Summary
이 프로토콜은 ESLP 연구와 함께 사용하도록 설계된 기형외과 좌측 폐 동종 이식의 어린 돼지 모델을 설명합니다. 마취 및 수술 기술뿐만 아니라 중요한 단계 및 문제 해결에 중점을 둡니다.
Abstract
폐 이식은 말기 폐 질환의 황금 표준 치료법으로, 전 세계적으로 매년 4,600건 이상의 폐 이식이 시행되고 있습니다. 그러나 폐 이식은 기증 장기의 부족으로 인해 제한되어 있습니다. 따라서 대기자 명단 사망률이 높습니다. 상피내 폐 관류(ESLP)는 일부 센터에서 기증자의 폐 사용률을 15%-20% 증가시켰습니다. ESLP는 한계 기증자 폐를 평가하고 재조정하는 방법으로 적용되었으며 확장 기준 기증자(ECD) 폐 이식 후 수용 가능한 단기 및 장기 결과를 입증했습니다. 진행 중인 in vitro 연구 결과를 검증하기 위해 대동물( in vivo ) 이식 모델이 필요합니다. 인간과 돼지 사이의 해부학적 및 생리학적 차이는 상당한 기술적, 마취적 문제를 야기합니다. 쉽게 재현 가능한 이식 모델은 현재 ESLP 전략의 생체 내 검증과 기증자의 폐 기능을 개선하기 위해 고안된 다양한 중재의 전임상 평가를 가능하게 합니다. 이 프로토콜은 orthotopic left lung allotransplantation의 돼지 모델을 설명합니다. 여기에는 마취 및 수술 기술, 맞춤형 수술 체크리스트, 문제 해결, 수정, 접근 방식의 이점과 한계가 포함됩니다.
Introduction
폐 이식은 말기 폐 질환의 탁월한 장기 치료법입니다. 전 세계적으로 매년 4,600건 이상의 폐 이식 수술이 시행되고있습니다 1. 그러나 현재 폐 이식은 상당한 한계가 있습니다. 우선, 장기의 필요성이 기증 가능한 사람을 계속 능가하고 있습니다. 2012년 이후 폐 이식 대상자 증가, 기증자 수 증가, 회수된 장기의 사용 개선 등의 복합적인 효과로 인해 폐 이식 비율이 매년 증가하고 있음에도 불구하고 이식 대기자 사망률은 크게 감소하지 않았다2. 장기 품질 문제는 또 다른 주요 한계로, 보고된 장기 이용률이 20%-30%에 불과합니다3,4,5. 마지막으로, 폐 이식의 수술 후 결과의 경향은 만족스럽지 못하며, 장기 이식 및 환자 결과는 여전히 다른 고형 장기 이식에 비해 뒤처져 있다2.
새로운 기술인 상피내 폐 관류(ESLP)는 이러한 한계를 완화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. ESLP는 한계 기증자 폐를 평가하고 재조정하는 방법으로 점점 더 많이 적용되고 있으며, ECD(extended criteria donor) 폐 이식 후 수용 가능한 단기 및 장기 결과를 보여주었습니다 6,7,8,9,10. 결과적으로 ESLP는 일부 센터의 이용률을 15%-20%6,7,8,9,10,11 증가시켰습니다.
적절한 ESLP 연구는 in vitro 결과의 in vivo 검증을 필요로 합니다. 그러나 ESLP12,13,14,15에 대한 돼지 폐 이식 모델에 대한 문헌은 제한적이다. 또한, 이용 가능한 문헌은 혈류역학적으로 매우 불안정할 수 있는 폐 이식을 위한 요크셔 돼지의 마취 관리에 대한 세부 정보가 불충분하다12,13,14,15. 쉽게 재현 가능한 모델을 구축하면 현재 ESLP 전략의 생체 내 검증과 폐 허혈 재관류 손상을 줄이기 위한 다양한 중재의 전임상 평가가 가능합니다. 본 연구의 목적은 ESLP와 함께 사용하기 위한 기형외과 좌측 폐 동종 이식의 돼지 모델을 설명하는 것입니다. 프로토콜에는 마취 및 수술 기술에 대한 설명, 맞춤형 수술 체크리스트, 문제 해결 경험 및 프로토콜 수정에 대한 세부 정보가 포함됩니다. 좌측 폐 돼지 이식 모델의 한계와 이점도 이 연구에서 논의되었습니다. 이 원고는 35-50kg의 요크셔 돼지에서 돼지 폐를 채취하는 과정을 설명하지 않으며, ESLP의 설립과 종료에 대해서도 다루지 않습니다. 이 프로토콜은 수혜자 이식 수술만을 다룹니다.
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Protocol
모든 절차는 캐나다 동물 관리 위원회(Canadian Council on Animal Care)의 지침과 실험실 동물의 관리 및 사용 지침에 따라 수행되었습니다. 이 프로토콜은 앨버타 대학의 기관 동물 보호 위원회의 승인을 받았습니다. 이 프로토콜은 35-50kg 사이의 암컷 어린 요크셔 돼지에 적용되었습니다. 돼지는 병원균이 없는 식품 등급 표본입니다. 그들은 캐나다 AB 주 에드먼턴에 있는 돼지 연구 및 기술 센터(https://srtc.ualberta.ca)에서 구입합니다. ESLP 절차에 관련된 모든 개인은 적절한 생물 안전 교육을 받았습니다.
1. 수술 전 준비 및 마취
참고: 돼지는 수술 전 최대 12시간 동안 밤새 금식합니다.
- 수술실에서 이식 돼지에 대한 사전 약물로 케타민(20mg/kg)과 아트로핀(0.05mg/kg)을 근육 주사합니다.
- 돼지를 가열된 수술대에 올려 놓고 정상 체온증을 유지하고 마스크 유도를 진행합니다.
- 동물의 무게와 마취 시스템에 따른 적정 산소 유량.
알림: 산소 유량은 20-40mL/kg이어야 합니다. - 이소플루란을 4%-5%로 투여하고 3-1분 후에 2%로 줄입니다.
- 마취 깊이를 평가하고 돼지가 유해한 자극에 반응하여 금단 반사가 없는지 확인합니다. 5분마다 반복합니다.
알림: 통증 반응이 있는 경우 적절한 마취 깊이에 도달할 때까지 이소플루란 투여의 비율을 높입니다. 케타민과 하이드로모르폰을 사용한 유지 진통제에 대한 자세한 내용은 이 섹션의 10단계를 참조하십시오. 중풍 환자는 투여되지 않습니다. 이를 통해 금단 반사를 평가할 수 있습니다. 코를 꼬집는 것은 유해한 자극으로 사용됩니다. - 정확한 마취 깊이가 확인되면 돼지를 삽관합니다. 40-50kg의 돼지를 위해 맞춤형 10인치 납작한 블레이드 후두경과 크기 9 또는 10 기관내 튜브를 사용하십시오.
- 맥박 산소 측정기 프로브를 혀(선호) 또는 귀에 놓고 산소 포화도를 90% 이상으로 목표로 합니다.
알림: 온도는 비강 프로브를 통해 모니터링됩니다. 가열 패드는 정상 체온증을 유지하는 데 사용됩니다. - 마취를 유지하려면 산소 흐름(20-40mL/kg)과 흡입 가스 속도(1%-3%)를 조정합니다.
