• 제목/요약/키워드: bioprosthesis

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돼지-염소 이종이식모델에서 냉동 및 무세포화 혈관이식편의 조직학적 비교분석 (Histological Comparison of Vascular Grafts in a Pig to Goat Xenotransplantation Model)

  • 양지혁;성기익;김원곤
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제39권6호
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    • pp.427-433
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    • 2006
  • 배경: 현재까지 개발된 인조혈관들은 소구경 혈관에서는 개통성을 유지하기 어려워 사용에 제한이 따른다. 이에 저자는 이종혈관이식편이 소구경 혈관을 대신할 수 있는지 시험하고자 돼지의 혈관을 채취하여 냉동보관과 무세포화의 두 가지 방법으로 전처치한 뒤 이를 염소에게 이식하고 일정기간 동안 그 변화를 비교 분석하였다. 대상 및 방법: 돼지의 양측 경동맥을 적출한 뒤 하나는 바로 조직 보관액에 담아 냉동 보관하였고 하나는 NaCl-SDS 용액을 이용하여 무세포화(acellularization)한 뒤 냉동 보관하였다. 동일한 염소의 양측 경동맥에 냉동보관만 했던 이식편과 무세포화한 이식편을 각각 삽입하였다. 3마리의 염소에게 이를 시행하였고 술 후 각각 1, 3, 6개월째에 이식편을 적출하였다. 관찰기간 동안 주기적으로 초음파검사를 시행하여 개통성 여부를 확인하였으며, 이식 편의 적출 후에는 육안소견 및 광학현미경 소견을 비교 분석하였다. 결과: 3마리 실험동물 모두 혈전색전증과 같은 별다른 문제없이 예정된 적출시기까지 생존하였다. 초음파검사상 모든 혈관이식편에서 관찰기간 동안 우수한 개통성을 보였다. 육안소견상 이식편의 내강에서는 혈전의 생성없이 매끈한 표면을 관찰할 수 있었다. 현미경 검사상 6개월째의 혈관이식편에서 세포가 재구성되고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이식 후 초기였을 때 무세포화이식편보다 단순 냉동이식편에서 염증반응이 활발한 것으로 보였으나 유의한 거부반응의 증거는 관찰되지 않았다. 결론: 돼지-염소간의 이종이식모델에서 단순 냉동혈관이식편과 무세포화혈관이식편 사이에 이식 후 6개월까지는 임상적인 차이를 야기하지 않았다. 이는 동일한 모델의 혈관이식에 있어 무세포화의 과정을 생략할 수 있다는 가능성 때문에 고무적인 결과라 할 수 있으나, 관찰기간이 비교적 짧고, 실험동물의 수가 많지 않아 향후 추가적인 연구가 뒷받침되어야 하리라 생각된다.

흰쥐에서 RGDS tetrapeptide가 소 심낭 이식절편의 피하이식 후 석회화에 미치는 영향 (The Effects of RGDS Tetrapeptide on the Calcification of the Bovine Pericardium Transplanted Subcutaneously in Rats)

  • 진웅;이주현;김치경;이선희
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제35권2호
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    • pp.94-101
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    • 2002
  • 배경: 모든 조직판막은 면역학적인 불활성화 및 내구성 강화를 위하여 이식 전 터치를 필요로 한다. 그러나 조직 판막은 이식 후 점차적인 석회화 과정을 보이며, 결국 판막의 기능을 상실하게 된다. 최근 석회화 과정의 병리기전에 관한 연구에서는 이식된 조직판막의 석회화 부위에서 정상 골성석회화에 관련하는 결합단백이 검출되기에 이르렀다. 본 실험은 이러한 결합단백의 공통 결합부인 RGD(Arg-Gly-Asp)를 갖는 RGDStetrapeptide를 이식 전 조직에 처치하여 이식 후 숙주의 골성석회화 관련 결합단백의 결합을 억제하는 것이 석회화과정에 영향을 줄 수 있는가를 확인하기 위하여 계획되었다. 대상 및 방법: 실험은 소 심낭을 0.6%글루타알데하이드에 처치한 후 이를 작은 절편으로 나누어 1군은 생리식염수에서 60분간 처리, 2 군은 RGDS와 같은 분자량을 갖는 0.5% GRSD tetrapeptide에서 60분간 처리, 3군은 0.5% RGDS에서 30분간 처리, 4군은 0.5% RGDS에서 60분간 처리, 5군은 0.5% RGDS에서 120분간 처리하였다. 이렇게 처리된 소 심낭절편을 흰쥐의 복부 피하에 이식하였으며, 30일 후 채취하여 방사선 검사와 생화학적 검사 및 조직학적 검사를 시행하여 이식절편의 석회화 정도를 판정하였다. 결과: 이식절편을 방사선 촬영 후, 측정한 음영도는 3, 4, 5군에서 48.00$\pm$3.57, 43.67$\pm$2.31, 42.58$\pm$2.47로 1, 2군의 68.42$\pm$3.06, 64.25+5.58과 통계학적인 차이를 보였다(p<7.05). 1군과 2군간의 유의한 차이는 없었다(p=0.105). 생화학적 검사에서 이식절편의 칼슘 총량은 1군 33.09$\pm$6.59mg, 2군 28.12+5.5mg,, 3군 25.42+7.67mg,, 4군 20.51$\pm$5.11mg, 5군 15.43$\pm$4.25mg을 보여, 5군이 1, 2, 3군에 비하여 통계적으로 유의하게 석회화 정도가 감소되어 있었다(<0.05). 1군과 2군간에 유의한 차이는 없었다(p=0.388). 조직학적 검사에서는 1, 2군에서 현저한 칼슘침착을 확인할 수 있었으며 3, 4군은 적은 양의 칼슘침착을 보여주는 반면, 5군에서는 뚜렷할 칼슘 침착 부를 확인할 수 없었다. 결론: 이상의 결과에서 이식 전 RGDS tetrapeptide를 처치하는 것이 흰쥐의 똑부 피하에 이식된 소 심낭절편의 석회화를 억제하는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

