• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제38권3호
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• pp.95-101
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• 2017

In this study, photoplethysmography(PPG) was suggested as a way to replace the ankle-brachial index(ABI) in diagnosing PAD. The method using the PPG was presented for the simplification of the PAD diagnosis method which was used before. And the index related to the health condition of the artery from the PPG measured in both big toes of the subjects through the experiment was drawn. The indexes showing the significant relativeness in the Pearson correlation analysis with the ABI were the stiffness index(SI), reflection index(RI); it was confirmed each of them had the correlation coefficient of 0.688, and 0.637 at p < 0.05. The explanation ability of the linear regression equation derived using ABI, SI and RI was 52.5%. The explanation ability of the secondary curve regression equation derived using ABI, squared SI was 54.7%. It is expected to provide patients with significant results and draw the index associated with PAD by measuring PPG easily in the real life instead of the ambulatory care field.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.122.1-122.1
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• 2016

관상동맥 경화나 말초 혈관 동맥 경화 등이 발생한 경우 스텐트를 이용한 치료나 혈관 접합술(bypass grafting surgery)에 의한 치료를 하게 된다. 그러나 많은 경우 치료 부위에 발생한 혈관 조직에의 손상으로 인해 재협착(restenosis)이나 폐색(occlusion)이 일어나 환자의 생명을 위협하는 치명적인 결과를 유발하는 경우가 종종 발생한다. 이러한 재협착이나 폐색은 혈관민무니근세포(smooth muscle cells)의 이상성장(abnormal growth) 때문인데, 이를 억제하기 위한 다양한 약물이 개발되어 왔으나 치료 대상 부위에 높은 효율로 2~3 주간의 기간 동안 약물 전달하기가 어려운 실정이다. 최근 혈관접합 부위 (anastomosis site)등에 적용할 수 있는 메쉬나 실린더 형상의 약물전달 디바이스들이 개발되어 왔으나 약물 전달의 효율 등에서 더 개선이 절실히 필요한 실정이다. 본 발표에서는 혈관 외벽에 장착되어 혈관 중간막 (tunica media) 조직으로의 약물 전달 효율을 높이기 위해 마이크로니들(microneedles)을 이용한 디바이스들을 개발하고 약물 전달 성능과 치료효과를 소개하고자 한다. 열인장 공정 (thermal drawing)과 트랜스포 몰딩(transfer molding) 등의 마이크로 니들 제작공정을 설명하고 이를 바탕으로 제작된 커프(cuff) 형 및 유연 메쉬 (flexible mesh) 형의 디바이스 개발 과정을 소개하고자 한다. 특히, 이 디바이스들의 동물실험을 통한 약물 전달 효율의 향상 및 치료 효과의 증대에 대한 논의를 하고자 한다.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권4호
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• pp.355-362
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• 2016

혈중 LDL 콜레스테롤 농도는 이상 lipoprotein metabolism의 유효한 지표로 간주되고 있으며, 관상동맥질환 및 동맥경화증의 위해성과 직접 연관이 있는 것으로 알려져 있다(Goldstein and Brown, 1983; Venter et al., 1990). 또한 HDL 콜레스테롤은 말초조직에서 간으로의 콜레스테롤의 이동에서 중요한 역할을 하며, 유리형 콜레스테롤의 에스테르화를 촉매하는 효소인 lecithin:cholesterol acetyltransferase (LCAT)를 활성화하여 세포 안으로 콜레스테롤의 유입을 억제함으로써 동맥경화를 막는 역할을 한다(Steinberg and Witztum, 1990). 본 연구 결과 석창포 열수 추출물은 혈중 triglyceride 수준을 유의하게 낮추는 효과가 입증되었다. 또한 석창포 열수 추출물은 혈중 total cholesterol과 HDL-cholesterol 수준을 WKAG-M, WKAG-H군에서 유의하게 감소 시켰으며 LDL-cholesterol 수준은 석창포 열수 추출물 투여에 의해 유의적으로 증가되었다. 또한 이러한 결과로부터 석창포 열수 추출물은 혈중 지질 조절에 의해 동맥 경화 지수를 감소시킬 수 있으며 심장 위험 지수 또한 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다. 추후 석창포 열수 추출물 분획 중의 각 성분들이 혈중 지질 성상에 미치는 효과를 규명하는 연구를 수행하여 유효성분에 대한 연구를 계속할 예정이다.

