Abstract
Background: Electrical breathing pacing has many advantages over mechanical ventilation. However, clinically permanent diaphragmatic pacing has been applied to limited patients and few temporary pacing has been reported. Our purpose is to investigate the feasibility of temporary electrical diaphragm pacing in explothoracotomy canine cases. Methods: Five dogs were studied under the general anesthesia. Left 5th intercostal space was opened. Self designed temporary pacing leads were placed around the left phrenic nerve and connected to the myostimulator. Chest wall was closed after tube insertion with underwater drainage. Millar catheter was introduced to the aorta and right atrium. Swan-Ganz catheter was introduced to the pulmonary artery. When the self respiration was shallow with deep anesthesia, hemodynamic and tidal volume were measured with the stimulator on. Results: Tidal volume increased from 143.3$\pm$51.3 ml to 272.3$\pm$87.4 ml(p=0.004). Right atrial diastolic pressure decreased from 0.7$\pm$4.0 mmHg to -10.5$\pm$4.7 mmHg(p=0.005). Pulmonary arterial diastolic pressure decreased from 6.1+2.5 mmHg to 1.2$\pm$4.8 mmHg(p<0.001). The height of water level in chest tube to show intrathoracic pressure change was from 10.3$\pm$6.7cmH$_{2}$O to 20.0$\pm$5.3 cmH$_{2}$O. Conclusion: Temporary electrical diaphragmatic pacing is a simple method to assist respiration in explothoracotomy canine cases. Self designed pacing lead is implantable and removable. Negative pressure ventilation has favorable effects on the circulatory system. Therefore, clinical application of temporary breathing pacing is feasible in thoracotomy patients to assist cardiorespiratory function.
배경: 전기 자극에 의한 호흡조율장치는 인공호흡기에 비하여 많은 장점이 있으나 임상적으로 제한된 환자에게만 적용이 되어왔고 일시적인 조율장치는 별로 보고가 없는 실정이다. 본 실험의 목적은 일시적 호흡보조장치가 개흉술 환자에서 임상응용이 가능한지를 알고자 동물실험을 하였다. 대상 및 방법: 전신마취 하에 5마리의 개를 대상으로 하였다. 좌측 5번째 늑간을 열고 자체 고안한 일시적 사용 가능한 전극을 좌측 횡격 신경 주위에 설치하고 근자극기에 연결하였다. 흉벽을 봉합하고 흉관을 수면 아래로 배관되게 설치하였다. 대동맥과 우심방에 Millar 카테터를 삽입하고 Swan-Ganz 카테터를 폐동맥에 삽입하였다. 마취가 깊게되어 자기 호흡이 약해진 경우 자극기를 작동하여 혈역학적 변화와 일회호흡량을 관찰하였다. 결과 일회호흡량은 143.3$\pm$51.3ml에서 272.3$\pm$87.4ml(p=0.004)로 증가하였고 우심방 이완기압은 0.7$\pm$4.0mmHg에서 -10.5$\pm$4.7mmHg(p=0.005)로 감소하였다. 폐동맥 이완기압도 6.1$\pm$2.5mmHg에서 1.2$\pm$4.8mmHg(p<0.001)로 감소하였다. 흉강내압의 변화를 알 수 있는 흉관의 물기등 높이는 10.3$\pm$6.7cmH$_{2}$O에서 20.0$\pm$5.3cmH$_{2}$O로 증가하였다. 결론: 일시적인 횡격막 조율장치는 개흉술 예에서 일시적으로 호흡을 보조해주는 간편한 방법이다. 자체 고안한 전극은 삽입 및 제거가 가능하며 이러한 음압을 이용한 호흡보조장치는 혈액순환에도 도움을 준다. 임상적으로 개흉술 환자에서 일시적인 호흡보조장치를 응용하면 호흡 및 순환기에도 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.
