• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.653-655
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• 2017

심근섬유증은 심장에서 전도 장애를 일으키며 심부전증상을 발생시킨다. 심근섬유증으로 인한 심장박동현상의 변화를 확인하기 위해 시뮬레이션 연구를 진행하였다. 심실의 유한요소 모델을 설계하고 무작위로 전도 블록을 생성하여 심근섬유증을 적용하고 그 비율을 조절하였다. 심근섬유증의 비율에 따라 전기생리학적 시뮬레이션을 진행하고 그 결과를 바탕으로 기계 수축 시뮬레이션을 진행하여 심실의 수축 변화를 확인하였다. 심근섬유증의 비율이 증가할수록 좌심실의 압력이 감소하고 박출되는 혈액량과 박출계수, 심장박동의 효율이 감소하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.665-671
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• 2017

Iks 칼륨 전류에 관여하는 KCNQ1유전자의 S140G 돌연변이는 심방세동에 영향을 미치는 대표적인 돌연변이 유전자로, 심방세동과 S140G 돌연변이의 상관관계를 밝히기 위한 연구들이 많이 진행되어 왔다. 하지만 S140G 돌연변이 유전자가 심방 세동 환자의 심실 반응에 영향을 미칠 수 있다는 선행연구를 비롯하여 심방과 심실의 활동전위에 영향을 미칠 수 있는 가능성이 있음에도 불구하고, KCNQ1 S140G 돌연변이 유전자의 심실세동에 대한 영향과 그 메커니즘에 대한 연구는 부족하다. 따라서 본 연구는 KCNQ1 S140G 돌연변이 유전자가 심실세동에 미치는 영향에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 연구를 통해 그 상관관계를 밝히고자 하였다. 이를 위해 1차원 세포 모델을 비롯하여 2차원 심실세동 반응과 3차원 전기 생리학 및 기계적 수축 시뮬레이션을 진행하였다. 3차원의 전기생리학 및 기계적 수축 시뮬레이션에서는 심실의 박출 활동을 확인하기 위한 정상 박동 시뮬레이션과 심실 세동 발생시의 심실의 변화를 확인하기 위한 세동 시뮬레이션을 각각 진행하였다. 그 결과 KCNQ1 S140G 돌연변이로 인해 심실의 Iks가 증가되었으며, 그로 인해 심실의 활동 전위기간(APD)과 불응기(ERP)가 단축되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 활동전위 지속 곡선(APDr)과 불응기 지속 곡선(ERPr)이 완만하게 나타났으며, 심근세포의 전도파장이 감소하였다. 3차원 정상 박동 시뮬레이션의 결과 표준형에서 보다 KCNQ1 S140G 돌연변이형에서 심실이 소모하는 ATP의 양과 박출계수가 감소하였다. 3차원 세동 시뮬레이션 결과 표준형에서는 심실세동이 종결되었으나, S140G 돌연변이 형에서는 심실세동이 종결되지않고 유지되었으며, 심실세동이 빠르게 발생하였다. 결론적으로, KCNQ1 S140G 돌연변이로 인해 증가된 심실의 Iks는 심실의 박출 효율을 감소시키고 심실세동을 발생시키고 유지시키며, 부정맥 발생의 위험성을 높일 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권8호
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• pp.715-720
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• 2014

좌심실보조장치(LVAD)가 심실부하감소에 미치는 영향을 극대화 하기 위해, 심실보조장치 치료를 위한 최적의 심부전 심각도 단계를 찾는 것은 중요하다. 우리는 심부전 정도에 따른 LVAD 의 박동효율을 이론적으로 예측하였다. 우리는 혈관시스템의 6 컴파트먼트의 Wind-kessel 모델과 연동된 심실의 삼차원 유한요소모델을 사용하였다. 이 모델을 이용하여, LVAD 치료 하에서 심부전의 정도에 따라 심실의 수축성 ATP 소모율, 좌심실압력, 심박출량, 심박출 분획, 1 회심박출량 등과 같은 심장응답을 예측하였다. LVAD 치료 중에 에너지학적 부하조건을 암시하는 수축성 ATP 소모율은 5 단계 심부전 조건에서 가장 크게 감소하였다. 따라서, 우리는 LVAD 를 회복으로의 가교로서 고려하고 있을 때, 심부전 5 단계에서 LVAD 치료를 시작하는 것이 가장 적절하다는 결론을 내린다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권1호
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• pp.153-168
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• 1998