• 생명과학회지
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• 제32권7호
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• pp.567-577
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• 2022

최근 인구 고령화로 인해 허혈성 심장질환, 허혈성 뇌졸중, 말초 동맥 질환 등의 허혈성 혈관질환의 유병률이 지속적으로 증가하고 있다. 허혈성 질환에 대한 현재 표준화된 치료법은 약물 요법 및 수술을 통한 재관류요법이다. 재관류요법은 손상된 동맥의 기능을 회복시킬 수 있지만 허혈로 인해 손상된 주변 조직의 기능 회복에 있어 효율적이지 않다. 그러므로 허혈 질병을 안전하고 효과적으로 치료하고 주변 조직의 기능을 회복시킬 수 있는 새로운 치료전략의 개발이 필요하다. 이러한 한계를 극복하기 위해 손상된 부위를 재생하는 줄기세포 기반 치료가 허혈성 혈관질환의 유망한 전략으로 연구되어 왔다. 다양한 조직에서 분리할 수 있는 중간엽줄기세포(MSC)는 면역 조절, 혈관 신생 촉진 및 다양한 관련 인자의 분비를 통해 손상된 조직을 재생함으로써 허혈성 질환의 치료에 유망한 것으로 나타났다. 또한, 줄기세포 치료 효과를 높이기 위해 3D 배양법을 이용하거나 세포 프라이밍(Cell Priming)과 같은 MSC 기능을 강화하여 이식 효율을 높이는 새로운 접근법이 연구되고 있다. 이 논문에서는 MSC를 허혈성 질환 치료에 사용하는 다양한 전략을 제공하고 허혈성 부위에서 MSC의 분화(Differentiation), 증식(Proliferation) 및 생착(Engraftment)과 같은 이식의 문제에 대해 논의한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권3호
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• pp.220-227
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• 2004

관상동맥 질환과 말초혈관 질환의 증가에 따라 직경 6 mm 이하의 소구경 혈관의 필요성이 증가하고 있다. 저자들은 조직공학적 방법을 이용하여 소구경 인공혈관을 제작하여 생체 실험을 시행하였다. 동종 판막을 얻어 이를 탈세포화시킨 후 피실험동물의 골수를 채취하여 탈세포화시킨 혈관용 지지체(scaffold) 위에 이식하였다. 이와 같이 하여 제작된 인공 혈관을 잡견의 양측 경동맥에 이식한 후 혈관이 막히거나, 8주가 되었을 때 이를 제거하여 조직학적 검사를 시행하였다. 자가 세포를 이식하지 않고 지지체만을 이식하였던 대조군 4마리 중 3마리의 혈관은 2주 이내에 모두 막힌 것을 확인하였고 나머지 한 마리의 혈관은 혈관류(aneurysm)가 발생하였다. 그러나 자가 세포를 이식한 실험군 4마리 중 2마리는 각각 4주와 6주까지 혈관의 개통성을 유지하였고, 나머지 2마리는 8주까지 혈관의 개통성을 유지하였다. 조직학적 검사 결과, 8주까지 개통성을 유지하였던 혈관은 정상의 혈관과 거의 유사한 조직학적 구조를 나타내었다. 자가 세포와 탈세포화된 지지체를 이용하여 제작한 인공혈관은 조직학적 검사 결과 정상과 유사한 구조로 재생이 가능함을 보여주었다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제32권1호
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• pp.17-29
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• 2014