- 인공호흡기 설정을 분당 12-30회 호흡수, TV 6-10mL/kg, PEEP 5cm H 2O, 최고 압력 20cm H2O로 유지하십시오.
알림: 표준 ICU 스타일 양압 인공호흡기는 마취 및 환기를 위한 폐쇄 시스템을 만드는 데 사용됩니다. 바이탈은 15분 간격으로 지속적으로 모니터링되고 기록됩니다. ABG는 동물의 안정성에 따라 15-60분마다 그려집니다. TV는 최대 10mL/kg을 목표로 하지만 6-8mL/kg을 달성합니다. 그림 1 은 실험실에 적용된 이식 프로토콜에 대한 음압 환기(NPV)-ESLP의 개략적인 개요를 제공합니다. - 면도, 세척 및 무균 상태로 포비돈 요오드를 사용하여 절개 부위를 준비합니다.
참고: 케타민/아트로핀으로 진정 후 진통제 요법에는 귀 정맥에 말초에 삽입된 IV 라인을 통해 3mg/kg 케타민 IV q 1시간(환자 매개변수에 따라 범위 1-3mg/kg) 및 하이드로모르폰 0.05mg/kg IM q 2시간을 투여하는 것이 포함됩니다. 투여 사이의 지속 시간이 길어지면 심박수 상승 및 비정상적인 호흡 패턴/복부 근육 움직임과 같은 획기적인 통증 반응이 발생합니다.
2. 중심정맥 및 동맥선 삽입
- 수액 및 헤파린 투여를 위해 중심선을 삽입합니다.
참고: 총 IV 수액 투여는 1mL/kg/h로 계산되고 수액 볼루스는 MAP>60mmHg를 유지하기 위해 PRN을 투여합니다. 중심선은 또한 스테로이드, 항생제, 승압제 및 inotropes를 투여하는 데 사용됩니다. 라인 포지셔닝에 대해서는 그림 2A 를 참조하십시오.- 포비돈 요오드 준비 용액을 사용하여 피부를 준비하고 완전히 말리십시오. 전기 소작을 사용하여 기관 중앙에 5-8cm의 정중선을 절개하고 흉골 노치에서 두개골로 확장합니다.
- 소작을 사용하여 피부와 피하 지방을 나눕니다.
- 스트랩 근육 사이의 정중선 평면을 나눈 다음 결합 조직층을 나누어 기관 측면의 왼쪽 또는 오른쪽 경동맥 혈관 내 다발을 식별합니다.
- 실크 타이(크기 2-0)를 혈관 고리로 사용하여 경정맥의 근위 및 원위 제어를 얻습니다.
- 두개골 주변 넥타이를 묶고 근위 넥타이를 위쪽으로 집어넣어 혈류를 조절합니다.
- Metzenbaum 가위( 재료 표 참조)를 사용하여 정맥을 작게 절개하여 2포트, 7Fr 중심선(혈관 둘레의 ~1/3)을 수용합니다.
- 동시에 근위부 혈관 루프의 장력을 풀고 정맥을 캐뉼레이션한 다음 묶어 캐뉼라를 10cm 깊이의 정맥에 고정합니다.
- 헤파린으로 라인을 씻어내고, 0.9% 생리식염수의 IV 라인에 연결하고, 돼지가 탈수로 인해 혈관 내 고갈된 경우 수액을 투여합니다.
알림: 헤파린은 사용하지 않는 포트를 잠급니다. - 메틸프레드니손 500mg과 세파졸린 IV 1g을 투여합니다.
- 정확한 혈압 관리를 위해 7 Fr 동맥선을 사용하여 총경동맥을 캐뉼레이션하는 동일한 기술을 따르십시오.
3. 좌측 폐 조달
- 돼지를 오른쪽 측면 욕창 위치에 놓습니다.
- 왼쪽 전외측 개흉술을 시행합니다(그림 2).
- 포비돈 요오드 준비 용액을 사용하여 피부를 준비하고 완전히 말리십시오. 다음 랜드마크를 사용하여 개흉술 절개부(20cm)를 표시하십시오: 촉진을 사용하여 왼쪽 견갑골의 끝을 식별합니다. 마찬가지로, 흉골보다 열등한 xiphoid 돌기를 촉진으로 식별하십시오. 그림 2B와 같이 둘을 연결합니다.
- 총 10mL의 0.25% 부피바카인을 절개선과 절개 부위 위아래 2개의 늑골 공간에 주사합니다.
- 전기 소작을 사용하여 피부, 피하층 및 근육층을 해부합니다. latissimus dorsi는 나뉘어야합니다. 절개 부위 바로 아래의 갈비뼈를 확인하고 갈비뼈 위에 소작하여 늑간 신경혈관 다발을 피하면서 늑간근을 노출시킵니다.
- 모기 지혈제를 사용하여 갈비뼈 바로 위의 늑간 근육에 구멍을 뚫은 다음 손가락으로 가슴 안쪽을 만져보세요. 흉곽 절개술을 확장하기 위해 갈비뼈의 상단 가장자리를 따라 소작할 때 Yankauer 흡입 또는 손가락( 재료 표 참조)을 사용하여 폐를 밀어냅니다.
- 흉골에서 1인치 떨어질 때까지 흉곽 절개술을 전방으로 확장합니다. 흉곽 절개술을 척추 주위 근육까지 후방으로 확장합니다.
- Cooley 흉골 견인기( 재료 표 참조)를 삽입하여 개흉술을 넓게(10cm) 엽니다(그림 2C). 폐를 수축시켜 왼쪽 반접합 정맥을 노출시킵니다(그림 2D).
- Metzenbaum 가위와 미세한 Lauer를 사용하여 왼쪽 반접합 정맥을 원주종으로 절개합니다. 실크 타이로 용기를 둘러싼 다음 결찰하고 횡단합니다(그림 2E). 추가 제어를 위해 근위 그루터기에 실크 넥타이를 유지하십시오.
알림: Lauer는 직각 클램프 또는 셀리악 클램프입니다.amp 조직 해부에 사용됩니다. - 좌측 폐동맥(PA)과 좌측 폐정맥(PV)을 절개합니다. 제어를 위해 실크 넥타이로 정맥을 둘러쌉니다(그림 2F).
알림: 우수한 PV는 매우 작으며 개별 해부학적 구조에 따라 분기 지점 또는 공통 줄기에서 봉합됩니다. 좌측 기관지는 PA와 LA(좌심방)까지 깊숙이 있기 때문에 동맥과 정맥이 고정되고 절개될 때까지 쉽게 절개할 수 없는 경우가 있습니다(그림 2G). - PA를 클램핑하기 전에 5000단위의 헤파린 IV를 5분 동안 투여합니다.
알림: 헤파린 5000 단위 IV도 PA를 풀기 5분 전에 투여됩니다. 그 후 매 시간마다 1000 단위의 IV 헤파린이 투여됩니다. - Clamp PA(DeBakey 크로스 클램프), 왼쪽 하부 폐정맥(Satinsky clamp) 및 왼쪽 기관지(Spoon Potts clamp) 개별적으로( 재료 표 참조). 왼쪽 기관지가 클램핑되면 일회 호흡량을 5mL/kg으로 줄입니다.
