• Journal of Chest Surgery
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• 제33권5호
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• pp.377-384
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• 2000

Background: Numerous studies of safe, long term preservation for lung transplantation have been performed using ex vivo models or in vivo single lung transplantation models. However, a safe preservation time which is applicable for clinical use is difficult to determine. We prepared LPDG solution for lung preservation study. In this study we examined the efficacy of LPDG(low potassium dextran glucose) solution in 24-hour lung preservation by using a sequential bilateral canine lung allotransplant model. Material and Method: Seven bilateral lung transplant procedures were performed using weight-matched pairs(24 to 25kg) of adult mongrel dogs. The donor lungs were flushed with LPDG solution and maintained hyperinflated with 100% oxygen at 1$0^{\circ}C$ for a planned ischemic time of 24 hours for the lung implanted first. After sequential bilateral lung transplantation, dogs were maintained on ventilators for 3 hours: arterial resistance were determined if the recipients hourly after bilateral reperfusion and compared with pretransplant-recipient values, which were used as controls. After 2hours of reperfusion, the chest X-ray, computed tomogram and lung perfusion scan were performed for assessmint of early graft lung function. Pathological examinations for ultrastructural findings of alveolar structure and endothelial structure of pulmonary artery were performed. Result: Five of seven experiments successfully finished the whole assessments after bilateral reperfusion for three hours. Arterial oxygen tension in the recipients was markedly decrased in immediate reperfusion period but gradually recovered after reperfusion for three hours. The pulmonary artery and pulmonary vascular resistance showed singificant elevation(p<0.05 versus control values) but also recovered after reperfusion for three hours(p<0.05 versus immediate period value). The ultrastructural findings of alveolar structure and endothelial structure of pulmonary artery showed reversible mild injury in 24 hours of lung perservation and reperfusion. Conclusion : This study suggests that LPDG solution provides excellent preservation in a canine model in which the dog is completely dependent on the function of the transplanted lung.

• Journal of Chest Surgery
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• 제28권12호
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• pp.1096-1106
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• 1995

We experienced 7 cases of left single lung transplantation in 14 mongrel dogs and analyzed graft lung function by hemodynamics, blood gas analysis, chest X-ray, biopsy and perfusion lung scan. We performed right pulmonary artery cuff[PA cuff for analysis of graft lung function in 3 cases. The donor lungs were flushed with modified Euro-Collins solution[n=3 or low potassium dextran glucose solution[n=4 and preserved for 4 to 5 hours[n=4 or 24 hours[n=3 at 10o C and implanted to the dogs with similar weight . Assessment of left graft lung was done by occluding the right pulmonary artery for 10 minutes using PA cuff. Assessment for graft lung function was done immediately after an operation and after 3 days, 7days and 3 weeks postoperatively. Four dogs survived for 3days, 7days[2 cases and 3 weeks respectively. Other three dogs expired within 3 hours of reperfusion. Immediate perfusion scans of left lung in four survived dogs after reperfusion were 42.1%, 36% , 11% and 5.9% respectively, and another dog with 4.8% perfusion to left lung was dead due to left atrial thrombi after 3 hours reperfusion. In one case among three acute rejections follow-up perfusion scan was done on 3rd and 11th postoperative day and the result decreased from 36% perfusion immediate postoperatively to 21% and 15% respectively. Three expired dogs postoperatively couldn`t tolerate occlusion of right pulmonary artery with above 40 mmHg of mean pulmonary artery pressure. On the other hand, three survival dogs postoperatively tolerated occlusion of right pulmonay artery with less than 30 mmHg of mean pulmonary artery pressure. and one dog couldn`t tolerate same procedure immediate postopertively but in 2 hours reperfusion later tolerated with 29 mmHg of mean pulmonary artery pressure.In conclusion we couldn`t compare the effect of two flushing solutions but low potassium dextran glucose solution showed relatively safe preservation effect in cases with preservation of more than 20 hours. Also canine left single lung transplantation model with PA cuff indicated useful method for the assessment of graft lung function with effect of lung preservation.

