Ochrona autologicznych wolnych płatków przed uszkodzeniami związanymi z niedokrwieniem/reperfuzją podczas przechowywania w chłodni. (PAFFIRD)

Stan techniki Mikrochirurgia rekonstrukcyjna poprzez zespolenie naczyń mikronaczyniowych o średnicy naczynia od 0,5 mm do 3 mm, wymagające użycia mikroskopu operacyjnego, umożliwia autologiczny przeszczep bloków tkankowych (płatów) z miejsca dawczego do odległego miejsca biorcy. Zabieg wiąże się z chwilowym niedokrwieniem. Brak perfuzji i reperfuzja po zespoleniu powoduje uszkodzenie niedokrwienne/reperfuzyjne (I/R). Istnieją dowody kliniczne potwierdzające zwiększony odsetek powikłań płatowych związanych z dłuższym czasem niedokrwienia. Obecnie, chociaż istnieje kilka rozwiązań konserwacyjnych, w zakresie konserwacji narządów stałych rozwiązanie stosowane na Uniwersytecie Wisconsin (UW) jest nadal uważane za złoty standard. Przechowywanie w chłodni jest również stosowane w autologicznej chirurgii ławicy wątroby, ale nie w przypadku rekonstrukcji mikronaczyniowej. Niestety, takie zastosowanie konserwacji niedokrwienia nie miało miejsca w rekonstrukcji mikronaczyniowej, ponieważ uważano, że płaty są mniej podatne na uszkodzenia i pełnią mniej funkcjonalną rolę, związaną po prostu z „wypełnieniem” lub „zmianą kształtu”. Nie jest to jednak cała prawda, jeśli weźmiemy pod uwagę na przykład płat kości strzałkowej, zawierający dużą ilość mięśni, która jest tkanką wrażliwą, a przede wszystkim płat wolny od strzałki wymaga znacznego gojenia się kości, co jest niezbędne do po wszczepieniu implantów dentystycznych. Co więcej, zachowanie jakości oryginalnych tkanek ma ogromne znaczenie kliniczne, jeśli weźmiemy pod uwagę znaczenie miękkiej piersi, elastycznej rekonstrukcji twarzy, a przede wszystkim powrotu funkcjonalnego ponownie wszczepionego palca, gdzie zwyrodnienie zwłóknieniowe może powodować katastrofa funkcjonalna pod względem zakresu ruchu i odzyskiwania czucia. Według naszej wiedzy, w chirurgii rekonstrukcyjnej, z wyjątkiem przeszczepów rekonstrukcyjnych (allotransplantacje kompozytów naczyniowych, VCA), wykorzystanie roztworu konserwującego jest bardzo ograniczone.

Jednakże w mikrochirurgii rekonstrukcyjnej i replantacji dłoni/palców czas ciepłego niedokrwienia może być znacznie dłuższy ze względu na przygotowanie płata i trudne wszczepienie w miejscu biorczym lub ze względu na śródoperacyjne problemy techniczne, a niektóre płaty obejmują tkanki bardziej podatne na ciepły czas niedokrwienia; w związku z tym przydatne może być zastosowanie tych samych procedur, które zastosowano w VCA, aby ograniczyć obrażenia I/R. W literaturze medycznej nie ma porównawczej oceny skutków konserwacji na zimno tkanek autoprzeszczepionych w porównaniu z tradycyjnym leczeniem, w którym nie przeprowadza się konserwacji. Ten brak wiedzy naukowej uzasadnia organizację badań badających te niezbadane aspekty nauki o chirurgii rekonstrukcyjnej mikronaczyniowej.