- PA, 좌측 하부 폐정맥 및 좌측 기관지를 절제합니다. 최소 0.5cm의 티슈 커프를 꿰매십시오. 좌측 하부 폐인대를 나누고 좌측 폐를 제거합니다.
알림: 왼쪽 폐는 제어 조직학을 위해 폐기하거나 보관할 수 있습니다.
4. ESLP의 종료, 좌측 폐의 분할, 전해질액으로 세척
- Clamp 최대 영감으로 환기 튜브를 연결하고 관류 및 환기를 종료하고 ESLP 장치에서 폐를 분리합니다.
- 부종 형성의 양을 결정하기 위해 폐의 무게를 잰다.
알림: 부종은 과도한 체액의 축적으로 인한 조직 부종입니다. - 액세서리 로브의 조직 생검을 실시하여 3개의 동일한 조각으로 나누고 최적 절단 온도(OCT) 겔, 포르말린 및 액체 질소의 스냅 프리즈에 각각 한 조각을 넣습니다.
참고: 이 단계는 일반적으로 작성자의 랩에서 수행됩니다. 그런 다음 시료는 향후 분석을 위해 보관됩니다: OCT 및 급속 냉동 시료는 -80°C 냉동고에 보관하고, 포르말린이 저장된 시료는 적절하게 밀봉된 용기에 넣어 4°C 냉장고에 보관합니다. 특정 ESLP 프로토콜 및 조직 분석에 대한 자세한 내용은 다른 곳에 게시되어 있다16. - 왼쪽 기증자 폐와 오른쪽 폐를 나눕니다. 기증자 PA 1cm, 기증자 기관지 1cm, 적절한 기증자 LA 커프(원주 ~0.5cm)를 남겨 수혜자 LA에 꿰맬다(그림 2H). 왼쪽 하부 PV와 왼쪽 상위 PV를 기증자 LA 벽과 연속적으로 남겨 두어 나중에 문합을 용이하게 합니다.
- 왼쪽 폐의 무게를 잰다.
- IV 라인에 연결된 드롭 빨판을 사용하여 공여체 왼쪽 PA를 캐뉼레이션하고 500mL의 세포 외, 저칼륨, 덱스트란 기반 전해질 보존 용액을 폐 혈관을 통해 전방으로 플러시합니다. 세척하는 동안 실크 넥타이로 PA에 캐뉼라를 고정하고 세척이 완료되면 해제합니다.
참고: 언급된 단계는 이 작업에 사용되는 특정 ESLP 장치와 관련이 있으며 다른 장치에 직접 적용되지 않을 수 있습니다.
5. 왼쪽 폐 이식
- 기증자의 폐를 하엽부터 시작하여 수혜자의 가슴에 삽입합니다. 폐를 제자리에 억지로 밀어 넣지 마십시오.
알림: 흉골 견인기를 비틀어 기증자의 폐를 수용하기 위해 하부 흉곽을 위쪽으로 들어 올려야 할 수도 있습니다. 이상적으로는 수혜자가 기증자보다 몇 킬로그램 더 커서 크기 일치를 용이하게 하는 것이 좋습니다. - 먼저 TF 바늘에 4-0 프롤렌을 사용하여 기관지 문합을 수행합니다(그림 2I).
알림: 달리기, 종단 간 문합이 잘 작동합니다. 중복 조직으로 인한 꼬임을 방지하기 위해 재봉하기 전에 두 문합 끝에서 과도한 길이를 다듬습니다. - 달리기, 종단 간 문합을 사용하여 BV-6 바늘에 0-1 prolene으로 LA 문합을 두 번째로 수행합니다. 다시 말하지만, 꼬임을 방지하기 위해 여분의 조직을 다듬습니다.
알림: LA는 부서지기 쉽고 작은 BV-1 바늘의 이점을 누릴 수 있습니다. 기증자의 수평 교합은 적절한 조직을 구입하고 기증자 IPV 및 SPV를 수혜자 IPV/LA 개구부에 꿰매어 발생하는 크기 불일치를 수정해야 할 수 있습니다. - 기증자 SPV를 하부 PV 및 LA 문합에 통합하여 왼쪽 상부 폐엽 정맥 배액을 허용합니다(그림 2J).
알림: 분지 상폐정맥(SPV)은 직경이 0.5cm 미만입니다. 일반적인 SPV 줄기는 길이가 다양하고 일상적으로 존재하지 않기 때문에 기증자와 수혜자 SPV 사이의 직접적인 문합은 좋지 않은 선택입니다. - 달리는 종단 간 문합을 사용하여 BV-6 바늘에 0-1 프롤렌으로 PA 문합을 완료합니다. 다시 말하지만, 꼬임을 방지하기 위해 여분의 조직을 다듬습니다.
- 기관지 클램프를 제거하고 TV를 10mL/kg을 목표로 늘립니다.
- 헤파린화를 확인하고, 칼륨 이동(푸로세미드 40mg, 인슐린 10단위, 25% 포도당 용액 100mL)을 투여하고, PA 클램프를 부분적으로 열고, 공기를 제거하고, PA 봉합사를 묶습니다. PA cl을 완전히 해제amp 10분 후.
- 한편, LA의 공기를 제거하고 봉합사를 묶고 LA 클램프를 제거합니다.
- 중심선에서 재관류 혈액 가스를 채취하고 왼쪽 중간 엽에서 재관류 조직 생검을 실시합니다.
참고: 조직 생검을 하려면 크기 0-실크 넥타이를 사용하여 중간 엽 정점의 1cm 부분을 둘러싸고 조직을 묶은 다음 Metzenbaum 가위로 분리된 부분을 자릅니다. 생검을 3등분하여 앞서 설명한 대로 관리한다. - 좌우 폐 기관지 내시경을 시행하여 기관지 문합을 평가하고 분비물을 흡입합니다. 어댑터 연결을 사용하여 기관지 내시경을 기관내 튜브에 삽입합니다.
- 스코프를 흡입구에 연결합니다. 기관지 내시경을 왼쪽 기관지로 전진시킵니다. 기관지 문합을 검사합니다(그림 2N). 스코프를 세기관지 아래로 전진시키고 액체를 흡입합니다. 오른쪽에서 반복합니다.
알림: 산소 포화도가 90% 이하로 떨어지지 않도록 하십시오. 포화도가 이 수준 아래로 떨어지면 내시경을 제거하고 돼지가 회복할 수 있도록 몇 분 동안 중단 없이 환기를 시키십시오.
- 스코프를 흡입구에 연결합니다. 기관지 내시경을 왼쪽 기관지로 전진시킵니다. 기관지 문합을 검사합니다(그림 2N). 스코프를 세기관지 아래로 전진시키고 액체를 흡입합니다. 오른쪽에서 반복합니다.
- 20Fr 가단성 흉관을 삽입하고(그림 2L), 개흉술을 3층으로 봉합하고(그림 2M), 동맥혈 가스(ABG)가 안정되는 즉시 돼지를 엎드립니다(그림 2O).
- 엎드린 자세에서 4시간 이상 돼지를 모니터링합니다. 30분마다 ABG 분석을 수행합니다. 재관류 후 매시간 1000단위의 헤파린을 투여합니다.
- 염증 마커의 원심분리 및 효소 결합 면역 흡착 분석(ELISA) 분석을 위해 매시간 10mL 혈액 샘플을 채취합니다16.