Probiotics에 대한 많은 연구는 위장내 질환에서 장내 미생물 균총의 중요성을 강조하고 있으며, 최근에는 심장 혈관 위험에 초점을 맞추어서 연구가 시작되고 있다. 비만이 dysbiosis에 관련될 수 있는 의료 장애 및 대사 장애로 특정 되어진다. 이를 위해 위험 요인을 감소시키는 도구로 사용되는 probiotic 균주는 반드시 향후에 검사되어져야 한다. Probiotics는 체외 및 생체내 연구에서 여섯 가지 장애 및 장해에 대해서 긍정적인 효과를 보여주며, 특히 이것은 항 염증 성질 또는 효소활력에 기인한 것이다. 각각의 경우에 박테리아가 숙주에 영향을 미칠 수 있는 메카니즘은 잘 정리되어 보고되었다. 그러나, 특히 비만, 당뇨, 산화 스트레스에 대한 이중 맹검 무작위 임상 시험의 부족으로 불가능한 확정적인 결론을 만든다. 더구나, 지금까지 어떠한 연구결과에서도 직접적으로 심혈 관계 질환의 위험 인자에 대한 probiotics의 영향에 관해서는 언급된 것이 없었다. 심혈관계 질환으로는 동맥류, 협심증, 동맥 경화증, 뇌 혈관 사고, 뇌 혈관 질환, 울혈성 심부전, 관상 동맥 질환, 심근 경색, 말초 혈관 질환 등이 포함된다. 예측과 대표적인 검색 도구의 사용은 probiotic 균주의 새로운 기능을 가진 종류의 선택이 가능하게 해준다. 비만의 경우, 무균 동물 실험 방법의 확립은 probiotic 균주에 의한 미생물균총과 조절의 상호작용을 이해가 추후 진행되어야 할 것이다. 불행하게도, 이 엄격한 방법론은 거의 적용되지 않고 있으며, 현재의 추세는 경험적으로 특정 의료 장애에 대한 일반적인 메커니즘은 설명이 되지만, 반응의 정확한 모드는 완전히 알려지지 않음에도 불구하고 probiotic 균주를 테스트하고 있는 실정이다. 더욱이 많은 연구가 직접 동물 모델에서 진행되었지만, 그 결과를 항상 인간에게 바로 적용할 수는 없다. 이 방법론의 개선은 인간 미생물 균총과 관련된 생쥐를 사용하거나 자연적으로 질병을 유발할 수 있도록 개발된 다른 동물모델을 사용할 수 있을 것이다. 인간 Microbiome 프로젝트와 MetaHIT(인간의 창자의 metagomics)같은 현재 연구는 인간에게 생체외 및 동물 모델 자료의 이용에 있어서 자세한 정보를 제공해야만 하고, 또한 새로운 예측 가능한 모델의 개발이 이루어져야 할 것이다. 현재 의료 장애와 반응 메커니즘과의 연관성에 관해서 많은 관심과 연구가 진행되고 있고, 원하는 특정 활력을 가지고 있는 균주에 대해서 더 개선된 검증을 개발을 할 수 있는 방법이 필요하다. 장래에는 재조합 probiotics와 특정한 의학적 질환으로 고통 받는 환자의 미생물 균총의 조성을 재조합 probiotics으로 해결할 수 있을 것이며, 또한 probiotics의 사용은 장내 미생물균총을 조정할 수 있으며, 과체중과 비만 사람들을 위해 음식 섭취량을 관리할 수 있으며, 제1형 당뇨병과 고콜레스테롤 혈증을 줄일 수 다른 대안으로 이용될 것이다. 결론적으로 Probiotics 미생물은 역사적으로 장내 미생물의 균형을 방해하고, 설사 또는 염증성 장질환 같은 위장 장애를 감소하는 데 사용되어오고 있다. 최근의 연구는 의료 질환에 probiotics의 확장 사용에 대한 가능성을 탐구하고 있다. 왜냐하면 심혈관 질환 및 당뇨병 발병 위험을 증가(비만, 고 콜레스테롤 혈증, 동맥 고혈압 등)와 대상장애(hyperhomocysteinemia, 산화 스트레스 등) 등의 발병 위험이 점점 높아지기 때문이다. 따라서 probiotics와 숙주 간의 상호작용에 관여하는 기전을 재정립하여 probiotics에 의해서 생성된 유익한 효과의 특성을 식별하는 것이 요구된다. 특정 probiotics 균주는 (1) 면역 반응을 조절함으로써, (2) 특정 분자를 생산하여, (3) biopeptides을 발충하여, 그리고 (4) 신경계 활성을 조절함으로써 작용할 수 있다. 현재까지 대부분의 연구는 동물 모델에서 실시되었다. 따라서 인간에 관련된 메카니즘에 새로운 조사 probiotics 균주의 넓은 다양한 질환에 효율적인 사용을 가능하게 하기 위한 연구가 절실히 요구되어진다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제38권2호
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• pp.152-156
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• 2005

