Vaskularisierte Komposit-Hand-Allotransplantate Beschaffung und Vorbereitung für die distale und proximale Unterarm-Allotransplantation: Ein schrittweiser Ansatz

In dieser Arbeit stellen wir ein Protokoll zur Beschaffung und Aufbereitung von vaskularisierten Komposit-Handtransplantaten während einer distalen oder proximalen Unterarmtransplantation vor.

Amputationen der oberen Gliedmaßen stellen eine echte medizinische und chirurgische Herausforderung dar. Die ideale Behandlung sollte die Funktion, das Gefühl und das Körperbild wiederherstellen. Gegenwärtig erfüllen weder traditionelle Rekonstruktionen noch Prothesen all diese Kriterien. Vaskularisierte Komposit-Allotransplantate bieten jedoch eine einzigartige Möglichkeit, Form und Funktion trotz schädlicher Immunsuppression zufriedenstellend wiederherzustellen.

Im Idealfall wird überschüssiges Spendergewebe beschafft, um es spannungsfrei zu reparieren. Die obere Extremität des Spenders wird durch einen Fischmaulschnitt in Höhe des Mittelarms gewonnen. Dann werden die Arteria brachialis und die Vene, der Nervus medianus, der Ulnarus und der Nervus radialis lokalisiert und präpariert. Die Bizeps-, Brachioradialis- und Trizepsmuskulatur werden durchtrennt und anschließend eine Osteotomie des Oberarmknochens oberhalb des Ellenbogens durchgeführt. Bei der distalen Unterarmtransplantation kann die Spender-Oberarm-Extremität auch unterhalb des Ellenbogens durch Disartikulation durch das Gelenk beschafft werden.

Die Arteria brachialis wird kanüliert und das Transplantat mit einer Konservierungslösung gespült. Die Vorbereitung des Transplantats beginnt dann mit zwei Schnitten, anterior und posterior, um zwei laterale Hautlappen anzuheben. Ein medialer Hautlappen legt die Vena basilicus, den Nervus cutaneus antebrachialis medialis, die Musculus epicondylus medialis, den Nervus ulnaris, den Nervus medianus, die Arteria brachialis und die Vene frei. Ein lateraler Hautlappen, der die Vena cephalicus, den Nervus cutaneus antebrachialis, den Nervus radialis radialis bis zu seiner Teilung, den Brachioradialis und die Musculus epicondylaris lateralis umfasst, vervollständigt die Transplantatvorbereitung. Bei der Transplantation werden Schneidschablonen an der hinteren Fläche der beiden Unterarmknochen angebracht, um die Osteotomien durchzuführen.

Dieses Protokoll stellt ein systematisiertes Verfahren zur Beschaffung und Aufbereitung eines vaskularisierten Unterarmkomposit-Allotransplantats dar, um optimale Ergebnisse zu gewährleisten und Gewebeschäden während der Entnahme zu minimieren.

Seit der ersten erfolgreichen Handtransplantation durch Dubernard im Jahr 1998¹ hat die medizinische Fachwelt viel geforscht und Fortschritte bei der vaskularisierten Komposit-Allotransplantation (VCA) der oberen Extremitäten gemacht. Der Hauptvorteil besteht darin, dass VCA im Vergleich zu herkömmlichen Prothesen oder Rekonstruktionen eine einzigartige Option zur Wiederherstellung von Form und Funktion bietet ^2,3. Die Hand-VCA ist eines der besten Beispiele für VCA, das viele verschiedene Gewebe umfasst: Haut, Neurovaskulär, Knochen, Knorpel und Muskeln⁴. Bis heute gab es mehr Transplantationen der oberen Extremitäten als jede andere Art von vaskularisierter Komposit-Allotransplantation⁵. Da es in der Literatur einige Veröffentlichungen über die Beschaffung und die Erstellung von Hand VCA 6,7,8,9 gibt, haben wir das Protokoll vereinfacht und die wichtigsten Schritte dieses Verfahrens zusammengefasst.