참고: 원심분리 매개변수는 나중에 자세히 설명합니다.
- 염증 마커의 원심분리 및 효소 결합 면역 흡착 분석(ELISA) 분석을 위해 매시간 10mL 혈액 샘플을 채취합니다16.
6. 고립된 좌측 폐 평가
- 돼지를 앙와위 위에 놓고 포비돈 요오드 준비 용액을 사용하여 흉골을 다시 준비합니다. 최종 분리된 좌측 폐 평가를 위해 정중선 흉골 절개술을 수행합니다(그림 2P).
- Metzenbaum 가위를 사용하여 왼쪽 흉막을 열고 앞에서 설명한 대로 왼쪽 하엽에서 조직 생검을 수행합니다(5.9단계 참고).
- 액세서리 엽 흉막을 열고 Metzenbaum 가위를 사용하여 총맥을 절개합니다.
참고: 이것은 나중에 고정됩니다. - 21G 바늘을 사용하여 LA 문합에서 혈액 샘플을 채취합니다. 바늘을 왼쪽 폐 정맥 쪽으로 향하게 하고 총좌심방 또는 액세서리 엽 몸통에서 멀리 떨어뜨립니다.
- 오른쪽 흉막을 열어 오른쪽 힐라 클램프를 위한 공간을 만듭니다( 재료 표 참조). 우측 하부 폐 인대를 하골까지 절개합니다. 클램프가 힐럼 주위에 상부, 하부 및 전방으로 배치될 수 있는지 확인하십시오.
참고: 이렇게 하면 폐가 폐색되고 모든 산소 공급이 왼쪽 폐에 의존하게 됩니다. 이 때 오른쪽 폐는 인공호흡을 하지 않으며, 이는 인공호흡기 호흡을 통한 팽창/수축이 없는 것으로 분명해야 합니다. 이를 위해 오른쪽 하엽을 가슴 밖으로 들어 올릴 수 있습니다. - Clamp DeBakey 대동맥 교차 클램프( 재료 표 참조)를 사용하여 액세서리 로브 정맥을 사용하여 LA로 들어오는 액세서리 로브 배출을 차단합니다(그림 2Q).
- 오른쪽 힐륨을 고정하고 왼쪽 폐를 향하게 한 21G 바늘로 왼쪽 PV 문합에서 다음 연속 혈액 샘플을 채취합니다.amp클램핑 후 0분, 1분, 2분, 5분 및 10분.
참고: 산소 분압(PaO2)의 추세를 모니터링하기 위해 5개의 샘플을 채취합니다(그림 2R). PaO2 는 적절한 좌측 폐 기능을 나타내기 위해 비교적 안정적으로 유지되어야 합니다. 또한 5개의 샘플은 샘플의 응고에 문제가 있거나 ABG 분석에 문제가 발생하는 경우 품질 평가에 대한 보험을 제공합니다. - 문합부를 절제하고 왼쪽 폐를 제거합니다. IVC를 Transect하여 마취 상태에서 안락사를 촉진합니다.
참고: 수용 돼지의 총 마취 시간은 8시간입니다. - 기증자의 폐의 무게를 측정하여 부종 형성을 평가하고 전체적인 외관을 검사합니다. PA, 기관지 및 LA 커프에서 기증자 폐와 수혜자 종격동 내의 혈전 또는 기타 병리학적 징후가 있는지 검사합니다.
- 최종 가스 분석을 실행하고, 관류수 샘플을 원심분리하고, 앞에서 설명한 대로 조직 생검을 저장합니다(4.3단계 참고).
알림: 원심분리 설정은 112 x g, 9 가속, 9 감속, 4 °C 및 15분 지속 시간입니다.
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Representative Results
모든 결과는NPV-ESLP 16의 12시간 이후 4시간의 재관류의 맥락에서 이루어집니다. 폐 이식 중에는 몇 가지 임상 결과를 예상할 수 있습니다(그림 3). 일반적으로 돼지는 성공적인 좌측 폐 이식 후 혈역학적으로 안정된 상태를 유지하지만 수술에 대한 혈관 확장 반응으로 인해 저용량 페닐에프린 주입(용량 범위: 2-10mg/h)이 필요할 수 있습니다. 심박수는 약 100-120bpm, SpO2 > 90%의 경우 호흡수(RR) 8-30, 평균 동맥압(MAP) > 60mmHg, 정상체온(38°C), 일회 호흡량(TV)은 최대 압력이 20-24cm H2O인 단일 폐 환기 시 5mL/kg을 목표로 합니다. 한쪽 폐 인공호흡 중에는 과도한 팽창으로부터 왼쪽 폐를 보호하기 위해 인공호흡량을 절반으로 줄였습니다. 생리학적 호기말 이산화탄소 수준을 목표로 호흡수를 증가시켰습니다(그림 3). 따라서 그림 3 은 이식의 중요한 시점 동안 일반적인 혈류역학적 및 환기 매개변수를 보여줍니다.
폐 임플란트 시술 시 다음과 같은 결과가 일반적입니다. 왼쪽 폐는 ESLP 실행 중에 체액을 흡수하여 이식된 폐보다 더 무겁고 크게 보입니다. 이러한 이유로 수혜자는 기증자(2-4kg)보다 약간 커야 흉부가 다소 부종이 있는 폐를 수용할 수 있습니다. 폐는 개흉술을 통해 흉부에 삽입하기 위해 부드러운 압력이 필요합니다. 하엽을 먼저 삽입한 다음 상엽을 삽입하는 것이 더 쉽습니다. 기관지는 직접적인 종단 간 문합이며 먼저 수행해야 합니다. TF 바늘에 4-0 프롤렌을 사용하는 것이 좋습니다. LA 커프는 부서지기 쉽지만 조직의 중복성과 유연성으로 인해 재봉하기가 그리 어렵지 않습니다. BV-1 바늘의 6-0 prolene은 LA 문합에 잘 작동합니다. PA는 마지막으로 수행되는 문합입니다. 이 용기는 약간의 견인력으로 쉽게 찢어질 수 있습니다. 찢어지면 심낭을 열고 재봉을 위해 클램프를 건강한 조직 쪽으로 근방으로 이동할 수 있습니다. 다시 말하지만, BV-1 바늘의 6-0 prolene은 이 문합에 잘 작동합니다.
재관류 당시에는 다음과 같은 경향을 보였다. 기관지를 풀고 TV를 다시 10mL/kg으로 늘리면 왼쪽 폐가 팽창하기 시작합니다. 목표는 일회 호흡량에 대해 10mL/kg이었지만 일반적으로 6-8mL/kg에 도달했으며, 이는 사용된 ESLP 프로토콜과 이식된 폐의 품질에 따라 재관류의 처음 2-3시간에 걸쳐 점진적으로 달성됩니다. 드물게 작은 공기 누출이 있을 수 있으며 이는 전벽에 간단한 스티치로 해결할 수 있습니다. 후방 벽은 수리하기가 더 어렵고 포장이 필요합니다. 기관지 문합으로 인한 공기 누출을 방지하기 위해 많은 노력을 기울여야 합니다. 기관지 내시경 검사 시 오른쪽 폐는 정상으로 보이며 왼쪽 폐는 일반적으로 부종입니다. 봉합사를 검사하고 약 50-100mL의 맑은 액체를 기도에서 흡입합니다. 흡입하는 동안 TV가 300초에서 20초로 크게 떨어지므로 돼지가 회복할 수 있도록 이 작업을 신속하게 수행해야 합니다. 동맥포화도가 90% 이하로 떨어지면 기관지 내시경을 종료하고 돼지가 1-2분 동안 인공호흡을 할 수 있도록 해야 합니다. 첫 번째 동맥혈 가스(ABG)는 왼쪽 폐가 회복되는 동안 오른쪽 폐가 잘 기능하기 때문에 일반적으로 정상입니다.
