• Journal of Chest Surgery
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• 제54권3호
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• pp.191-199
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• 2021

Background: Tracheal replacement is a challenge for thoracic surgeons due to stenosis in the trachea-prosthesis anastomosis. We propose that stenosis occurs due to fibrosis as a result of an abnormal healing process, characterized by an increased expression of wound healing growth factors (vascular endothelial growth factor [VEGF], survivin, and CD31), which promote angiogenesis and decrease apoptosis. We analyzed the immunoreactivity of VEGF, survivin, CD31, and caspase-3 in the development of fibrotic stenosis in prosthetic tracheal replacement. Methods: Fourteen dogs were operated on: group I (n=7) received a 6-ring cervical tracheal segment autograft, while in group II (n=7), a 6-ring segment of the cervical trachea was resected and tracheal continuity was restored with a Dacron prosthesis. The follow-up was 3 months. Immunoreactivity studies for VEGF, survivin, CD31, and caspase-3 were performed. A statistical analysis was done using the Wilcoxon signed rank test. Results: Four animals in group I were euthanized on the 10th postoperative day due to autograft necrosis. Three animals completed the study without anastomotic stenosis. Moderate expression of VEGF (p=0.038), survivin (p=0.038), and CD31 (p=0.038) was found. All group II animals developed stenosis in the trachea-prosthesis anastomotic sites. Microscopy showed abundant collagen and neovascularization vessels. Statistically significant immunoreactive expression of VEGF (p=0.015), survivin (p=0.017), and CD31 (p=0.011) was observed. No expression of caspase-3 was found. Conclusion: We found a strong correlation between fibrosis in trachea-prosthesis anastomoses and excessive angiogenesis, moderate to intense VEGF, CD31, and survivin expression, and null apoptotic activity. These factors led to uncontrolled collagen production.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권3호
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• pp.215-223
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• 1999

배경: 여러 가지 다양한 원인에 의해 기도 협착이 초래된 경우, 단단문합이 가능한 병변을 제외하고는, 기관을 대치할 수 있는 여러 가지 대용물이 고려되고 임상에서도 이용되고 있으나 아직 만족스러운 결과는 보고되고 있지 않다. 이러한 이유로 비가역적 손상을 받은 다른 장기 \ulcorner마찬가지로 기관의 이식술이 고려되고 공여 기관의 자원의 제한으로 인하여 장기간 기관의 보관이 필요하게 되었다. 이에 쥐를 이용한 기관의 이소이식술을 통하여 기관 이식의 임상 적용 가능성 및 초냉동 보관을 통한 장기간 보관의 실험 모델의 정립 및 형태학적 측면에 대한 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: 30마리의 Wistar쥐에서 60개의 기관 절편을 취득하여 20마리의 Wistar쥐와 40마리의 Sprague Dawley쥐들의 복부 복강내에 이소 이식하였다. 이식 동물 대상에 따라 실험군은 모두 6개의 군으로 나누었다. I, II, III군은 기관 절편을 취득후 곧바로 이식한 군들이며, IV, V, IV군은 기관 절편을 1개월간 -196$^{\circ}C$에서 초냉동 보관시킨 다음 이식한 군들이다. I군과 IV군은 동인자형 대조군으로 이식 대상 쥐는 공여 쥐와 같은 Wistar쥐였으며 면역억제제를 투여하지 않았다. II군과 V군은 이인자형 이식군으로 모두 Sprague-Dawley쥐로서 면역억제제를 투여하지 않았고, III군과 VI군도 마찬가지로 이인자형 이식군이었으나 면역억제제를 투여하였다. 모든 쥐는 이식술후 28일째 절명시키고 이소 이식된 기관 절편을 분리하여 조직학적 검사를 시행하였다. 결과: 기관 내강 및 상피 세포의 변화는 초냉동 보관의 시행 유무와는 차이가 없었으며, 면역억제제의 투여 유무에 따라 현저한 차이가 관찰되었다(p<0.01). 면역억제제를 투여하였던 III군과 VI군의 경우 기관 내강이 잘 유지되어 있었고 정상 상피 세포의 관찰이 가능하였으나, 나머지 군의 대부분의 기관절편에서 기관 내강이 섬유 조직의 증식에 의해 거의 폐쇄되어 있었고, 상피세포의 소실 및 상피하 조직의 관찰이 힘들었다. 이러한 기관 내강의 섬유 조직의 증식은 폐이식술과 관련된 폐색성 세지관지염의 병리 소견과 유사하였다. 결론: 쥐 기관의 초냉동 보관후의 이소 이식술시 적절한 면역억제제의 투여로 기관 내강 및 기관 상피세포가 잘 유지됨을 알 수 있어, 보다 장기간의 기관 보관이 가능할 것으로 생각된다. 그러나 초냉동 보관의 시행 여부와는 상관없이 면역억제제를 투여하지 않은 군에서 폐색성 모세기관지염과 비슷한 양상의 기관 내강의 섬유조직 과잉 증식 및 기관 상피세포의 소실 등이 관찰되었다. 쥐와 같은 소동물에서의 이러한 시도는 폐이식술과 관련된 어려운 문제중의 하나인 폐색성 모세기관지염의 병인, 예방 및 치료를 위한 연구에 있어 좋은 실험 모델이 될 수도 있을 것이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제55권4호
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• pp.307-312
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• 2022

