このプロトコルは、ドナーの後心房皮弁の回転を通じて肺移植中にドナー心房カフの前壁欠損を効果的に再構築するための新しい方法を説明しています。
このプロトコルは、ドナーの後心房皮弁の回転を通じて肺移植中にドナー心房カフの前壁欠損を効果的に再構築するための新しい方法を説明しています。
肺移植中に後心房皮弁を回転させることにより、ドナーの左前心房壁欠損を in vivo で修復するための新しい外科的技術について詳しく説明します。この方法は、ドナーの左心房カフの最も一般的なタイプである前壁欠損に安全かつ効果的に対処できます。これは、ドナーの心臓も使用するときに通常、無傷の後壁が保持されます。肺移植における心房カフ吻合中に、過剰なドナーの後心房壁が心房フラップにトリミングされます。後壁吻合が完了した後、心房フラップを180°回転させ、前壁再建吻合のパッチとして使用します。
血流を回復した後、経食道心エコー検査で確認されたように、肺静脈の流量は正常で滑らかです。従来のパッチ再構成法と比較して、新しい方法は心房カフの吻合時間を効果的に短縮します。その結果、再建後の肺静脈閉塞に有意差は見られませんでした。肺動脈収縮期血圧は、すべてのグループで術後に有意に低く、肺機能の改善は見られ、グループ間で有意差はありませんでした。この新しい技術は、左心房カフ欠損の再建のための実行可能な戦略を提供し、ドナー肺の有効利用率を向上させることができます。
肺移植は、ほとんどの末期肺疾患に対する唯一の効果的な治療法ですが、ドナー臓器の不足によって制限されています。したがって、潜在的なドナー臓器を有効に活用するためには、移植手順を最適化する必要があります1。ドナー肺摘出のための外科的技術は、この手順の重要な側面です。現在、肺静脈2,3よりも吻合に日常的に使用されている無傷の左心房カフを保存することが不可欠です。左心房カフ欠損症は最も一般的なドナーの肺損傷であり、ドナーの心臓と肺の分離時に症例の 2.7% で発生します。心臓移植レシピエントにおける左後心房壁の保持は、ドナーの後心房壁組織は通常、ドナーの肺によって完全に保持されていることを意味し(図1A)、左心房カフ前壁の欠損を最も一般的なタイプの心房カフ損傷(図1B)にし、症例の約71%を占めています4。心房間溝のため、前心房壁欠損は右ドナー肺によく発生します5,6。
この論文では、ドナー肺取得中に引き起こされる左心房カフ欠損の問題を安全かつ効果的に解決し、それによってドナー肺の利用率を向上させることができる心房カフ再建の新しい方法を紹介します。この新しい方法の重要な側面は、ドナーの肺の無傷の後心房壁の保持です。余分な後心房壁を剪定することにより、心房皮弁を形成し、心房皮弁の回転は、欠陥のある前壁の修復のためのパッチを提供します。
心房カフの欠損の場合、静脈流出チャネルを滑らかにし、狭窄を防ぐために心房カフを形作り、再建するために余分な時間が必要です5。従来のタイプのパッチ再建は、ドナーの肺が胸部に配置される前にin vitroで行われ、冷虚血時間が長くなります。袖口の再建には、パッチ素材の入手可能性が必要です。過剰なドナー心膜組織が最も一般的に使用されますが、過剰な動脈組織も利用できます4,5,6。使用するパッチ素材の種類に関係なく、カフ再建術は手術時間の増加と、非相同血管吻合による静脈流出路閉塞などの外科的合併症のリスクの増加と関連しています。
新しい方法は、ドナーの余分な左心房組織を使用することにより、 in vivo で前壁欠損を修復できます。操作はより便利で、吻合時間が効果的に短縮され、寒冷虚血時間が短縮されます。この方法は、 後心房皮弁回転左心房カフ再建と名付けられており、肺移植におけるドナー肺心房カフ欠損の最も一般的なタイプである前心房壁欠損に対処するための新規で実行可能な戦略を提供します。
この研究は、病院の倫理審査委員会 (承認番号 ChiCTR2400085507) によって承認され、すべての被験者から書面によるインフォームド コンセントが得られました。
1. 術前準備
2.麻酔とECMO
3. レシピエントの罹患肺の切除
4. レシピエントの血管および気管残存物の治療
5.ドナー肺の分離とトリミング
6.原発性気管支および肺動脈の吻合
7.左心房カフの再建と吻合
8. 血流開口部
