본 연구는 정상 Bama 돼지에서 경대동맥 접근법을 이용한 표적 조직 절단을 이용한 판막하 대동맥판막 구조 중재의 외과적 방법을 제시합니다.
Method Article
본 연구는 정상 Bama 돼지에서 경대동맥 접근법을 이용한 표적 조직 절단을 이용한 판막하 대동맥판막 구조 중재의 외과적 방법을 제시합니다.
왼쪽 심실 유출로(LVOT) 변화와 심근 비대를 초래하는 판막하 구조 이상은 비대성 심근병증(HCM)과 같은 구조적 심장 질환의 특징적인 해부학적 특징입니다. 본 연구는 정상 바마 돼지에서 경대동맥 접근법을 통한 대동맥하 구조 중재를 위한 외과적 방법을 확립합니다. 동물들은 베이징에 있는 인증된 실험용 돼지 공급업체로부터 입수되었습니다(허가 번호는 SCXK (Jing) 2018-0008). 이 방법은 수술 당시 약 33-35주 생기, 체중 30-35kg의 건강한 암컷 바마 미니어처 돼지 3마리에서 검증되었습니다. 이 시술은 심폐우회술(CPB) 지지, 저체온증 심정지, LVOT 및 아비판막 부위의 직접 시각화 하에 수행되는 정중 흉골절개술과 전대동맥벽 절개를 포함합니다. 표적 조직 견인, 위치 지정, 절단 등을 통해 판막하 구조를 재설계합니다.
전체 수술 과정에는 마취 유도, 중심정맥 카테터 및 요도 카테터 삽입, 수술 부위 소독 및 덮개, 정중 흉골 절개, 심막 절개, 심장 동원 시술이 포함됩니다. CPB는 좌심방 배액과 역행성 관상동맥동관류를 통해 형성됩니다. 전대동맥벽 절개 후에는 좌심실을 대동맥판막을 통해 접근하고, 심정지 상태에서 아막하 조직 중재술을 시행합니다. 시술은 대동맥 폐쇄, 심장 박동 재개, CPB 철회, 흉부 폐쇄로 마무리됩니다. 수술 전반에 걸쳐 혈류역학 안정성이 유지되었고, 동물은 수술 중 사망 없이 양호한 상태를 유지했습니다. 수술 후 절개면은 매끄러워졌고 주변 구조물도 온전하게 유지되었습니다.
이 방법은 높은 재현성과 시술적 조절 가능성을 보여주며, 판막하 구조 중재 연구를 위한 안정적인 외과적 개입 모델을 제공합니다. 또한 조직학적 분석, 수술 검증, 개입 전략 평가를 수행하는 기술적 플랫폼을 제공합니다.
좌심실의 판막하 구조 이상은 다양한 심혈관 질환, 특히 비대성 심근병증(HCM) 환자에서 중요한 역할을 하며, 판막하 이상이 좌심실 유출로(LVOT) 폐쇄와 심실 중격 비대증에 기여합니다. 이러한 구조적 변화는 심실 충전과 박출을 저해할 뿐만 아니라 심실 부정맥, 급사, 만성 심부전과 같은 심각한 합병증을 초래할 수 있습니다. 임상적으로, 이러한 환자에서는 좌심실 조직의 경대동맥 외과적 절제술이 종종 시행되어 LVOT 폐쇄를 완화하고 예후를 개선합니다. 그러나 이 수술 후 생리학적 변화와 심실 재형성 과정을 체계적으로 조사한 연구는 극히 소수에 불과해 기초 연구와 중개 치료 개발에서의 적용이 제한적입니다.
다양한 동물 모델이 판막 이하 구조 변화와 개입 전략을 연구하는 데 널리 활용되어 왔습니다. 이 모델들은 분자 및 조직 수준의 메커니즘 이해에 크게 기여했으며; 그러나 임상 심장 수술 절차 시뮬레이션, 특히 좌심실의 정밀 노출과 표적 조직 절개를 달성하는 데 있어 주목할 만한 한계가 있습니다. 해부학적 왜곡, 불충분한 수술적 정밀도, 제한된 조직 샘플링 등의 문제도 4,5,6,7에 남아 있습니다. 이러한 결함은 수술 개입 기전, 수술 후 구조 개입, 생체재료 평가 연구에서 이러한 모델의 광범위한 적용을 저해합니다.
