• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.705-706
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• 2002

Hemodynamics of the TPLS(Twin Pulse Life Support System) is numerically investigated to delineate the possibility of hemolysis in blood. Computational method employing finite element algorithm is utilized to solve the blood flow of the sac squeezed by moving actuator. We assume that the blood flow interacts with the sac material which is activated by the rigid body motion of the actuator. Valve dynamics at the ends of the sac is simplified as on/off type motion. We compute the transient viscous flow in the two-dimensional geometry of the blood sac. Incompressible laminar flow is simulated on the assumption of Newtonian fluid. Blood velocity has a step gradient near the throat of the sac formed by the moving actuator. According to the decrease of the gap size of blood passage, the magnitude of shear stress in the blood is dramatically increased. Numerical solutions show that the maximum value of shear stress in the blood flow in TPLS is relatively smaller than that of the roller type ECLS.

• Journal of Chest Surgery
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• 제40권7호
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• pp.512-516
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• 2007

기계적인 순환보조장치는 급성호흡부전이나 심부전에서 생명을 구할 수 있는 방편의 하나이다. 현재 여러 가지 형태의 순환 보조장치가 있으며 Twin-Pulse Life Support (T-PLS) system은 박동형 펌퍼의 한 종류다. 3예의 심한 심폐기능부전 상태 환자에게 순환보조장치로 T-PLS system을 사용하였다. 적응증은 인공호흡기와 강심제를 최대한 사용함에도 불구하고 지속되는 호흡부전이나 심부전이었다. 감염에 의한 호흡부전환자가 2예, 심근염에 의한 심부전 환자가 1예였다. 각각 한 명의 호흡부전환자와 신부전 환자가 생존하였는데 보조장치의 사용시간은 각각 3일과 5일이었다. T-PLS system은 순환보조장치로 유용하게 사용할 수 있으며 다발성 장기부전이 오기 전에 적용하여야 할 것으로 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권2호
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• pp.118-124
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• 1998

관상동맥우회술은 인공심폐기 및 심근보호의 안정성으로 인공심폐기 사용하에 시행하는 것이 보편화된 방법이다. 그러나 좌전하행지 및 우관상동맥에 병소가 위치하는 경우는 인공심폐기의 사용 없이 심장이 박동하는 상태에서 관상동맥우회술을 시행하는 방법도 일부에서는 시행되어 왔으며 최근에는 최소한의 절개하에서 관상동맥우회술을 시행하는 방법도 대두되었다. 본 병원에서는 1996년 3월부터 8월까지 시행한 35례의 관상동맥우회술중 6례에서 인공심폐기를 사용하지 않고 관상동맥우회술을 시행하였다. 환자는 남자 4례와 여자 2례였으며 나이는 55세에서 76세로 평균 64세였다. 수술전 관상동맥의 병소는 6례 모두 좌전하행지에 90%이상의 협착을 보였으며 1례는 대각지가 50%, 또 다른 1례에서는 좌주관상동맥이 50%정도의 협착을 동시에 보였다. 수술에 필요한 개흉방법은 통상적인 정중흉골절개가 1례, 부분흉골절개술을 시행한 경우가 2례, 좌측전흉부를 개흉한 경우가 3례였다. 관상동맥우회술은 5례에서 좌측내흉동맥을 좌전하행지에 문합하였으며, 1례에서는 좌측내흉동맥에 요골동맥편을 단단문합한후 좌전하행지에 문합하였다. 또한 1례는 복재정맥을 이용하여 대각지에도 동시에 우회술을 시행하였다. 수술후 기관발관시간은 4시간에서 14시간으로 평균 9시간이었다. 수술에 사용한 혈액의 양은 평균 800 ml였으며 2례에서는 전혀 혈액을 사용하지 않았다. 이들중 5례에서 수술후 추적관상동맥조영술을 술후 7일에서 10일사이에 시행하여 100%의 개통율을 보였다. 결론적으로 좌전하행지나 우관상동맥에 협착이 있는 경우나 상기병소에 경피적풍선확장술이 실패한 경우에 인공심폐기를 사용하지 않고 최소한의 개흉하에 관상동맥우회술을 시행하는 것도 하나의 방법이라 사료되며 앞으로 기술적 발전과 더불어 적응대상군이 증가할 것으로 판단된다.32, 88.67$\pm$10.22 mmHg로 감소하였고 폐동맥압의 평균은 수술전에 11.4$\pm$5.68 mmHg에서 25.94$\pm$11.53, 29.67$\pm$9.31 mmHg로 증가 하였으나 모두 통계적 의의는 없었다(p>0.05). 양측 폐이식수술에서인 폐동정맥문합부위의 파열, 협착, 뒤틀림 등의 수술수기상의 문제점을 예방하면서 우측폐를 먼저 이식하면서, 폐수술시야를 충분히 확보하고, 재관류손상을 방지하는 경우 cystic fibrosis, pulmonary hypertention, emphysema와 같은 심한 호흡부전증 환자의 치료방법으로 적합하리라 사료된다.에서 선택수술 (elective coronary artery bypass graft)에 비하여 특별한 위험 요소의 증가 관상 동맥 우회술을 적용하여 좋은 결과를 얻을 수 있었으며 이들에 대한 장기 추적이 릴요할 된다.착군에 비하여 의미있게 작았는데 이는 아마도수술 당시 협 착 부위의 완전제거가 이루어지지 않은 것이 원인이라고 사료되었다. 본 분석에서는 어린 연령(3개월 이하), 3개월이하에 시행한 쇄골하동맥편 교약성형술이 의미있는 재협착의 위험요소로 밝혀졌다. 결론 적으로 저자등은 본연구를 통하여 대동맥협부지수, 횡대동맥 지수 등이 개개 대동맥교약 환아의 해부학 적, 임상적 특징을 파악하는데 도움이 되는 도구라는 사실을 발견하였고 아울러 교약의 해부학적 특성, 동반 심기 형, 연령, 수술방법 등이 수술사망 및 재협착에 영향한다는 사실을 입증하였다.t was resulted from increase of weight of single cocoon. "Manta"2.5ppm produced 22.2kg of cocoon. It is equal