연구배경: 폐쇄성 수면 무호흡 증후군 환자들에서 동반될 수 있는 전신성 고혈압과 심부정백을 포함한 심혈관계 기능 부전은 장기사망률을 증가시키는 중요한 요인으로 생각되고 있다. 그러나 이들 환자에서 심혈관계 기능부전이 발생하는 병태생리학적 기전에 관한 정설은 확립 되지 못한 실정이다. 방 법: 저자들은 폐쇄성 수면 무호흡 증후군 환자 29명과 대조군 25명을 대상으로 수면다원검사, 각성시와 수면 중 요 catecholamines 농도 측정, 24 시간 활동중 심전도 및 혈압 감시를 실시하여 자료를 비교 분석함으로써 폐쇄성 수면 무호흡이 전신성 혈압, 심조율 및 요 catecholamines 농도 변화에 미치는 영향을 이해하고자 하였다. 결 과: 1) 요 norepinephrine (UNE) 및 epinephrine(UEP) 농도는 페쇄성 수면 무호흡증후군환자와 대조군 모두에서 각성시에 비하여 수면중에 유의하게 감소하였다(P<0.01). 폐쇄성 수면 무호흡 증후군 환자들의 수면중 UNE 농도는 대조군에 비하여 유의하게 높았으나(P<0.05), 각성시 UNE 농도는 대조군과 유의한 차이가 없었다. 두군 모두에서 전신성 고혈압의 동반 여부와 각성시 및 수면중 UNE 및 UEP 농도 상호간의 관련성은 없었다. 2) 폐쇄성 수면 무호흡 증후군 환자들에서는 수면 중 혈압 하강이 없는 경우 (non-dipper) 가 통계적으로 유의하지는 않았으나 대조군에 비하여 많은 경향을 보였으며(P=0.089), 수면중 혈압 하강의 유무와 전신성 고혈압의 동반 여부와는 상호 관련성이 없었다. 3) 전체 연구 대상에서 각성시 및 수면중 평균 수축기 혈압은 무호흡지수, 무호흡-저호흡지수, 수면중 최저 산소포화도, 수면중 산소 탈포화정도와 상호 관련성이 있었으며, 수면중 UNE 농도는 무호흡지수, 무호흡-저호흡지수, 수면중 최저 산소포화도 및 산소 탈포화정도, 수면중 평균 수축기 혈압과 관련성이 있었다. 4) 무호흡지수가 20 이상인 14명의 폐쇄성 수면 무호흡 증후군 환자들에서 무호흡 시기 동안의 섬박동수는 무호흡이 시작되기 전에 비하여 감소하였고, 무호흡이 끝나고 호흡이 재개되는 시기에는 우호흡이 시작되기 전에 비하여 유의한 증가를 보였으며 (P<0.01), 이러한 변화는 무호흡의 기간이 길수록 더욱 현저하였다 (P<0.01). 무호흡 시기와 무호흡이 끝나고 호흡이 재개되는 시기의 심박동수 차이 (${\Delta}HR$) 는 무호흡 발생 전후의 동맥혈 산소포화도의 차이 (${\Delta}SaO_2$)와 매우 유의한 상관관계를 보였다 (r=0.223, P<0.001). 5) 심부정맥의 발생 빈도는 두군 사이에 유의한 차이가 없었으며, 대조군에서는 심실성 기외수축이 각성시에 비하여 수면중에 현저히 감소하였으나(P<0.05), 폐쇄성 수면 무호흡 증후군 환자들에서는 수면중에도 각성시와 차이가 없었다. 결 론: 폐쇄성 수면 무호흡 증후군 환자들은 수면중에 무호홉, 저산소증 및 각성의 주기가 반복됨으로써 교감신경계 활성도의 변화가 초래될 수 있으며, 반복되는 저산소증과 교감신경계 활성도 증가는 전신성 혈압 및 심기능의 변화를 포함한 여러 가지 심혈관계 기능부전의 발생에 영향을 미칠 것으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제45권9호
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• pp.1097-1105
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• 2002

