Beskyttelse af autologe frie klapper mod iskæmi/reperfusionsskader med køleopbevaring. (PAFFIRD)

Teknikkens status Rekonstruktiv mikrokirurgi via mikrovaskulær anastomose på 0,5 mm til 3 mm kardiameter, der kræver et operationsmikroskop, muliggør autolog transplantation af vævsblokke (flapper) fra et donorsted til et fjernt modtagersted. Proceduren involverer midlertidig iskæmi. Fraværet af perfusion og post-anastomose reperfusion forårsager iskæmi/reperfusion (I/R) skade. Der er klinisk evidens, der understøtter en øget procentdel af klapkomplikationer forbundet med den længere varighed af iskæmitiden. På nuværende tidspunkt, selvom der er flere konserveringsløsninger, anses University of Wisconsin (UW)-løsningen stadig for at være guldstandarden til bevarelse af faste organer. Køleopbevaring bruges også til autolog leverbænkkirurgi, men ikke til mikrovaskulær rekonstruktion. Desværre forekom denne anvendelse af iskæmi-konservering ikke i mikrovaskulær rekonstruktion, fordi klapper blev anset for at være mindre tilbøjelige til at beskadige, have en mindre funktionel rolle, blot vedrørende "fyldning" eller "omformning". Dette er dog ikke hele sandheden, hvis vi f.eks. betragter fibulaklappen, der indeholder en overflod af muskler, som er et sårbart væv, og frem for alt den fibulafrie flap kræver en hel del knogleheling, hvilket er nødvendigt for at efter tandimplantater. Desuden er kvalitetsbevarelsen af ​​det originale væv af afgørende klinisk relevans, hvis vi tænker på vigtigheden af ​​et blødt bryst, af en bøjelig ansigtsrekonstruktion og frem for alt af en funktionel genopretning i en genplantet finger, hvor fibrotisk degeneration kan forårsage en funktionel katastrofe med hensyn til bevægelsesområde og gendannelse af fornemmelser. Så vidt vi ved, i rekonstruktiv kirurgi, bortset fra rekonstruktiv transplantation (Vascularized Composite Allotransplantations, VCA), er anvendelsen af ​​konserveringsopløsning meget begrænset.

Ved rekonstruktiv mikrokirurgi og hånd-/finger-replantation kan den varme iskæmi-tid dog være betydeligt længere på grund af klapforberedelse og vanskelig implantering inden for modtagerstedet eller på grund af intraoperative tekniske problemer, og nogle flapper omfatter væv, der er mere sårbare over for varm iskæmitid; derfor kunne det være nyttigt at bruge de samme procedurer, der anvendes i VCA for at begrænse I/R-skade. En sammenlignende evaluering af virkningerne af koldkonservering af autotransplanterede væv versus den traditionelle behandling, hvor der ikke udføres konservering, er ikke-eksisterende i den medicinske litteratur. Denne mangel på videnskabelig viden berettiger tilrettelæggelsen af ​​undersøgelser, der undersøger disse uudforskede aspekter af mikrovaskulær rekonstruktiv kirurgisk videnskab.

Formål Forskningshypotesen, der bestemmer formålene med dette projekt, er, at kold statisk opbevaring af autologe frie flapper kan give fordele i form af klapoverlevelse og bedre bevarelse af alt væv i flapperne, hvilket reducerer forekomsten af ​​komplikationer, flapskrympning og mængden af ​​fibrose induceret af I/R-skader. På trods af en gennemstrømning og patenterede mikrovaskulære anastomoser, kan mikrocirkulationen og perfusionen af ​​klappen blive svækket på grund af endotelskade, muligvis induceret af den I/R traumatiske oplevelse, der kan føre til irreversibel fibrose, der ender i delvis nekrose af klappen og kan forklare også den betydelige komplikationsrate (36,1 % ved hoved- og nakkekirurgi og 35 % ved brystkirurgi ifølge nyere undersøgelser) i form af delvist tab af klap eller andre tidlige og sene komplikationer (Clavien-Dindo grad III), som er hyppigere end totalt klaptab, rapporteret omkring 2-3 % af frit vævsoverførsler i bryst- og hoved- og halsregionerne (2 % ved mikrokirurgisk brystrekonstruktion og 1-3 % ved hoved- og halsrekonstruktioner baseret på offentliggjorte rapporter). University of Wisconsin (UW)-løsningen betragtes stadig som den gyldne standard blandt konserveringsløsningerne ved solid organtransplantation såvel som i VCA. UW-løsningen blev udviklet af kirurgen Folkert Belzer og grundforskeren James Southard ved University of Wisconsin i 1980'erne og blev introduceret til klinisk brug i USA i 1987. UW-opløsning er karakteriseret ved et buffersystem (phosphatbuffer), med højt kalium og lavt natriumindhold som elektrolytter, som efterligner det intracellulære miljø; derudover indeholder det raffinose og lactobionsyre, som osmotiske membran-uigennemtrængelige midler, molekyler, der har en stor molekylvægt (594 og 358 Da) og modvirker det transmembrane vandskifte for at forhindre cellulært ødem.