• 대한흉부심장혈관외과학회:학술대회논문집
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• 대한흉부외과학회 1993년도 제25차년차학술대회 및 총회
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• pp.95-95
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• 1993

• 대한핵의학회지
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• 제31권3호
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• pp.365-371
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• 1997

The aim of this study is to evaluate the efficiency of the pulmonary perfusion scan(Pp scan) in the experimental animal single lung transplantation. Eight left lung transplanted mongrel dogs were included in this study. The serial Pp scan with 111MBq $^{99m}TC-MAA$ were done at the periods of immediate postoperative period, POD 3 days, and POD 10-14 days and finally autopsy was done in each cases. The transplanted lung perfusion was analysed as a percentage radioactivity of trans planted/native lung(T/N) ratio. The Pp scan of a donor mongrel dog was used as a reference(left/right lung (T/N) ratio 85.2%). The average T/N ratio of all cases on immediate postoperative state(reperfusion injury) : 19.2%, three acute rejections. 12.6%, three bronchial dehiscences 6.1% and two pulmonary thromboses : 2.0%. Two cases showed moderate improvement of reperfusion injury as increasing the T/N ratio in POD 3 days Pp scan. The T/N ratio showed sequentially decreased in six cases. As a conclusion, the Pp scan could be a non-invasive method in the evaluation of the experimental one-lung transplanted mongrel dog.

• Journal of Chest Surgery
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• 제25권3호
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• pp.220-231
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• 1992

We have performed 28 single lung transplantation in mongrel dogs transplanting the left lung exclusively from November 1989 to September 1991, in the department of thoracic surgery of Seoul National University Hospital. In the donor dogs, the main pulmonary artery was divided proximal to its bifurcation, and the left atrium was incised freeing the left veins with a generous atrial cuff. We used cold saline in the first 7 transplantations and Euro-Collins or modified Euro-Collins solution in the remaining 17 transplantations as a lung preservatives. The bronchus was divided at two cartilage rings proximal to the upper lobe bronchus take off. In the recipient procedure, we used a Fogarty catheter as a bronchus block. Left atrial anastomosis was performed first using 5-O prolene and the pulmonary artery was anastomosed using 6-O prolene. The bronchus was anastomosed next with 4-O vicryl interruptedly and covered with a greater omentum which had been prepared previously. All dogs received cyclosporin A and azathioprine as immunosuppressants and were divided into two group. In the 10 Group I dogs, they survived within 6 days, mean survival time was 66.8$\pm$53.4 hours. In remainder 14 Group lI dogs, they survived above 6 days, mean survival time was 9. 5$\pm$5.6 days. The cause of death were as follows: 2 cases of sacrifice, 2 cases of respiratory insufficiency during operation, 2 cases of arrhythmia immediate postoperatively, 2 cases of bleeding, others in Group I, and 6 cases of sacrifice, 4 cases of sepsis, 3 cases of bleeding, others in Group lI. Results of bronchoscopic findings were obstruction above 50% in 12 cases of 16 performance cases within 5th day. Early chest radiologic haziness were showed, and total lung perfusion defect was frequently showed in both group within 7th day. Main autopsy findings were left atrial and pulmonary arterial thrombi and bronchial obstruction The major histologic findings of Group I were pleural exudate, hemorrhagic infarct, pulmonary congestion, and interesting histologic findings of Group II were 3 cases of perivascular or peribronchial lymphocyte infiltration, 3 cases of hemorrhage infarct, 2 cases of interstitial pneumonitis. The structual change of bronchioles, suggesting bronchiolitis obliterans was not observed due to improper preparation of proximal pulmonary tissue and short term survival times.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권10호
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• pp.949-960
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• 1997