배경: 동맥 재건술 후에 발생하는 폐쇄성 합병증은 치료가 어렵고 재발 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 저자들은 동맥 재수술에 관하여 임상양상 및 수술방법, 사용된 이식편, 술 후 결과들을 분석하여 이식편 폐쇄에 영향을 미치는 인자를 알아보고 효율적인 치료 방침을 세우는 데 도움을 얻고자 하였다. 대상 및 방법: 1998년 1월부터 2002년 12월까지 부산대학교병원 흉부외과에서 시행된 173명의 동맥재건술 후 재수술을 받은 33명(55예)을 대상으로 조사하여 임상적 특성과 치초 수술의 유형, 재수술시까지의 경과한 시간, 사용한 이식편, 치료의 결과 등을 후향적으로 분석하였다. 결과: 33명 중 32명이 남자였고 재수술 당시의 평균연령은 63.5세였다. 첫 수술에서 재수술까지의 기간은 11.9개월이었고 원인질환은 동맥경화증이 28예, 버거씨병 5예였다. 동반된 질환은 고혈압 19예, 당뇨병 11예, 심부전 6예 등의 순이었다. 한 환자당 평균 1.67회의 재수술이 시행되었고 치초의 수술유형은 대퇴동맥-슬와동맥 우회술이 19예로 가장 많았다. 수술에 사용되었던 이식편은 PTFE가 25예, Dacron이 6예였고 이식편에 따른 재수술률은 차이가 없었다. 재수술은 혈전제거술이 20예, 혈관 성형술 18예, 우회로 재조성술이 13예, 요부 교감신경절제술이 4예에서 시행되었다. 재수술의 결과는 하지의 기능회복이 15명, 하지보존 7명, 슬상부절단 5명, 슬하부 절단 3명, 사망 3명이었다. 걸론· 하지 동맥 재건술 후 발생하는 폐쇄성 합병증은 유입 동맥이나 유출동맥의 폐쇄가 발생하며 생기는 경우가 많았다 치료의 방침은 최초의 수술방법과 사용된 이식편에 따라 다를 수 있고 무엇보다도 이식편의 감시가 중요한데 이차 수술의 시행빈도가 가장 높은 시기인 술 후 1년 이내의 이식편 감시가 중요하다고 생각한다. 또한 재우회로술 뿐만 아니라 방사선학적 중재술 및 교감신경 절제술과 같은 부가적인 치료도 적극적으로 시행하여야 하지 보존율의 향상을 기대할 수 있을 것이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권5호
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• pp.610-618
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• 2008

