massimo malago 1
TRANSCRIPT
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie
Universitätsklinikum Essen
Marginal Donors in Liver Transplantation
Massimo Malagò
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Essen
EUROPEAN LIVER TRANSPLANT REGISTRY23 Countries - 131 active Institutions
68,776 Transplantations – 61,718 Patients05/1968 - 12/2005
1902
3349440
548
599
11823
10683
10845
254
404
8160
11
1564
442
868
11478277
12421
1605
1098
440
16
ELTR12/2005
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Essen
LTX and Waiting list Germany
Quelle: ET, DSO
590 586 595699 762 722 757 780 757 756
855
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
Neuanmeldungen LTX
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Organspende in Deutschland
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Organ shortageMaximal organ use
MarginalMarginal SPLIT SPLIT Living donorLiving donordonorsdonors
DominoDomino
Essen: mortality on the list 24,2% in 2004Essen: mortality on the list 24,2% in 2004
NHBDNHBD
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LIVER TRANSPLANTATIONmarginal grafts
Good graft Good patientGood graft Good patient
Marginal graftMarginal graft High risk patient High risk patient
Is it justified to use marginal grafts ?Is it justified to use marginal grafts ?
Discretional graft allocation: history of transplantation!!Discretional graft allocation: history of transplantation!!
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Inreasing Age of Deceased Donors Germany -
!
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Graft Survival according to Donor Age in Europe
01/1988 - 12/2005
ELTR12/2005
75
6864
5753
48
41
57
53
72
61
41
32
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
<55 years : 4606155-65 years : 7607>=65 years : 4763
(%)
Yrs
Total Log Rank test p = 0.0001
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Graft Survival according to Donor Agein Elective Liver Transplantation
01/1988 - 12/2005
5660
6771
79
49
42
5966
42
75
55
64
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
<55 years : 37467
55-65 years : 6405
? 65 years : 4223
(%)
Yrs
Total Log Rank test p = 0.0001
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Graft Survival according to Donor Agein Urgent Liver Transplantation
01/1988 - 12/2005
5451
47 44
60
37
57
42
4750
34
50
40
33
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
<55 years : 7799
55-65 years : 1108
?65 years : 493
(%)
Yrs
Total Log Rank test p = 0.001
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The use of marginal donor liversIschemia /Reperfusion - Na+
Busuttil & Tanaka Liver Transplantation 2003 9:7, 651-53Busuttil & Tanaka Liver Transplantation 2003 9:7, 651-53
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The use of marginal donor liversHepatosteatosis
Differenciate not only micro-macrosteatosisbut particularly Steatohepatis (NASH - NAFL)
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Graft Survival according to the Type of Graft 01/1988 - 12/2005
6762
52
6771
79
65
5456
6359
51
556063
65
76
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Grafts : 56703
Living donor : 1920
Reduced liver : 2077
Split liver : 3061
Domino : 428
(%)
Yrs
Total Log rank test = 0.0001
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Graft Survival according to the Type of Graft in Elective Liver Transplantation
01/1988 - 12/2005
7078
56
79
7168 66
606264
67
5360
667568
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Cadaveric Full size : 46675Living donor : 1764Reduced liver : 1278Split liver : 2396Domino : 405
(%)
Yrs
Total Log rank test = 0.0001
p Log rank :Cadaveric full size vs Living donor : 0.01Cadaveric full size vs Reduced liver : 0.0001 (Wilcoxon test)Cadaveric full size vs Split liver : NSLiving donor vs Reduced liver : 0.0001Living donor vs Split liver : 0.001Reduced liver vs Split liver : NS
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Graft Survival according to the Type of Graft in Urgent Liver Transplantation
01/1988 - 12/2005
59
5350
4643
59616764
3941
4345
404243
50
39
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Cadaveric Full size : 9068
Living donor : 134
Reduced liver : 779
Split liver : 641
(%)
Yrs
Total Log rank test = 0.0001
p Log rank :Cadaveric full size vs Living donor : NSCadaveric full size vs Reduced liver : 0.001Cadaveric full size vs Split liver : 0.0001Living donor vs Reduced liver : 0.01Living donor vs Split liver : 0.001Reduced liver vs Split liver : NS
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Liver Transplant Graft Survival 2000 - 2003
U.S.