연구배경. 폐이식 분야에서 이식받아야 할 공여폐의 부족은 많은 문제점으로 되어 있다. 따라서 이상적인 폐관류-보존액인 세포내액성 용액이나 세포외액성 용액의 개발을 위하여 안전하고 장기간의 폐보존이 가능 한 많은 동물실험 연구가 시행되어 지고 있다. 연구자들은 세포외액성 용액인 LPDG용액을 이용하여 20시간 이상 폐보존의 효과를 연구하기 위하여 대조군으로 세포내액성 용액인 modified Euro-Collins(MEQ용액을 사 용하였다. 방법. 실험은 평균 20 Kg 이상의 한국산 잡종견 34마리를 구하여 17마리씩 공여견과 수용 견으로 암수 구 분없이 나누어 LPDG-꽁액군이 9례 MEC용액군이 8례로써 좌측 일측폐이식술을 시행하였다. 공여폐의 보존은 1$0^{\circ}C$에서 20시간 이상 저장하였으며 각 폐관류-보존용액에 prostaglandinEl(PGEI)을 공여폐획득시에 례동맥을 통해 주입하였다. 이식폐기능의 평가는 이식폐의 재관류후에 30분, 1시간, 2시간후 그리고 술후 3일째와 7일 째 폐동맥 clef를 이용하여 혈역동학적 검사와 동맥혈액가스분석을 시행하였다. 또한 재관류 3시간후와 술후 3일, 7일째에 단순흉부 X-선 촬영, 전산화 흉부 단층촬영 및 99mTc폐관류 스캔\ulcorner 실시하였다. 전 례에서 부검 을 실시하여 병리조직학적 소견을 얻었으며 20시간 이상 폐보존후에 각 용액별 전자현미경적 폐포구조와 폐 동맥내피세포의 소견을 비교하여 보았다. 결과 이식폐의 동맥혈가스분석에서 동맥혈산소분압은 두 용액 모두에서 재관류직후 현저히 감소되었으나 재관류 2시간까지 서서히 회복이 되었으며 이는 LPDG군에서 더 증가되었으나 통계학적 의의는 없었다. 재 관류 1시간후 MEC군이 LPDG군보다 평균폐동맥압이 상승하였고(p<0.05) 재관류 1시간과 2시간에서 LPDG군 이 심박출량이 더 높았다똘<0.05). 그리고 케혈관저항도는 양군 모두 재관류 2시간까지는 감소되거나 큰 변 화가 없다가 3일과 7일까지 점차 상승되었다. 전산화 흉부단층촬영에서 LPDG군이 MEC군보다 폐음영이 재 관류직후와 술후 3일, 7일째에 비교적 나쁘게 나왔으며 폐관류 스캔에서는 재관류직후, 3일후 및 7일후에서 LPDG군이 상대적으로 높게 나왔으나 전반적으로 감소되었으며 통계적 유의성은 얼었다. 병리조직검사에서 양 군모두 82%에서 이식폐의 폐렴소견이 있었고 MEC에서 8례에서 염증소견과 그중 5례는 이식폐치 부전소 견을 보였으며 20시간 이상 폐보존후 \ulcorner자현미경검사에서 양군에서 경증의 폐동맥내피세포의 부종과 불규칙 한 돌출이 관찰되었다. 내피세포의 불규칙한 돌출은 MEC군에서 더 심하게 관찰되었다. 결론: 두 용액 모두에서 재관류직후 폐기능은 급격히 감소하였으나 2시간까지 LPDG용액은 MEC용액보다 비교적 나은 회복을 보였고 재관류 3일과 7일의 폐기능 평가에서 두 용액 모두에서 폐기능의 점차적 소실을 보였으며 이는 병리조직검사에서 보듯이 폐혐에 의한 외적인 요소라고 생각되며 따라서 LPDG용액은 허혈재관류손상 방지 및 급성폐렴 등 염증을 잘 관리한다면 20시간 이상 LPDG용액의 안전한 폐보존의 가능성 을 얻을 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권4호
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• pp.512-522
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• 1999