9.チェストクロージャー
10. データロギングと手術室からの退出
11. フォローアップ
12. 統計分析
患者は、2021年から2023年にかけて浙江大学医学部第二付属病院肺移植センターまたは無錫人民病院肺移植センターで行われた931件の肺移植の記録を検討することにより選択されました。どちらのセンターにも、経験豊富な上級医師と看護師で構成される手術チームを率いる同じ外科部長がいました。すべてのドナー臓器は、臓器の割り当てとスコアリングの原則に従って、COPOシステムから公正に割り当てられました。
レシピエントの主な疾患には、特発性肺線維症、結合組織疾患関連間質性肺疾患、閉塞性細気管支炎症候群、および慢性閉塞性肺疾患が含まれていました。ドナーによる肺心房カフ再建術を必要とした患者は合計71人で、そのうち13人が単肺移植、58人が両肺移植を受けており、両肺移植における心房カフ再建術の発生率は6.2%であった。この研究に含まれる58人の両肺移植レシピエントのうち、23人が後壁前回旋心房カフ再建術(好ましい技術、グループ1:後心房皮弁グループ)を受け、35人が従来のパッチ再建術を受けました。パッチの再構築の場合。外科医は、ドナーの肺の状態に応じて最適なパッチ材料を決定しました。ドナー大動脈は20人の患者(グループ2:大動脈パッチグループ)で使用され、ドナー心膜は残りの15人の患者(グループ3:心膜パッチグループ)で使用されましたドナーとレシピエントのベースライン特性を 表1にまとめます。グループ間で有意差は観察されませんでした。
後心房皮弁回転左心房カフ再建術の1例
2023年10月、17歳の男性(身長165cm、体重50kg)が、喀痰が6ヶ月間持続し、喘息により3ヶ月間悪化したため、入院しました。入院の6年前に、患者は大量の黄色い膿痰を伴う咳を発症し、感染症を伴う気管支拡張症と診断されました。しかし、抗感染症治療は効果がありませんでした。遺伝子検査により肺嚢胞性線維症が明らかになった。入院の3ヶ月前に風邪をひいて喘息を発症し、継続的な酸素療法が必要となった。治療と退院後、自宅での継続的な酸素療法により、患者の活動持久力は大幅に低下し、包括的な評価により肺移植の適応が特定されました。したがって、患者は待機リストに追加されました。待機リストに載せられた46日後、適切なドナーが特定されました。
ドナーは2023年11月に交通事故による外傷性脳損傷で入院した20歳男性(身長170cm、体重60kg)でした。吸気酸素濃度の割合に対する動脈血中の酸素分圧の比は450であり、胸部画像所見は正常であった。患者は入院後5日目に脳死と宣告されました。家族は患者の希望に従って臓器提供に同意し、肺の適合性が評価されました。心肺挿管灌流後、心肺系全体を分離し、心臓と肺を in vitroで分離しました。左心房の分離中に、ドナーの心臓に十分な前壁組織を許容したため、右ドナー肺の心房カフ前壁に欠陥が生じました(図1B)。
両肺移植の施術は2023年11月23日に行われました。レシピエントの単肺換気は安定した酸素循環をもたらしたため、肺移植は体外膜酸素供給サポートなしで行われました。手術中、右肺心房カフの後壁を後心房皮弁回転左カフ再建技術を用いて再建した。左肺静脈心房カフの吻合は正常でした。左右の肺心房カフの吻合時間は、それぞれ24分と16分でした。すべての吻合が完了した後、血流が回復し、正常な両肺換気が行われました。経食道超音波検査は、正常な両側心房カフ吻合流速度(<140cm / s)を示しました(図4)。一次移植片機能障害(PGD)は発生せず、レシピエントは肺移植の20日後に退院しました。現在までに、レシピエントは順調に回復しており、手術後の生活の質は大幅に改善されています。
56人の患者の心房カフ吻合時間の比較
右心房カフ再建術を受けた患者56例のうち、後心房皮弁回転左心房カフ再建術は23例、パッチ再建術は33例、大動脈パッチは20例、心膜パッチは13例であった。右心房カフの吻合時間は、後心房皮弁群で20.5±1.99分、22.8±5.2分、心房後部パッチ群で23.3±5.3分であった。Kruskal-Wallisテストによる分析により、後心房皮弁の吻合時間は大動脈および心膜パッチの吻合時間よりも有意に短いことが明らかになりました(P < 0.01)。しかし、大動脈パッチと心膜パッチとの間に有意差はありませんでした。