Die Transplantation der oberen Extremitäten ist ein mehrstufiges, komplexes rekonstruktives Verfahren, bei dem chirurgische Proben die Ischämiezeit und Komplikationen verringern können 8,10,11,12. Außerdem sollten Transplantationen der oberen Extremitäten vor der Entnahme solider Organe beschafft werden, und das Handbeschaffungsteam muss geschult und effizient sein, um sicherzustellen, dass die soliden Organe nicht gefährdet werden 4,6,11,13. Daher besteht ein Bedarf an einem standardisierten Protokoll, um ein vaskularisiertes Komposit-Allotransplantat der oberen Extremitäten zuverlässig zu beschaffen und vorzubereiten. Wie Dr. Robert Acland, der Urvater der modernen Mikrochirurgie, sagte: "Vorbereitung ist die einzige Abkürzung, die man in der Chirurgie braucht."

Dieses Protokoll beschreibt alle Prozesse, von der Positionierung bis zum Verschluss der Spendergliedmaße während einer VCA der oberen Extremitäten. Es werden die Schritte zur Entnahme des Transplantats oberhalb des Ellenbogens oder in einer zweiten Methode durch den Ellenbogen erläutert. Die Präparation der beschafften Gliedmaße ist je nach Transplantationsgrad unterschiedlich: proximaler Unterarm oder distaler Unterarm. Beide Präparate sind in diesem Protokoll beschrieben. Dieses detaillierte Verfahren zielt darauf ab, die Beschaffung und Aufbereitung eines vaskularisierten Unterarmkomposit-Allotransplantats zu standardisieren, was angesichts der zunehmenden Anzahl von Unterarmtransplantaten sowohl für Forschungs- und translationale Studien als auch in der klinischen Praxis von Interesse ist, um optimale Ergebnisse zu gewährleisten und Gewebeschäden zu minimieren.

Das Anatomielabor der Medizinischen Fakultät von Nizza, Frankreich, stellte großzügig die Proben und das Material zur Verfügung, die für die Studie verwendet wurden. Die französische Nationale Ethikkommission hat diese Studie (Zulassungsnummer 83.2024) genehmigt, die im Anschluss an die Deklaration von Helsinki durchgeführt wurde.

1. Präoperative Betreuung

1. Positionieren Sie den Patienten auf einem ausgewählten verstorbenen Organspender in Rückenlage mit dem abduktierten Arm auf einem Handtisch.
2. Legen Sie ein Tourniquet über den oberen Spenderarm, so proximal wie möglich.
3. Bereiten Sie die Gliedmaße vor und drapieren Sie sie mit einem sterilen Tuch, das distal zum Tourniquet aufgerollt ist.
4. Blasen Sie das Tourniquet bei 100 mmHg über dem systolischen Blutdruck auf.

2. Entnahme der oberen Extremität des Spenders oberhalb des Ellenbogens (Durchtrennung des mittleren Humerus) (Abbildung 1)

1. Machen Sie einen umlaufenden Schnitt aus dem Fischmaul mit einer chirurgischen Skalpellklinge (Nr. 15) auf Höhe des Mittelarms.
2. Heben Sie den volaren proximalen Hautlappen mit einer feinen Nadelkauter und einer Adson-Gewebezange an, ordrieren Sie proximal und teilen Sie die Kopf- und Basilikavenen.
   HINWEIS: Lizieren Sie die Strukturen mit einem 0 geflochtenen resorbierbaren Nahtmaterial oder hämostatischen Clips.
3. Legen Sie die Armarterie und die Venen frei, ligieren Sie proximal und teilen Sie sie einige Zentimeter über der Ellenbogenfalte.
4. Präparieren Sie mit einer Schere den medialen Arm und transektieren Sie mit einem Skalpell den Nervus medianus und den Nervus ulnaris tief bis zum medialen intermuskulären Septum.
5. Heben Sie den dorsalen proximalen Hautlappen mit einem feinen Nadelkauter und einer Adson-Gewebezange an und schneiden Sie alle oberflächlichen Venen mit hämostatischen Clips proximal ab.
6. Identifizieren Sie den Nervus radialis tief bis zum lateralen intermuskulären Septum. Durchschneiden Sie den Nervus radialis mit einem Skalpell proximal zu seinen Ästen für Brachioradialis (BR), Extensor carpi radialis longus (ECRL) und Extensor carpi radialis brevis (ECRB).
7. Isolieren und transektieren Sie die Bäuche von Bizeps-, Brachialis- und Trizepsmuskelbäuchen mit einer monopolaren Diathermie.
8. Führen Sie einige Zentimeter oberhalb des Ellenbogengelenks mit einer oszillierenden Säge eine transversale Humerusosteotomie durch. Ligate und teilen Sie den Rest des neurovaskulären Bündels, um die Extremität zu lösen ( Abbildung 1).

