Entwicklung und Validierung von Transportsystemen für abdominelle Organe zur Transplantation

Abstract

Einleitung: Die Transplantation abdomineller Organe ist ein lebensrettender thera-peutischer Eingriff, der sowohl im Spende- als auch im Transplantationsbereich höchsten Qualitätsstandards bedarf. Während der Gesamtprozess von Eurotrans-plant klar definiert ist, liegen insbesondere für die Eignung der verwendeten Trans-portsysteme, die ein zügiges Herunterkühlen auf 4°C sowie ein langes Halten dieses Temperaturbereiches sichern sollten, nur wenig wissenschaftliche Daten vor. Da es noch keine validierten Voruntersuchungen zum Temperaturverhalten von menschlichen Organen in Organ- Transport-Systemen (OTS) gab, sollte mit dieser Arbeit eine möglichst praxisnahe Überprüfung der seit über 25 Jahren im Eurotrans-plantgebiet benutzten OTS erfolgen und eventuelle Alternativen aufzeigen. Material und Methoden: Der Temperaturverlauf im inneren Folienbeutel von derzeit verwendeten Organ-Transport-Systemen (OTS1-Leber und OTS1-Niere) - bestehend aus Styroporbox, zwei mit 4°C kalter Kochsalzlösung gefüllten und einem ungefülltem Folienbeutel sowie umgebendem Crushed Ice - wurde im Vergleich zu alternativen Systemen (OTS2 und OTS3), bei denen vor allem der direkte Kontakt zum Eis mittels Plastikschüssel vermieden wurde, an jeweils 22 Schweinelebern und 34 Schweinenieren untersucht. In weiteren Untersuchungen wurden die Oberflächentemperaturen von Organen bei 30 Multiorganentnahmen nach Explantation, der Einfluss des Füllvolumens im inneren Folienbeutel sowie die Nierenparenchymtemperatur im Vergleich zum inneren Folienbeutel im OTS1-N gemessen. Als Messinstrumente dienten kalibrierte KSW®-RFID bzw. testo®454-Logger. Ergebnisse: Unmittelbar vor der Verpackung betrug die Oberflächentemperatur menschlicher Lebern im Mittel 16,2°C und die der Nieren 21,4°C. Bei den simulierten Transporten im OTS1-Leber sowie im OTS1-Niere wurde im 1. PE-Beutel bereits nach 30 Minuten eine Temperatur von 6°C gemessen. Nach 5 Stunden lagen die Temperaturen in beiden OTS zwischen 0°C und 1°C. Vereinzelt traten Temperaturen bis -0,3°C auf, die jedoch aufgrund der physikalischen Eigenschaften von isotoner Kochsalzlösung zu vernachlässigen sind. Kontrollmessungen am Nierenparenchym bestätigten den Verlauf im OTS1-N, wobei hier alle Temperaturen oberhalb von 0°C lagen. Der Einsatz eines höheren Füllvolumens von 2 Litern im zweiten Folienbeutel führte zu einer um 60 Minuten verkürzten Abkühlung auf 4°C. Die Phase bis zum Erreichen von 6°C war im neuen OTS2 mit 3 Stunden deutlich verlängert, im OTS3 wurde eine Temperatur von 8°C erst nach 8 Stunden erreicht. Die OTS1 und das OTS2 garantierten eine 24-stündige Lagerung im Zielbereich von >0 bis 6°C. Schlussfolgerung: Das Standardsystem OTS1, das seit über 25 Jahren im Euro-transplantgebiet zum Einsatz kommt, zeigte die schnellste Abkühlung auf den Zielbereich von >0 bis 6°C und war in der Lage, diesen über 24 Stunden zu halten. Unter Einhaltung einer verbindlichen Verpackungsanweisung ist es ein sicheres Organ-Transport- System und wird für klinischen Einsatz empfohlen.

Introduction: The transplantation of abdominal organs is a life-saving therapeutic intervention. Both procurement and transplantation of the organs must meet the highest quality standards. Although the overall process is clearly defined by Eurotransplant, few scientific data are available concerning the effectiveness of organ transport systems (OTS), in which organs should be rapidly cooled to 4°C and held in that range for extended periods. Since there were no validated preliminary investigations of the thermal behaviour of human organs in organ transport systems should be as practical as possible a review of the OTS used for over 25 years in the Eurotransplant area and identify possible alternatives to this work. Materials and Methods: Using 22 porcine livers and 34 porcine kidneys, temperatures were measured over time inside the inner foil pouch of currently used organ transport systems (OTS1). These systems, consisting of a styrofoam box, two foil pouches filled with NaCl solution at 4°C and a third, outer pouch that is surrounded by crushed ice, were compared to alternative systems (OTS2 and OTS3) in which a plastic bowl prevents direct contact with ice. In another series, renal parenchymal temperatures were measured for comparison with temperatures inside the inner pouch in the OTS1. We also measured the surface temperatures of human organs immediately after explantation and immediately after arrival at a transplant centre. Measurements were taken with KSW® RFID loggers and testo® 454 loggers. Results: Immediately prior to packing, mean liver surface temperature was 16.2°C and that of kidneys was 21.4°C. After 30 minutes the temperature inside OTS1 (for livers and kidneys) had reached 6°C, after 5 hours temperatures in both systems were between 0 and 1°C. Occasionally temperatures as low as 0.3°C were record-ed, although these are not significant due to the physical characteristics/qualities of isotonic NaCl solutions. Control measurements in the renal parenchyma confirmed the temperature course in OTS1, with all temperatures above 0°C. Filling the second foil pouch to a volume of 2 litress reduced the time required to cool to 4°C by 60 minutes. In the new OTS2, the length of time to reach 6°C was significantly longer at 3 hours, and in OTS3 a temperature of 8°C was reached only after 8 hours. Both OTS1 and OTS2 kept the contents in the target range of >0 to 6°C for 24 hours. Conclusion: The standard system OTS1 that comes in the Eurotransplant area used for over 25 years, showed the fastest cooling to the target range of >0°C to 6 ° C, and was able to keep this over 24 hours. Subject to a mandatory packing instruction it is a safe organ transport system and is recommended for clinical use.