재관류 시 푸로세미드, 포도당, 인슐린을 능동적으로 투여하면 세포 내 이동을 통해 칼륨의 급격한 증가를 완화하는 역할을 합니다. 칼륨은 60-120분의 재관류 동안 예상대로 상승합니다(표 1). 표 1 은 정상 체온 음압 환기(NPV) ESLP의 4시간 후 12시간 재관류로 이식 시 ABG 샘플을 보여줍니다. 칼륨을 5mmol/L로 유지하기 위해 4시간 재관류 동안 약 2-4교대가 필요합니다<. 추세가 상승하고 30분 간격으로 두 기체 사이에 급격한 변화로 나타나는 경우 목표는 K+< 4.5mmol/L입니다. 이동에는 푸로세미드 40mg, 25% 덱스트로스(D25) 100mL, 중심선을 통해 IV 푸시로 투여되는 일반 인슐린 10단위가 포함됩니다. 때때로, 돼지는 발달하는 혈관 마비 반응을 치료하기 위해 30-60분의 재관류 후 페닐에프린(2-10mg/h)과 함께 저용량 도부타민 주입(1.5-5mcg/kg/min)이 필요합니다. 이 상황에서는 페닐에프린을 독점적으로 사용하는 것이 바람직합니다. 그러나, dobutamine는 60 mmHg 보다는 더 중대한 평균 동맥 압력을 유지하기 위하여 유용한 보충 inotrope일 수 있습니다, 특히 심장 박동수가 서맥인 경우에.
개흉술을 봉합하고 돼지를 엎드린 자세로 돌리면 환기 및 혈류역학적 개선이 입증됩니다. 수정은 과감할 수 있으며 5-10분에 걸쳐 발생할 수 있지만 때때로 응답은 1시간이 걸립니다. 오른쪽 폐에서 압력/무게가 제거됨에 따라 일회 호흡량이 증가하고, 왼쪽 폐는 순응도와 모집이 개선되어 계속 환기됩니다. 기관지 내시경 검사를 반복하여 자세를 바꾼 후 기도를 청소할 수 있습니다. 다음 4시간 동안 페닐에프린 요구량이 감소하고 TV가 목표 10mL/kg에 접근하며 ABG가 안정화됩니다(표 1). 다시 말하자면, 10mL/kg의 TV를 목표로 하는 경우 일반적으로 6-8mL/kg 범위의 TV를 달성합니다(그림 3).
최종 분리된 좌측 폐 평가 당시, 안정적인 행동 패턴이 관찰되었습니다. 돼지는 흉골 절개술을 위해 앙와위 자세에서 혈역학적으로 내성이 낮으며 추가적인 승압제 지원이 필요할 수 있습니다. 왼쪽 폐를 검사한 결과 허혈성 재관류 손상(IRI)으로 인한 경미한 충혈의 정도가 다양합니다. 오른쪽 폐는 정상으로 보인다. 오른쪽 hilum을 고정하면 돼지는 부비동 빈맥(120-140bpm)이 되고 심박출량의 100%가 왼쪽 폐로 전환됩니다. 전체 과정이 10분이 걸리기 때문에 현재 목표 일회 호흡량은 감소하지 않습니다. 돼지는 5분까지 안정을 유지하지만 심장은 5-10분 사이에 심실세동을 일으킬 수 있으며 왼쪽 폐를 계속 관류하려면 수동 심장 마사지가 필요할 수 있습니다. 왼쪽 폐를 이식하고 무게를 측정한 다음 문합부의 개통성을 검사합니다. 돼지는 출혈 시 빠르게 사망하며, 이는 이전에 이식된 폐의 이식과 일치합니다.
성공적인 이식은 실험 후 예측 가능한 결과를 보입니다(표 1 및 그림 4). 그림 4 는 이식 프로토콜 중 일반적인 P:F 비율 변화와 부종 형성을 보여줍니다. 일반적으로 왼쪽 폐는 약 35%(+/-15%)의 체중 증가를 경험합니다. 그러나 순환계의 잔류 혈액은 이 체중에 기여합니다. 좌측 폐가 산소 공급에 즉시 효과적이지 않기 때문에 PF 비율은 재관류 시 약 100까지 떨어지지만 이 불일치는 2-3시간에 걸쳐 개선됩니다. 4시간에 분리된 좌측 폐 평가 시 PF 비율은 안정적으로 유지되거나 약간 감소합니다. 일반적으로 10분에 분리된 좌측 폐 가스는 12시간 ESLP 후 최종 가스 분석과 유사합니다(표 1). 그러나 이는 전적으로 사용된 ESLP 프로토콜과 발생한 IRI의 범위에 따라 다릅니다. 이식 실패는 LPA의 응고로 인해 발생할 수 있으며, 이로 인해 폐에 산소가 공급되지 않는 경색이 발생할 수 있습니다. 마찬가지로, 이식 수술 기간은 재관류된 폐 기능의 질에 영향을 미칠 수 있습니다. 이식 수술은 30-60분 정도 소요됩니다. 수술이 길어지면 기증자의 폐가 허혈성 재관류 손상을 악화시키고 실험적 ESLP 프로토콜의 결과를 혼란스럽게 할 수 있는 온열 허혈성 시간에 노출됩니다. 주어진 실험의 특정 ESLP 프로토콜은 특허 문합에도 불구하고 이식 후 산소를 공급하지 못하는 기능하지 않는 폐를 생성할 수 있습니다. 이러한 분리된 좌측 폐 가스는 산소 분압(PaO2)이 낮고 색상이 매우 어둡습니다(탈산소화).