Hydroxyethylstivelse blev også tilsat som et onkotisk stof for at forhindre udvidelse af det ekstracellulære rum. Imidlertid giver hydroxyethylstivelse den relativt høje viskositet (5,70 cp) til UW-opløsning, som er ca. fire gange højere end vand. Generelt opretholder elektrolytsammensætningen og de membranuigennemtrængelige makromolekyler i UW-opløsning den ioniske og osmotiske balance under hypotermi. Allopurinol blev tilsat som en hæmmer af xanthinoxidase, som blokerer dannelsen af ​​reaktive oxygenarter (ROS) via hypoxanthinexanthinurinsyre-vejen. Antioxidanten glutathion blev tilsat for at neutralisere ROS, der dannes under reoxygenering på tidspunktet for reperfusion. UW-opløsning inkluderer også adenosin, som tjener som et substrat for resyntese af ATP ved reperfusion. UW-opløsning udelod også Ca2+ på grund af den ekstremt lave fysiologiske intracellulære Ca2+-koncentration og de kendte negative virkninger af forhøjet intracellulær Ca2+-koncentration for celleoverlevelse. På nuværende tidspunkt er køleopbevaring til autolog mikrovaskulær fri vævsoverførsel ikke blevet rapporteret i litteraturen. Derfor sigter dette projekt på at reducere risikoen for total og delvis fri klapfejl eller fibrotisk degeneration og deraf følgende tidlige og sene komplikationer, ved at bruge perfusion af klapperne og deres køleopbevaring i UW-opløsning for at reducere I/R-skaden. Selv om den totale iskæmitid er væsentligt kortere i autologe frie flapper sammenlignet med dem, der er rapporteret ved solid organtransplantation, bør de længere varme iskæmitider, der nogle gange rapporteres ved rekonstruktiv kirurgi, undgås eller på en eller anden måde neutraliseres. Desuden kan iskæmi-tider ofte være betydeligt længere ved hånd- og fingerreplantation, hvor kirurgi ikke er elektiv, men akut-baseret.

Pludselig cirkulationsafbrydelse ændrer cellulær ilt- og næringstilførsel, inducerer mitokondriel skade og påvirker vævenes metaboliske funktion. Reperfusion genopretter pludselig ilt- og næringsstoftilførslen og repræsenterer efter den iskæmiske tid en udfordring for flapvævene, der kan blive særligt følsomme over for ROS-produktion. ROS udløser frie radikaler angreb på cellulære membran polyumættede fedtsyrer (PUFA) og inducerer lipidperoxidation med dannelsen af ​​ustabile fedtsyrehydro(pero)oxider, eicosanoider og ikke-enzymatiske (frie radikal-inducerede) isoprostaner, der er i stand til yderligere at formere frie radikale reaktioner og derved forlænge skaden. I/R-skade har en beskrevet rolle i at hæmme flap-integration inden for modtagerstedet, dens normale og glatte heling med den højest mulige grad af lighed med det native præoperative donorvæv. I/R-skader bestemmer fibrotiske reaktioner og deraf følgende skade på den neurosensoriske funktion på grund af interferens af arvævet med nervenetværket. I tilfælde af mandibulær rekonstruktion formodes I/R-skader at forværre kvaliteten af ​​knoglebeholdningen i den rekonstruktionerede neomandibula og derved reducere muligheden for osteointegrerede tandimplantater. Formålet med undersøgelsen er at evaluere effekten af ​​kuldekonservering på rekonstruktive klapper for bryst- og hoved- og nakkeområder i form af flere kliniske og radiologiske endepunkter med fokus på intraoperativ evaluering af perfusion og postoperativ neurosensorisk genopretning og kvalitet af knogle i fibula-baseret mandibular rekonstruktion, med henblik på tandimplantat osteo-integration.

Projekt Denne undersøgelse er en RCT til at evaluere effektiviteten af ​​koldkonservering af frie flapper fra I/R-skader i post-onkologiske mikrokirurgiske rekonstruktioner. Undersøgelsesdesignet vil være i overensstemmelse med CONSORT-retningslinjerne for RCT'er. Projektet er godkendt af den lokale IRB. En anonym database (kun patientinitialer) vil blive oprettet for at registrere alle de inkluderede patienters data, og den vil ikke være tilgængelig for de blindede resultatbedømmere. De registrerede data vil være iskæmitid (tiden mellem kardeling og reperfusion ved afslutningen af ​​mikrovaskulære anastomoser), vægten af ​​klappen og varigheden af ​​operationen, patienternes demografi, BMI, rygning og komorbiditeter. To randomiseringslister (bryst og hoved og nakke) vil blive oprettet gennem en randomiseringslistegenerator, tilgængelig online (random.org), med en 5 blok tildeling til gruppe A (klap konserveret i UW opløsning og køleopbevaring i iskæmitiden) og gruppe B (klap uden perfusion og køleopbevaring). Randomiseringen vil blive holdt blind for resultatbedømmerne og radiologerne. Når først de er høstet og løsnet fra deres donorsteder, skylles klapperne i gruppe A med 200 ml UW-opløsning ved 4°C ind i flap-arterien inden for 2 minutter efter kardeling.

Efter intra-flap-injektion af de første 150 ml, vil de sidste 50 ml opløsning blive brugt til eksternt at skylle den ydre flap, som vil blive opbevaret ved 4°C under bænkkirurgien og anastomoserne. Før reperfusionen skylles klappen igen gennem arterien med 0,9 % saltvandsopløsning. Flapperne i gruppe B vil blive opbevaret ved stuetemperatur under bænkkirurgien og anastomosetiden.