Cele Hipoteza badawcza wyznaczająca cele tego projektu jest taka, że ​​statyczne przechowywanie na zimno autologicznych wolnych płatów może przynieść korzyści w postaci przeżycia płatów i lepszego zachowania wszystkich tkanek w obrębie płatów, zmniejszając częstość występowania powikłań, kurczenie się płata i stopień zwłóknienia wywołane uszkodzeniem I/R. Rzeczywiście, pomimo przepływu i drożnych zespoleń mikronaczyniowych, mikrokrążenie i perfuzja płatka mogą zostać upośledzone z powodu uszkodzenia śródbłonka, prawdopodobnie wywołanego traumatycznym doświadczeniem I/R, które może prowadzić do nieodwracalnego zwłóknienia kończącego się częściową martwicą płata i może wyjaśniają również znaczny odsetek powikłań (36,1% w chirurgii głowy i szyi, według ostatnich badań 35% w chirurgii piersi) w postaci częściowej utraty płata lub innych wczesnych i późnych powikłań (III stopień Clavien-Dindo), które występują częściej niż całkowita utrata płatów, zgłaszana na podstawie opublikowanych raportów około 2-3% transferów wolnych tkanek w okolicy piersi oraz głowy i szyi (2% w przypadku mikrochirurgicznej rekonstrukcji piersi i 1-3% w przypadku rekonstrukcji głowy i szyi). Rozwiązanie Uniwersytetu Wisconsin (UW) jest nadal uważane za złoty standard wśród roztworów konserwujących w przeszczepianiu narządów litych, a także w VCA. Rozwiązanie UW zostało opracowane przez chirurga Folkerta Belzera i głównego naukowca Jamesa Southarda na Uniwersytecie Wisconsin w latach 80. XX wieku i zostało wprowadzone do użytku klinicznego w Stanach Zjednoczonych w 1987 r. Roztwór UW charakteryzuje się układem buforowym (buforem fosforanowym) o dużej zawartości potasu i niskiej zawartości sodu jako elektrolitów, co naśladuje środowisko wewnątrzkomórkowe; ponadto zawiera rafinozę i kwas laktobionowy, jako środki osmotyczne nieprzepuszczalne dla błon, cząsteczki o dużej masie cząsteczkowej (594 i 358 Da) i przeciwdziałające przezbłonowemu przenoszeniu wody, zapobiegając obrzękom komórkowym.

Dodano także hydroksyetyloskrobię jako substancję onkotyczną zapobiegającą rozszerzaniu się przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Jednakże hydroksyetyloskrobia nadaje roztworowi UW stosunkowo wysoką lepkość (5,70 cp), która jest w przybliżeniu czterokrotnie większa niż woda. Ogólnie skład elektrolitów i nieprzepuszczalne dla błony makrocząsteczki w roztworze UW utrzymują równowagę jonową i osmotyczną podczas hipotermii. Allopurynol dodano jako inhibitor oksydazy ksantynowej, która blokuje wytwarzanie reaktywnych form tlenu (ROS) na szlaku kwasu hipoksantyneksantynurynowego. Dodano przeciwutleniający glutation w celu zneutralizowania RFT wytwarzanych podczas ponownego natlenienia w momencie reperfuzji. Roztwór UW zawiera także adenozynę, która służy jako substrat do resyntezy ATP podczas reperfuzji. W roztworze UW pominięto także Ca2+ ze względu na wyjątkowo niskie fizjologiczne wewnątrzkomórkowe stężenie Ca2+ i znany negatywny wpływ podwyższonego wewnątrzkomórkowego stężenia Ca2+ na przeżycie komórek. Obecnie w literaturze nie ma doniesień o przechowywaniu w chłodni autologicznych transferów wolnych tkanek mikronaczyniowych. Dlatego też projekt ten ma na celu zmniejszenie ryzyka całkowitego lub częściowego uszkodzenia wolnych płatów lub zwyrodnienia zwłóknieniowego i w konsekwencji wczesnych i późnych powikłań, poprzez wykorzystanie perfuzji płatów i ich przechowywania w niskiej temperaturze w roztworze UW w celu zmniejszenia uszkodzeń I/R. Rzeczywiście, chociaż całkowity czas niedokrwienia jest znacznie krótszy w przypadku autologicznych wolnych płatów w porównaniu z czasem odnotowanym po przeszczepieniu narządu litego, należy unikać dłuższych czasów ciepłego niedokrwienia, czasami odnotowywanych w chirurgii rekonstrukcyjnej, lub w jakiś sposób je neutralizować. Co więcej, w przypadku replantacji dłoni i palców, gdy operacja nie jest planowa, ale przeprowadzana w trybie nagłym, czas niedokrwienia może często być znacznie dłuższy.