소의 심낭 고정에서 용매 처치, 무세포화 혹은 항독성화 처치가 조직의 장력 및 신장도에 미치는 영향 (Effects on Tensile Strength and Elasticity after Treatment with Glutaraldehyde, Solvent, Decellularization and Detoxification in Fresh Bovine Pericardium)

  • 장우성;김용진;김수환
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제43권1호
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    • pp.1-10
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    • 2010
  • 배경: 심장 혈관계 수술에서 인공 조직 보철편은 주로 소나 돼지 판막, 심낭의 글루타알데하이드 고정 방법을 사용하고 있으나 중장기적으로 이식편의 석회화 및 물리-기계적인 결함이 문제시 되고 있다. 이 중 본 연구에서는 소의 심낭에 글루타알데하이드 고정, 용매, 무세포화, 항독성화 처리가 조직의 물리-기계적 장력 및 신장도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 아무런 처리를 하지 않은 신선한 소의 심낭과 여러 방법의 글루타알데하이드 고정 및 용매 첨가 그룹, 무세포화 그룹, 항독성화 처리 그룹 등으로 나누어 각 조직의 물리-기계적 장력 및 신장도 검사를 시행하였다. 심낭을 30도 각도로 달리하여 얻어낸 6가지 방향에 대하여 폭 5 mm에 대한 인장 강도를 구하여 장력을 측정하였고, 양방향으로 늘려 끊어지는 시점에서의 길이를 측정하여 늘어난 정도를 구하여 신장도를 측정하였다. 결과: 1) 상용 농도의 글루타알데하이드 고정시 장력이 감소하며(n=83, $MPa=11.47{\pm}5.40$, p=0.006) 용매를 첨가하였을 때 장력의 변화는 관찰되지 않았다. 신장도는 글루타알데하이드 고정시 늘어났으며(n=83, strain $(%)=24.55{\pm}9.81$, p=0.00), 용매 첨가시 신장도의 변화는 관찰되지 않았다. 2) 무세포화 처리시 대부분의 장력은 감소하는 경향을 보였으며(p>0.05) 장기간 저농도 용액 처리, 고농도의 세정용매 처리시 장력의 감소가 통계적으로 유의했으며(p=0.01, p=0.00), 신장도는 늘어나는 경향을 보였다. 3) 항독성화 처리 시 장력 및 신장도에 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 소의 심낭에 글루타알데하이드 고정, 용매, 항독성화 처리 후에는 장력 손실이 관찰되지 않으며 신장도는 증가하는 경향을 보였다. 무세포화에 따른 장력의 손실이 뚜렷하였으나 저 농도 세정제 사용과 고농도 용액처리를 보강한 무세포화 처리에서는 장력의 손실이 향상되었다. 계속해서 더 나은 이식 보철편개발을 위한 다양한 용매의 연구 개발이 필요하다.