Abbildung 1: Mittelarm mit durchtrennten Nerven, Arterien, Venen und Muskeln. (1) Nervus radialis, (2) Arteria brachialis und Vene, (3) Nervus medianus, (4) Nervus ulnaris, (5) Humerusdiaphyse. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen. 

3. Verpackung des Transplantats

1. Übertragen Sie das Glied auf den hinteren Tisch, um es für den Transport zum Empfängerzentrum vorzubereiten.
2. Katheterisieren Sie die Arteria brachialis mit einer Gefäßkanüle mit einem Absperrhahn und sichern Sie die Kanüle im Lumen mit einer 2-0-Seidenfadenligatur.
3. Spülen Sie die Extremität mit einem universellen Spülset und befestigen Sie sie mit 1-3 l Lösung der University of Wisconsin (UW) bei 4 °C am Absperrhahn in der Arteria brachialis, um das Transplantat zu erhalten.
   HINWEIS: Perfundieren, bis der venöse Abfluss frei ist. Man beachte das dominante Venensystem, wenn man die Rücklaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit in den oberflächlichen und tiefen Venen vergleicht. Andere Konservierungsflüssigkeiten wie Histidin-Tryptophanketoglutarat (HTK), das mit 5000 Einheiten unfraktioniertem Heparin infundiert ist, können verwendet werden.
   1. Trennen Sie das Bewässerungsset und schließen Sie den Absperrhahn.
4. Wickeln Sie das Glied in mit Kochsalzlösung angefeuchtete sterile Handtücher, legen Sie es in einen versiegelten sterilen Beutel und beschriften Sie es. Legen Sie einen zweiten leeren sterilen Beutel auf und legen Sie ihn dann in einen dritten sterilen Beutel, der mit Eiswasser gefüllt ist, wie es das Standardprotokoll für die Organtransplantation (SOT) vorsieht.
   1. Legen Sie die Beutel in die Kühlbox auf Rädern und beschriften Sie die Kühlbox.

4. Management des Spenderstumpfes

1. Entfernen Sie das Tourniquet nach der Wiederherstellung aller festen Organe.
2. Führen Sie eine sorgfältige Blutstillung mit bipolarer Diathermie durch. Verschließen Sie den Fischmaulschnitt am Arm mit laufenden oder unterbrochenen subdermalen Nähten, gefolgt von Klammern für einen wasserdichten Verschluss.
3. Befestigen Sie die kosmetische Prothese am Spenderstumpf und rollen Sie über die Hülse des proximalen Segments der Prothese, um die Form wiederherzustellen.

5. Entnahme der oberen Extremität des Spenders durch den Ellenbogen (Ellenbogendurchtrennung)

HINWEIS: Gleiche präoperative Versorgung mit dem Tourniquet in der Mitte des Arms.