배경: 동맥경화성 하지 동맥 폐색증의 치료는 보존적 운동 요법, 약물 요법, 수술 방법 등으로 증상의 완화 및 혈류 개선을 기대할 수 있는데 그 중 동맥간 우회로 수술이 가장 효과적이라고 알려져 있다. 본 연구는 본원에서 시행한 우회로 수술의 단기 추적 결과를 조사하여 그 효과를 평가하고 개존율에 영향을 미치는 인자를 분석하여 향후 치료의 지표로 삼고자 한다. 대상 및 방법: 2002년 6월에서 2006년 4월까지 본원 흉부외과에서 동맥경화성 하지 동맥 폐색증으로 진단받고 동맥간 우회로 수술을 받았던 환자 96명을 대상으로 하였다. 증상과 Ankle-brachial index (ABI)의 변화를 통해 우회로 수술의 효용성을 파악하고 수술 후 합병증, 하지 절단율 그리고 이식편 개존율 등을 통해 단기 결과를 확인하였다. 성별, 연령, 흡연 유무, 동반 질환, 문합 위치, 이식편의 크기와 종류 등의 항목으로 개존율에 미치는 위험인자를 확인하였다. 이외에 폐색 부위, 약 복용 등을 각 의무기록을 바탕으로 후향적으로 조사하였다. 전체 평균 추적 기간은 $29.4{\pm}13.1$개월이었다. 결과: 대상 환자들의 평균 연령은 $65.95{\pm}9.61$세로 남성이 88예였으며 허혈성 하지 통증이 가장 많은 증상이었다. 동반 질환으로는 고혈압(61%), 당뇨병(42%), 심장 질환(35%) 순이었고 흡연자는 88명(91.7%)이었다 동맥 폐색 부위 중 가장 많은 부위는 표재성 대퇴동맥으로 44예(40%) 이었다. 수술 방법 중 이식편으로 Polytetra-fluoroethylene (PTFE) 인조 혈관을 이용한 대퇴-슬와동맥간 우회로술을 가장 많이 시행하였으며 대복재정맥도 11예에서 사용하였다. ABI는 수술 전 $0.30{\pm}0.11$에서 수술 후 $0.63{\pm}0.11$으로 의미 있는 증가를 보였다(p<0.001). 수술 후 1년, 3년 이식편 개존율은 각각 86.4%, 68.0%이었다. 개존 실패를 보인 경우는 29예(30.21%)였으며 남성, 흡연 그리고 고혈압이 동반되어 있는 경우가 실패군에서 유의하게 높았고 이 중 고혈압이 위험인자로 유의한 결과를 보였다(p=0.042). 결론: 동맥경화성 하지 동맥 폐색증의 동맥간 우회로 수술은 하지 통증, 파행증의 호전과 하지 절단을 예방하는데 비교적 효과적인 치료 방법이다. 장기적인 이식편 개존율을 유지하기 위해서는 남성 흡연자의 금연을 적극 유도하고 고혈압 환자의 철저한 혈압 조절이 동반됨과 동시에 수술시 적절한 이식편의 선택, 규칙적인 약물 복용, 꾸준한 외래 추적관찰 등의 효과적인 관리가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권4호
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• pp.480-486
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• 2009

배경: Fogarty 카테터는 원위부 동맥 색전을 제거하기 위하여 고안되었으며 1960년대 이래로 급성혈전색전의 치료에 획기적인 치료법이 되었다. 그러나 지난 30년동안 동맥폐쇄의 주원인이 심장에서 비롯하는 색전으로부터 죽상동맥경화증으로 변화하였으며 이런 맥락에서 단순 Fogarty 혈전색전제거술이 여전히 효과가 있는지 의문점이 생긴다. 대상 및 방법: 1990년 3월부터 2008년 8월까지 본원에서 Fogarty 혈전제거술을 시행한 156명을 대상으로 하였다. 환자를 혈전제거술만 시행한 79명(제 1 군)과 혈관우회수술을 같이 시행한 77명(제 2 군)으로 나누어 증상의 기간, 혈전의 원인, 응급실 내원 여부, 한방치료 및 오진경험, 동반질환, 주발생부위, 사망원인 등을 후향적으로 T 검증, 교차분석, 카이제곱 및 Kaplan-Meier을 이용하여 비교분석 비교하였다. 결과: 두군 모두 환자의 나이는 평균 64$\pm$10세로 비슷하였다. 제1군과 2군의 다리 통증 기간은 평균 12$\pm$4일 vs 71$\pm$14일(p=0.001), 응급실 내원한 경우는 50명(63%) vs 18명(23%) (p=0.005), 디스크로 오인하여 치료를 받거나 침을 맞은 경우가 20명(25%) vs 30명(39%), 내원전 항응고제 치료 받은 경우는 22명(28%) vs 11명(14%), 혈전원인은 심장질환 24명(30%) vs 6명(8%) (p=0.001), 동맥경화증 46예(58%) vs 67명(87%) (p=0.001), 외상 9명(11%) vs 6명(8%)이었다. 동반질환으로는 뇌졸증, 고혈압 당뇨가 주를 이루었으며(22$\sim$37%), 막힌 부위는 대부분 장골 및 대퇴동맥이었다 우회수술은 58명(75%)에서 대퇴-대퇴 및 대퇴-슬와동맥간 우회수술을 시행했다. 내막절제술은 각각 7명(9%) vs 18명(23%)에서 동반시술이 이루어졌다(p=0.012). 수술의 성공율은 27명(34%) vs 40명(52%) (p=0.019), 다시 막힌 경우는 37명(47%) vs 20명(26%) (p=0.000), 하지절단 4명(5%) vs 12명(16%) (p=0.012), 사망 10명(13%) vs 3명(4%) (p=0.044)으로 의의있는 차이를 보였다. 결론: 최근 급성동맥폐쇄증의 원인이 류마티스 심장질환에서 동맥경화성 질환으로 변화함으로서 단순한 Fogarty 혈전색전 제거술의 효과가 줄어들고 있어 이러한 단순 시술 대신에 부가적인 우회수술법이 고려되어야 할 것이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권1호
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• pp.16-22
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• 1993