Adverse events or emergency situations that are unacceptable in the context of lung transplantation may occur during the procedure. These adverse events and circumstances are not problems that are caused by insufficient experience or can be solved by increasing surgical experience. The purpose of this review is to describe the adverse events and circumstances that occur during lung transplantation and to identify an appropriate surgical approach through an analysis of case reports in the global literature.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권11호
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• pp.1182-1190
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• 1996

선천성 기도협착 또는 후천적 원인 등으로 기관협착이 유발된 환자의 치료에 있어 병변이 너무 길어 절제후 단단문합이 불가능한 경우에 인조물질과 생체조직편 등을 고려할 수 있으나 수많은 합병증으로 인해 사용하기가 어렵다. 본 연구는 다른 장기에서처럼 기관도 이식술이 가능한지를 규명하기 위한 첫단계로 초냉동 보관된 기관 조직을 복강 내에 이식하여 생명력과 기관의 형태학적 기능의 유지 여부를 파악하였다. 15마리의 공여동물인 Wistar쥐로부터 30개의 기관절편을 분리하였다. 이 중 18개의 절편을 장기 보관하지 않은 이소 이식술에, 12개의 절편을 초냉동장기 보관후 이소 이식술에 이용하였다. 모두 다섯 군이며 각 군은 6마리로 구성되었다. 각 군을 살펴보면 다음과 같다. I군은 동인자형 이식된 비교군으로 면역억제제를 투여하지 않았으며, II군은 이인자형이식후 면역억제제를 투여하지 않은 군이었다. III군은 이인자형이식후 면역억제제를 투여한 군으로 위 세 가지 군은 조직을 장기간 보관하지 않았다. IV군과 V군은 초냉동 보관된 기관을 이소 이식에 이용한 군으로 IV군은 면역억제제를 투여하였으며 V군은 이를 투여하였지 않았다. 모두 술후 28일째 이식 쥐를 절명시킨 후 이소 이식된 기관을 분리하여 조직학적 검사를 실시하여 상피의 두께와 재생정도를 조사하였다. 상피세포의 두께를 비교하여보면 II군과 IV군에서 나머지 군과 비교하여 유의한 감소가 있음을 관찰할 수 있었고 재생정도의 관찰에서는 II군이 타군과 비교하여 재생이 감소되어 있음을 알 수 있었다. 초냉동보관된 기관의 이소이식술후에는 면역억제제의 사용한 군은(IV)상피세포의 두께는 감소하나 재생정도는 면역억제제를 사용하지 않은 군과 비교하여 큰 차이는 없었다. 5군 모두 기관의 둥근 형태를 잘 유지하고 있었다. 이상의 결과로 기관조직의 장기간 초냉동 보관이 가능하고, 측행혈류를 조기에 생성해 주는 대망에 감싸주었을 때 기관의 둥근 형태를 유지하고 상피세포가 재생되어 기관의 동종이식이 가능할 것이며 면역억제제는 필요하지 않겠다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제46권5호
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• pp.328-339
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• 2013