1. Markieren Sie die medialen und lateralen Epicondylen, um den Fischmaulschnitt unterhalb des Ellenbogengelenks zu ziehen.
2. Mit einer chirurgischen Skalpellklinge (Nr. 15) einschneiden und den volaren Hautlappen mit einem feinen Nadelkauter und einer Adson-Zange anheben, proximal ligieren und die Kopf- und Basilikavenen teilen.
3. Mit dem Skalpell die Faszie antebrachialis einschneiden, die Arteria brachialis und den Nervus medianus unter der Lacertus-Fibrose ulnar zur Bizepssehne blanchieren und dann mit einer Schere durchschneiden.
   HINWEIS: Bei einer proximalen Unterarmtransplantation ist der Nervus medianus proximal zum Ursprung des Pronator-teres-Astes zu durchschneiden.
4. Durchschneiden Sie den Pronator teres und die Beugemasse des Unterarms durch ihre proximalen Bäuche mit monopolarer Diathermie.
   HINWEIS: Bei der proximalen Unterarmtransplantation werden die Ursprünge des Beugers und des Extensors zusammen mit dem Periost der medialen und lateralen Epicondylen frei präpariert und nicht durchtrennt. Dies bietet starkes Gewebe für das Wiedereinsetzen in den Empfängerknochen.
5. Identifizieren und durchschneiden Sie mit einer Schere den Nervus ulnaris, wo er aus dem Kubitaltunnel austritt.
   HINWEIS: Bei einer proximalen Unterarmtransplantation ist der Nervus ulnaris proximal zum Ursprung des Astes flexor carpi ulnaris zu durchschneiden.
6. Die Ellenbogenbeuger mit monopolarer Diathermie in der Nähe ihres distalen Ansatzes durchschneiden, um die Kapsel des ulnaren Ellenbogengelenks und die proximale Ulna freizulegen.
7. Durchschneiden Sie den beweglichen Wad und die gemeinsame Streckmasse in ihren proximalen Bäuchen, um den Nervus radialis zu identifizieren und die Kapsel des radialen Ellenbogengelenks freizulegen. Den Nervus radialis proximal zu seiner Teilung in oberflächliche und tiefe Äste durchschneiden.
   HINWEIS: Bei einer proximalen Unterarmtransplantation ist der Nervus radialis proximal zum Ursprung des Brachioradialis, des Extensor carpi radialis longus und des Extensor carpi radialis brevis zu durchschneiden.
8. Die Kapsel des vorderen Ellenbogengelenks mit einem Skalpell einschneiden. Beugen Sie den Ellenbogen vollständig und heben Sie den dorsalen Hautlappen mit einer feinen Nadelkauter und einer Adson-Gewebezange an.
9. Isolieren und durchtrennen Sie die Trizepssehne mit einem Skalpell und schneiden Sie dann die Kapsel des hinteren Ellenbogengelenks ein, um den Ellenbogen zu disartikulieren und die Extremität vollständig zu lösen.
   HINWEIS: Es ist die gleiche Verpackung des Transplantats und die gleiche Verwaltung des Spenderstumpfes erforderlich.

6. Vorbereitung des Transplantats für die proximale Unterarmtransplantation (Abbildung 2 und Abbildung 3)

HINWEIS: Markieren Sie jede Struktur mit einem rechteckigen Stück Esmarch-Verband, der mit unauslöschlichen Tintenmarkern markiert und mit 2-0-Seidennähten oder sterilisierten Titan-Namensetiketten gesichert ist.

1. Mit einer chirurgischen Skalpellklinge (Nr. 15) wird ein medianer Volarkision in Längsrichtung von proximal nach distal (bis zur Höhe des mittleren Unterarms) und ein dorsaler Längsschnitt am Ulnaschaft bis 14 cm unterhalb des Olecranons vorgenommen.
2. Heben Sie den medialen Hautlappen mit einem Feinnadelkauter und einer Adson-Gewebezange an und präparieren Sie die Haut mit einer Schere in einiger Entfernung, die Vena basilica und den Nervus cutaneus antebrachialis medialis.
3. Heben Sie den lateralen Hautlappen an und präparieren Sie die Vena cephalicus und den Nervus cutaneus antebrachialis.
   HINWEIS: Die medialen und lateralen Lappen sind auf diese Weise angehoben, um mit den volaren und dorsalen Hautlappen der Empfängergliedmaße zu verzahnen.
4. Präparieren Sie mit einer Schere distal den Nervus ulnaris bis zum Ursprung des Astes flexor carpi ulnaris und den Nervus medianus bis zum Ursprung des Pronator-teres-Astes.
   1. Präparieren Sie den Nervus radialis mit einer Schere und identifizieren Sie die motorischen Äste BR, ECRL und ECRB. Markieren Sie die Äste und durchtrennen Sie sie an ihrem Ursprung aus dem Nervus radialis. Markieren Sie den oberflächlichen und den tiefen Ast des Nervus radialis separat.
      HINWEIS: Am Empfängerstumpf werden die Äste des Radialnervs zu BR, ECRL und ECRB in der Nähe des Muskeleintrittspunkts durchtrennt, damit sie später an die Spenderäste ECRL, ECRB und BR angepasst werden können.
5. Präparieren Sie die Arteria brachialis und ihre Vena comitantes distal bis zur Teilung in radiale und ulnare Gefäße (Abbildung 2).