右側再建術を受け、左側再建術を受けなかった患者54人のうち、21人が後心房皮弁回転左心房カフ再建術、33人が大動脈パッチ再建術を受けた-20人が大動脈パッチ、13人が心膜パッチを装着した。未修復の左心房カフ吻合時間は、後心房皮弁群で17.5±2.8分、17.7±3.8分、心膜パッチ群で17.6±4.3分であった。Kruskal-Wallis検定では、グループ間で統計的に有意な差は見られませんでした(図5)。
血流回復後の再建率の比較
後心房皮弁回転左心房カフ再建術を受けた患者様2名(8.6%)、大動脈パッチ再建術を受けた患者様3名(15.0%)、心膜パッチ再建術を受けた患者様3名(20.0%)に、血流回復後の再建術を要する吻合管出血が認められました。後心房皮弁回転左心房カフ再建術後の再建率は低かったが、カイ二乗検定を用いた解析では群間で有意差は認められなかった(χ2 = 0.808、P = 0.667)。
流出速度の比較
食道超音波で測定した流出速度(図6)では、3群とも肺静脈流出チャネルが正常で、右(後部心皮弁回転左心房カフ再建術、53.94±16.3cm/s、大動脈パッチ再建術、60.0±21.5cm/s、心膜パッチ再建術、 56.4 ± 17.9 cm/s;P > 0.05) または左 (後部心房皮弁回転左心房カフ再建術、64.8 ± 18.1 cm/s; 大動脈パッチ再建術、68.8 ± 19.8 cm/s; 心膜パッチ再建術、59.5 ± 16.8 cm/s;P > 0.05) 肺静脈 (図 7)。
術後30日間の心臓超音波検査の比較
術前および術後の心臓カラードップラー超音波検査の結果は、3つのグループ間で術前または術後の肺収縮期血圧に統計的に有意な差を示さなかった(P > 0.05)(図8)。しかし、術後肺動脈収縮期血圧は、3つのグループすべてで術前肺動脈収縮期血圧よりも有意に低かった(後部心房皮弁回転左心房カフ再建術、24.5 ± 7.5 vs 41.4 ± 16.6 mmHg、P < 0.01; 大動脈パッチ再建術、27.6 ± 8.6 vs 35.2 ± 11.1 mmHg, P < 0.05; 心膜パッチ再建術 27.7 ± 7.5 vs 35.9 ± 14.6 mmHg, P < 0.05)。
術後PGDと周術期生存率の比較
PGDの発生率は、大動脈(5.0%)または心膜(13.3%)のパッチ再建グループよりも、後心房フラップ回転左心房カフ再建グループ(8.6%)で観察されました。しかし、この差は統計的に有意ではありませんでした(χ2 = 0.431、P = 0.806)。周術期に4例が死亡し、うち1例は後部心皮弁回転左心房カフ再建術、3例は大動脈パッチ再建術を受けた(χ2=2.515、P=0.284)。
術後90日間の臨床データの比較
術後90日で、グループ間で関連する臨床的特徴に有意差はありませんでした(表2)。強制呼気量/強制肺活量および動脈血ガスによって測定される肺機能は、術前と比較して術後90日で有意に改善されました。しかし、この改善には3つのグループ間で有意差は認められなかった(表1 および 表2)。

図1:ドナーの肺の解剖図。 (A) 心肺分離後のドナー肺の正常な左心房カフの状態。無傷の後部は左心房の後壁と十分な前壁が保存されています。(B) 古典的なドナーの左心房カフの前壁欠損: 右ドナーの肺の前心房壁が欠落しています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図2:左心房カフの再建と吻合図(A)ドナー心房カフの右側にある前壁の欠陥。気管と動脈の吻合が完了した後、心房の余分な後壁を下から上に切り取り、心房皮弁を形成します。(B)後心房壁の吻合を完了する。(C)心房皮弁の端をレシピエントの心房カフの前壁に吻合し、心房皮弁の内膜を内側に向けていました。(D)心房カフの残りの端をレシピエントの前壁に吻合した。エキゾーストを締めて開いた後、カフはよく広がり、出血はなく、再建の必要もありませんでした。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図3: 図2の線画 (A)ドナー心房カフ右側の前壁の欠損。