이 논문은 맞춤형 플랫폼에서 조달, 부착 및 관리를 포함하여 음압 환기 현장 폐 관류의 돼지 모델을 설명합니다. 마취 및 수술 기술과 문제 해결에 중점을 둡니다.
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방법 논문
Normothermic Negative Pressure Ventilation Ex Situ Lung Perfusion: 폐 기능 및 대사 평가
이 논문에서
요약
초록
폐 이식(LTx)은 말기 폐 질환 치료의 표준으로 남아 있습니다. 적절한 기증자 장기의 부족과 과도한 지리적 운송 거리와 엄격한 기증자 장기 수용 기준으로 인해 악화된 기증자 장기 품질에 대한 우려는 현재 LTx 노력에 한계를 제기합니다. ESLP(Ex situ lung perfusion)는 이러한 한계를 완화할 수 있는 가능성을 보여준 혁신적인 기술입니다. 기증자 신체의 염증 환경 외부에 있는 폐의 생리학적 환기 및 관류는 ESLP에 전통적인 저온 정전기 보존(CSP)에 비해 몇 가지 이점을 제공합니다. 음압 환기(NPV) ESLP가 양압 환기(PPV) ESLP보다 우수하며 PPV가 인공호흡기 유발 폐 손상, 전염증성 사이토카인 생성, 폐부종 및 수포 형성을 더 많이 유발한다는 증거가 있습니다. NPV의 이점은 아마도 전체 폐 표면에 걸쳐 흉부 내압의 균일 한 분포 때문일 것입니다. 맞춤형 NPV-ESLP 장치의 임상적 안전성과 타당성은 증량제 기준 기증자(ECD) 인간 폐와 관련된 최근 임상 시험에서 입증되었습니다. 여기에서 이 맞춤형 장치의 사용은 관리 기술에 특히 주의를 기울여 12시간 동안 정상 체온 NPV-ESLP의 어린 돼지 모델에 설명되어 있습니다. ESLP 소프트웨어 초기화, ESLP 회로의 프라이밍 및 탈풍, 항혈전제, 항균제 및 항염증제 추가를 포함한 수술 전 준비가 지정됩니다. 중심선 삽입, 폐 생검, 출혈, 채혈, 심장 절제술 및 폐 절제술의 수술 중 기술에 대해 설명합니다. 또한, 마취 유도, 유지 관리 및 동적 수정이 설명된 마취 고려 사항에 특히 중점을 둡니다. 이 프로토콜은 또한 사용자 지정 장치의 초기화, 유지 관리 및 관류 및 환기 종료를 지정합니다. 장기 기능을 최적화하기 위한 환기 및 대사 매개변수의 변경을 포함한 동적 장기 관리 기술이 철저히 설명되어 있습니다. 마지막으로, 폐 기능의 생리학적 및 대사적 평가가 대표적인 결과에 특성화되고 묘사된다.
서론
폐 이식(LTx)은 말기 폐 질환 치료의 표준으로 남아 있습니다1; 그러나 LTx는 부적절한 기증자장기 이용2과 대기자 명단 사망률이 40%3로 다른 고형 장기 이식보다 높은 4,5 등 상당한 한계가 있습니다. 기증자 장기 이용률은 장기 품질 문제로 인해 낮습니다(20-30%). 엄격한 기증자 장기 수용 기준으로 인해 과도한 지리적 운송 거리가 복잡해지면 이러한 품질 문제가 악화됩니다. LTx는 또한 장기 이식 및 환자 결과 측면에서 다른 고형 장기 이식을 추적합니다2. 허혈성 재관류 손상(IRI)에 의해 가장 흔하게 발생하는 원발성 이식편 기능 장애(PGD)는 LTx 후 30일 사망률 및 이환율의 주요 원인을 나타내며 만성 이식편 기능 장애의 위험을 증가시킵니다 6,7. IRI를 줄이고 안전한 운송 시간을 연장하기 위한 노력은 환자 결과를 개선하는 데 가장 중요합니다.