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3Years Post Transplant
Sur
viva
l Rat
e (%
)
SCD DCD ECD
2005 UNOS
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Marginal liver graft
Donor factorsDonor factors
Graft factorsGraft factors
Associated diseasesAssociated diseases
The use of marginal donor livers
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Marginal liver graft
CriteriaCriteria softsoft hardhard
AgeAge > 55 (60)> 55 (60) > 70 (80)> 70 (80)
Hemodynamic stabiltyHemodynamic stabilty cardiac arrest - y/ncardiac arrest - y/n
hypotension hypotension BP Syst < 60 for > 1hBP Syst < 60 for > 1h
anyany Cathecol. > 1Cathecol. > 1/kg/min/kg/min
ICU StayICU Stay > 4 days> 4 days > 10 days> 10 days
Na+Na+ > 155> 155 160 (165)160 (165)
any any max.max.
Amylase, lipaseAmylase, lipase abnormalabnormal x 3x 3
Donor factorsDonor factors
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Marginal liver graft
CriteriaCriteria softsoft hardhard
AST, ALTAST, ALT abnormal abnormal x 3 (x 5)x 3 (x 5)
BilirubinBilirubin abnormal abnormal x 3x 3
SteatosisSteatosis Micro , Macro, MixedMicro , Macro, Mixed
> 30%> 30% > > 440% (60%)0% (60%)
FibrosisFibrosis y/ny/n grade >3grade >3
CITCIT >10 h >10 h > 14 h> 14 h
TechnicalTechnical Vessel injuries Vessel injuries Parenchymal injuries Parenchymal injuries
Graft factorsGraft factors
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Marginal liver graft
CriteriaCriteria softsoft hardhard
MalignanciesMalignancies anyany past historypast history except neurologicexcept neurologic
HBVHBV anyany Anti HBc Ab Anti HBc Ab HBs AgHBs Ag
HCV HCV HCV Ab RNA + HCV Ab RNA +
Other DiseasesOther Diseases .............. RABIES !!RABIES !!
Associated diseasesAssociated diseases
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Definition of Extended Criteria Definition of Extended Criteria Donor (ECD*)Donor (ECD*)
• Donor Age > 65 years
• ICU stay > 7 days
• BMI > 30 kg/m²
• Steatosis (biopsy proven) > 40%
• S - Sodium > 165 mmol/L (at time of organ retrieval)
• S - AST > 3 x normal (at time of organ retrieval) or
• S - ALT > 3 x normal (at time of organ retrieval)
• S - Bilirubin > 3 mg/dL
*According to the Bundesärztekammer Germany BÄK 2004
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Patient and Graft survival Patient and Graft survival with ECD organswith ECD organs
(190)(152)(85)(20)
Pairwise Comparison ECD 1 ECD 2 ECD 3
Non-ECD 0.064 n.s. 0.000 0.189 n.s.
ECD 1 0.049
GSR defined as Patient or Graft Loss
Becker T., Hanover Pers. Com. Sept. 06
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The use of marginal donor livers
Study on evaluation of the donor / graft
Mirza et al. Lancet 1999 344:1480-83
• 30 “marginal livers” transplanted
• Study “a posteriori”: questionnaire to 80 centers Response 60 / 80
• Graft survival ( 1 mo. - 1 yr) 83% 72 %
• Pt survival 80%
• Acceptance yes 38%
add data 20%
emergency 17%
refuse 23 %
undecided 2 %
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accept % refuse %
Abnormal LFT 19 22
Hypotension 17 37
ETOH 22 22
Hidose inotropes 20 24
ICU > 5d 30 35
Age > 55 y. 50 9
Advanced CV disease 60 5
The use of marginal donor livers
Evaluation of the donor / graft
Mirza et al. Lancet 1999 344:1480-83
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LIVER TRANSPLANTATIONmarginal grafts
Good graft Good patientGood graft Good patient
Marginal graftMarginal graft High risk patient High risk patient
Is it justified to use marginal grafts ?Is it justified to use marginal grafts ?
