Use of perfusion device for free flap salvage after ischemia in swine

Abstract

Introduction

In free flap reconstruction, improving flap tolerance to warm ischemia (WI) is fundamental. WI is the result of a venous or arterial thrombosis, which can only be addressed through surgical revision. No additional treatments have shown superior efficacy at salvaging free flaps after or during WI. Custom perfusion machines (PM), used to reduce the intensity of lesions of the flap stored in cold ischemia, have not been evaluated for WI flap salvage. This proof-of-concept study assessed whether the Lifeport® perfusion machine could improve the salvage procedure's success rates after one hour of venous WI.

Methods

Five different groups were evaluated with four porcine latissimus dorsi free flaps included in each group. Depending on the group, the flaps were subjected to one hour of WI followed by revascularization, static hypothermic submersion, or dynamic Lifeport® perfusion. Additionally, two flap perfusion liquids were evaluated: KPS-1® and IGL-1®. Biopsies were performed before in vivo warm ischemia of the flap, after in vivo warm ischemia of the flap, and after one and two hours of preservation. Interstitial edema, muscular cell size and muscular diffuse necrosis were quantified by histological assessment.

Results

Static submersion did not demonstrate any efficacy for venous flap salvage. Dynamic perfusion on Lifeport® machine showed a significant improvement in tissue parameters. Thrombi and fibrine, present during the WI period, were no longer visible inside vessels and the perfusion machine flow evacuated the inflammatory cells and their substrates from the flap. The flap weights did not increase during perfusion time, confirming the benefits of the Lifeport® perfusion machine.

Conclusion

Evaluating Lifeport® advantages on human free flap salvage is necessary to confirm the benefits for the tissue and to increase post-operative results after congestive free flap revision surgery.

Introduction

Dans la reconstruction par lambeau libre, améliorer la tolérance du lambeau à l’ischémie chaude (WI) est fondamental. L’ischémie chaude est le résultat d’une thrombose veineuse ou artérielle qui ne peut être traitée que par révision chirurgicale. Aucun traitement supplémentaire n’a montré une efficacité supérieure pour sauver les lambeaux libres après ou pendant l’ischémie chaude. Les machines de perfusion sur mesure (PM), utilisées pour réduire l’intensité des lésions du lambeau conservé en ischémie froide, n’ont pas été évaluées pour le sauvetage des lambeaux après ischémie chaude. Cette étude de preuve de concept a évalué si la machine de perfusion Lifeport® pourrait améliorer les taux de succès de la procédure de sauvetage après une heure d’ischémie veineuse.

Méthodes

Cinq groupes différents ont été évalués avec quatre lambeaux libres porcins inclus dans chaque groupe. Selon le groupe, les lambeaux ont été soumis à une heure d’ischémie suivie d’une revascularisation, d’une immersion hypothermique statique ou d’une perfusion dynamique sur Lifeport®. Deux liquides de perfusion ont également été évalués dans les groupes de perfusion: KPS-1® et IGL-1®. Les biopsies ont été réalisées avant l’ischémie chaude in vivo du lambeau, après l’ischémie chaude in vivo du lambeau, ainsi qu’après une et deux heures de perfusion ex vivo ou de submersion statique du lambeau. L’œdème interstitiel, la taille des cellules musculaires et la nécrose diffuse musculaire ont été quantifiés par évaluation histologique.

Résultats

L’immersion statique n’a pas démontré d’efficacité pour le sauvetage de lambeau veineux. La perfusion dynamique sur la machine Lifeport® a montré une amélioration significative des paramètres tissulaires. Les thrombus et la fibrine, présents pendant la période d’ischémie, n’étaient plus visibles à l’intérieur des vaisseaux et le flux de la machine de perfusion évacuait les cellules inflammatoires et leurs substrats du lambeau. Les poids des lambeaux n’ont pas augmenté pendant le temps de perfusion, confirmant les avantages de la machine de perfusion Lifeport®.

Conclusion

Évaluer les avantages de Lifeport® sur le sauvetage de lambeau libre humain est nécessaire pour confirmer les bénéfices pour le tissu et pour améliorer les résultats postopératoires après une chirurgie de révision de lambeau libre congestif.