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권1호
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• pp.94-99
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• 2007

협심증과 급성 심근 경색증 등 관상동맥 질환이 급증함에 따라 병원 밖이나 응급실 중환자실 심도자 검사실 등에서 급성 심장 쇼크에 빠지거나 심장마비가 발생하는 경우가 많이 발생하고 있다. 이러한 심혈관 질환에는 정류성 체외생명보조장치가 널리 사용되고 있으나 이러한 장치는 그 무게와 크기로 인해 응급상황에 대처할 수 있는 능력이 작고, 막형 산화기의 전단에 인가되는 압력이 크며, 시스템 구성상 혈액이 공기에 노출된다. 박동성 혈류를 공급하기 위하여 단일 구동펌프를 이용한 시도가 있었으나 회로내의 순간 압력 상승 등으로 인한 여러 가지 단점들이 발생한다. 이러한 기존의 체외생명보조장치의 단점을 극복하고자 한국형 인공심장의 원리를 이용한 이중 박동식 혈액펌프를 개발하였다. 이 시스템의 구동원리는 막형산화기를 중심으로 전.후에 혈액펌프를 위치하여 혈액펌프를 Actuator가 한번씩 짜주는 것이다. 이런 방법으로 구동할 경우 막형산화기 후단에 있는 펌프가 음압을 동시에 일으킴으로, 막형산화기에 인가되는 큰 양압을 줄인다는 가정 하에 시스템을 개발한 것이다. 생체외 실험을 통하여 각 부분의 압력을 측정하고, 총 12건의 동물실험을 통하여 그 장점을 검증하였다

• Journal of Chest Surgery
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• 제38권10호
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• pp.661-668
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• 2005

배경: 체외순환장치 중 막형산화기를 사용하는 인공심폐기나 생명구조장치(Extra-corporeal Life Support System; ECLS)는 혈액이 통과하기 위해 막형산화기 전방에 구동점프가 요구된다. 국내에서 개발된 박동식 생명구조장치(T-PLS)의 경우는 막형산화기가 두 개의 혈액주머니 사이에 위치하여 액츄에이터가 번갈아 까내는 구조로 되어 있다 저자 등은, 만일 저항이 낮은 gravity-flow hollow fiber 막형산화기를 사용한다면 두 개의 혈액주머니와 박동점프를 막형산화기 후방에 설치하는 것이 가능하며, 이러한 구조는 같은 펌프박동 조건에서 2배의 맥박수를 보장하므로 펌프박출량이 증가될 것으로 가정하였다. 본 실험은 한국형 생명구조장치의 회로구성을 최적화하기 위해 계획되었으며, 기존의 막형산화기를 사용한 직렬회로구조와 gravity-flow hollow fiber 막형산화기를 이용한 병렬회로 구조를 박동에너지와 펌프박출량을 이용하여 비교하였다. 대상 및 방법: 실험은 $35\~45kg$의 돼지 12마리에서 심실세동혈 심정지 모델을 만들었으며, T-PLS 회로구성 형태에 따라 두 군으로 나누었다. 직렬군은 두 개의 혈액주머니 중간에 기존 막형산화기를 직렬로 설치하였으며, 병렬군은 gravity-flow hollow fiber막형산화기 후방에 이중구동점프를 병렬로 설치하였다. 펌프박출량은 대동맥 도관에서 직접 혈류를 측정하였고, 등가압력에너지(EEP)는 실시간으로 컴퓨터에 저장된 펌프박출곡선과 하행대동맥 혈압곡선에서 계산하였다. 각 지표는 점프속도 30, 40, 50 BPM에서 매번 측정하였다. 결과: 두 군 모두 박동에너지 측면에서 충분한 박동성을 보여주었다. 점프속도 30, 40, 50 BPM에서 EEP와 평균동맥압의 변화율은 병렬군의 경우 $13.0\pm.7\%,\;12.0\pm1.9\%,\;and\;7.6\pm0.9\%$였으며, 직렬군의 경우 $22.5\pm2.4\%,\;23.2\pm1.9\%,\;and\;21.8\pm1.4\%$였다. 점프박출량의 경우는 점프속도 40, 50 BPM에서 병렬군의 경우 $3.1\pm0.2\;and\;3.7\pm0.2L/min$였으며, 직렬군의 경우 $2.2\pm0.1\;and\;2.5\pm0.1\;L/min$였다(p<0.05). 결론: 혈류 저항이 낮은 gravity-flow 막형산화기를 사용하여 T-PLS 구동점프를 병렬회로로 배치할 경우 효과적인 박동성은 유지하면서, 기존의 막형산화기를 이용한 직렬회로 구조에 비해 점프박출량을 증가시켰다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제40권3호
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• pp.168-179
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• 2007