Discretional graft allocation: history of transplantation!!Discretional graft allocation: history of transplantation!!
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Maximal gain for marginal grafts
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The use marginal grafts is justifiedThe use marginal grafts is justified
Can the outcome of marginal grafts Can the outcome of marginal grafts be modified??be modified??
Free graft allocation necessary Free graft allocation necessary for the sake of graft and recipent !!for the sake of graft and recipent !!
LIVER TRANSPLANTATIONmarginal grafts
HOW??HOW??
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Material and Methods
• Study period 2003 - 2004
• ET-Allocation
• Rescue allocation-Definition
• Results analysis according to recipient outcome
Alive vs.dead
• Survival curves Kaplan Meier Ttest statistics (JMP Utah)
• Parameters analyzed Na, CIT, GOT peak last got etc
The use of marginal donor livers“Livers that nobody wants” :
The ET Organ Rescue program in Essen
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Algorithm for Organ Rescue Offer• The Liver was refused in regular
allocation in more than 3 different centersbecause of poor organ or donor quality
• In case a regular allocation is not possible, donor instability or unfavourable logistical reasons a rescue allocation is necessary to save the organ
• Eurotransplant selects the centers by recipients suitability criteria and by logistical criteria, according with the MUC & waiting time
•The accepting center is not bound to standard recipient
allocation criteria. Any patient listed
can be transplanted!!
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“Livers that nobody wants”: Prerequisites for participating to the
ET Organ Rescue program
Large waiting listConsenting patients“Daring” transplant teamDedicated transplant center
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LTX ESSEN April 1998 – October 2006 n = 881
Split (115)
LDLT (185)
Standard-Tx (573)
Reduced Liver (8)
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37
467
53
Lebendspende OLTx reduzierte Leber Split
Pediatric n = 143
148
528
1 61
Lebendspende OLTx reduzierte Leber Split
Adults n = 738
LTX ESSEN April 1998 – October 2006 n = 881
140
8
Right Left
ALDLT n =148
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Essen
1691
39
32
CLTX
reduced size
LDTX
SLTx
LTx n=241LTx n=241
124
45
normal CLTx
LNW
Cadaver LTx n=169Cadaver LTx n=169
„„LNW“ n=45LNW“ n=45
““Liver that nobody wants” (LNW)Liver that nobody wants” (LNW)
Liver Transplantation in Essen 01/03-12/04Liver Transplantation in Essen 01/03-12/04
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LIVER TRANSPLANTATIONmarginal grafts
Good graft Good patientGood graft Good patient
Marginal graftMarginal graft High risk patient High risk patient
Is it justified to use marginal grafts ?Is it justified to use marginal grafts ?
Discretional graft allocation: history of transplantation!!Discretional graft allocation: history of transplantation!!