그림 1: 돼지 좌측 폐 이식 프로토콜의 개략도. 요크셔 돼지에서 12시간 NPV-ESLP 실행 후 왼쪽 폐 이식의 개략도 표현. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 돼지 왼쪽 폐 이식 수술 프로토콜 사진 . (A) 내부 경정맥 및 총경동맥 배치. (B) 흉강절개술 절개. (C) 흉강절개술. (D) 왼쪽 반접합 정맥. (E) 결찰된 좌측 반접합 정맥. (F) 폐 정맥의 분리. (G) 왼쪽 심방 커프, 왼쪽 기관지 및 왼쪽 폐동맥을 고정했습니다. (H) 폐정맥, 기관지 및 PA 커프가 있는 왼쪽 기증자 폐. (I) 폐동맥 문합. (J) 왼쪽 폐를 이식하고 고정하지 않았습니다. (K) 폐 위치 변경. (L) 흉관 위치. (M) 흉강절개술 폐쇄. (N) 기관지 문합. (O) 엎드린 자세의 돼지. (P) 흉골 절개술. (Q) 액세서리 로브 clamped(오른쪽 폐 clamped, 표시되지 않음). (R) 좌측 폐정맥 혈액 샘플은 폐정맥 문합술(이전 천자 부위의 출혈)에서 채취했습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 돼지 좌측 폐 이식 수술의 모니터링 및 환기 매개변수. (A) 이식 전 수혜자의 일반적인 매개변수. (B) 수혜자 왼쪽 폐 이식의 일반적인 매개변수. (C) 왼쪽 폐 기증자 이식 후 4시간 후의 일반적인 매개변수. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: 이식 전후의 P:F 비율 및 체중 증가. (A) 이식 전반에 걸친 PaO 2 : FiO2 비율. (B) NPV-ESLP 12시간 후 이식 시 왼쪽 폐의 체중 증가. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
| 동맥혈 가스(100% FiO2) | 생체 내 수령인 | T0 재관류 | T1 재관류 | T2 재관류 | T3 재관류 | T4 재관류 | 격리된 좌측 폐 프리 클램프 | 고립된 좌측 폐 포스트 클램프(0분) | 고립된 좌측 폐 포스트 클램프(1분) | 고립된 좌측 폐 포스트 클램프(5분) | 고립된 좌측 폐 포스트 클램프(10분) |
| 혈액 가스 값 | |||||||||||
| 산도(pH | 7.402 | 7.327 | 7.284 | 7.402 | 7.421 | 7.479 | 7.504 | 7.399 | 7.371 | 7.423 | 7.435 |
| pCO2 (mmHg) | 47.7 | 57.3 | 56.4 | 36.9 | 35.3 | 35.6 | 34.2 | 45.6 | 48.1 | 40.6 | 36.6 |
| 포화 도2 (mmHg) | 299 | 184 | 165 | 355 | 358 | 300 | 327 | 287 | 207 | 335 | 249 |
| 산소 측정 값 | |||||||||||
| Hb (g/dL) | 11.2 | 12.5 | 11.3 | 11.6 | 10.3 | - | 17.1 | 11.7 | 13.5 | 16.3 | 13.8 |
| 소형산소2 (%) | 100.1 | 99.2 | 99 | 99.8 | 99.8 | - | 99.9 | 100.2 | 99.7 | 99.8 | 99.9 |
| 전해질 값 | |||||||||||
| K+ (밀리몰/L) | 4.5 | 6.2 | 4.4 | 4 | 4.1 | 4.6 | 5.2 | 5.4 | 5.3 | 6.9 | 7.4 |
| Na+ (밀리몰/L) | 141 | 143 | 140 | 245 | 145 | 144 | 140 | 141 | 139 | 137 | 136 |
| 칼륨2+ (mmol/L) | 0.99 | 0.88 | 0.81 | 0.74 | 0.66 | 0.61 | 0.36 | 0.98 | 0.42 | 0.36 | 0.38 |
| Cl- (밀리몰/L) | 97 | 97 | 95 | 101 | 100 | 96 | 91 | 102 | 94 | 91 | 94 |
| 오픈Osm (mmol/kg) | 287 | 287.9 | 293.7 | 292.4 | 297.5 | 293.5 | 284.7 | 287.1 | 282.9 | 278.2 | 277.1 |
| 대사 산물 값 | |||||||||||
| 포도당(mmol/L) | 4,2 | 2.7 | 13.4 | 2.8 | 8.3 | 5 | 5.1 | 4.9 | 4.5 | 4.6 | 4.2 |
| 젖산(mmol/L) | 1.2 | 1.3 | 3.8 | 2.5 | 1.3 | 1.2 | 1.4 | 1.8 | 1.4 | 1.9 | 2.7 |
| Acid Base 상태 | |||||||||||
| HCO-3 (밀리몰/L) | 29 | 29.1 | 25.9 | 22.4 | 22.5 | 26.1 | 26.7 | 27.6 | 27.1 | 26.1 | 24.1 |
표 1: ESLP 12시간 후 왼쪽 폐 이식 후 수행된 혈액 가스 분석. Ca+, 칼슘 이온; Cl-, 염화물 이온; Hb, 헤모글로빈; HCO3-, 중탄산염 이온; K+, 칼륨 이온; Na+, 나트륨 이온; Osm, 삼투압; paCO2, 이산화탄소의 동맥 분압; PaO2, 산소의 동맥 분압; sO2, 산소 포화도; 고립된 좌측 폐 프리클램프, 우측 힐럼 개방; 고립된 왼쪽 폐 포스트 클램프, 오른쪽 힐럼 클램핑 후 1분.
보충 파일 1: 좌측 폐 이식을 위한 수술 안전 체크리스트. 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
이 프로토콜에는 몇 가지 중요한 수술 단계가 포함되며 성공적인 이식 및 폐 평가를 위해서는 문제 해결이 필요합니다. 어린 돼지 폐는 성인 인간의 폐에 비해 매우 연약하기 때문에 수술 의사는 돼지 폐를 다룰 때 주의해야 합니다. ESLP를 12시간 동안 실행하면 장기가 체액의 양을 흡수하고 과도한 조작으로 인한 부상에 취약하기 때문에 특히 그렇습니다. 과도한 압력은 실험용 폐에 무기폐 또는 외상을 일으켜 평가 결과에 영향을 미칩니다. 마찬가지로, 어린 돼지의 혈관 구조는 매우 섬세합니다. PA 클램프의 비틀림은 조직층이 찢어지거나 해부될 수 있으므로 피하는 것이 중요합니다. PA가 찢어지면 이식 폐에 문합할 수 있는 왼쪽 PA의 더 근위 부분에 접근하기 위해 심낭을 열어야 합니다. DeBakey 혈관 클램프는 수술 분야에 잘 맞는 로우 프로파일을 가지고 있지만 이 기구는 외과의가 주의하지 않으면 섬세한 PA에 부상을 입힐 수 있습니다. cl을 고정하는 것이 도움이 됩니다.amp 탈락이나 비틀림을 방지하기 위해 드레이프에 끼워진 실크 넥타이를 사용하여 제자리에 고정합니다. 기관지 문합을 푼 후 이식된 폐의 기관지 내시경 검사도 중요합니다. ESLP와 이식 12시간 후 기증자의 폐 기도 내에 체액이 있는 경우가 많습니다. 이 체액을 흡입하는 것은 좌측 폐 기능의 최적 회복을 보장하고 4시간의 재관류 후 평가하는 데 매우 중요합니다. 기관지 내시경 검사 후 첫 번째 ABG가 만족스러운 칼륨 수치로 돌아왔다면 흉관을 삽입하고 절개 부위를 봉합하고 돼지를 엎드리는 것이 중요합니다. 돼지의 혈류역학과 환기는 엎드린 자세에서 훨씬 더 안정적이며, 흉곽이 재근사화됩니다. 이 단계에서 칼륨 수치가 5.5mmol/L> 상승하면 서맥 정지의 위험이 있으며 관류를 지원하기 위해 응급 재개 및 수동 심장 마사지가 필요하며 이는 피하는 것이 가장 좋습니다. 재관류 시 고칼륨혈증 및 서맥 정지의 상당한 위험으로 인해 재관류에서 시작하여 4시간 박리까지 30분마다 반복되는 연속 ABG를 수행하는 것이 중요합니다. ABG는 산소 공급, 이산화탄소 분압(PCO2), 칼륨 및 포도당에 대한 필수 판독값을 제공합니다. 이 네 가지 구성 요소를 면밀히 모니터링하고 적절하게 처리하는 것은 성공적인 실험에 매우 중요합니다. 지속적인 원격 측정 판독은 고칼륨혈증 및 서맥 예상과 관련된 피크 T파를 모니터링하는 데에도 중요합니다. 실험의 마지막 단계에서는 LA 문합에서 최종 혈액 샘플을 채취하기 전에 오른쪽 폐 hilum과 부속 엽을 고정하는 것이 중요합니다. 오른쪽 hilum은 부속 폐엽에 혈액을 공급하고 부속 엽은 종종 공통 줄기를 통해 왼쪽 하부 폐 정맥에 인접하여 배출됩니다. 오른쪽 폐 기능이 혈액 혼합을 통해 샘플 LA 가스에 기여하지 않도록 오른쪽 힐럼과 액세서리 로브를 별도로 클램핑해야 합니다. PV 문합 또는 그 직후에서 왼쪽 폐 ABG 샘플을 추출하는 것이 좋습니다.