목 적 : 평소 건강한 학동전 아동에서 심전도 집단 검진을 이용한 WPW 증후군의 유병률을 조사하였고 심전도 이상 소견에 따른 WPW 증후군 유형을 분류하고 각 유형에 따른 심실 및 심중격 운동 이상 소견을 심초음파 검사로 관찰하였다. 방 법: 1999년 4월부터 2001년 8월까지 전북지역 4-7세 사이의 유치원생 77,824명을 대상으로 실시한 심전도 집단 검사에서 WPW 증후군으로 진단된 아동을 대상으로 심전도상 이상 소견에 따른 세부 분류와 심초음파 검사상 심벽 운동의 이상 여부를 조사하였다. 결 과: 총 77,824명 중 WPW 증후군으로 진단된 환아는 23명으로 유병률은 2.9/10,000명이었다. 대상 환아의 평균 연령은 5.4세이었고, 남아는 13명 여아는 10명으로 남녀비의 의의있는 차이는 보이지 않았다. 빈맥의 기왕력을 가진 환아는 2명이었으며, 2명의 환아는 남매간으로 가족력 소견을 보였다. Rosenbaum 등에 의한 부전도로 추정 위치에 따른 분류로 A형은 5명(21.8%), B형은 18명(78.2%)이었다. Boineau 등의 분류에 의한 I군 18명(78.2%), IV군은 3명(13.0%), III, V군은 각각 1명(4.3%)이었고, II군은 관찰되지 않았다. Gallagher 등의 분류에 의한 유형 중 1형 4명(17.3%), 2형 12명(52.1%), 3형, 5형, 6형, 10형은 각각 1명(4.3%), 9형은 3명(13.0%), 4형, 7형, 8형은 관찰되지 않았다. 19명의 환아에게 실시한 심초음파 검사에서 5명의 A형 환아 중 4명의 환아에서 좌심실 후벽의 초기 수축기 전방운동 소견을 보였으며, B형 환아 14명 중 12명의 환아에서 심중격의 초기 수축기 후방운동 소견이 관찰되었다. 결 론 : 학동전기 아동에서 WPW 증후군의 유병율은 10,000당 2.9명이었다. 심전도상 부전도로의 위치는 우심실이 우세하여 이전의 보고와 다른 소견을 보였고, 심초음파 검사 소견상 대부분의 무증상 WPW 증후군 환아에서 이상 심실운동 소견이 관찰되었다. WPW 증후군에서 부전도로의 위치를 추정할 수 있는 비침습적 검사 방법으로 심전도 소견 및 심초음파 검사가 이용될 수 있다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권4호
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• pp.339-345
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• 1998

부정맥은 심장수술 후 자주 발생하며 여러 인자가 요인이 되고 있다. 마그네슘의 정맥주사는 증상이 있는 심부전 환자나 급성 심근경색 환자에 있어서 심실 부정맥의 빈도를 줄여준다는 보고가 있다. 이 연구는 관상동맥 우회술 후 흔하게 발생하는 미숙 심실수축을 예방하는데 있어 마그네슘의 역할을 평가해 보고자 고안하였다. 50 명의 연속된 환자를 전향적으로 무작위로 정규 관상동맥 우회술 후 심 부정맥의 발생에 대한 술후 마그네슘 치료의 효과를 알아보고자 하였다. 모든 환자는 술전에 관상동맥 조영술, 심초음파, 심전도, 기타 임상병리 검사를 시행하였으며, 술후에는 계속적인 심전도 관찰과 마그네슘의 농도를 술직후, 술후 3시간, 6시간, 12시간, 18시간, 24시간, 36시간, 48시간, 60시간, 72시간에 각각 측정하였다. 25명의 연구군 환자들은 술후 첫 24시간 동안 4그램의 마그네슘을 계속적으로 투여받은 후 그 다음 24시간에는 2그램의 마그네슘을 72시간까지 투여받았다. 두 군 간의 임상특성은 비슷하였고(p<0.05) 술전 평균 혈청 마그네슘의 농도는 연구군에서 1.59 mg/dl, 대조군에서 1.71 mg/dl로 비슷하였다(p<0.05). 연구군에서 술후 평균 혈청 마그네슘의 농도가 술전의 농도와 비교해 보아 술후 12시간에서 36시간까지 의미있게 상승되었다(p<0.05). 대조군에서는 술후 평균 혈청 마그네슘의 농도가 술직후 감소한 상태로 72시간까지 일정한 상태를 유지하고 있었다. 대조군과 비교하여 연구군에서 평균 혈청 마그네슘의 농도가 술후 3시간에서 72시간까지 의미있게 높게 유지하고 있었다(p<0.05). 연구군에 있어서 마그네슘의 투여로 혈역학에 악영향을 끼치는 미숙 심실 수축과 같은 부정맥의 발생이 대조군에 비하여 감소하였다(p<0.01). 연구 기간동안 마그네슘 투여로 인한 부작용은 나타나지 않았다. 결론적으로 마그네슘의 예방적 투여는 관상 동맥우회술 후 부정맥의 발생과 심한 정도를 경감시킨다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제41권3호
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• pp.705-720
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• 2024