데이터베이스 프로그램에 기반한 심장판막 치환수술 환자의 레지스트리 확립 및 위험인자 분석 (Establishment of Valve Replacement Registry and Risk Factor Analysis Based on Database Application Program)

  • 김경환;이재익;임청;안혁
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제35권3호
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    • pp.209-216
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    • 2002
  • 배경: 심장 판막증은 국내에서 아직까지 가장 많은 유병률을 보이는 중요 심장질환이다. 1958년 이후 1999년까지 한국에서는 총 94,586례의 개심술이 시행되었으며 그중 36,247례가 성인심장질환이었고 그중 20,704례는 판막질환이었다. 그러나 제대로 된 데이터베이스가 구축되어 있지 않아 많은 자료들을 효과적으로 활용하지 못하고 있어 저자들은 판막레지스트리를 확립하고 활용할 수 있는 시스템을 구축하고자 하였다. 대상 및 방법: 마이크로소프트 악세스를 이용하여 데이터베이스 프로그램을 개발하였다. 이는 관계형 구조를 갖는 비교적 작고 간결한 프로그램으로 그 사용자환경이 쉽고 효율적으로 구성되어 있으며 각종 질의와 보고서 기능 등을 이용하여 사용자가 원하는 자료를 쉽고 빠르게 추출해 낼 수 있는 장점이 있다. 결과: 서울대학교병원 흉부외과에서는 1968년부터 1999년까지 약 3000여명의 환자에 대하여 판막치환술을 시행하였으며 여기에 사용된 총 판막의 수는 약 3700 개였다. 삽입된 판막을 부위별로 살펴보면 승모판막 1600명, 대동맥판막 584명, 삼첨판막 76명 등이었으며, 700여명에서 2개이상의 판막을 치환하였다 전체 판막환자의 약 46%인 1280여명이 조직판막을 치환 받았으며, 54%인 약 1500여명이 금속판막을 치환 받았다. 약 16%인 460여명이 판막재치환술을 시행받았으며 해마다 약 40여명 전후에서 시행되고 있다. 결론: 저자들은 판막레지스트리를 확립하기 위한 데이터베이스 프로그램을 성공적으로 개발하였으며 이는 향후 연구활동과 보건의료분야의 발전에 효과적으로 활용될 수 있다.

글루타르알데하이드 고정 돼지 심낭에서 Ethanol, L-lysine, $NaBH_4$ 병합 처치시 상승효과 (Synchronized Synergism Using Ethanol, L-lysine and $NaBH_4$ Glutaraldehyde Treated Porcine Pericardium)

  • 김관창;김용진;김수환;최승화
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제42권6호
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    • pp.685-695
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    • 2009
  • 배경: 이종조직의 석회화는 기존에 사용된 돼지 판막이나 소 심낭을 이용한 생체 인공조직의 임상 실패의 주된 원인으로 알려져 있다. 최근에 항석회화 효과를 높이고자 기전이 다른 여러 처치를 병합하는 시도들이 보고되고 있다. 본 연구에서는 작용기전이 다른 ethanol, L-lysine, $NaBH_4$을 병합 처리하였을 때 예상되는 상승 효과를 석회화와 조직의 신축력(elasticity)을 통해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 0.625% Glutaraldehyde ($4^{\circ}C$에서 2일, 상온에서 7일간)고정한 돼지 심낭을 80% Ethanol (상온에서 1일), 혹은 0.1 M L-lysine ($37^{\circ}C$에서 2일), 혹은 0.1 M $NaBH_4$ (상온에서 2일)로 처리 한 후 각각의 두께(thickness)와 장력(tensile strength)을 측정하였다. 각각의 항석회화 처리한 돼지심낭을 생후 3주된 쥐의 피하조직에 이식하고 8주 뒤 칼슘을 정량하고 조직학적 소견을 관찰하였다. 결과: 0.625% glutaraldehyde 고정만 시행한 군($51.2{\pm}8.5$ ug/mg)과 비교하여 80% Ethanol 처리한 군($13.6{\pm}10.0$ ug/mg, p=0.008)과, L-lysine 처리한 군($15.3{\pm}1.0$ ug/mg, p=0.002), 그리고 80% Ethanol과 L-lysine 처리한 군($16.1{\pm}11.1$ ug/mg, p=0.012)은 통계적으로 의미 있게 칼슘의 침착량이 적었지만, $NaBH_4$만 처리한 군($65.7{\pm}61.8$ ug/mg, p=0.653)과 80% Ethanol, L-lysme, $NaBH_4$로 모두 처리한 군($92.9{\pm}58.3$ ug/mg, p=0.288)은 칼슘의 침착량이 더 많았다. 80% Ethanol과 L-lysine으로 처리한 군과 80% Ethanol, L-lysine, $NaBH_4$로 모두 처리한 군의 장력/두께 비율(tensile strength/thickness ratio)은 각각 $7.60{\pm}1.55$, $7.47{\pm}1.85$로 glutaraldehyde 고정만 시행한 군의 $4.75{\pm}1.88$보다 증가되어 있는 경향을 보였다(p=0.76, p=0.33). 결론: Ethanol과 L-lysine을 돼지심낭에 병합처치 하였을 때, Ethanol과 L-lysine을 단독처치 하였을 때와 비교하여, 비슷한 항석회화 효과와 조직의 신축력을 증가시키는 경향을 보였지만 병합처치에 의한 상승효과를 확인하지는 못하였다. $NaBH_4$는 단독처치 혹은 병합처치하였을 때 모두 석회화를 증가시키는 경향을 보였다.

