수술 후 헤미의 돼지 모델

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12628(2023) 이 기사 인용

측정항목 세부정보

일측 횡격막 신경 손상은 선천성 심장 수술에서 무서운 합병증입니다. 단심실 순환이 있는 신생아와 어린이에게는 해로운 영향을 미칩니다. 횡격막 신경 손상으로 인한 횡격막 마비는 호흡 기능을 손상시키며, 특히 신생아의 경우 호흡이 횡격막 수축에 의존하기 때문입니다. 더욱이, 수동 폐관류가 있는 폰탄 환자는 횡격막 수축이 폐혈류를 증가시키기 때문에 횡격막 신경 손상으로 인해 심각한 영향을 받습니다. 횡격막 접합술은 현재 횡격막 마비가 폐관류 및 호흡 역학에 미치는 부정적인 영향을 개선하기 위해 사용됩니다. 이 절차는 복부 내용물에 의한 폐 압박을 약화시킵니다. 그러나 연결된 횡격막은 수축되지 않으며 결과적으로 폐혈류에 기여하지 않습니다. 따라서 우리는 횡격막 심박동기를 평가하기 위해 일측 횡격막 마비의 돼지 모델을 개발했습니다. 모델 생성에 대한 단계별 설명을 통해 다른 사람들이 향후 연구를 위해 우리 모델을 복제하고 사용할 수 있습니다. 따라서 이는 이러한 환자의 잠재적 개선을 조사하고 발전시키는 데 기여할 수 있습니다.

일측 횡경막 신경 마비 및 이에 따른 편측 횡경막 마비는 소아 심장 수술의 흔하지 않은 합병증이었으며1 지금도 여전히2 아닙니다. 편측 반횡격막 마비로 인해 사망률, 이환율, 기관 절개율이 증가하고 기계적 환기가 연장됩니다2. 일부는 보수적인 접근 방식을 선호하는 반면3, 다른 일부는 조기 횡경막 접합을 선택했습니다4. 그러나 두 접근법을 비교 평가한 결과 비슷한 성공률이 나타났습니다. 영향을 받은 환자의 60%가 개선되었습니다5. Kaufman과 동료들은 또한 성인의 신경분해 및 비복 신경 이식을 통해 횡격막 신경 재건을 수행했지만6 이 접근법은 분산되어 있었고 크기 제약으로 인해 소아 환자에게 이전하는 것이 불가능했습니다. 횡격막 신경 마비는 선천성 심장 수술의 두 하위 집단에서 특히 관련이 있습니다.

첫 번째 그룹은 폰탄 순환이 있는 어린이로 구성됩니다. 이 환자의 경우 지지 심실 없이 폐혈류가 형성됩니다. 증가된 중심 정맥압은 흡기 동안 횡경막의 흡입 효과에 의해 도움을 받아 폐혈류를 활성화시킵니다. 따라서 폐혈류는 횡격막 마비로 인해 심각한 영향을 받는 Fontan 환자의 횡격막 기능에 따라 달라집니다7. 심장 수술을 받는 신생아는 두 번째 그룹에 속하며 큰 어린이에 비해 횡격막 마비로 더 고통받습니다8. 왜냐하면 신생아의 호흡 역학은 주로 횡경막 기능에 의존하기 때문입니다9.

현재 횡격막 조율에 사용할 수 있는 시스템은 예를 들어 높은 경추 외상10, 선천성 중앙 호흡 저하 증후군11 및 근위축성 측삭 경화증12 이후 양측 용도로 개발되었습니다. 일측 횡경막 신경 손상의 임상 환경에서 문제는 영향을 받은 편측 횡격막을 자극하는 것입니다. 폐쇄 루프라는 의미의 페이싱 시스템은 현재 이 상황에 존재하지 않습니다. 완전히 이식 가능하고 트리거되는 일측 횡경막 심박동기의 전임상 테스트를 용이하게 하기 위해 우리는 수술 후 편측 횡경막 마비의 전임상 대형 동물 모델을 개발하는 것을 목표로 했습니다.

돼지를 수술대 위에 앙와위 자세로 놓았습니다 (그림 1c). 표준 멸균 드레이핑 후 피부(그림 2a)를 유형 10 블레이드를 사용하여 날카롭게 절개했습니다. 흉골이 노출될 때까지 단극 칼(Erbe, Tübingen, Germany)을 사용하여 기본 조직을 절단했습니다(그림 2b). 두 반 다이어프램의 노출을 달성하기 위해 진동 뼈 톱 (518.01, Synthes, Bochum, Germany) (그림 2c)을 사용하여 정중 흉골 절개술을 통해 열었습니다 (그림 2d). 젖은 거즈에 의한 수평 흉막 개방 및 폐 변위 후 가속도계 센서 회로 (Fraunhofer IBMT, Institute for Biomedical Engineering, Sulzbach, Germany) (그림 3a)가 왼쪽 편측 횡경막의 가장 두개골 지점에 위치했습니다 (그림 3b) ). 우리는 5-0 폴리프로필렌 봉합사(Prolene, Ethicon, Nordersted, Germany)를 사용하여 가장자리에 4개의 개별 스티치를 통해 가속도계를 고정했습니다. 3c]. 근전도 기록을 위해 두 개의 후크 전극(Osypka, Rheinfelden, Germany) [Fig. 3d]는 가속도계에서 10mm 떨어진 곳에 배치되었습니다. 후크 전극의 위치는 측면 흉벽에 최대한 가까웠으며(그림 3e), 각 전극에 대해 5-0 폴리프로필렌(Prolene, Ethicon, Norderstedt)의 U-스티치를 사용하여 이를 다이어프램에 고정했습니다(그림 3e). 그림 3f). 왼쪽 편측 횡격막이 완전히 장착된 후, 크기 0 폴리에스테르 섬유 봉합사(Mersilene, Ethicon, Norderstedt, Germany)를 사용하여 개별 스티치로 가속도계 라인과 후크 전극을 흉골절개술 바로 옆 피부에 부착했습니다. 4a].