気管と動脈の吻合が完了した後、心房の余分な後壁を下から上に切り取り、心房皮弁を形成します。(B)後心房壁の吻合を完了する。(C)心房皮弁の端をレシピエントの心房カフの前壁に吻合し、心房皮弁の内膜を内側に向けましたd。(D)心房カフの残りの端をレシピエントの前壁に吻合した。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図4:両側心房吻合流量の食道超音波検査。経食道超音波画像は、すべての吻合が完了した後に手術室で取得され、両側心房の吻合流量が正常であることが示されました。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図5:心房カフ吻合の持続時間の比較。 (A) 右側 (再建) 心房カフの吻合時間。(B) 左側 (再建されていない) 心房カフの吻合時間。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図6:両側流出流量の食道超音波検査 (A)右肺心房吻合部での流速測定。(B)左肺心房吻合部での流速測定。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図7:食道超音波検査によって決定された両側の流出速度。 (A)右肺心房吻合部での流速測定。(B)左肺心房吻合部での流速測定。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図8:手術後30日目の心エコー検査。 術前と術後の肺収縮期血圧に差が見られ、4V²TR + RPA mmHg として測定されました。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
| 特性 | カフ再建に用いられた技術 | P値 | ||
| 後心房皮弁(N = 23) | 大動脈パッチ(N = 20) | 心膜パッチ(N = 15) | ||
| 寄贈者 | ||||
| 性別(F / M) | 5/18 | 4/16 | 4/11 | NSの |
| 年齢(年) | 35.0 ± 12.9 | 36.1± 12.1 | 36.7±10.9 | 0.86 |
| 動脈PO2/FiO2 | 401±102 | 422±106 | 426±101 | 0.14 |
| 受信者 | ||||
| 性別(F / M) | 2/21 | 4/16 | 6/9 | - |
| 年齢(年) | 47.3 ± 21.0 | 52.3± 16.2 | 49.5 ± 21.4 | NSの |
| PO2 (mmHg) | 91.6 ± 21.6 | 106.7±38.3 | 102.2±35.2 | NSの |
| PCO2 (mmHg) | 55.2 ± 21.7 | 54.6 ± 17.3 | 47.4 ± 11.2 | NSの |
| SatO2 (%) | 96.6 ± 2.1 | 92.9±20.3 | 91.9 ± 17.3 | NSの |
| FEV1/FVC | 49.4 ± 23.9 | 48.7±30.0 | 63.7 ± 26.0 | NSの |
| PAP(cm/秒) | 38.8 ± 17.9 | 44.4±23.0 | 39.1 ± 24.4 | NSの |
表1:肺移植のドナーとレシピエントのベースライン特性。 値は、平均±標準偏差として表示されます。Kruskal-Wallis検定を使用してグループを比較しました。略語:F =女性;FEV1 = 強制呼気量;FiO2 =吸気酸素の割合。FVC = 強制肺活量;M =男性;PAP = 肺動脈圧;PCO2 = 二酸化炭素の分圧;PO2 = 酸素の分圧;SatO2 = 酸素飽和度。
| 特性 | カフ再建に用いられた技術 | P値 | ||
| 後心房皮弁(N = 23) | 大動脈パッチ(N = 20) | 心膜パッチ(N = 15) | ||
| PO2の | 113.2 ± 24.1 | 97.3±27.5 | 98.8±27.0 | NSの |
| PCO2 | 40.4 ± 5.7 | 39.2 ± 10.8 | 36.4 ± 7.2 | NSの |