본 연구는 12주 복합운동 프로그램이 비만 중년 여성의 심혈관계 기능과 심전도 기반의 ST 분절 및 QRS에 미치는 영향을 알아보기 위하여 중년 여성 24명을 무작위 배정하였다. 결과에 대한 분석은 집단 내 및 기간·집단 간 차이 검증을 실시하였다. 심혈관계 기능에서 심근 산소소비량은 실험군에서 안정단계와 운동 중 최고 강도 단계에서 유의한 감소가 나타났으며, 안정 시 집단·기간 간 상호작용 역시 나타났다. 심박수 회복률은 실험군에서 회복기 2분에 유의한 감소가 나타난 반면 대조군에서는 반대로 유의한 증가가 나타났다. 수축기 혈압에서는 실험군이 유의하게 감소한 것으로 나타났으며, 집단·기간 간 상호작용 역시 나타났다. 이완기 혈압은 실험군 대조군 모두 변화가 없었으며, 맥압에서는 회복기 3분 단계에서 실험군에서만 통계적으로 유의한 감소가 나타났다. 심전도의 경우 QRS 높이는 실험군이 안정 시, 회복기 3분, 6분, 9분에서 대부분 유의한 증가를 나타낸 반면 QRS 기간은 실험군 대조군 모두 유의한 차이가 없었으며, ST 분절 높이는 실험군에서 안정 시에 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구의 결과를 종합해 보면 12주 복합운동 프로그램은 비만 중년여성의 심혈관계 기능과 심전도에서 심실의 수축력 향상과 심근의 허혈을 개선하는데 긍정적인 효과가 있다고 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제38권5호
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• pp.323-334
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• 2005

배경: 유전자 치료에 의한 치료적 혈관조성은 허혈성 심질환의 새로운 치료전략의 하나로 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 대동물에서 pCK 플라스미드 벡터에 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor isoform 165: VEGF165) 유전자를 삽입한 pCK-VEGF를 이용한 치료적 혈관조성의 효용성을 증명하는 것이다. 대상 및 방법: 총 21 마리의 돼지를 이용하여 좌전하행지동맥의 원위부를 결찰하여 심근경색 모델을 만든 후, 4주 후에 VEGF 유전자를 삽입한 플라스미드를 심근내에 주입하거나(VEGF군), 유전자 없이 플라스미드 만을 주입하였다(대조군). 실험 대상 동물군을 맹검하에 무작위로 VEGF군 및 대조군으로 나누어 실험을 진행하였는데, 7마리는 실험 도중 사망하였으며 결과적으로 VEGF군은 8마리, 대조군은 6마리가 최종분석에 이용되었다. 좌전하행지동맥 결찰 후 30일째에 심근 SPECT와 심장초음파검사를 시행하고 심근내에 플라스미드를 주입하였으며, 이로부터 30일째에 심근 SPECT와 심장초음파검사를 다시 시행하였다. 허혈부위의 심근관류의 변화는 심근 SPECT상의 $^{99m}Tc-MIBI$의 섭취 정도로 비교하였으며, 국소 및 전체 심근기능 및 심실리모델링 등은 심장초음파 또는 게이트SPECT 검사상의 수축시 심실벽비후화, 좌심실구출률(EF), 수축기말용적(ESV), 이완기말용적(EDV) 등으로 비교하였다. 혈관조성의 정도는 조직검사상의 미세혈관의 밀도를 측정하여 비교하였다. 결과: 미세혈관의 밀도는 VEGF군에서 유의하게 더 높았으며($386\pm110/mm^{2}\;vs.\;291\pm127/mm^{2},\;p<0.001$), 분절의 관류 정도도 VEGF군에서는 관상동맥 결찰 60일째가 30일째에 비해 더 증가한 반면(플라스미드 주입 전, 후, $48.4\pm15.2\%\;vs.\;53.8\pm19.6\%,\;p<0.001$) 대조군에서는 유의한 변화가 없었고(플라스미드 주입 전, 후, $45.1\pm17.0\%\;vs.\;43.4\pm17.7\%,\;p=0.186$), 그 변화량도 두 군간에 유의한 차이를 보였다($11.4\pm27.0\%$ 증가 vs $2.7\pm19.0\%$ 감소, p=0.003). 수축시의 심실벽비후화는 양 군 모두에서 플라스미드 주입 후 유의하게 증가하였으나 증가한 정도는 두 군간에 차이가 없었다. 심장초음파검사상 ESV은 양 군 모두에서 수술 전에 비해 관상동맥 결찰 후 유의하게 증가하였고 (VEGF군, $22.9\pm9.9\;mL\;vs.\;32.3\pm9.1\;mL,\;p=0.006;$ 대조군, $26.3\pm12.0\;mL\;vs.\;36.8\pm9.7\;mL,\;p=0.046$), EF은 유의하게 감소하였으며(VEGF군, $52.0\pm7.9\%\;vs\;46.5\pm7.4\%$, p=0.004; 대조군, $48.2\pm9.2\%\;vs\;41.6\pm10.0\%$, p=0.028), EDV은 양 군 모두에서 유의한 변화가 없었다. 플라스미드 주입 전과 후의 비교에서는 양 군 모두에서 심장초음파 및 게이트 SPECT검사상의 EF, ESV, EDV 값의 유의한 차이가 없었다. 결론: VEGF165 유전자를 삽입한 플라스미드의 심근내 주입 후 허혈성 생존 심근 부위에 혈관조성이 일어나고 심근관류가 유의하게 증가하였다. 그러나 심근 기능이나 좌심실의 리모델링 경과엔 유의한 차이가 없었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제45권12호
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• pp.1528-1533
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• 2002

