• 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.

• 대한흉부심장혈관외과학회:학술대회논문집
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• 대한흉부외과학회 1995년도 제27차년차학술대회 및 총회
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• pp.44-44
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• 1995

• Journal of Chest Surgery
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• 제27권5호
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• pp.390-393
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• 1994

의료기술의 발달로 오늘날의 개심술은 대부분 성공적으로 시행되고 있지만 극히 일부분은 아직도 개심술후 심한 심실기능의 저하로 사망하는 겨우가 있다. 1960년대 중반 Spencer와 DeBakey에 의해 개심술후 심한 심실기능이 저하된 환자에게 심실보조장치를 이용하여 성공적으로 치험한 이후로 많은 발전을 거듭해 왔다. 저자들은 4개월 (6.5Kg)된 남아에서 개심술후 심한 저심박출증으로 인공심폐기의 제거를 못하여 좌심실 보조장치(Centrifugal Biopump)를 사용하여 성공적으로 치험하였기에 보고하는 바이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1205-1211
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• 2011

본 논문은 말기 심질환 환자의 생존율과 치료효과를 증대시키기 위한 심실보조장치용 심박조율기의 개발에 대한 내용이다. 심실보조장치만을 이식 받은 환자는 부정맥이 발생할 가능성을 항상 갖고 있으며 심박조율기를 동시에 적용함으로써 혈류의 체순환량을 유지하고 부정맥으로 인한 장기의 손상을 예방한다. 심박조율기의 전극과 도선은 심실보조장치의 도관을 이용하여 제작되었으며, 전극은 심실보조장치의 도관이 삽관되는 좌심실의 심첨부에 도관과 함께 이식된다. 심박조율기는 0 bpm에서부터 191.4 bpm까지 자극 빈도를 조절할 수 있으며, 60 bpm의 빈도로 자극이 가하여 질 때 0.25 J 의 에너지가 심장으로 인가된다. 심실보조장치용 심박조율기의 성능과 안정성을 검증하기 위하여 돼지를 이용한 동물실험을 수행하였다. 실험동물의 심장에 86.4 bpm, 100.2 bpm, 126.6 bpm의 자극을 순차적으로 가하였고 ECG 및 대동맥혈압의 변화 대동맥 혈류를 관찰하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제33권11호
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• pp.906-909
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• 2000

심폐바이패스를 사용하지 않고 심장박동 상태에서 시행하는 관상동맥 우회수술은 심 비대와 좌심실 기능저하가 동반된 협증심 환자에서는 심장 뒤쪽에 위치한 관상동맥에 대한 접근이 어렵고 수술 중 혈역학적으로 불안정하여 시행하기에 어려운 경우가 많다. 우심실 보조장치 하의 심장박동 상태에서 시행하는 관상동맥 우회수술은 대동맥의 삽관을 피하고, 심폐바이패스의 합병증을 줄일 수 있으며, 심장 뒤쪽에 위치한 혈관의 문합시에도 안정된 혈역학적 상태를 유지 할 수 있어 고위험군 환자에게 도움을 줄 수 있다. 좌심실 기능저하와 심 비대가 동반된 환자에서 우심실 보조장치 하의 심장박동 상태에서 시행한 관상동맥 우회수술을 2례 시행하여 좋은 결과를 얻어 보고하고자 한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권5호
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• pp.428-432
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• 1999

