Summary

ESLP를 위한 어린 돼지 모델에서의 좌측 폐 정형외과적 이식

Published: February 14, 2022
doi:

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.

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…

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 100-120b…

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 ?…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 연구는 대학 병원 재단을 대신하여 자금을 지원합니다.

Materials

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 2×27” ETHICON Z467H
1 VICRYL MO-4 1×18” ETHICON J702D
2-0 SILK Black 12" x 18" Strands ETHICON SA77G
4-0 PROLENE Blue TF 1×24” ETHICON 8204H
6-0 PROLENE Blue BV 2×30” ETHICON M8776
21-Gauge Needle

Referencias

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Citar este artículo
Forgie, K. A., Fialka, N., Khan, M., Buchko, M., Hatami, S., Himmat, S., Qi, X., Wang, X., Buswell, K., Edgar, R., Domahidi, D., Freed, D. H., Nagendran, J. Left Lung Orthotopic Transplantation in a Juvenile Porcine Model for ESLP. J. Vis. Exp. (180), e62979, doi:10.3791/62979 (2022).

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