pyramidotomy 하기. 210521

 

글로써 실험적으로 동물 (마우스 기준) 에서 pyramidotomy (피라미드로 절제술) 하는 법을 적어보고 싶다. 

Pyramidotomy는 주로 한쪽만 하기 때문에 unilateral method를 기준으로 적어 본다. 

Pyramidotomy의 목적은 내가 아는 한, 대부분 corticospinal tract을 부분 절제하기 위함이다.

 

먼저, 다른 실험 수술법과는 다르게 주사 마취로는 상당히 실패율이 높다. 

왜냐하면, 절제하다보면 breathing이 멈추는 경우가 있는데 (medulla 부분이므로 breathing core와 가깝다) 주사 마취인 경우 그대로 숨이 멎는 경우가 빈번하기 때문이다. 

 

따라서, isoflurane 마취로 진행해야 한다. 

마우스라면 성체 기준으로 maintanence 농도는 1.0~1.5 를 유지할 텐데 pyramidotomy의 경우 0.5 전후로 유지해준다. 

 

anesthesia induction을 하고 dorsal position (supine position)을 잡아준다. 

그리고 teeth를 걸 수 있는 선이 있다면 mouse teeth를 걸어주고

없다면, 마취기 vent 입구 부분에 mouse 주둥이 부분을 잘 고정시켜 준다. 

 

그리고 목이 쭉 펴지도록 테이프나 다른 고정 방법을 이용하여 position을 잡아준다. 

(앞다리 부분이 밑으로 쭉 펴지도록 테이프로 다리와 몸통을 고정시켜주면 편하다)

 

털 제거와 기타 진통, 소독 부분은 각 소속의 protocol을 따라주면 된다.

 

준비가 되었다면 절개는 턱 밑에서부터 manubrium (한국어로 뭘까) 근처까지 해준다. 

절개 후 바로 보이는 근육과 지방을 양옆으로 치워주고 retractor로 창을 잡아준다.

 

그러면, trachea가 보일 것이다. 

Trachea 주변은 주요 혈관이 달리는 게 많으므로 주의를 하면서 

끝이 뭉툭한 forcep이나 forcep 끝에 거즈나 kimtowel을 말아서 trachea 기준 medial 쪽으로 조심조심 근육을 헤집으면서 들어가 준다. 

들어가는 위치는 턱 밑에서부터 manubrium의 길이 위에서 부터 약 1/3 지점이라고 생각하면 쉽다. 

또는, landmark가 있는데 위로 뭉툭 튀어나온 뼈 같은것이 느껴지는 곳이 있다 (아마도 hyoid bone이나 thyroid cartilage).

 

바로 이 앞이 occipital bone과 C1 사이의 위치이며 포지션이 좋으면 medulla 밑부분이 바로 보이게 된다. 

포지션이 좋지 않거나 수술 중 움직임이 있다면 occipital bone 밑부분을 forcep으로 살짝 뜯어주면 된다. 

medulla가 보이면서 중앙에는 큰 혈관이 하나 달리고 있다. 

수술 현미경 배율을 높이면 혈관 양 옆으로 CST가 달리는 흰색 tract이 육안으로 확인 가능하다.

 

수술 site가 확보되었다면, 실험 목적을 위해서 절제를 해주는데 

마우스 기준으로 FST와 같은 회사에서 fine한 cutter를 사서 해도 되고, microsyringe의 needle을 써도 되고, 33 G needle을 써도 되고 glass를 써도 된다. 

다만, 이때 depth가 중요한데 대략 0.3 ~ 0.5 mm의 depth로 중앙 혈관 중심으로 lateral 방향으로 한쪽을 조심조심 끊어주면 된다. 

완전히 절제를 해주어야 하므로 (다른 신경계 실험 수술과 동일하게) 한번 절제 후에 두세 번 다시 끊어줘야 한다.

 

절제를 할 때 너무 깊게 넣으면 숨이 멎을 때가 있다. 앞서 적었듯이 breathing 중추가 근처에 있기 때문에 경험상 대략 50% 확률로 그대로 동물이 죽게 된다. 

혹은, 역시 근처에 left/right turning을 담당하는 회로가 있는데 수술 후에 마우스가 왼쪽, 오른쪽 방향을 이상하게 잡게 되는 경우가 있다고 한다. 

 

역시 경험상으로, tract까지 진입하는데 출혈이 발생할 경우 상당히 많은 bleeding이 있는데 이 원인으로 사망하지는 않는다. 다만, medulla 중앙을 달리는 혈관을 절제하다가 끊어먹을 경우 그대로 사망에 이르게 된다 (사실 살아난다 해도 실험용으로 사용하기엔 무리가 있다). 

 

걸리는 시간은 길지 않지만 항상 동물의 사망 확률이 어느 정도 존재하므로 스트레스가 따르는 method이다.

(물론, practice 마우스를 사용하여 충분히 숙지하거나 anatomy를 파악하고 진행하면 좋겠지만, 나는 시체 뒤적거리는 것이 싫어서 그냥 했다)

 

절제가 잘 되었는지는 동물이 마취에서 깨어나서 바로 확인해보면 된다. 마우스의 경우, CST 한쪽을 끊어먹는다고 해서 동물이 걷지 못하거나 하지는 않지만, skilled movement에서 impairment가 발생한다. 

수술 후 시간이 지남에 따라 movement도 회복되지만 당일이나 다음날에는 CST 절제한 반대쪽 앞다리, 뒷다리에서 저는 움직임을 바로 관찰할 수 있을 것이다. 

 

이후, 계획된 실험을 진행하면 된다.