최근 몇 년간 경대동맥 접근법을 통한 좌심실하 판막 구조 개입을 시뮬레이션하는 동물 모델은 매우 제한적이었다. 기존 연구들은 주로 현재 수술 기법의 수정에 국소 심실 조직 구조를 최소 침습 경로나 에너지 기반 방법으로 개입하려는 시도에 국한되어 있습니다. 그러나 이러한 접근법은 수술 경로, 수술 중 심장 질환, 조직 중재 전략 측면에서 임상 외과 실무와 크게 다르기 때문에, 외과적 개입으로 유발되는 구조적, 혈역학적, 재관류 및 기계적 스트레스 반응을 정확히 재현하기 어렵습니다 8,9. 따라서 본 연구에서는 정상 바마 돼지에서 심폐 우회술(CPB) 하에 정중 흉골 절개술과 전방 대동맥벽 절개를 수행하여 재현 가능한 대형 동물 수술 모델을 확립하였습니다. 이 모델은 좌심실 유출로와 판막하 영역을 직접 노출시키고, 이후 통제된 조직 절개를 통해 판막하 구조 개입을 촉진하여 향후 연구에 임상적으로 의미 있는 기반을 제공합니다.
구체적으로, 이 모델은 비대성 폐쇄성 심근병증(HOCM) 환자에게 사용되는 임상 경대동맥 중격 근절제술의 절차적 경로와 수술 환경을 재현하도록 설계되었습니다. 이는 HOCM 병태생리를 재현하거나 질병 모델로 활용하려는 것이 아니라, 판막하 중재가 수행되는 수술 조건을 재현하는 것을 목적으로 합니다.
이 모델은 판막하 구조 중재 연구, 새로운 심장 수술 장치 평가, 그리고 경대동맥 LVOT 노출 및 통제된 판막하절제술 수술 훈련, 정의된 구조적 중재 후 급성 조직 수준 및 조직학 연구를 포함한 실험적 심장 수술을 위한 재현 가능한 훈련 플랫폼을 제공하기 위한 표준화된 외과적 틀 역할을 합니다.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
모든 동물 시술은 푸와이 병원 중국 의학과학원 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)의 승인을 받았으며, 승인번호는 0106-1-20-ZX(X)-21입니다. 모든 실험은 ARRIVE 지침과 국립보건원(NIH) 실험동물 관리 및 사용 가이드에 따라 수행되었습니다. 동물들은 표준 환경 조건(온도 20-26°C, 습도 40-60%, 12시간 빛/어둠 주기)에 수용되었으며, 음식과 물을 자유롭게 이용할 수 있었습니다.
1. 실험 동물 준비
2. 수술 전 준비
3. 심장 노출 및 가동
4. 좌심실 노출 및 대동맥 접근을 통한 바르비하 구조 중재
주의: 대동맥 절개와 조직 절개 시 날카로운 기구와 가위를 조심스럽게 다루세요. 주변 구조물을 손상시킬 수 있는 과도한 접지력을 피하세요.
5. 심장 재개 및 심폐 우회 단식
주의: 순환을 복원하기 전에 심장 챔버와 관류 라인의 완전한 환기 제거를 확인하여 공기 색전증을 예방하세요.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
이 수술 프로토콜은 좌심실 내 판막하 구조의 안정적인 노출과 통제된 절개를 가능하게 합니다. 시술 중 대동맥 절개부는 정확하게 위치되었고, 대동맥 개구부를 통해 진입하여 좌심실 유출로와 관련된 판막하 영역을 명확히 시각화할 수 있었습니다. 외과의사는 미리 삽입된 봉합선에 견인을 가해 절개 부위를 국소화하고, 작고 곡선된 가위를 사용해 직접 시야 아래 표적 판막하 조직 절개를 완료했습니다. 수술 후 검사 결과 절개 가장자리는 깔끔했고, 주변 조직 구조도 온전했으며, 명백한 찢어짐이나 과도한 견인 자국은 관찰되지 않았습니다. 대동맥판막 구조는 보존되었고, 엽 손상도 없었으며, 수술한 동물들 중 누구에게도 역류가 관찰되지 않았습니다(100% 비역류율).