Abbildung 2: Neurovaskuläre Strukturen am proximalen Unterarm. (1) Nervus cutaneus lateralis, (2) Vena cephalicus, (3) Nervus cutaneus medialis antebrachialis, (4) Vena basilicus, (5) Nervus radialis mit seinen Ästen für BR, ECRL, ECRB, tiefer motorischer Ast und oberflächlichem sensitiven Ast in einer roten Schleife, (6) Vena brachialis, (7) Arteria brachialis, (8) Nervus medianus, (9) Nervus ulnaris mit seinem Ast für FCU, (10) Bizeps brachialis. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

6. Heben Sie mit einem Skalpell die Ursprünge der Beuge- und Streckmuskelmasse von den medialen und lateralen Epicondylen in einem subperiostalen Plan an. Heben Sie den Brachioradialis aus seinem Humerusansatz an.
   1. Präparieren Sie den Radius distal vom Ansatz der Bizepssehne mit einem Skalpell, um die Plattenfixierung zu ermöglichen.
   2. Reflektieren Sie die Brachialis proximal und die Muskelmasse des Unterarms distal von der proximalen Ulna durch anteriore und hintere subperiostale Dissektion.
      HINWEIS: Der Ansatz der Bizepssehne ist ein wesentlicher Orientierungspunkt für die Orientierung und Osteotomie. Achten Sie darauf, den tiefen Ast des Nervus radialis zu erhalten, und spalten Sie gegebenenfalls die interossäre Membran proximal.
   3. Setzen Sie die Hochlagerung der Unterarmmuskulatur aus dem Radius und der Elle mit einem Skalpell fort, bis drei Löcher der dynamischen Kompressionsplatten über die geplanten Osteotomien hinaus untergebracht werden können (Abbildung 3).

Abbildung 3: Erhöhte Muskelmasse des Unterarms. (1) Extensormasse, (2) Brachioradialis, (3) Beugemasse, (4) Nervus radialis, (5) Vena brachialis, (6) Arteria brachialis, (7) Nervus medianus, (8) Nervus ulnaris. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

7. Vorbereitung des Transplantats für die distale Unterarmtransplantation (Abbildung 4 und Abbildung 5)

HINWEIS: Markieren Sie jede Struktur mit einem rechteckigen Stück Esmarch-Verband, der mit unauslöschlichen Tintenmarkern markiert und mit 2-0-Seidennähten oder sterilisierten Titan-Namensetiketten gesichert ist.

1. Nehmen Sie mittelaxiale volare und dorsale Schnitte bis zur distalen Höhe des Handgelenks mit einer chirurgischen Skalpellklinge (Nr. 15) vor. Lösen Sie den Karpaltunnel mit dem Volarkinzision.
2. Heben Sie die radialen und ulnaren Hautlappen mit der Antebrachialfaszie mit einem Feinnadelkauter und einer Adson-Gewebezange an. Bewahren Sie die Hautperforatoren des distalen Unterarms an beiden Lappen.
3. Präparieren Sie den radialen Hautlappen, die Kopfvene und den Nervus cutaneus antebrachialis lateralis mit einer Schere. Präparieren Sie den ulnaren Hautlappen, die Vena basilica und den Nervus cutaneus antebrachialis medialis.
4. Identifizieren und exzitieren Sie den brachioradialis mit einem feinen Nadelkauter und präparieren Sie den darunter liegenden Nervus radialis.
5. Heben Sie den Abductor pollicis longus (APL) und den Extensor pollicis brevis (EPB) an, indem Sie das erste Kompartiment mit einem Skalpell öffnen.
   HINWEIS: Skelettieren Sie alle Sehnen mit einem Skalpell, indem Sie den Muskel herausschneiden, um den sehnenartigen Teil so lange wie möglich für die Reparatur zu belassen.
   1. Isolieren Sie ECRL und ECRB und präparieren Sie den Extensor pollicis longus (EPL) frei von seiner Hülle.
   2. Identifizieren Sie den Extensor indicis proprius (EIP), den Extensor digitorum communis (EDC) und den Extensor digiti minimi (EDM). Heben Sie den Extensor carpi ulnaris (ECU) an (Abbildung 4).
      HINWEIS: EIP, EDC und EDM können zusammen genäht werden, wenn eine individuelle Reparatur während der Transplantation nicht möglich ist.