| サトO2 | 98.1 ± 0.9 | 93.0 ± 21.1 | 93.7 ± 16.7 | NSの |
| FEV1/FVC | 86.1 ± 10.3 | 87.1 ± 19.4 | 81.9 ± 17.6 | NSの |
表2:術後90日の肺移植レシピエントの臨床的特徴。 値は、平均±標準偏差として表示されます。Kruskal-Wallis検定を使用してグループを比較しました。略語:FEV1 =強制呼気量;FVC = 強制肺活量;PCO2 = 二酸化炭素の分圧;PO2 = 酸素の分圧;SatO2 = 酸素飽和度。
2021年から2023年の間に、浙江大学第2病院/無錫肺移植センターのチームは931件の肺移植を行い、そのうち71件がドナーの左心房カフ再建に関与しました。不均一性を減らすために、この研究には58例の両肺移植のみが含まれていました。人工パッチは当センターではめったに使用されていないため、この研究には含まれていませんでした。
後心房フラップ回転心房カフ再建群では、大動脈・心膜パッチ再建群よりも再建側の吻合時間が有意に短く、新しい手術技術が手術時間を効果的に短縮したことが示されました。修復していない側の吻合時間に差はなく、これは外科的な一貫性を示唆しており、修復された側の吻合時間の差は技術の違いによるものであったことを示しています。
食道超音波検査では、両側の出口流の速度に有意差がないことが示され、新しいアプローチの実現可能性が示されました。心臓超音波検査と患者の転帰も、新しい技術後の良好な短期回復を示し、従来のパッチ再構成法と比較して短期的な合併症と副作用に有意差はありませんでした。これは、移植後90日での肺機能と動脈血ガスの評価によってさらに裏付けられました。
肺静脈の血流をスムーズにするために、肺移植中に左心房カフを吻合する必要があります3。ドナーの肺摘出中、理想的な心肺分離には、無傷の後部および適切な前心房壁2 を含む、無傷の左心房カフの保存が必要です。心房カフ欠損症は、ドナーの肺摘出術3中に受ける一般的な損傷であり、ドナーの心臓と肺の両方を利用する必要性が、一部の解剖学的領域、特に左心房領域での競争を引き起こすことが多く、ドナーの肺7に心房カフ欠損をもたらす可能性がある。ドナーの心肺分離を in vivo で行うべきか、 in vitro で行うべきかは、依然として議論の余地があります。
現在、in vivo心肺分離が好ましい技術である2,8。ただし、in vitro 心肺分離は、心肺競争が存在する可能性のある左心房領域をよりよく露出させることができます5。右側ドナー肺の前心房壁欠損は、心房間溝4の存在によるドナー心房カフ欠損の最も一般的なタイプである。心房間溝の細心の切開と解離は、左側の前心房壁を右側によりよく露出させ、右ドナー肺の心房カフの欠陥を防ぐことができます3。
心房カフの欠損が発生すると、術中の吻合がより困難になり、出血や関連する静脈流出チャネルの合併症を防ぐために心房カフを形作って再構築する必要があることが多く、冷虚血時間が長くなります。研究によると、吻合期間の延長による寒冷虚血の長期化は長期生存に影響を与えませんが、術後90日の生存に影響を及ぼし、気道合併症のリスクを高める可能性があります9。心房カフの欠陥も、ドナーを理想から限界に格下げする原因となります10。
心房カフの欠損が発生した場合、張力を伴う強制吻合または上部肺静脈と下部肺静脈の分離吻合は、静脈流出チャネル閉塞のリスクを高めます11。代わりに、わずかにコンパクトな後心房吻合と、より緩く緊張のない前吻合により、左心房流出チャネルを開くことができます。Hammond et al.5 は、再建のために肺静脈に隣接する心膜組織の使用を導入し、その結果、広く滑らかな心房カフの吻合と、レシピエントに一致する両側灌流流量が実現しました。肺静脈断端を心膜に補強することなく末梢心膜を直接吻合することにより、静脈開口部12を塞ぐかまたは狭窄するリスクを減らすことができると主張されている。心膜組織の利用可能性とその良好な結果により、心房カフパッチ再建のための最も重要な材料となっています。Sugimoto et al.6 は、過剰なドナー肺動脈を使用して心房カフを再建する方法を報告し、良好な手術結果をもたらしました。しかし、ドナー肺の余剰な左後心房壁を使用して前壁欠損を再建したという報告はありません。