설명된 방법의 중요한 문제 해결과 함께 이 프로토콜에 몇 가지 수정이 이루어졌습니다. 처음에는 정중 흉골 절개술을 통해 이식을 시도했습니다. 그러나 노출은 돼지 PA, 기관지 및 LA의 방향 때문에 최적이 아니었습니다. 이 접근법은 성공적으로 수행되었지만, 노출을 개선하기 위해 후속 수술에서 개흉술을 시도했습니다. 이는 시각화 및 기술적 관점에서 탁월한 수술 방법임이 입증되었습니다. 또 다른 필수 수정 사항은 수술 안전/프로토콜 체크리스트(보충 파일 1)를 개발하고 구현하는 것이었습니다. 관련된 모든 팀원에게 상당한 학습 곡선이 있었으며 이러한 실험은 리소스 집약적입니다. 통신 및 문서 프로토콜 개발을 안내하기 위해 체크리스트가 개발되었습니다(보충 파일 1). 체크리스트를 통해 더 빠른 학습을 위해 프로토콜을 체계화하고 단순화할 수 있었습니다. 헤파린화 프로토콜도 수정되었습니다. 처음 시행된 10건의 이식 중 2건은 좌측 PA의 혈전 형성으로 인한 좌측 폐 허혈을 앓고 있었습니다. 초기에, PA 클램핑 5분 전에 헤파린 IV 5000유닛을 투여하고, PA 언클램핑 5분 전에 추가로 5000유닛을 투여했습니다. PA 언클램핑 후 투여 빈도가 시간당 5,000유닛을 포함하도록 증가했으며, 이 접근법을 채택한 이후 출혈 또는 PA 응고 문제는 없었습니다. 비용을 통제하기 위해 더 적은 헤파린을 사용하는 전략이 개발되었으며, PA 클램핑 5분 전과 부분 PA 클램핑 전 5분 동안 IV 헤파린 5000단위를 투여했습니다. 그 다음에는 나머지 기간 동안 매시간 1000 단위 IV 헤파린 볼루스가 투여됩니다. 헤파린화의 적절성에 접근하는 가장 정확한 방법인 ACT 분석에 대한 접근이 없었습니다.
PA의 언클램핑도 갑작스런 언클램핑에서 10분에 걸쳐 이식된 폐에 점진적으로 전체 흐름을 다시 도입하는 접근 방식으로 수정되었습니다. 왼쪽 열등한 PV 및 LA 커프는 CL로 유지됩니다.ampPA 언클램핑 시 전방 공기 제거를 허용합니다. 전체 PA 흐름은 섬세한 LA 봉합사 라인에 상당한 압력을 가하고 폐 혈관 내에서 상당한 압력을 발생시켜 손상을 입혔습니다. 장기간의 PA 언클램핑은 갑작스런 언클램핑 및 갑작스러운 유량 증가와 달리 점진적인 유량 증가로 LA의 전방 디에어링을 허용합니다. 장기간 언클램핑은 봉합사와 폐 내피를 갑작스러운 압력 증가로부터 보호합니다. ESLP를 사용하더라도 이식된 폐에 대한 허혈성 모욕과 세포 사멸은 허혈성 재관류 후 돼지의 순환계로 칼륨이 크게 방출되는 데 기여합니다. 고칼륨혈증을 선제적으로 관리하기 위해 푸로세미드 40mg IV, 25% 포도당(D25) 100mL 및 일반 인슐린 10단위를 투여하여 재관류 시 칼륨을 선제적으로 이동하도록 프로토콜을 수정했습니다. 이렇게 하면 재관류 후 첫 시간 내에 ABG의 표적 칼륨이 유지되고 실험 초기에 돼지를 안전하게 엎드릴 수 있어 이식 기능에 도움이 됩니다. 혈역학적 관점에서, 프로토콜은 페닐에프린을 우세한 승압제 지지체로 사용하도록 수정됩니다. 바소프레신은 효과가 떨어지는 것으로 밝혀졌다. 혈압을 유지하기 위해 페닐에프린 주입과 함께 심박출량을 증가시키기 위해 저용량의 도부타민을 때때로 투여했습니다. 그럼에도 불구하고 도부타민은 부정맥 특성으로 인해 드물게 사용됩니다. 마지막으로, 고립된 좌측 폐의 평가가 수정되었다. 오른쪽 폐 hilum을 고정한 후 LA 가스는 처음에 심장 두부를 들어 올린 후 LA의 몸에서 추출되었습니다. 그러나 액세서리 로브 배수에서 LA로 가스가 혼합되면 잘못 높은 PaO2 판독 값이 생성되었습니다. 이제 샘플은 오른쪽 폐와 액세서리 로브를 개별적으로 고정한 후 LA 문합선의 원위부에서 채취됩니다. 이 샘플은 오른쪽 허럼을 고정한 후 0, 1, 2, 5 및 10분에 채취되며 고립된 왼쪽 폐 기능을 보다 정확하게 나타냅니다. 수동 심장 마사지는 5-10분 사이에 필요할 수 있습니다. 가장 최근의 프로토콜 개선은 상폐정맥(SPV) 문합과 관련이 있습니다. 처음에 수혜자 SPV는 구경이 작고 응고되기 쉽기 때문에 과도하게 꿰매어졌습니다. 그럼에도 불구하고 기증자의 상엽은 때때로 울혈을 겪었는데, 이는 돼지 간에 부수적 배액이 가변적이고 부적절했기 때문입니다. 이를 해결하기 위해 기증자 SPV와 IPV를 수혜자의 IPV/LA 문합에 통합하여 정맥 배액 및 폐 울혈 문제를 제거했습니다. 이 프로토콜은 경험이 증가함에 따라 추가 수정을 통해 계속 혜택을 받을 것입니다.
