., "Dosing of Indocyanine green for intraoperative laserfluorescence angiographia in vesetransplantation", Microcirculation 24(8) (2017).

6. CJ Lumsden et al., "Vascular Exchange in the vese: Regional characterisation by multiple indikátor tomográfia", Circ. Res. 72(6), 1172-1180 (1993).

7. NJ Crane és munkatársai, "Evidence of a heterogén szövet oxigenizáció: vese ischaemia/reperfúziós sérülés egy nagy állatban", J. Biomed. Dönt. 18(3), 035001 (2003).

8. R. Król et al., "A vesegraft artérián transzonikus áramlásmérővel mért intraoperatív rezisztencia index képes előre jelezni a graft korai és hosszú távú működését", Transplant. Proc. 43(8), 2926–2929 (2011).

9. C. Hoffmann és munkatársai, "A vese allograft perfúziójának intraoperatív értékelése lézerrel segített indocianine green fluorescence videographiával", Transplant. Proc. 42(5), 1526–1530 (2010).

10. U. Rother és munkatársai: "A mikroperfúzió mennyiségi értékelése indocianin zöld angiográfiával vesetranszplantációban a veseminták krónikus morfológiai változásaihoz hasonlít", Microcirculation 26(3), e12529 (2019).

11. EL Towle és munkatársai, "Az indocianin zöld angiográfia és a lézeres foltos kontrasztos képalkotás összehasonlítása az érperfúzió értékeléséhez", Neurosurgery 71(5), 1023–1031 (2012).

12. AF Fercher és JD Briers, "Flow vizualizáció egy expozíciós foltfotózással", Opt. Commun. 37(5), 326–330 (1981).

13. H. Maassen és munkatársai, "Hydrogen sulfide-induced hypometabolism in human-sized sertésvesék", PLoS One 14(11), e0225152 (2019).

14. MBF Pool és munkatársai: „Kémiailag károsodott sertésvesék normotermikus gépi perfúziója autológ, allogén sertés- és emberi vörösvértestekkel”, PLoS One 15(3), e0229566 (2020).

15. W. Heeman et al., "Application of laser speckle kontrasztos képalkotás laparoszkópos sebészetben", Biomed. Dönt. Express 10 (4), 2010 (2019).

16. SJ Kirkpatrick, DD Duncan és EM Wells-Gray, "A folt-pixel méret egyeztetésének káros hatásai lézeres foltkontraszt képalkotásban", Opt. Lett. 33(24), 2886 (2008).

17. AFJ de Bruin et al., "A sidestream dark field (SDF) képalkotás képes azonosítani a bél finom mikrovaszkuláris elváltozásait kolorektális műtét során?" Tech. Coloproctol. 22(10), 793–800 (2018).

18. AFJ de Bruin et al., "Sidestream dark-field imaging of the serosalis microcirculation during gastrointestinal surgery", Color. Dis. 18. (3), O103–O110 (2016).

19. ALM Tavy et al., "Bél nyálkahártya és serosalis mikrocirkuláció a tervezett anasztomózisnál hasi műtét során", Eur. Surg. Res. 60 (5–6), 248–256 (2020).

20. RG Evans és munkatársai, "Haemodynamic influences on vese oxigenizáció: az integratív fiziológia klinikai hatásai", Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 40. (2), 106–122. (2013).