Lungen-Organmodell für die kliniknahe translationale thoraxchirurgische Forschung

Hintergrund:

Pulmo-pleurale Luftfisteln (PPL) sind eine häufige Komplikationen nach Lungenresektionen und führen zu verlängerten Drainage- und -krankenhausaufenthaltsdauern. In der klinischen Praxis werden unterschiedliche Verschlusstechniken zur PPL-Vorbeugung und -therapie eingesetzt. Die Effektivität dieser Verfahren wurde jedoch nie vergleichend getestet und ihr klinischer Einsatz basiert auf den persönlichen Erfahrungen des jeweiligen Operateurs.

Material und Methode:

Für die kliniknahe in vitro-Untersuchung und Behandlung von PPL wurde eine Organkammer entwickelt. In dieser luftdichten Kammer können Lungen von Versuchstieren perfundiert und ventiliert werden. Die Lunge wird artifiziell beatmet (Evita 2, Dräger, Lübeck) und mittels eines digitalen Drainagesystems drainiert (Thopaz Medela, Baar). Für den Vergleich von klinisch etablierten Sealing-Verfahren wurden die linken Lungen von Versuchstieren (Schwein, männl. 2 Monate alt) entnommen. Nach Kalibrierung des Systems wurden definierte Luftlecks gesetzt und mittels I) Tachosil (Takeda), II) BioGlue (Cryolife) und III) Tisseel (Baxter) verschlossen.

Ergebnis:

Die Organkammer wurde für Ventilationsstudien erfolgreich implementiert. Die 3 Sealing-Verfahren wurden vergleichend gegeneinander getestet (jeweils n = 3). Hierbei ließen sich alle Luftlecks in den Versuchsgruppen II und III vollständig verschließen. In Versuchsgruppe I ließ sich in 2 von 3 Versuchen ein vollständiger Luftleckverschluss herbeiführen. In Langzeitversuchen > 4 Stunden zeigte sich ein stabiler PPL-Verschluss.

Schlussfolgerung:

Es wurde erfolgreich ein Organsystem für die in vitro-Untersuchung von Lungengewebe etabliert. Mit diesem System lassen sich thoraxchirurgische Fragestellungen zu Op-Techniken und -verfahren wissenschaftlich untersuchen bzw. für Schulungszwecke simulieren.