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Main reasons for declining offers by other centersEurotransplant Database - Klinikum Essen 2001-03
Donor Data Overall
n
recipient alive
n
recipient death
n
“Poor organ/donor quality” 7 (21%) 6 1
“Recipient reasons” 3 (9%) 3 -
“Organisational reasons” 5(15%) 5 -
“Combined reasons”(“Poor organ quality”, “Size-match”, „Poor donor quality“, “Recipient reasons”, “Incompatible age” , “Organisational reasons”)
19(55%) 15 4
Total n 34 29 5
Overall 159 refusals for 34 livers (5 refusals/graft in median)
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Donor Data overall
n
recipient alive
n
recipient dead
n
Age 41.8 years (1-81) 41.0 years (1-72) 46.3 years (21-81)
Sex 20m/25w 21m/17w 4m/3w
BMI 24.1 (12.3-37.0) 24.0 (12.3-37.0) 25.0(21.9-27.5)
Cause of death
Trauma
ICB
Cerebral Ischemia
Suicide
21
9
13
2
19
8
10
2
2
1
3
-
Cardiac arrest 6/45 6/38 0/7
Vasopressors 27/45 22/38 5/7
Cold ischemic time 528 min (260-900) 513min (260-745) 661 min (388-900)
ICU-stay 5 days (1-15) 5.3 days(1-15) 5.6 days (2-12)
Donor - Graft characteristicsET Organ Rescue - Essen 2003-04 n=45
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Organ Data overall
n
recipient alive
n
recipient dead
n
GOT 87 U/l (9-381) 81 U/l (9-301) 130 U/l (25-381)
GOT-max 175 U/l (16-1055) 175 U/l (16-1055) 118 U/l (32-381)
GPT 88 U/l (4-694) 103 U/l (8-694) 74 U/l (11-176)
GPT-max 162 U/l (11-882) 91 U/l (6-694) 107 U/l (11-231)
Na+ 147.7 mmol/l (127-167) 148.1 mmol/l (127-167) 145.9 mmol/l (141-154)
Na+-max 150,2 mmol// (137-169) 150.7 mmol// (137-169) 147.5 mmol/l (141-156)
Na+ >150mmol/l 16/45 14/38 2/7
Cold ischemic time 528 min (260-900) 513min (260-745) 661 min (388-900)
Donor - Graft characteristicsET Organ Rescue - Essen 2003-04 n=45
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Essen
Recipient demographics ET Organ Rescue - Essen 2003-04 n=45
Recipient Data overall
n
alive
n
dead
n
Age 53.0 years (20-69) 52.8 years (20-69) 54.2 years (28-65)
Sex 30m/15w 24m/14w 6m/1w
MELD-Score 16 15 18
T-Status
HU (1)
T2 (<2A)
T3 (<2B)
T4 (3)
1
8
26
10
0
8
21
9
1
-
5
1
Indication
HBV-cirrhosis
HCV-cirrhosis
Alcoholic-cirrhosis
HCC in cirrhosis
PSC/PBC
SBC
Cryptogenic
Biliary atresia
Acute liver failure
3
14
6
7
4
3
5
2
1
2
11
5
7
4
3
4
2
-
1
3
1
-
-
-
1
-
1
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Essen
Postoperative liver function
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1. post-LTx
2. post-LTx
3. post-LTx
4. post-LTx
5. post-LTx
GOT (U/l)GPT (U/l)
GOT/GPT>1000U/l in 16 patients (36%)
Standard deviation
GOT
(U/l)
GPT
(U/l)
1. post-LTx 1556 834
2. post-LTx 1557 933
3. post-LTx 749 758
4. post-LTx 571 658
5. post-LTx 607 708
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Postoperative liver function
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1. post-LTx
2. post-LTx
3. post-LTx
4. post-LTx
5. post-LTx
GOT (U/l)GPT (U/l)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1. post-LTx
2. post-LTx
3. post-LTx
4. post-LTx
5. post-LTx
GOT (U/l)GPT (U/l)
Patients expired Patients survived
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Essen
Postoperative liver function
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
1. post-LTx
2 .post-LTx
3. post-LTx
4. post-LTx
5 .post-LTx