Nagłe przerwanie krążenia zmienia zaopatrzenie komórek w tlen i składniki odżywcze, powodując uszkodzenie mitochondriów i wpływając na funkcje metaboliczne tkanek. Reperfuzja nagle przywraca dopływ tlenu i składników odżywczych, a po czasie niedokrwienia stanowi wyzwanie dla tkanek płata, które mogą stać się szczególnie wrażliwe na wytwarzanie ROS. RFT wyzwalają atak wolnych rodników na wielonienasycone kwasy tłuszczowe (PUFA) w błonie komórkowej i indukują peroksydację lipidów, z utworzeniem niestabilnych wodor(nadtlenków) kwasów tłuszczowych, eikozanoidów i nieenzymatycznych (indukowanych przez wolne rodniki) izoprostanów zdolnych do dalszego namnażania wolnych radykalne reakcje, zwiększając w ten sposób szkody. Uszkodzenia I/R odgrywają opisaną rolę w utrudnianiu integracji płata w miejscu biorczym, jego prawidłowym i płynnym gojeniu z możliwie największym stopniem podobieństwa do natywnej przedoperacyjnej tkanki dawcy. Uszkodzenie I/R determinuje reakcje zwłóknieniowe i w konsekwencji uszkodzenie funkcji neurosensorycznych w wyniku interferencji tkanki bliznowatej z siecią nerwową. W przypadku rekonstrukcji żuchwy uszkodzenie I/R ma pogorszyć jakość tkanki kostnej w rekonstruowanej nowej żuchwie, zmniejszając tym samym możliwość wszczepienia implantów osteointegracyjnych. Celem badania jest ocena wpływu utrwalania zimnem na płaty rekonstrukcyjne piersi oraz okolic głowy i szyi pod kątem wielu klinicznych i radiologicznych punktów końcowych, ze szczególnym uwzględnieniem śródoperacyjnej oceny perfuzji oraz pooperacyjnej regeneracji neurosensorycznej i jakości kości w rekonstrukcji żuchwy w oparciu o strzałkę, pod kątem osteointegracji implantu dentystycznego.

Projekt Niniejsze badanie jest RCT mającym na celu ocenę skuteczności konserwacji na zimno wolnych płatów przed uszkodzeniem I/R w poonkologicznych rekonstrukcjach mikrochirurgicznych. Projekt badania będzie zgodny z wytycznymi CONSORT dotyczącymi RCT. Projekt uzyskał akceptację lokalnego IRB. W celu zarejestrowania wszystkich uwzględnionych danych pacjentów zostanie utworzona anonimowa baza danych (tylko inicjały pacjentów), która nie będzie dostępna dla zaślepionych osób oceniających wyniki. Rejestrowane dane obejmują czas niedokrwienia (czas pomiędzy podziałem naczynia a reperfuzją na końcu zespolenia mikronaczyniowego), masę płata i czas trwania operacji, dane demograficzne pacjentów, BMI, palenie tytoniu i choroby współistniejące. Dwie listy randomizacyjne (pierś oraz głowa i szyja) zostaną utworzone za pomocą generatora list randomizacyjnych, dostępnego online (random.org), z 5 blokowym przyporządkowaniem do Grupy A (klapa konserwowana w roztworze UW i przechowywanie w lodówce w czasie niedokrwienia) i Grupy B (klapa bez perfuzji i przechowywania w lodówce). Randomizacja będzie niewidoczna dla osób oceniających wyniki i radiologów. Po pobraniu i odłączeniu od miejsc dawczych płaty Grupy A zostaną przepłukane 200 ml roztworu UW o temperaturze 4°C do tętnicy płata w ciągu 2 minut po podziale naczynia.

Po wstrzyknięciu do płatka pierwszych 150 ml, ostatnie 50 ml roztworu zostanie użyte do zewnętrznego irygacji płata zewnętrznego, który będzie przechowywany w temperaturze 4°C podczas zabiegu chirurgicznego i zespoleń. Przed reperfuzją płatek zostanie ponownie przepłukany przez tętnicę 0,9% roztworem soli fizjologicznej. Klapy z grupy B będą przechowywane w temperaturze pokojowej podczas zabiegu chirurgicznego i zespolenia.