Modelisation of the liver after hepatectomy

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Eric Vibert, MD, PhD Inserm U785, DHU Hepatinnov Centre Hépato-Biliaire, Villejuif, France Optimisation de la modulation du flux portal en prévention de l’insuffisance hépatique par Modélisation Macro-, Medio- et Microscopique du foie

Transcript of Modelisation of the liver after hepatectomy

Eric Vibert, MD, PhD

Inserm U785, DHU Hepatinnov

Centre Hépato-Biliaire, Villejuif, France

Optimisation de la modulation du flux portal en

prévention de l’insuffisance hépatique par

Modélisation Macro-, Medio- et Microscopique du foie

Volume de foie restant et fonction

< 20% of standard liver volume or 0.5% body weight

Liver SP Liver SP

Truant et al. JACS 2008 Ribeiro, Vauthey et al. BJS 2007

Fonction hépatique = Surface d’échange entre les hépatocytes / sinusoïdes

Hoelme et al. PNAS 2010

L’hépatectomie majeur désorganise le foie à la différence de l’hep. fulminante

Fulminant hepatitis Major hepatectomy

Day 0 Day 4

Hepatocytes

proliferation Endothelial

proliferation

Désorganisation microscopique

Before hepatectomy

Day 0 to Day 4 / major hepatectomy

Hepatocytes multiplication +++

Œdema Increase of portal pressure

Decrease of exchange surface between endoth. cell and hepatocytes Poor liver function

After Day 4 / major hepatectomy

Improve of « liver permeability »

Endothelial prolifération +++

Enlargment of surface exchange between LSEC and Hep. Function

PV

CLV Hepatocytes

Endothelial Cell

Biliary cell

• When? 30 min to 1 hour after liver transection just before abdominal closure

• How? Transducer connected to a 25 gauge needle inserted into the portal trunk

2013

There is a correlation of PVP with liver failure and 90-day mortality

Yes No Post

hep

atec

tom

y P

VP

(m

mH

g)

22.5 mmHg

15 mmHg

P < 0.001

Liver failure « 50-50 » criteria 90-day mortality

Yes No

15 mmHg

19 mmHg

P = 0.01

Optimal cutoff of PVP for each liver failure definition

« 50-50 » criteria Peak of serum bilirubin > 7 mg/dL

ISGLS grade 3 definition

22 mmHg 22 mmHg 21 mmHg

Removable Adjustable Vascular Ring (MID-AVR™) around the portal vein

Plenary Session ILTS London 2014

Optimisation de la modulation portale

Durée ? Degré de sténose ??

Intoxication au CCl4 chez la souris et analyse de la régénération

http://www.virtual-liver.de

iFLOW (ANR Tecsan 977 kEuros) : 42 mois Coordination : Eric Vibert, Hop. Paul Brousse

Analyse et Modélisation des modifications hémodynamiques, histologiques et fonctionnelles du foie après hépatectomie majeure chez le porc pour optimiser

l’efficacité de la modulation pneumatique du diamètre portale

Objectif du Projet : Modéliser les conséquences de nos actes…

Hémodynamique

Volumétrique

Fonctionnel

Histologique

Exploration hémodynamique Hépatectomie majeure chez le porc

4 Enregistrements continus en parallèle

Débit et Pression Portale

Débit et Pression Art. Hep

Débit-Pres. Aortique / Pression Cave

Avant et après hépatectomie

Bioch / Gaz du sang (art - port - SusHep)

Modélisation de la vascularisation Hépatique : Circuit électrique

Pression Tension

Débit Courant

Résistance au flux due à la viscosité du sang

Elasticité des vaisseaux sanguins

Effets inertiels

Evaluation de la fonction hépatique au terme de l’hépatectomie

Evaluation de la dynamique de la fluorescence du vert d’Indocyanine avec une caméra infrarouge (Fluobeam)

Perfusion hépatique

Fonction

J0 J3 J7

J-7

Analyse macroscopique du foie restant et volumétrie par TDM injecté + IRM de flux (J-7/J7)

IntraSense – Myrian Expert

Analyse histologique à J0, J3 et J7 Reconstruction Histologique 3D

Coloration en Microscopie confocale - Hépatocyte en bleu - Sinusoïde en rouge - Cholangiocytes en vert

Logo IFADO - Dortmund

Dirk Drasdo and Coll.

Time Line du Projet

2014 2015 2016 2017

Retour Hep 75% - 85% +/- MID-AVR™

Modélisation / Simulation Hémodynamique – Fonction

Macro / Micro

Enregistrement Hep 75% - 85%

2 Thésards en Sciences • Dr Pétru Bucur (Chir)

• Dr Mohamed Bekheit (Chir)

2 Thésards en Mathématique • Chloé Audebert (INRIA) : Hemodyn. • Seddik (IFADO – Dirk Drasdo) : Recons. 3D

Eric Vibert, MD, PhD Chirurgien

Irene Vignon-Clementel, PhD Mathématique

Etude de Phase I / II chez l’homme

• Phase A : 4 malades

• Phase B :

Recherche Biomedical « Hors Appel d’Offres » - AP/HP- DCRD 2013

Phase A : Anneau mis en place et retirée en perop (4 malades) Phase B : Anneau laissé en place 48h après hépatectomie majeure (6 malades)

Réponse positive des experts en Mars 2013 / Début Septembre 2014…