연구배경: 공여폐에 관류 후 보존 과정에서 야기될 수 있는 형태학적 변화와 재관류를 시행한 후 초래될 수 있는 폐조직의 변화를 광학 및 전자현미경으로 검색하여 폐이식 전후 과정에서 초래될 수 있는 폐 손상의 형태화적 변화를 관찰하고자 본 연구를 실시하였다. 방 법: 실험 재료로는 한국산 성견 46마리를 사용하여 공여견과 수용견으로 나눈다음 공여견에서 폐관류, 폐보존 및 재관류 과정 후 폐조직을 각각 채취하여 형태학적 검색을 하였다. 결 과: 광학현미경 소견에서 폐관류에 의한 조직손상은 매우 경미하였다. 전자현미경 소견에서 폐포 모세혈관은 불규칙하고, 혈관 내피세포에 종창은 뚜렷하지 않았다. 폐보존 후에는 광학현미경 소견에서 폐포허탈과 경화가 폐관류 군에 비하여 더욱 뚜렷하게 보였고 부분적으로 폐간질 부위가 비후 되었다. 전자현미경 소견에서 폐포 허탈이 뚜렷하면서 I 형 폐포상피세포의 종창 및 파괴와 파괴산물이 폐포내로 유리되었고, 대식세포의 탐식이 현저하였다. 폐포 모세혈관 내피세포는 종창, 수포형성 및 혈관 내로 촉각모양 돌기를 관찰할 수 있었다. 재관류후 광학현미경 관찰에서 폐실질의 허탈과 경화가 뚜렷하여 저배율에서 쉽게 볼 수 있었고 폐포 구조의 심한 변형과 폐간질 조직의 비후가 현저하였다. 전자현미경 소견에서 I 형 폐포상피세포는 종창, 수포형성 및 파괴를 보였고 폐포 내로 파괴산물이 자주 보였다. II 형 상피세포의 세포질 내에는 다층판체의 수가 감소하고 내용물은 비어 있었다. 폐포모세혈관들은 그 형태가 매우 불규칙하였으며 내피세포에서 다수의 수포형성과 종창을 보였고, 혈관 내에는 파괴산물과 촉각모양 돌기가 뚜렷하게 보였다. 폐간질 부위는 종창으로 미만성 비후를 보였다. LPDG용액에 VP와 PGE1을 함께 사용한 군에서는 폐조직의 변화가 정미하였으나 MEC 용액에 VP와 PGE1을 사용한 군에서는 폐포 상피세포와 폐포 모세혈관 내피세포의 변화가 보다 현저하였다. 결 론: 이상의 실험 결과를 토대로 관류에 의한 폐조직 변화는 경미하였고, 보존 후에는 관류군에 비해서 폐조직 손상이 더욱 뚜렷하였다. 채관류 후에는 관류 및 보존 과정보다 훨씬 심한 형태학적 변화를 보였는데 이들 변화는 급성 폐손상의 초기 병변에 해당되었다. 따라서 공여폐에 사용할 적절한 보존액 개발과 함께 보존 및 재관류과정에서 초래되는 조직 손상을 최소화하는 기술 개발이 폐이식의 성공률을 높이는 데 중요한 요소가 될 것으로 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권5호
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• pp.413-421
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• 1999

배경: 폐장의 허혈-재관류 손상은 폐이식에서 발생하는 조기 이식장기 실패의 주요 원인의 하나로 알려져 있다. 최근 갑상선 호르몬의 활성형인 삼요드티로닌 (T3)이 심장을 비롯한 여러 장기의 허혈 손상을 줄여주는 효과가 있음을 시사하는 보고가 있다. 본 연구에서는 이러한 T3의 허혈-재관류 손상에 대한 효과가 폐장의 허혈 손상에도 효과가 있을 것으로 기대하고 덱스트란을 주성분으로 하는 세포외액성 폐보존액에 T3를 추가한 새로운 폐보존액을 제조하여 그 효과를 검증하고자 하였다. 대상 및 방법: 12마리의 황견을 6마리씩 두 군으로 나누어 제 1군에서는 새로 개발한 폐보존액을 사용하고, 제 2군에서는 유로콜린스 용액을 사용하여 폐를 적출 하였다. 적출한 폐장은 각각의 보존액에 담그어 섭씨 4도에서 20시간 보관한 후, 각 군에 6마리씩 총 12례의 좌측 폐이식을 시행하였다. 이식된 좌측폐만의 기능을 관찰하기 위해서 폐이식 후 재관류를 15분시킨 후에 우측 주폐동맥과 우측 주기관지를 결찰하고, 2시간 동안 혈역학적 변수와 가스분석을 시행하고, 측정이 종료된 후 바로 희생하여 폐조직 일부를 떼어내어 조직검사와 수분 함량 및 MDA양을 측정 비교하였다. 결과: 동맥혈 산소분압은 제 1군에서 재관류 후 60분, 90분 120분에 각각 147$\pm$25 mmHg, 148$\pm$22 mmHg, 159$\pm$21 mmHg, 제 2군에서는 각각 133$\pm$26 mmHg, 132$\pm$29 mmHg, 135$\pm$30 mmHg로 제 1군에서 조금 높은 경향을 보였으나 통계적으로 유의성은 없었다. 각 시간에서의 최대 흡기압은 제 1군에서 14.0$\pm$0.5 cmH2O, 14.2$\pm$0.6 cmH2O, 15.7$\pm$0.8 cmH2O, 제 2군에서는 17.8$\pm$2.0 cmH2O, 18.0$\pm$1.9 cmH2O, 19.3$\pm$2.7 cmH2O으로 제 1군에서 조금 낮은 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 동맥혈 이산화탄소 분압은 제 1군에서 각 시간에 27.9$\pm$2.2 mmHg, 27.7$\pm$2.4 mmHg, 28.0$\pm$3.0 mmHg, 제 2군에서는 36.8$\pm$6.0 mmHg, 43.2$\pm$8.1 mmHg, 53.1$\pm$17.4 mmHg로 제 1군에서 유의하게 낮았다 (p<0.05). 폐혈관 저항 및 조직 MDA양은 두 군간에 유의한 차이가 없었다. 폐 조직 수분 함량은 제 1군에서 유의하게 낮았고, 조직학 검사상 폐조직 손상의 정도도 제 1군에서 적었다. 결론: 이상의 결과에서 T3를 포함한 새로 개발한 폐보존액이 유로콜린스 용액과 비교하여 폐보존능이 우수함을 확인할 수 있었고, 이는 T3가 폐이식시 폐장의 효과적 보존에 유용한 역할을 함을 시사하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권7호
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• pp.637-647
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• 1999

배경: 여러 장기의 생체 내 혹은 생체 외 실험에서 삼요드티로닌(triiodothyronine; T3)이 장기의 허혈-재관류 손상을 줄이는 효과가 있을 것으로 보고되고 있다. 이 연구에서는 삼요드티로닌을 투여하여 폐장 이식 초기 에 이식 실패의 가장 중요한 원인인 폐장 허혈-재관류 손상을 줄일 수 있을 것으로 가정하고 폐 허혈-재관류 손상을 평가할 수 있는 동물 실험 모델을 통하여 이를 증명하고자 하였다. 대상 및 방법: 체중 15~20 kg의 잡견 16마리를 무작위로 두 군으로 나눈 뒤, 대조군인 A군에는 식염 수를 정맥 주사하고 실험군인 B군에는 일측 폐 허혈 유발 전에 삼요드티로닌 $3.6\mu$g/kg을 정맥 주사하였으며 주사량 (ml)은 두 군에서 같게 하였다. 좌측 폐문부를 차단하여 좌측 폐 허혈을 100분간 유발시킨 후 재관류시켰고, 재관류 후 4시간 동안 우측 폐문부를 간헐적으로 차단하면서 좌측 폐의 가스 교환능, 혈역학적 변수, 호흡 역학적 변수를 측정하였다. 실 험 종료 후 폐 조직 일부를 생검하여 폐 조직 수분 함량, 지방 산화물(malonedialdehide; MDA)과 조직 내 ATP양을 측정하고, 광학 현미경 소견을 관찰하였다. 결과: 동맥혈 산소 분압은 두 군에서 모두 재관류 30분에 감소하였다가 서서히 회복하는 양상을 보였으며 재관류 30분에 A군은 $125\pm34$ mmHg, B군은 $252\pm44$ mmHg, 실험을 종료한 4시간에 A군은 $178\pm42$ mmHg, B군은 $330\pm37$ mmHg으로 전 과정을 통해 실험군인 B군에서 내내 높았다(p<0.05). 동맥혈 이산화탄소 분압, 폐혈관 저항, 기관내압 및 폐 탄성도 등 호흡 역학적 변수, 그리고 폐 조직 수분 함량은 두 군간에 차이가 없었다. 조직 내 MDA양은 A군$(0.53\pm0.05mu$M)에 비해 B군$(0.40\pm0.04\mu$M)에서 낮았다 (p<0.05). ATP양은 A군에서$0.48\pm0.07\mu$M/g, B군에서 $0.69\pm0.07\mu$M/g으로 B군에서 높았다(p<0.05). 폐 생검 조직의 광학 현미경 소견은 혈관 주위 호중구 침윤, 모세 혈관 출혈과 간질 내 울혈 등이 관찰되었고 두 군간의 차이는 없었다. 결론: 이상의 결과에서 삼요드티로닌이 폐장의 허혈-재관류 손상 후 산소 교환능을 개선시키고, 조직 내 지방 산화물의 생성을 줄이며 조직 ATP를 증가시킴으로써 이식폐 보존에 유용하게 이용될 수 있음을 입증하였다.