Background: Ischemic injury and the rejection process are the main reasons for graft failure in tracheal transplantation models. To enhance the acceptance, we investigated the influence of mesenchymal stem cells (MSCs) on tracheal allografts. Methods: Extracted tracheal grafts from New Zealand white rabbits were cryopreserved for 4 weeks and orthotopically transplanted (control group A, n=8). In group B (n=8), cyclosporin A (CsA, 10 mg/kg) was injected daily into the peritoneal cavity. In group C (n=8), MSCs ($1.0{\times}10^7$ cells/kg) from the same donor of the tracheal allograft, which had been pre-cultured for 4 weeks, were infused intravenously after transplantation. In group D (n=8), MSCs were infused and CsA was injected daily. Four weeks after transplantation, gross and histomorphological assessments were conducted for graft necrosis, measuring the cross-sectional area of the allograft, determining the degree of epithelization, lymphocytic infiltration, and vascular regeneration. Results: The morphologic integrity of the trachea was retained completely in all cases. The cross-sectional areas were decreased significantly in group A (p=0.018) and B (p=0.045). The degree of epithelization was enhanced (p=0.012) and the lymphocytic infiltration was decreased (p=0.048) significantly in group D compared to group A. The degree of vascular regeneration did not differ significantly in any of the groups. There were no significant correlations among epithelization, lymphocytic infiltration, and vascular regeneration. Conclusion: The administration of MSCs with concurrent injections of CsA enhanced and promoted epithelization and prevented lymphocytic infiltration in tracheal allografts, allowing for better acceptance of the allograft.

• Journal of Chest Surgery
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• 제27권1호
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• pp.15-23
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• 1994

This study examined the effects of cyclosporin A [CsA] and methylprednisolone[MP] on the viability of the devascularized trachea after heterotopic transplantation. Fourty-two tracheal segments were harvested from 21 donor Wistar rats. Those tracheal segments were heterotopically implanted into the abdomen of recipient rats after wrapping in omentum. Heterotopical implantation was performed in six groups of rats:Group I was Wistar syngeneic controls, and five groups of Sprague Dawley recipients, receiving no immunosuppression[Group II], CsA alone[Group III, V], and CsA in combination with MP[Group IV, VI]. After 14 days, the tracheal segments were histologically evaluated.Epithelial thickness and the degree of epithelial regeneration were significantly different between group I and group II, III, VI, VI [p< 0.05]. There were significant differences in the epithelial thickness between group II, III, IV and group V, VI. In the degree of epithelial regeneration, there were significant differences in group II, group III-IV, and group V-VI. Without immunosuppression there was virtually no epithelium, whereas low-dose immunosuppression yielded intermediated viability, and with high dose CsA and MP we observed improved tracheal viability. Our results suggest that optimal combination of CsA and MP may improve the viability in heterotopic tracheal allografts.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권12호
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• pp.1219-1224
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• 1997

1980년대 이후 임상 폐이식 예가 급속히 증가하고 그 성적도 날로 향상되어, 현재 폐이식술은 말기 폐질환 의 치료 방법으로 선택되어 지고 있으나, 아직도 거부 반응의 조기 발견 및 치료, 적출 폐장의 보존, 감염 관 리, 기관지 문합부 합병증 등 여러 면에서 해결해야 할 과제가 많이 남아 있다. 기관지 문합부 합병증은 다른 장기 이식과는 달리 폐이식에 특이한 것으로, 허혈, 거부 반응, 면역 억제제, 문합 부위의 기계적 손상, 감염 등의 여러 인자가 복합적으로 작용하여 일어난다고 생각되고 있다. 기관지 문합부 합병증을 감소시키기 위한 노력의 하나인 telescoping 기법은 Su Antonio Group에 의해 최근에 다시 소개되어 좋은 성적을 보이고 있다 이 실험은 허혈 상태의 기관 문합부 치유에 있어서 Telescoping 기법의 효과를 평가하기 위해 고안되었다. 방법 : 경부 기관을 주위 조직으로 부터 완전 박리하여 최대한의 허혈 상태를 만든 후 중간 1/3을 절제하여 절제된 기관 절편을 재문합하였는데, 그룹 I에서는 단순 단속 봉합하였고, 그룹 II에서는 telescoping 기법으로 문합하여 문합부에서의 섬유화 정도를 비교 관찰하였다. 결과 ; 양 군에서 평균 생존일, 사망 원인, 원인 불명 또는 혈종에 의한 질식으로 사망한 토끼의 술후 평균 생존 기간, 기관 합병증의 발생 빈도 등이 모두 통계적으로 유의한 차이가 없었음에도 불구하고 telescoping 기법으로 문합한 군에서 수술 조기의 문합부의 섬유화(fibroblast density, collagen formation)가 유의하게 증가 되었으며, 섬유아세포의 band-like fibrous union 현상이 문합부에서 현저하게 관찰되었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제8권2호
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• pp.149-152
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• 1975