돼지의 심낭, 판막을 이용한 이종이식 보철편의 개발(고정 방법에 따른 조직학적 분석) (Development of Porcine Pericardial Heterograft for Clinical Application (Microscopic Analysis of Various Fixation Methods))

  • 김관창;최창휴;이창하;이철;오삼세;박성식;김웅한;김경환;김용진
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제41권3호
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    • pp.295-304
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    • 2008
  • 배경: 지금까지 심장 및 혈관 등의 결손을 교정하기 위하여 자기 조직이 아닌 다른 보철편의 필요가 증가함에 따라, 그에 따른 다양한 대체제가 연구 개발되고 있으며, 임상에서 실제로 흔히 이용되고 있다. 본 연구는 새로운 조직의 처리방법을 개발하기 위하여 이미 상용화되고 있는 기존의 일부 이종이식 보철편들과, 여러 가지 조건들에서 제조되는 이종조직인 돼지 심낭과 대동맥, 페동맥판막 등의 보철편들의 임상적용 전에 각종 고정, 처리 방법에 따른 이종조직의 조직학적 변성이나 변화의 가능성을, 물리적, 구조적, 기능적 치적의 상태를 분석하기 위하여 광학 현미경 및 전자 현미경 소견을 통하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1) 0.625% glutaraldehyde용액에 고정 전과 고정 후의 돼지 심낭과 대동맥, 폐동맥판막, 사람의 심낭, 그리고 상용화되고 있는 기존의 이종이식 보철편들과 광학 및 전자현미경으로 비교관찰 하였다. 2) 돼지 심낭과 대동맥, 페동맥판막을 0.625% glutaraldehyde 고정 전과 고정 후에 80% Ethanol 처리한 군과, sodium dodecylsulfate (SDS) 을 이용하여 무세포화 처리만 시행한 군, 무세포화과정 후에 0.625% glutaraldehyde 고정한 군, 80% ethanol 처리 후 다시 무세포화과정을 한 후 0.625% glutaraldehyde 고정한 군, 무세포화한 후 다시 ethanol 처리 후 다시 0.625% glutaraldehyde 고정한 군으로 나누어 각각을 광학 및 전자현미경으로 관찰하였다 결과: 1) 돼지 심낭은 장막 층(serosal layer), 섬유층(fibrosa), 심외막 결합조직(epicardial connective tissue)로 이루어져 있었으며, 여러 가지 처치 후에도 모두 콜라겐 섬유는 잘 유지되고 있었다. 하지만 무세포화만 시행하거나 먼저 무세포화 처리한 군의 콜라겐구조는 다른 군에 비해 느슨하게 연결된(loosely condensed) 양상이었다. 기존의 소나 돼지의 심낭으로 만들어진 Shelhign, Biocor, Supple Peri-guard 등의 제품들의 콜라겐 섬유는 비교적 잘 유지되고 있었다. 2) 돼지 대동맥, 폐동맥 판막은 섬유판(lamina fibrosa), 해면질판(lamina spongiosa), 심실판(lamina ventricularis) 세층으로 이루어져 있었으며 이 판막들은 여러 가지 처치 후에도 모두 세층과 콜라겐 섬유는 잘 유지되고 있었다. 하지만 무세포화만 시행하거나 민저 처리한 군은 신낭에서 처럼 콜라겐구조는 다른 군에 비해 약간 느슨하게 연결된(loosely condensed) 양상이었다. 돼지 대동맥판막으로 만들어진 Carpentier Edwards, Medtronics, Shelhigh, Biocor의 다른 제품들도 세 개의 층은 잘 유지되었고 콜라겐도 잘 유지되고 있었다. 결론: 이종이식 돼지심낭과 대동맥 판막, 폐동맥 판막 보철편은 여러 조건하의 고정 방법들에 따라 광학 및 전자 현미경적 구조의 확연한 차이를 보이지 않아, Glutaraldehyde를 이용한 각종 조직 처리과정 중 조직손상에 의한 구조적, 기계적손실은 없는 것으로 생각되며, sodium dodecylsulfate (SDS)을 이용하여 무세포화 처리를 시행한 경우 대부분의 보철편에서 콜라겐 조직의 미세한 변성이나 분해(degradation)가 광학 및 전자현미경에서 관찰되어, 무세포화의 처리방법이나 조건의 적절화가 필요한 것으로 생각되었다.