배경: 전기적인 자극에 의하여 골격근의 피로현상이 극복됨으로써 골격근을 심장보조장치에 이용할 수 있게 되었다. 인공심장이나 심실보조기구는 에너지원의 전원장치가 크고 거추장스러운 단점이 있어 아직 해결해야될 문제이다. 반면 골격근을 이용한 심실보조장치는 에너지원으로 환자 자신의 골격근 수축력을 이용할 수 있는 장점이 있어 이의 임상응용 가능성을 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 8예의 광배근을 이용하여 골격근 심실의 모형을 만들었다. 물이 담긴 라텍스 주머니를 골격근이 한바퀴 반 감싸도록 고안하였고 골격근의 수축압력은 연결된 관을 통하여 변환기에 기록되도록 하였다. 전극은 흉배신경 주위에 설치한 후 Itrel 7420 박동기에 연결하였다. 프로그래머로 박동기를 조절하였으며 3.0Volt, cyclic burst, 0.31초 on time, 6.0초 off time의 자극을 주었다. 라텍스 주머니 내에 액체의 양을 25cc 씩 증가시키면서 전부하의 변화에 따른 골격근 심실의 박출량과 압력 및 수축력을 측정하였다. 결과: 골격근 심실의 전부하가 0인 경우 일회박출량은 76.3ml 이고, 전부하가 점차 증가함에 따라 일회박출량이 감소하는 경향을 보였다. 전부하가 75cc 이상이 되면 일회박출량은 70ml 이하로 감소하는 양상을 볼 수 있었다. 압력을 측정한 결과도 전부하가 75cc 이하인 경우 정상의 혈압과 비슷한 107mmHg 이상의 혈압을 보이고 있으나 전부하가 100cc 이상 증가하는 경우 혈압이 100mmHg 이하로 감소하는 것을 볼 수 있었다. 또한 최대의 골격근 수축력은 50cc의 전부하에서 16.6 W/kg의 힘을 분출하였다. 결론: 골격근 심실은 전부하의 변화에 따라 정상 심장보다도 강한 박출량과 압력의 변화를 관찰할 수 있었으며 임상 응용의 가능성을 볼 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제36권3호
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• pp.123-130
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• 2003

배경: 공압식 심실보조기의 실험을 위한 심부전 모델을 개발하는 데 있어서 사람의 심장구조와 유사하고 저렴하며 일관되게 반복적으로 급성심부전을 유발할 수 있는 방법을 찾기 위해 본 연구진은 사람의 심장구조와 가장 유사하며 저렴한 돼지를 사용하여 관상동맥의 좌전하행지를 결찰하는 방법으로 급성심부전을 유발시키고자 하였다. 대상 및 방법: 성인의 몸무게에 해당하는 5마리의 돼지를 사용하여 전신마취 후 좌측개흉술을 통하여 심장을 노출시키고 관상동맥의 좌전하행지의 원위부에서 시작하여 근위부로 올라오면서 결찰, 재관류, 결찰의 방법으로 심부전을 유발시켰다. 각 과정의 전, 후에 좌심실확장기말기압력, 동맥압, 심박출계수를 측정하였고, 심외막 심에코도를 통하여 좌심실확장기내경, 좌심실수축기내경, 분획단축, 심구혈률을 측정하였다. 이와 같은 과정을 좌전하행지의 원위부부터 근위부까지 충분한 심부전이 달성될 때까지 반복하였으며 목표달성 후 심실보조기를 장착하여 구동시켰다. 결과: 5마리 중 3마리에서 안정적인 심부전을 달성할 수 있었으며 3마리 모두에서 심외막 심에코도상 심구혈률을 기준으로 관상동맥 결찰 전에 비하여 50% 정도의 심기능 저하를 유지 할 수 있었다. 또한 결찰, 재관류, 결찰의 방법을 통하여 심근에 대해 허혈성 전처치를 시행한 후 완전 결찰을 시행하였을 때 대동물의 관상동맥 결찰 시 흔히 발생하는 심실성 부정맥이나 심관기절에의한 심정지도 관찰되지 않았으며 병리조직학적 소견상 심근허혈을 유발시킨 좌, 우심실의 심첨부에서 중간부위까지 광범위한 허혈성 손상을 입은 심근세포들을 확인할 수 있었다. 결론: 허혈성 전처치의 개념을 관상동맥 결찰을 통한 심부전 모델에 적용하여 좌전하행지의 원위부에서부터 근위부 까지 순차적으로 결찰, 재관류, 결찰을 시도한 결과 안정적이고 반복 가능한 급성 심부전 모델을 얻을 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1995년도 춘계학술대회
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• pp.78-81
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• 1995

본 연구에서는 슬라이딩 모드를 전기유압식 심실보조기의 직류모터제어기의 속도와 위치제어에 적용하였다. 슬라이딩 모드 컨트롤은 가변구조시스템(varaiable sturucture system)의 일종으로 적절한 내부스위칭 논리를 갖는 연속적인 부시스템(subsystem)의 모임으로 구성된다는 접에서 고정된 제어구조를 갖는 일반적인 제어시스템과 다르다. 이 시스템은 불연속적인 동적시스템이나 시변적인 요소를 갖는 시스템등에서 사용되고 있다. 이 논문에서는 슬라이딩 모드 제어를 적용하여 좌심실보조기를 제어하는 경우에 넓은 작동범위에서도 시스템이 안정적이며 혈류역학적인 외란에 대해서도 기준입력에 대한 속도의 추종이 잘 이루어지는지의 여부를 실제의 구현에 앞서 컴퓨터모델을 통해 검증하고 문제점들을 조사하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권1호
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• pp.62-65
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• 1999

영아기 대엽성 폐기종은 다양한 정도의 호흡장애, 폐엽의 과팽창, 종격동의 이동, 폐 탈출등을 야기하는 신생아기 및 영아기에 발생하는 드문 질환이다. 원인은 대부분 특발성 이지만, 선천성 심장질환과도 관계가 있으며, 특히 좌우단락에 의한 폐동맥 고혈압과 밀접한 관계가 있다. 주로 호발하는 부위는 좌측 주 기관지, 좌측 상엽기관지, 우측 중엽 기관지이다. 본 증례는 우측 중엽 폐기종과 심실중격결손증이 동반된 2 주된 신생아로 심장수술 후에도 기계적인 호흡보조가 필요하였고, 우측 중엽 폐기종은 개선되지 않았다. 술후 7일째 우측 중엽 절제술을 시행하고 5일후 인공호흡기를 제거하였다. 환자는 술후 45 일째 좋은 상태로 퇴원하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제43권1호
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• pp.20-24
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• 2010

배경: 전격성 심근염은 드물지만 사망을 초래할 수도 있는 치명적인 질병으로서, 급성기 치료가 예후에 매우 중요한 것으로 알려져 있고 이러한 급성기 치료에 순환 보조 장치가 도움이 될 수 있다. 이에 전격성 심근염 환자에서 급성기에 순환 보조 장치를 사용하여 치료한 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 2006년 9월부터 2008년 10월까지 전격성 심근염으로 순환 보조 장치를 삽입한 9명의 환자를 대상으로 후향적 연구를 시행하였다. Capiox emergency bypass system (Terumo Inc, Tokyo, Japan)을 사용하였고 경피적으로 삽입하여 순환 보조 장치를 운용하였다. 환자들은 모두 심실 빈맥 또 는 강심제에 반응하지 않는 심인성 쇼크 상태에서 순환 보조를 받았고 심초음파상 평균 심구출률은 $20{\pm}6%$였다. 결과: 3명이 순환 보조 장치를 유지하던 도중 사망하였고 한 명의 환자가 순환 보조 장치를 유지하던 중 심장 이식 수술을 받았다. 나머지 환자들은 평균 $107{\pm}70$시간 순환 보조 장치 유지 후 성공적으로 발관하여 퇴원 후 심초음파상 심구출률 $56{\pm}7%$로 경과 관찰 중이다. 결론: 전격성 심근염은 급성기에 매우 치명적일 수 있으나 치료 후 예후는 양호한 질환으로 이러한 급성기 치료에 순환 보조 장치가 매우 유용하게 사용될 수 있다. 또한 순환 보조 장치의 도입 시점, 운용 방법 등에 대한 연구를 통하여 합병증을 줄일 수 있도록 노력해야 할 것이다.