In spite of great advances in surgical treatment during past several decades, surgery of the trachea failed to develop correspondingly, partly because of relative rarity of the tracheal lesions and partly because of difficulties in surgical technique and anesthesia. Surgical diseases of the trachea are largely obstructions due to neoplasm or cicatrical stenosis and tracheal malacia. The present treatment of respiratory failure, using cuffed endotracheal and tracheostomy tubes, has produced, apparently with increasing frequency, tracheal stenosis, tracheomalized tracheal erosion. Surgery is presently the only reasonable way to treat stenotic lesions of the tracheobronchial tree. In the case of tumors, the current trend has been that of radical excision. Primary end-to--end reconstruction of the trachea has been generally recognized as the ideal method of repair following resection. However, for decades it was believed that a maximum of four tracheal rings only might be excised and primary healing achieved with safety. A great variety of procedures, developed by numerous investigations and directed at tracheal substitution, have almost invariably met with discouraging results. A meticulous study done by Grillo and associates on autopsy specimens has shown that an average 6.4cm of mediastinal trachea can be safely resected by full mobilization of the right lung and transplantation of the left main bronchus into the bronchus intermedius. Recently, we experienced a case of successful resection of a tumor of the tracheal carina and primary tracheo-left main bronchial anastomosis at the Department of Thoracic & Cardiovascular Surgery, the National Medical Center in Seoul. The patient, a 29-year-old man, was admitted to the hospital with complaints of dyspnea and cough. On admission, chest film showed hydropneumothorax on the right. After closed thoracostomy, hydropneumothorax disappeared, but hazy densities, developed in the right middle and lower lung fields, resisted to treatment. Bronchoscopy uncovered irregular tumor covering the carina and the right main bronchus, and biopsy indicated well differentiated squamous Cell carcinoma. Operation was performed on July 2, 1975. A right postero-lateral thoracotomy was used. Excision involved the lower trachea, the carina, the left main bronchus and the right lung. This was followed by direct anastomosis between the trachea and the left main bronchus. Bronchography was done on 17th postoperative day revealed good result of operation without stricture at the site ofanastomosis. About one month after the operation symptoms and signs of bronchial irritation with dyspnea developed, and these responded to respiratory care. On 82nd postoperative day, sudden dyspnea developed at night and the patient expired several hours later. Autopsy was not done and the cause of death was uncertain.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권12호
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• pp.1127-1133
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• 1998