이 좌측 폐 이식 방법에는 몇 가지 한계가 있습니다. 이 모델은 ESLP 12시간 후 급성 수술 후 기간에 이식된 폐 기능만 고려하는 4시간 기간으로만 평가되었습니다. 이 프로토콜은 동물의 회복을 염두에 두고 설계되었습니다. 그러나 아직 그 용량으로 테스트되지 않았습니다. 기술적인 수술은 상당한 수술 기술을 필요로 하며, 숙련된 외과 의사 또는 매우 독립적인 외과 수련의가 수행해야 합니다. 전체 실험을 손상시킬 수 있는 치명적인 오류가 발생할 가능성이 많으며, 이러한 위험을 피하거나 수정하기 위해서는 적절한 수술 기술이 필요합니다. 이식된 폐에 대한 유일한 진정한 평가는 재관류가 끝날 때 이루어집니다. 본래의 오른쪽 폐는 돼지의 산소 요구량을 충족하고 만족스러운 ABG를 생산할 수 있습니다. 오른쪽 폐가 완전히 고정되면 신선한 산소, 신선한 탈산소 혈액 공급 및 산소가 공급되는 혈액 배출이 차단됩니다. 이는 심박출량의 100%가 이식된 폐로 향하게 되어 전신 산소 공급을 전적으로 담당하게 되기 때문에 이식된 왼쪽 폐 기능을 결정하는 중요한 순간입니다.
이 방법에는 기존/대체 방법과 관련하여 여러 가지 이점이 있습니다. 문헌12,13,14,15를 검토한 후, 이 방법은 주니어 심장 외과 수련생 또는 자격을 갖춘 외과의의 손에 돼지 1마리 또는 2마리의 초기 학습 곡선을 거친 후 가장 상세하고 재현 가능합니다. 작업은 간단합니다. 그러나 돼지의 혈류역학(치명적인 부정맥에 대한 감수성 포함)은 심폐 관점에서 더 강력한 성인 인간을 수술하는 데 익숙한 사람들에게 학습 기회를 제공합니다. 고립된 좌측 폐 기능 평가 방법은 간단하지만 수행하기 쉽고 재현성이 높습니다. 특히, 이 방법론은 현재 문헌에서 사용할 수 있는 것보다 마취 관리에 대한 더 자세한 정보를 제공합니다.
생체 내 이식은 ESLP 및 폐 이식 연구에 필수적입니다. ESLP는 거부 반응 방지 약물이 도입된 이래 폐 이식에서 가장 중요한 발전이며, 일부 센터에서는 이미 이 기술이 제공하는 장기 이용률 증가의 혜택을 누리고 있습니다 6,7,8,9,10,11,12. 대기자 명단 사망률을 줄이고 ESLP 플랫폼의 접근성을 확대하기 위해서는 이 연구 분야의 추가 발전이 필요합니다. ESLP를 사용한 체외 분석은 대형 동물 모델의 생체 내 평가 및 확인의 이점을 제공합니다. in vitro 결과를 확인하는 대형 동물 모델은 종종 개발 실험실을 위한 임상 연구 시험 승인에 필요합니다. 이 방법은 ESLP 연구를 수행하는 실험실에 신뢰할 수 있고 비교적 간단한 이식 방법을 제공합니다.
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Disclosures
DHF는 Ex situ 장기 관류 기술 및 방법에 대한 특허를 보유하고 있습니다. DHF와 JN은 Tevosol, Inc.의 설립자이자 대주주입니다.
Acknowledgments
이 연구는 대학 병원 재단을 대신하여 자금을 지원합니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ABL 800 FLEX Blood Gas Analyzer | Radiometer | 989-963 | |
| Adult-Pediatric Electrostatic Filter HME - Small | Covidien | 352/5877 | |
| Allison Lung Retractor | Pilling | 341679 | |
| Arterial Filter | SORIN GROUP | 01706/03 | |
| Backhaus Towel Clamp | Pilling | 454300 | |
| Bovine Serum Albumin | MP biomedicals | 218057791 | |
| Biomedicus Pump | Maquet | BPX-80 | |
| Bronchoscope | |||
| Cable Ties – White 12” | HUASU International | HS4830001 | |
| Calcium Chloride | Fisher Scientific | C69-500G | |
| Cooley Sternal Retractor | Pilling | 341162 | |
| CUSHING Gutschdressing Forceps | Pilling | 466200 | |
| Debakey-Metzenbaum Dissecting | Pilling | 342202 | |
| Scissors | Pilling | 342202 | |
| DeBakey Peripheral Vascular Clamp | Pilling | 353535 | |
| Debakey Straight Vascular Tissue Forceps | Pilling | 351808 | |
| D-glucose | Sigma-Aldrich | G5767-500G | |
| Drop sucker | |||
| Endotracheal Tube 9.0mm CUFD | Mallinckrodt | 9590E | |
| Flow Transducer | BIO-PROBE | TX 40 | |
| Infusion Pump | Baxter | AS50 | |
| Inspire 7 M Hollow Fiber Membrane Oxygenator | SORIN GROUP | K190690 | |
| Intercept Tubing Connector 3/8" x 1/2" | Medtronic | 6013 | |
| Intercept Tubing 1/4" x 1/16" x 8' | Medtronic | 3108 | |
| Intercept Tubing 3/8" x 3/32" x 6' | Medtronic | 3506 | |
| Laryngoscope | N/A | N/A | Custom-made with 10-inch blade |
| Metzenbaum Dissecting Scissors | Pilling | 460420 | |
| Medical Carbon Dioxide Tank | Praxair | 5823115 | |
| Medical Oxygen Tank | Praxair | 2014408 | |
| Medical Nitrogen Tank | Praxair | NI M-K | |
| Mosquito Clamp | Pilling | 181816 | |
| Harken Auricle Clamp | |||
| Organ Chamber | Tevosol | ||
| PlasmaLyte A | Baxter | TB2544 | |
| Poole Suction Tube | Pilling | 162212 | |
| Potassium Phosphate | Fischer Scientific | P285-500G | |
| PERFADEX Plus | XVIVO | 19811 | |
| Satinsky Clamp | Pilling | 354002 | |
| Scale | TANITA | KD4063611 | |
| Silicon Support Membrane | Tevosol | ||
| Sodium Bicarbonate | Sigma-Aldrich | 792519-1KG | |
| Sodium Chloride 0.9% | Baxter | JB1324 | |
| Sorin XTRA Cell Saver | SORIN GROUP | 75221 | |
| Sternal Saw | Stryker | 6207 | |
| Surgical Electrocautery Device | Kls Martin | ME411 | |
| TruWave Pressure Transducer | Edwards | VSYPX272 | |
| Two-Lumen Central Venous Catheter 7fr X2 | Arrowg+ard | CS-12702-E | |
| Vorse Tubing Clamp | Pilling | 351377 | |
| Willauer-Deaver Retractor | Pilling | 341720 | |
| Yankauer Suction Tube | Pilling | 162300 | |
| 0 ETHIBOND Green 1X36" Endo Loop 0 | ETHICON | D8573 | |
| 0 PDS II CP-1 2x27” | ETHICON | Z467H | |
| 1 VICRYL MO-4 1x18” | ETHICON | J702D | |
| 2-0 SILK Black 12" x 18" Strands | ETHICON | SA77G | |
| 4-0 PROLENE Blue TF 1x24” | ETHICON | 8204H | |
| 6-0 PROLENE Blue BV 2x30” | ETHICON | M8776 | |
| 21-Gauge Needle |
References
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- Valapour, M., et al. OPTN/SRTR 2017 annual data report: Lung. American Journal of Transplantation: Official Journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 19, Suppl 2 404-484 (2019).
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