대동맥 절개 폐쇄 후 심장 관류가 회복되었고, 안정적인 동동 리듬을 가진 모든 동물에서 자발적인 심장 박동이 관찰되었습니다(100% 회복률). 심폐우회술 후 원활한 이유 후 ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
좌심실의 아판막 구조 이상은 비대성 심근병증(HCM) 환자에서 중요한 해부학적 변화를 나타내며, 심실 복응력 저하, 이완기 압력 상승, 좌심실 유출로(LVOT) 폐쇄를 초래합니다. 이러한 구조적 이상은 임상적 심장 기능 장애와 부작용의 주요 병리학적 근거를 형성합니다10,11 . 본 연구에서는 정상 Bama 돼지에서 경대동맥 접근법을 통해 해부학적 노출과 부활막 및 판막하 영역의 표적 조직 절단을 가능하게 하여 판막하 구조 중재를 달성하는 수술법을 확립하였습니다. 좌심실 내 국소적 이상을 다루기 위해 경심단 접근법이나 에너지 기반 소작술 기법을 사용하는 기존 동물 모델과 비교할 때, 본 방법은 절차적 워크플로우, 해부학적 접근, 수술 중 환경 제어 측면에서 임상 실무를 더 잘 재현합니다 8,9
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
이 원고의 저자들은 이해 상충을 선언할 필요가 없습니다.
이 연구는 중국 국가중점연구개발프로그램(2023YFF0724701)의 지원을 받았습니다.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
```html
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 0.9% 나트륨 염화물 주사 | - | - | 관개 및 용액 희석에 사용 |
| 마취기 | - | - | 흡입 마취제 및 호흡 지원 전달 |
| 마취제 (프로포폴, 펜타닐, 아트라쿠리움) | - | - | 마취 유도 및 유지에 사용 |
| 대동맥 리트랙터 | SINOVIEW | RT37008-25 | 대동맥을 후퇴시키고 시야를 개선하는 데 사용 |
| 비외상성 포셉 | SINOVIEW | FC22500-24 | 조직을 잡을 때 외상을 최소화하는 데 사용 |
| 심장 마비 용액 (St. Thomas) | - | - | 심장 정지 및 보호에 사용 |
| 체외순환기 및 튜브 | - | - | 체외순환 중 순환 유지에 사용 |
| 중심 정맥 카테터 키트 | - | - | 중심 정맥 접근 확립 |
| 기관 내 삽관 세트 및 인공호흡기 | - | - | 수술 중 기도 유지 |
| 플랫 후크 리트랙터 | SINOVIEW | RT37000-00 | 흉강 내 조직 후퇴에 사용 |
| 일반 리트랙터 | - | - | 조직을 후퇴하고 수술 부위를 노출하는 데 사용 |
| 지혈 포셉 | - | - | 지혈을 위해 혈관이나 조직을 클램핑하는 데 사용 |
| 헤파린 나트륨 주사 | - | - | 항응고에 사용 |
| IV 카테터·방사선 불투과 22 GA × 1.00 in | BD Angiocath | 381123 | 정맥 접근 확립에 사용 |
| 미세 수술 기기 바구니 | SINOVIEW | 90X0003 | 미세 수술 기기를 보관하고 운반하는 데 사용 |
| 최소 침습 곡선 가위 | SINOVIEW | SC40230-25 | 최소 침습 절차에서 곡선 절단에 사용 |
| 최소 침습 이중 관절 가위 | SINOVIEW | SC55001-29 | 깊은 수술 장에서 정밀 절단에 사용 |
| 바늘 홀더 | - | - | 바늘 꿰매기 중 바늘을 잡는 데 사용 |
| 메스 핸들 및 블레이드 | - | - | 피부 및 조직을 절개하는 데 사용 |
| 멸균 시트, 봉합사, 장갑, 마스크 | - | - | 멸균 수술 장을 유지하는 데 사용 |
| 정밀 기기 소독 박스 | SINOVIEW | 90X0401 | 수술 기기 세척 및 소독에 사용 |
| 조직 포셉 (톱니/비톱니) | - | - | 조직을 잡는 데 사용 |
| 조직 가위 | SINOVIEW | SC35101-25SC | 일반 조직 절단에 사용 |
| 삼중 관절 마이크로 포셉 | SINOVIEW | FC17010-301 | 미세 수술에서 민감한 조작에 사용 |
| 초 날카로운 가위 | SINOVIEW | SC35101-23UC | 정밀한 조직 해리에 사용 |
| 요관 카테터 및 배뇨 백 | - | - | 소변 배출 및 모니터링에 사용 |
| 필수 생체 신호 모니터 | - | - | ECG, 혈압, SpO2, 체온 모니터링 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission