• Journal of Chest Surgery
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• 제27권9호
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• pp.723-731
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• 1994

We have modified the isolated perfused working rabbit lung model [IPWL] by perfusing the isolated lung with a hollow fiber membrane deoxygenator.For assessment the stored lung was ventilated with FIO2 0.4 and perfused with 37$^{\circ}$C deoxygenated circulating blood at a rate 5ml/kg/min for several hours until lung failure.We chose to compare our developing solution which contained low potassium and pentastarch with the modified Euro-Collins solution .Experiments were divided into four groups[n=6] based on the type of flushing preservation solution and preservation time.The flushed lungs were then preserved into same solution at 8~10$^{\circ}$C with 100% O2 inflated condition for 1 or 20 hours.These following results were obtained.The IPWL model requires only one animal per experiment and allows for the continuous assessment of aerodynamic performance. This should therefore be used as screening test in lung preservation.One hour preservation groups, there were no significant difference in recovery rates of PaO2, PAP and Paw. Survival time in the one hour preservation groups were very significant long in the Group II[LPPS, p<0.01]. Twenty hours preservation groups, there were no significant difference in the recovery rates of PAP and Paw between Group III[m-ECS] and Group IV[NS], but PaO2 was significantly worse at onset of reperfusion in Group III when compared with Group IV [p<0.05]. And also survival time in the 20 hours preservation groups were significant long in the Group IV [p<0.05].

• 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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• 제7권2호
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• pp.145-152
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• 1974

The effect of reticuloendothelial hyperfunction on hypothermic preservation of lung was studied in dogs. In order to evaluate the viability after hemodynamic_ load in preserved isolated lung, observations were made on the rate of increase in weight, degree of edema,compliance and surface activity of lung. The results obtained as follows: l. In the group of activating of the reticuloendothelial system by injection of sodium thiosulfate intravenously before pneumonectomy and infusion of naphthionine through the pulmonary artery before hypothermic preservation of isolated lung the limit of preservation was eight hours whereas four hours in non-treated control group. 2.Therefore the method of activating of the reticuloendothelial system before and after pulmonary resection seems effective in preserving for prolonging the period of preservation of lung by means of inhibition of pulmonary edema. 3. Pulmonary surface activity is expected to be valuable as a method in evaluation of the viability of preserved lung along with compliance and rate of increase in weight of 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.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권3호
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• pp.253-253
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• 1997

가토의 적출폐장보고시험의 모델을 이용하여 폐세척웅액과 폐장보존용액의 온도를 제 1군은 4℃로 제 2군은 10℃로 하여 6시간동안 적출폐장보존후에 재관류시켜 각각의 온도차이에 따른 폐기보존효과를 비교 실험하였으며 각 군은 10례씩으로 하였다. 폐정맥혈액산소분압, 폐포-동맥간 산소분압 차, 폐동 맥압 및 폐혈관저항은제 1군보다제 2군이 재관류동안에 성적이 우수하였으며 기도내압, 폐탄성도및 폐부종의 정도는 두 군간에 통계학적 유의성은 없었다. 결론적으로 가토의 적출폐기 보존온도에 따른 실험에서 10℃의 폐수*용액과 폐기보존온도가 4℃보다 재순환시 폐기능의 회복이 우수하였다.

• 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.

• Journal of Chest Surgery
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• 제27권5호
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• pp.345-352
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• 1994

We have performed left lung transplantation followed by ligation of right pulmonary artery in 14 dogs at the Chest Disease Research Institute, Yonsei University College of Medicine from May 1992 to February 1994. Excised left lung was perfused with 1500cc of 4$^{\circ}$C cold Euro-Collin`s[E-C] solution at a pressure of 30cmH2O through main pulmonary artery and preserved in 4$^{\circ}$C cold E-C solution for one hour. Left lung transplantation were proceeded in order of left atrium, left main bronchus, left pulmonary artery and right pulmonary artery ligation as usual method. The femoral artery and pulmonary artery pressures were monitored for more than 5 hours after the transplantations in 14 dogs. Six recipient dogs had elevated mean pulmonary artery pressure to greater than 30mmHg after the left lung transplantation and ligation of right pulmonary artery. The cause of elevated mean pulmonary artery pressure was due to inadequate preservation resulting in ischemic damage to donor lungs in 3 cases, and inadequate surgical techniques in 3 cases. Two recipient dogs without surgical complications died immediate post-operatively due to hemorrhagic shock. The bleeding focuses were LA anastomotic site in one case and femoral artery puncture site in another case. The remaining 6 recipient dogs showed mean pulmonary arterial pressure less than 30mmHg. However, one dog had spontaneous pneumothorax in post-operative 4 days, and another dog had rejection phenomenon in post-operative 5 days which was confirmed by pathologic findings of extracted transplanted lung. One dog succumbed of severe hemoptysis which was due to lung abscess with pin point stenosis of bronchial anastomosis in post-operative 38 days. In conclusion, elevated mean pulmonary arterial pressure greater than 30mmHg in immediate postoperative period can be due to inadequate preservation of extracted lung or poor surgical techniques. And the two dogs succumbed of hemorrhagic shock even though the mean pulmonary arterial pressure was less than 30mmHg. It is thought that careful preservation of the extracted donor lung in 4oC E-C solution and complete surgical techniques are the most important factors early and late complications.

• 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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• 제29권9호
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• pp.931-939
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• 1996

폐이식의 임상적용에 있어 공여폐의 기능보존 여부가 술후 경과에 결정적인 영향을 미치므로, 이식폐의 채취에서부터 이식까지의 기간동안의 적절한 보존 방법의 개발이 선행되어야되므로, 폐기능 보존에 적절한 용액의 조성을 알아보기위하여 이 실험을 시행하였다. 실험은 세포외액 조성인 Hartmann's solution에 보존한 군을 대조군(1군)으로 하고, 세포내액 조성 인 modified University of Wisconsin solution에 보존한 군(2군), 세포내액과 세포외액 중간형에 여러가지 substrates가 함유된 Kosin solution에 보존한 군(3군)으로 나누어 가토의 적출폐를 대상으로 시행하였다. 폐기능 보존효과를 비교하기 위하여 heart-lung blocs의 중량의 변화, 기도내압, 관류액내의 이산화탄소 분압의 변화를, 폐조직내의 lactate 및 adenosine deaminase의 수치를 측정하였고, 폐조직의 미세구조 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 재관류후 heart-lung bloc의 중량변화는 3군에서 가장 낮았다(P< .05). 2. 기도내압은 1군에서는 재관류후 증가되 었으나, 2, 3군에서는 감소되 었고, 특히 2군에서는 보존전의 기 도내압보다 더 낮았다. 3.재관류동안의 \ulcorner동맥압은 3군에서 가장 낮았고, 2군은 1군보다 더 높았다(P>0.1). 4. 폐조직내에서의 lactate와 ADA치는 3군이 1,2군보다 높았다(P< .05). 5. 관류액내의 이산화탄소 분압의 변화률은 3군이 1,2군보다 약간 높았다. 6.폐조직 미세구조의 변화는전반적얀 폐부종, 간질조직의 확장, 출혈 및 기저막의 이상소견을 보였으나 각 군간의 저명한 차이는 없었다. 결론적으로 modified University of Wisconsin solution과 Kosin solution의 폐기능 보존 효과는 Hartmann's solution 에 비하여 다소 우수한 것으로 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권3호
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• pp.253.1-262
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• 1997

가토의 적출폐장보고시험의 모델을 이용하여 폐세척웅액과 폐장보존용액의 온도를 제 1군은 4$^{\circ}C$로 제 2군은 1$0^{\circ}C$로 하여 6시간동안 적출폐장보존후에 재관류시켜 각각의 온도차이에 따른 폐기보존효과를 비교 실험하였으며 각 군은 10례씩으로 하였다. 폐정맥혈액산소분압, 폐포-동맥간 산소분압 차, 폐동 맥압 및 폐혈관저항은제 1군보다제 2군이 재관류동안에 성적이 우수하였으며 기도내압, 폐탄성도및 폐부종의 정도는 두 군간에 통계학적 유의성은 없었다. 결론적으로 가토의 적출폐기 보존온도에 따른 실험에서 1$0^{\circ}C$의 폐수*용액과 폐기보존온도가 4$^{\circ}C$보다 재순환시 폐기능의 회복이 우수하였다.