Abbildung 4: Präparierte Streckspannglieder. (1) APL, (2) EPB, (3) ECRL und ECRB, (4) EPL, (5) EIP, (6) EDC, (7) EDM, (8) ECU. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

6. Präparieren Sie die Arteria radialis und ihre Vena comitantes mit einer Schere und einer Adson-Gewebezange.
   1. Isolieren Sie den Flexor carpi radialis (FCR) und exzitieren Sie den Palmaris longus mit einem Skalpell. Präpariere den Nervus medianus.
   2. Identifizieren Sie jede Sehne des Flexor digitorum superficialis (FDS), des Flexor pollicis longus (FPL) und der 4 Sehnen des Flexor digitorum profundus (FDP). Heben Sie den Flexor carpi ulnaris (FCU) an.
      HINWEIS: FDS können zusammengenäht werden, und das Gleiche gilt für FDP, wenn eine individuelle Reparatur während der Transplantation nicht möglich ist.
   3. Präparieren Sie vorsichtig mit einer Schere die Arterie und den Nervus ulnaris, um den dorsalen sensorischen Ast des Nervus ulnaris zu identifizieren.
   4. Exzidieren Sie den Pronator quadratus (PQ) mit einem Feinnadelkauter. Die volare Seite des Radius und die ulnare Seite der Ulna werden freigelegt, bis drei Löcher der Osteosyntheseplatten über die geplanten Osteotomien hinaus untergebracht werden können (Abbildung 5).
      HINWEIS: Seien Sie vorsichtig mit der vorderen interossären Arterie auf der interossären Membran auf dieser Höhe.

Abbildung 5: Präparierte Beugessehnen und neurovaskuläre Bündel. (1) Radialer sensorischer Ast, (2) Vena cephalicus, (3) Nervus cutaneus medialis antebrachialis, (4) Vena basilicus, (5) Arteria radialis, (6) Arteria interossus anterior, (7) Nervus medianus, (8) Nervus ulnaris mit seinem dorsalen sensiblen Ast, (9) Arteria ulnaris, (10) FCR, (11) FCU, (12) FPL, (13) FDS, (14) FDP. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen. 

Am Ende dieses Protokolls sollte das Spenderglied für die Transplantation auf dem Empfängersstumpf bereit sein. Der Radius und die Ulna sind für die Osteosynthese mit einer 3,5-mm-Kompressionsplatte^{, 14,15-, 16}- oder 2,7-mm-Volar-Locking-Platten mit distalem Radius und Ulna bei der distalen Unterarmtransplantation ausreichend exponiert. Je nach Höhe werden di...

Dieses Protokoll enthält einige wichtige Schritte. Zunächst werden die Hautlappenschnitte markiert. Ziel ist es, die Lappen richtig aufeinander abzustimmen, um sicherzustellen, dass sich genügend Gewebe über den voluminösen Sehnenanastomosen schließt, ohne dass die Haut überschüssig wird, was zu einer voluminösen Hautanpassung führen kann. Des Weiteren sollte eine distale Spitzenperfusion der Lappen sichergestellt werden. Um bei dieser Operationsplanung zu helfen, können dreid...

Die Autoren machen keine Angaben.

Die Autoren danken den Personen, die ihre Körper gespendet haben, um die anatomische Forschung zu erleichtern.