Bilirubin (mg/dl)Standard deviation
Bilirubin
(mg/dl)
1. post-LTx 3.91
2. post-LTx 2.37
3. post-LTx 2.67
4. post-LTx 2.63
5. post-LTx 2.81
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Essen
Postoperative liver function
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
1. post-LTx
2 .post-LTx
3. post-LTx
4. post-LTx
5 .post-LTx
Bilirubin (mg/dl)
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
1. post-LTx
2 .post-LTx
3. post-LTx
4. post-LTx
5 .post-LTx
Bilirubin (mg/dl)
Patients expired Patients survived
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Morbidity and mortalityMorbidity Patients
n
Re-LTx
n
Primary dysfunction/non-function 8 3
Myocardial ischemia 1 -
Arterial thrombosis 4 1
Re-operations 7 -
Acute cellular rejection 2 -
4/45 (9%)
Mortality
7/45 (16%)
Patients
n
MOF in PNF 2
MOF in IPF 1
Pulmonary embolism 1
ICB 1
Heart failure 2
Graft survival: 9/45 (80%)Patient survival: 7/45 (84%)
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Donor Data overall
n
recipient alive
n
recipient dead
n
Pearson
test
Age > 70 3/45 2/38 1/7 0.379
BMI > 30 1/45 1/38 0/7 0.664
GOT > 200 4/45 3/38 1/7 0.585
GOTmax > 200 7/45 5/38 2/7 0.334
GPT > 200 5/45 5/38 0/7 0.315
GPTmax > 200 7/45 6/38 1/7 0.912
Amylase > 95 9/45 6/38 3/7 0.099
Liver acceptable 12/45 9/38 3/7 0.117
Steatosis >30 % 5/45 5/38 2/7 0.109
CIT > 600 min 9/45 7/38 2/7 0.537
Na+ > 160 4/45 4/38 0/7 0.368
Na+Max > 160 4/45 4/38 0/7 0.368
Cardiac arrest 6/45 6/38 0/7 0.258
Vasopressors 27/45 22/38 5/7 0.502
Cold ischemic time
528 min (260-900) 513min (260-745) 661 min (388-900)
Marginal donors / organs - Risk analysis Organ Rescue - Essen 2003-04 n=45
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Recipient Data overall
n
alive
n
dead
n
pearson
Age >60 14/45 11/38 3/7 0.465
MELD >20 10/45 7/38 3/7 0.212
T2 4/45 4/38 0/7 0.339
Critical recipients - Risk analysis Organ Rescue - Essen 2003-04 n=45
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Survival
• 1-year-survival: 84%• 2-years-survival: 84%• Median follow-up: 12.4 months
(range 0-31 months)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Sur
viva
l rat
e
0 6 12 18 24
survival [months]
“Livers that nobody wants”: The ET Organ Rescue program in Essen
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Essen
Definition of Extended Criteria Definition of Extended Criteria Donor (ECD*)Donor (ECD*)
• Donor Age > 65 years
• ICU stay > 7 days
• BMI > 30 kg/m²
• Steatosis (biopsy proven) > 40%
• S - Sodium > 165 mmol/L (at time of organ retrieval)
• S - AST > 3 x normal (at time of organ retrieval) or
• S - ALT > 3 x normal (at time of organ retrieval)
• S - Bilirubin > 3 mg/dL
*According to the Bundesärztekammer Germany BÄK 2004
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Recipient Demographics - “LNW”Recipient Demographics - “LNW”
LNW/non ECD n=19
ECD n=26
p-value
Age (years) 47 ± 19 47 ± 18 n.s.Sex (m / f) 9/10 21/5 n.s.Urgency (Status 1 excluded)
T2 (Eurotransplant)
T3/4 (Eurotransplant)
MELD >25
MELD 19-24
MELD 11-18
MELD < 10
4 (21%)
14 (74%)
1 (5%)
5 (26%)
7 (14%)
3 (16%)
4 (16%)
22 (84%)
2 (7%)
3 (11%)
12 (46%)
7 (27%)
n.s.
Mean MELD 16.4 ± 6.8 15.0 ± 5.4 n.s.Diagnosis Groups
Cholestatic
Cirrhotic
HCC
Metabolic and others
2 (11%)
15 (78%)
2 (11%)
0 (0%)
4 (15%)
15 (58%)
6 (23%)
1 (4%)
n.s.