목 적: 심근의 단독 비경화증은 성인을 대상으로 산발적인 보고가 있었으나 소아에서는 정확한 혈역학적인 양상, 장기적인 예후, 유전 양상 등에 대해서는 많이 알려지지 않은 상태이다. 저자들은 심근의 단독 비경화증을 보이는 환자군의 임상 양상, 혈역학적인 성상과 경과, 형태학적 특성 및 유전양상 등을 평가하고자 본 조사를 시행하였다. 방 법 : 충남대학교병원 소아과에서 1997년부터 2001년까지, 심초음파 검사를 통하여 심근의 단독 비경화증으로 진단받은 10명(남아 5명, 여아 5명)을 대상으로 임상 양상, 혈역학적인 성상과 경과, 형태학적 특성 및 유전양상 등을 조사하였다. 결 과: 환자들의 진단시의 평균 연령은 $45{\pm}53$개월(1일-14세)이었으며, 평균 추적 관찰 기간은 $33{\pm}19$개월이었다. 남녀비는 동일하였다. 심초음파 검사시 발현 증상은 부정맥 3명, 태아 초음파 검사상 서맥 2명, 심잡음 4명이었다. 다른 심기형이 동반된 환자는 6명으로, 3명은 심실중격결손 또는 심방중격결손이 있었고, 2명은 승모판 탈출증이 동반된 동맥관 개존증, 1명은 승모판 열극이 있었다. 2명에서 심전도상, II, III, aVF 유도에서 T파의 하강이 관찰되었고, WPW 증후군의 환자는 1명으로 발견 당시 발작성 상실성 빈맥이 동반되었다. 2명에서 가족성 동기능 장애가 발견되었으며, 제 3도 방실 차단이 1명의 환자에서 있었다. 심초음파 검사 상 지주 간 고랑의 정도는 승모판 수준에서 심첨부로 갈수록 심하였다. 가족적 발생을 보인 2명에서 가족성 동기능 장애를 동반하였다. 추적관찰 중 대부분의 환자는 무증상이나, 2명에서 좌심실수축기능 저하가 있었고, 이 중 1명은 심한 동기능 장애로 영구 심박 조율기 삽입 시술이 필요한 상태이다. 결 론 : 소아에서 심근의 단독 비경화증은 아주 드문 질환은 아니며, 성인과 마찬가지로 심근기능 장애 및 심각한 합병증의 발생 가능성이 있기 때문에 꾸준한 추적 관찰이 필요하다. 또한 가족적 발생을 할 수 있으므로 환자 가족 내 선별 검사를 해야 하며, 심근의 단독 비경화증의 정확한 빈도, 장기적 예후, 진단기준의 객관성을 확보하기 위하여 국내에서도 광범위한 다기관 연구가 필요하다.