ここでは、ドナー心房カフのこの新しい再建法である後 心房フラップ回転左心房カフ再建術を紹介し、その安全性を比較および分析しました。手術面では、後心房皮弁回転左心房カフ再建法は、 in vitro 心房カフ形成を必要とせず、吻合中に直接修復できるため、より便利で迅速です。さらに、再建された領域は同じ心房組織から作られているため、組織の適合性は良好であり、修復された領域への血液供給が最大限に保存されます。予後に関しては、後心房皮弁法は、パッチ再建法と比較して、吻合後に前心房カフを緩め、静脈流出、出血、および再再建に関連する合併症の発生を減らすことができます。この簡単な外科的方法は、ドナー肺静脈の心房カフ欠損の再建のための実行可能な戦略を提供し、良好な臨床結果をもたらします。
この研究にはいくつかの制限があります。例えば、3つのグループ間でレシピエントの男女比が統計的に異なることや、肺移植の複雑さのためにドナーの肺の質を同じに保つことができないことが、研究結果に影響を与えた可能性がある。この方法は、最も一般的なタイプの心房カフ欠損症である前心房壁欠損にのみ適用でき、無傷の後心房壁が必要です。後心房壁が不完全な場合は、パッチ再構成または他の形成方法が必要です。
結論として、この研究では、ドナー肺左心房カフ再建の新しい方法について説明します。この新しい方法は、後心房フラップを回転させることにより、肺移植中の心房カフ前壁欠損に効果的に対処できます。後心房皮弁とパッチ再建法の間で、合併症率と静脈閉塞に短期的に有意差は観察されませんでしたが、後心房皮弁法の使用は、心房カフの吻合時間を効果的に短縮しました。従来のパッチ再建法と比較して、手術の難易度も軽減し、吻合性虚血や壁血栓症などの長期的な合併症のリスクを減らす可能性があります。したがって、この技術は、心房カフ欠損再建のための実行可能な戦略を提供し、ドナー肺の有効利用率を改善する可能性があります。
著者は、競合する利益がないことを宣言します。
この研究は、中国の国家重点研究開発プログラムの支援を受けました。(課題番号 2023YFC2507100)。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ACE+7 SHEARS | ETHICON | HARH23 | |
| 関節式内視鏡リニアカッター | ETHICON | PSEE45A | |
| 非外傷性組織鉗子 | Delacroix-Chevalier | DC13200-24/DC13200-20 | |
| 心房ブロッジョン鉗子 | Delacroix-Chevalier | DC40672-26/DC40673-26 | |
| ブルーモノフィラメント非切除性縫合糸 (4-0) | エチコン | REF8521 | |
| ブルー モノフィラメント 非アブソータブル縫合糸 (5-0) | エチコン | HS6856 | |
| 気管支鏡 | オリンパス | BF-Q170 | |
| コーティングビクリルプラス抗菌縫合糸 (1-0) | エチコン | VCP359 | |
| 超音波診断装置 | フィリップス | EPIQ 7C | |
| ディプリバン注射 | アストラゼネカ | 1%w/v | |
| 使い捨てスキンステープラー | プライド | P-PF-35R | |
| ECMO | Maquet | CARDIOHELP-i | |
| 電気メスペンシル | AESCULAP | GN300 | |
| ニードルホルダー | ドラクロワ・シュヴァリエ | DC51170-24/G30154 | |
| 負圧吸引器 | SMAF | YX930 | |
| PDS II 吸収性縫合糸 (4-0) | ETHICON | W9109 | |
| 肺動脈閉塞鉗子 | ドラクロワ・シュヴァリエ | DC13010-23/DC13010-23 | |
| レミフェンタニル塩酸塩注射 | CNPIC | H20223422 | |
| ソラトラック MICS リトラクターシステム | メドトロニック | 28605 | |
| ティッシュハサミ | ドラクロワ・シュヴァリエ | B25925 |