Cold Ischemia Time (min) 595.4 ± 166 497.1 ± 133 n.s.
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Frequency of ECDFrequency of ECDin „Livers that Nobody Wants“in „Livers that Nobody Wants“
56%56%-87%-87%
15.38%
46.15%
3.85%
53.85%
7.69%
15.38%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%
Donor Age >65 yrs
ICU > 7 d
BMI > 30
Steatosis >40%
Sodium >165
LFTs >3x
17
7
2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1 2 3
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The use of marginal donor liversObjective evaluation: scoring systems
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Essen
Scoring Criterium: 1- 3 vs > 4 risk factorsScoring Criterium: 1- 3 vs > 4 risk factors
The use of marginal donor liversCumulative risk factors
Essen 2003 -2004 n=45
Risk factorsRisk factors N=N= GraftGraft PatientPatient
1-31-3 2828 76 %76 % 82 %82 %
> 4> 4 1717 60 %60 % 76 %76 %
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum Essen
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Sur
vivi
ng
0 10 20 30 40 50
Follow-up (months)
0123
Log-Rank
Wilcoxon
Test
24,4945
23,8246
ChiSquare
3
3
DF
<.0001
<.0001
Prob>ChiSq
The use of marginal donor liversCumulative risk factors Essen 2003 -2004 n=45
ECD liver to “sick recipient” (Age> 60 MELD > 20)
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum EssenJ Belghiti ILTS ‘03
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum EssenJ Belghiti ILTS ‘03
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Graft Survival according to the number of the Liver Transplantation in Urgent Cases
01/1988 - 12/2005
4750
545763
3235
404349
2931
33
3134
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1st liver transplantations : 2nd liver transplantations : 3151
3rd liver transplantations : 342 4th liver transplantations : 39
(%)
Yrs
1st LT vs 2nd LT : 0.0001 2nd LT vs 3rd LT : 0.0001
1st LT vs 3rd LT : 0.0001 2nd LT vs 4th LT : NS
1st LT vs4th LT : 0.04 3rd LT vs 4th LT : NS
p Log Rank :
Klinik für Allgemein- und Transplantationschirurgie, Universitätsklinikum EssenJ Belghiti ILTS ‘03
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Donor / Recipient Analysis Donor / Recipient Analysis - - “LNW”“LNW”
Cox Regression, Backward Stepwise (Likelihood Ratio)
Donor Age n.s.
ICU Stay n.s.
BMI n.s.
Sodium n.s.
LFTs n.s.
Recipient Age n.s.
Diagnosis Group n.s.
MELD Score 0.0253
CIT n.s.
DonorsDonors RecipientRecipient
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Donor Criteria Analysis Donor Criteria Analysis - “LNW”- “LNW”Appropriate “allocation buffer”Appropriate “allocation buffer”
0.0009ICU Stay
n.s.ALAT
0.005ASAT
n.s.Sodium
n.s.BMI
n.s.Donor Age
Log-Rank (Mantel-Cox)
Cox Regression, Backward Stepwise (Likelihood Ratio)
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Summary
• The use of marginal livers has entered the clinical practice
• “Critcal” liver grafts evaluated differently by experienced, high volume
centers - Key for success is the free allocation of graft-recipient
• The use of true marginal livers can be dangerous
• Appropriate recipient, center, surgeon selection is imperative
• Objective criteria to define the true marginal organs are needed
• A multifactorial score system seems a promising approach
different strategies needed
Marginale Spenderlebern
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Summary
• Match ECD livers to patients not too sick !!!• Reduce cold ischemia time• Retransplant early in PPF/PNF
• Accept ECD livers with judgment• Allow «rescue allocation» of ECD livers: flexible allocation rules• Time for a match program for ECDs to appropriate risk recipients
The use of marginal donor livers