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프로토콜
이 원고에서 수행되는 절차는 캐나다 동물 관리 위원회(Canadian Council on Animal Care)의 지침과 실험실 동물의 관리 및 사용 지침을 준수합니다. 앨버타 대학교 (University of Alberta)의 기관 동물 관리위원회 (Institutional Animal Care Committee)는 프로토콜을 승인했습니다. 35-50kg 사이의 암컷 어린 요크셔 돼지가 독점적으로 사용되었습니다. ESLP 절차에 관련된 모든 개인은 적절한 생물 안전 교육을 요구했습니다. 전체 NPV-ESLP 실험의 개략도는 그림 1에 나와 있습니다.
1. 수술 전 준비
- ESLP 카트에 오르간 챔버를 놓고 실리콘 지지막( 재료 표 참조)을 서스펜션용 챔버 후크에 장착합니다.
- ESLP 튜브, 탈산소기, 동맥 필터 및 원심 펌프를 조립합니다.
- 열교환기 급수관을 탈산소발생기와 스윕 가스 튜브에 연결합니다.
- 온도 센서 프로브( 재료 표 참조)를 탈산소기에 삽입합니다.
- 폐동맥(PA) 유량 변환기( 재료 표 참조)를 PA ....
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결과
폐 관류 및 환기(보존 모드)가 시작될 때 폐는 일반적으로 관류액이 정상체온증으로 따뜻해짐에 따라 폐동맥압이 낮고(< 10mmHg) 동적 순응도(< 10mL/mmHg)가 낮습니다. 체중이 35-50kg 인 요크셔 돼지는 일반적으로 폐의 무게가 350-500g입니다. NPV-ESLP의 첫 1시간 동안 측정된 호기 호흡량(TVe)은 0-2mL/kg이고 흡기 호흡량(TVi)은 100-200mL입니다. TVe는 일반적으로 3-6시간 이내에 4-6mL/kg에 도달하고 그 이후에는 계속 증가할 수 있지만 6-8mL/kg 범위에서 자연적으로 안정화됩니다. TVi는 항상 TVe를 100-200mL 초과합니다. 마찬가지로, 동적 컴플라이언스는 처음 1시간 이내에 0-10mL/mmHg에서 시작되며 때때로 더 높아질 수 있습니다. 3-6시간 사이에 동적 컴플라이언스는 10-20mL/mmHg이며 상호 관련된 매개변수인 TVe와 함께 안정화됩니다. PAP는 폐동맥 흐름이 심박출량의 10%에서 30%로 점진적으로 증가함에 따라 점진적으로 상승.......
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토론
성공적인 ESLP 실행을 보장하는 데 필요한 문제 해결과 함께 몇 가지 중요한 수술 단계가 있습니다. 어린 돼지 폐는 성인 인간의 폐에 비해 매우 섬세하므로 조달 외과의는 돼지 폐를 다룰 때 주의해야 합니다. 폐를 해부할 때 외상과 무기폐를 유발하지 않도록 "노터치" 기술을 시도하는 것이 중요합니다. "노터치(No-touch)"는 조달 중에 최소한의 수동 조작을 사용하는 것을 의미합니다. 수술 중 인공 호흡기를 사용하는 동안 모집 조작은 인간의 폐보다 돼지 폐에서 훨씬 덜 효과적입니다. 인간의 폐에서 종종 수행되는 것처럼 폐포를 통해 수동으로 공기를 리디렉션하는 것은 어린 돼지 폐에 돌이킬 수 없는 손상을 입힐 수 있기 때문에 바람직하지 않습니다. 성공적인 NPV-ESLP 실행 가능성을 최대화하기 위해 일회 유도 부피와 일치하는 일회 호흡량으로 기관을 고정하는 것이 중요합니다. 조달 중 손실된 규정 준수는 돼지 폐로 작업할 때 NPV-ESLP에서 회복하기 어렵습니다. NPV-ESLP를 사용하는 인간의 폐는 이와 관련하여 더 관대.......
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공개 사항
DHF는 현장 장기 관류 기술 및 방법에 대한 특허를 보유하고 있습니다 . DHF와 JN은 Tevosol, Inc.의 설립자이자 대주주입니다.
감사의 글
이 연구는 병원 연구 재단을 대신하여 자금을 지원받았습니다.
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참고문헌
- Chambers, D. C., et al. The international thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fifth adult lung and heart-lung transplant report-2018; focus theme: Multiorgan transplantation. The Journal of Heart and Lung Transplantation. ....
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