배경: 최근 관상동맥 질환의 증가로 심근경색으로 인하여 약물에 반응하지 않는 급성 심인성 쇼크 및 만성 울혈성 심부전 환자가 증가하는 추세에 있으며, 개심술 후 여러 가지 원인으로 인공심폐기로부터의 이탈이 불가능한 경우도 상당수에 이르고 있어서 이에 적절히 대처할 수 있는 한국인의 체형에 맞고 경제적인 심실보조기의 개발이 필요하다. 이에 저자는 돼지에서 허혈성 전처치의 개념을 이용하여 관상동맥 결찰을 통한 급성 심인성 쇼크 상태를 유발시키고, 여기에 단국대학교 의과대학 의공학교실과 흉부외과학교실에서 공동으로 개발한 DKUH-75 공압식 박동형 심실보조기를 구동시켜, 실제 생명을 위협하는 심한 심근경색 상태와 유사한 환경에서 심실보조기 구동이 실험동물의 혈역학적 수치 및, 심초음파도 상 심기능 수치 등 급성 심인성 쇼크 상태에서 악화되는 지표들을 호전 시킬 수 있는지를 확인하여 DKUH-75 좌심실보조기의 유용성에 대하여 평가 하고자 하였다. 대상 및 방법: 10마리의 몸무게 50 kg 전후의 잡종돼지를 사용하여 허혈성 전처치의 개념을 이용한 관상동맥 좌전하행지 결찰을 통해 급성 심인성 쇼크 상태를 유발하고, 이들 중 5마리의 실험동물에 DKUH-75 좌심실 보조기를 장착하였다. 10마리의 실험동물 모두에서 관상동맥 결찰 전, 결찰 후 1시간에 혈역학적 수치와 심초음파도상 심기능 수치를 측정하였고 심실보조기를 장착한 5마리의 실험동물에서는 심실보조기 구동 후 1시간에 동일한 수치들을 추가 측정하였다. 결과: 관상동맥 결찰을 통하여 급성 심인성 쇼크를 유발한 10마리의 실험동물에서 관상동맥 결찰 전, 결찰 후 1시간의 혈역학적 측정결과 체동맥압(수축기, 이완기, 평균)은 결찰 후 통계적으로 유의하게 하강하였다. 페동맥압도 수축기, 이완기, 평균 모두 상승하였고 좌심실 이완기 말기압도 결찰 후 상승하였으며, 심박출 지수는 유의하게 감소하였다. 또한 심외막 심초음파도로 측정한 좌심실 수축기말 내경도 결찰 후 유의하게 증가하였으며 분획단축 및 좌심실구혈률은 감소하였다. 심실보조기를 장착한 5마리의 실험동물에서 관상동맥 결찰 1시간 후와 심실보조기 작동 1시간 후의 혈역학적 측정치를 비교하였을 때 수축기 체동맥압과 평균 체동맥압이 유의하게 상승하였으며 폐동맥압은 수축기, 이완기, 평균 모두에서 하강하였고 좌심실 이완기 말기압도 심실보조기 구동 후 유의하게 하강하였다. 심박출 지수는 심실보조기 구동 후 통계적으로 의미 있게 증가하였다. 또한 심외막 심초음파도로 측정한 좌심실 수축기말 내경은 심실보조기 구동 후 유의하게 감소하였으며 분획단축 및 좌심실구혈률은 통계적으로 의미 있게 증가하였다. 결론: DKUH-75 심실보조기는 관상동맥 결찰을 통한 심근경색으로 유발시킨 급성 심인성 쇼크 상태의 실험동물에 장착하여 단기간 구동한 결과 각종 혈역학 수치 및 심초음파도 상 심기능 수치를 개선시키고 이를 통하여 심근 기능 회복에 기여할 것으로 사료되었다. 이는 광범위한 심근경색으로 인한 급성 심인성 쇼크 상태에서 DKUH-75 심실보조기의 단기적 유용성을 의미하는 것이라 하겠다.