배경: 광범위한 기관의 병변시 이를 절제하고 기관을 대체시킬 수 있는 이상적인 대치물질로 현재 많이 연구되고 있는 기관의 초냉동보관 동종이식편의 상피세포 및 연골조직의 생육성 유지와 항원성의 변화를 토끼 기관을 이용하여 연구하였다. 대상 및 방법: 토끼 45마리를 각각 15마리씩 3개의 군으로 나누어 1군은 자가 이식술을 시행하였고 2군은 초냉동보관하지 않은 동종이식편으로 기관 대치술을 시행하였으며 3군은 영하 196$^{\circ}C$에서 1달간 보관한 초냉동보관 동종이식편으로 경부기관 정위치에 이식수술을 시행하였다. 수술 후 7일, 14일, 30일 후에 각군 당 5마리씩 무작위로 선별하여 기관 이식편의 조직학적 검사를 시행하여 상피세포 및 연골조직의 생육성 및 거부반응 정도를 조사하였다. 결과: 상피세포 재생정도에 있어서 7일째에는 세 군간에 차이가 없었으나 14일과 30일에는 1군에서 2군과 3군에 비해 상피세포 재생정도가 좋았다. 2군과 3군에서는 차이가 없었다. 수술 후 7일째까지 거부반응은 2군과 3군 모두에서 거의 나타나지 않았으나 14일과 30일째에는 7일째에 비해 2군과 3군 모두에서 통계학적으로 유의하게 거부반응이 많이 나타났다(P<0.05). 3군에 있어서 2군에 비해 거부반응이 적었으나 통계학적인 유의성은 없었다. 모든 경우에 연골세포는 생육성을 유지하고 있었으며 거부반응도 없었다. 결론: 1달 동안 초냉동보관 된 기관의 동종이식편은 상피세포와 연골의 생육성을 유지할 수 있으며 이는 초냉동보관 기관 동종이식편이 기관 대체물질로 사용할 수 있는 가능성을 보여준다고 할 수 있다. 그러나 초냉동보관으로 항원성을 완전히 없앨 수는 없으며 따라서 거부반응을 더욱 더 줄일 수 있는 방법에 대한 연구가 계속되어야겠다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권3호
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• pp.283-291
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• 2009

기관재건술은 제한된 경우에서만 뚜렷한 효과를 얻을 수 있어 광범위한 기관절제술 후의 기관재건술은 아직 의학적으로 해결되지 못하고 있는 난제들 중의 하나로 남아 있다. 이 어려운 문제를 해결하기 위한 방법으로 냉동 보존된 기관을 이용하여 기관을 재건하려는 노력이 이루어지고 있다. 냉동 보존된 기관을 이용한 재건에서는 수술의 성공 여부에 가장 중요한 결정인자가 바로 기관의 생육성이다. 이에 저자들은 기관의 냉동 보존 시 냉동 보존액의 조성과 온혈허혈시간의 정도에 따른 차이, 그리고 보존온도의 정도에 따른 차이에 따른 기관연골의 생육성의 차이를 비교 검토하여, 보다 나은 냉동 보존방법을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 정해진 온혈허혈시간(0시간, 12시간, 24시간)의 경과 후 쥐의 기관을 채취하여, recombinant insulin growth factor-1 (ICF-1)을 처치하고 3가지의 보존 온도$(4^{\circ}C,\;-80^{\circ}C,\;-196^{\circ}C)$에서 2주간 보존하였다. 보존 후 해동하여 type II collagenase효소를 이용하여 기관의 세포를 채취하였다. 채취한 세포를 7일간 배양한 뒤 MTT reduction assay를 이용하여 각 군의 기관 세포의 생육성을 비교하였다 결과: 기관을 오랜 기간 보존하기 위해서는 냉동 보존은 필요하지만, $-80^{\circ}C$와 $-196^{\circ}C$에서의 냉동 보존은 대조군과 $4^{\circ}C$ 보존군에 비해 통계적으로 유의할 정도로 기관의 생육성을 감소시키는 것으로 관찰되었고, 12시간과 24시간의 온혈허혈시간도 온혈허혈시간 0시간 군에 비해 기관의 생육성을 감소시키는 것으로 관찰되었다. IGF-1을 첨가한 냉동 보존액은 기존의 냉동 보존 액보다 기관의 생육성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었고, IGF-1로인한 생육성 향상은 $4^{\circ}C$ 보존군에서는 모든 온혈허혈시간에서, 온혈허혈시간 0시간 군에서는 모든 보존온도에서 관찰되었다. 결론: 온혈허혈시간을 최대한 줄이며 냉동 보존액에 ICF-1을 첨가하여 보존액의 조성을 조정함으로써, 냉동 보존 시 보다 나은 기관의 생육성을 유지할 수 있을 것으로 판단되었다.