연구배경 : 호중구에 의한 인체내 방어기전으로서의 살균작용 또는 병리기전으로서의 세포독성반응은 호중구의 호흡폭발(respiratory burst)에 의한 과산화물음이온(superoxide anion) 등 각종 산소기의 유리에 크게 의존하고 있다. Theophylline은 adenosine에 길항적으로 작용하지만 이역시 호중구및 혈관내피세포의 cAMP농도를 상승시켜 호중구의 산소기유리및 부착성(adherence)을 억제하는 것으로 보고되고 있다. 그러나 이러한 결과는 정상인에게서 얻어진 말초 호중구나 실험적으로 패혈증상태가 유발된후로부터 수분내의 동물을 대상으로 얻어진 결과로써 이미 세균에 감염되어 수시간이 지나 폐혈증 증상을 보이는 환자에서의 연구는 국내외적으로 아직 보고된 바 없어 패혈증 증상용 보이는 급성폐렴환자에서 aminophylline(AMPH) 정주전후의 말초동맥혈 호중구에서의 과산화물 음이온유리 측정과 동맥혈 산소분압, 맥박 및 혈압을 비교하여 AMPH의 급성 폐렴 환자에게의 임상적 의의를 알아보고자 하였다. 방법 : 패혈증 증상을 보이는 폐렴 환자 11예를 대상으로 AMPH을 정주하기전 및 계속 정주후 60분후의 동맥혈 호중구 $2{\times}10^6/ml$를 분리, 사이토크롬 c 환원법으로 과산화물 음이온을 측정하고 또 각기의 말초호중구수의 변화 및 임상상태를 비교하여 다음의 결과를 얻었다. 호중구의 자극은 PMA 10 ${\mu}l/ml$로 유발하였다. 결과: 1) AMPH 정주 60분후의 AMPH 혈중 농도는 $8.8{\pm}0.6{\mu}g/ml$ 이었다. 2) AMPH 정주전의 과산화물 음이온은 안정상태의 호중구에서 $0.076{\pm}0.034$(OD) 로서 정주후에는 $0.013{\pm}0.004$(OD) 로 유의하게 감소하였다(P<0.05). 3) AMPH 정주전후의 호중구 자극상태에서의 과산화물 음이온은 각기 $0.177{\pm}0.044$(OD), $0.095{\pm}0.042$(OD) 로서 역시 AMPH 정주후 유의하게 감소하였다(p<0.01). 4) AMPH 정주전후의 말초호중구수와 혈압, 맥박 및 동맥혈산소분압은 양군간에 차이가 없었다. 결론: 1) 급성 폐렴환자에서의 AMPH 사용은 호중구의 호흡폭발을 감소시켜 방어기전으로서의 호중구의 역할을 억제할 것으로 생각되며 임상적으로 다장기 부전증의 증거가 없는 한 감염증세가 우세한 폐렴초기에는 가급적 사용을 억제하는 편이 좋으리라 사료된다. 2) AMPH 사용으로 인한 동맥혈산소분압은 호전은 기대할 수 없고 맥박의 상승 및 혈압의 감소경향이 있어 혈류동태가 불안정하거나 심혈관 질환이 있는 환자에서의 사용은 피해야 할 것으로 보인다.