• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1995년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.387-392
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• 1995

전기 유압식 좌심실 보조장치에서 모터 전류 파형을 정보로 하여 작동기의 이완기 속도를 조절함으로써 좌심방으로부터 유입되는 혈류량을 조절하는 알고리즘을 개발하였다. 좌심실 보조장치(Left Ventricular Assist Device, LVAD)는 허혈성 심장질환 등으로 좌심실 의 혈액 박출 기능이 저하된 환자에게 시술하여 정상 상태의 심박출량을 유지할 수 있도록 하는 보조 혈액 박출 기능이이다. 전기 유압식 좌심실 보조장치에서는 혈액의 유입이 능동 적으로 이루어지므로, 좌심방 함몰로 인한 심근 손상 및 외부 공기 유입으로 인한 색전증을 방지하기 위해 유입혈류량을 현재 좌심방내의 상태에 따라 적절히 조절해 주어야 한다. 좌 심방 내의 혈액량 정도는 혈액을 유입해 내는 작동기의 이완기 동작 시에 소모되는 에너지 크기에 반영되고, 작동기를 구동하는 모터에 들어가는 전류의 크기는 작동기에 공급되는 에 너지에 비례하므로, 이전류 파형의 정보들을 통해 좌심방내의 상태를 추정해 볼 수 있다. 본 논문에서는 퍼지로직을 적용하여 모터 전류 파형의 정보들을 통해 좌심방 내의 상태를 추정 해 볼 수 있다. 본 논문에서는 퍼지로직을 적용하여 모터 전류 파형의 이상 유무를 판단한 뒤 에에 따라 작동기의 이완기 속도를 조절하는 알고리즘을 개발하여 모의순환장치 실험을 통해 그 실효성을 검증한 결과를 정리하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권1호
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• pp.39-46
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• 1998

본 연구에서 복잡한 비선형적 특성을 갖는 공압식 좌심실보조장치의 모델링과 제어에 인공신경망을 제안하였다. 일반적으로 좌심실보조장치는 비선형이 보상되어야 하는데 인공신경망은 학습능력에 의해 비선형 동적 시스템의 제어에 적용될 수 있다. 인공신경망 모델링을 통해 좌심실 보조장치의 동적 모델을 모델링하고 이를 기반으로 하여 인공신경망 제어기가 설계되었다. 제안된 알고리즘을 이용한 좌심실보조장치의 모델링과 제어성능 및 유효성은 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 증명되었다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1995년도 춘계학술대회
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• pp.117-119
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• 1995

서울대학교 의공학과에서는 부분적인 심부전 판자의 보조 및 치료장비로 전기유압식 좌심실 보조 장치를 개발하고 있다. 이 장비의 경우 인체의 좌심방 및 대동맥에 직접 연결되므로 실제적으로 좌심실 보조 장치의 박출량을 센서를 통하여 알아내는 데에는 여러가지 어려움이 따른다. 이러한 필요성에 비추어 전기유압식 좌심실 보조 장치의 박출량을 시스템을 ARX모델로 모델링하여 RLS(Recursive Least Square) 알고리듬을 이용하여 추정하였다. 그 결과 비교적 높은 정착도로 박출량이 추정됨을 볼 수 있었다. 하지만, ARX모델의 특성상 원래 본 연구의 시작과정에서 분석한 시스템의 동적 특성을 완전하게 반영할 수 없었다. 앞으로 시스템의 파라미터 추정 과정에서 이미 주어진 동적 특성은 고정시키고 나머지 파라미터들만을 추정하는 알고리듬을 개발하는 것도 흥미로운 과제라 할 수 있다.

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

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.500-506
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• 2012

좌심실보조장치의 모델과 안전한 장치 구동을 위한 흡입현상 검출을 위한 방법을 제안한다. 좌심실보조장치인 축류혈액펌프는 심장에 문제가 있는 환자를 보조하기 위하여 사용되어 왔다. 축류혈액펌프는 비맥동성 펌프이며, 맥동성 펌프에 비하여 작은 크기와 효율성과 같은 장점이 있으나, 안전한 펌프 운전 조건을 결정하는 데 어려움이 있다. 축류혈액펌프는 정상상태와 흡입상태와 같은 상이한 펌프 동작 상태를 가지며, 이는 좌심실에서 흡입현상 발생여부에 좌우된다. 퍼지 subtractive 클러스터링 기법을 이용하여, 이와 같은 동작 특성을 가지는 축류혈액펌프 모델을 개발하며, 개발한 펌프 모델을 이용하여 흡입현상 발생 전후의 펌프 혈류량을 추정한다. 또한 퍼지 subtractive 클러스터링 기법을 이용하여 좌심실에서 흡입현상 발생여부를 감지할 수 있는 흡입현상 검출 모델을 개발한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제34권6호
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• pp.490-493
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• 2001

17세 여자 고등학교 학생이 전흉부 동통을 주소로 입원하였다. 약물 치료와 대동맥내 풍선 펌프에도 불구하고 폐부종과 순환 허탈이 악화되었다. 급성 전격성 심근염 추정 진단 하에 좌심실 보조장치를 설치하였다. 유입구 도관은 유방하 좌전개흉술로 좌심이를 통하여 좌심방에 삽입하였고, 좌심이의 일부를 조직검사를 위해 떼어냈다. 유출구 도관은 좌측 대퇴 동맥에 PTFE도관을 간치시켜 삽입하였다. 체외순환 158시간 후 심초음파에서 좌심실의 운동성이 거의 정상으로 회복되었고, 좌심실 보조장치를 성공적으로 이탈할 수 있었다. 면역화학 검사와 중화 항체 검사에서 콕사키바이러스가 확인되었다. 환자는 입원 23일 째 아무런 심부전 증상없이 퇴원하였다.

• 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.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1995년도 추계학술대회
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• pp.211-215
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• 1995

전기유압식 좌심실 보조장치에서 모터 전류 파형을 정보로 하여 작동기의 이완기 속도를 조절함으로써 좌심방으로부터 유입되는 혈류량을 조절하는 알고리즘을 개발하였다. 전기 유압식 좌심실 보조장치에서는 혈액의 유입이 능동적으로 이루어지므로, 좌심방 함몰로 인한 심근 손상 및 외부 공기 유입으로 인한 색전증을 방지하기 위해 유입혈류량을 현재 좌심방 내의 상태에 따라 적절히 조절해 주어야 한다. 좌심방 내의 혈액량 정도는 혈액을 유입해내는 작동기의 이완기 동작 시에 소모되는 에너지 크기에 반영되고, 작동기를 구동하는 모터에 들어가는 전류의 크기는 작동기에 공급되는 에너지에 비례하므로, 이 전류 파형의 정보들을 통해 좌심방 내의 상태를 추정해 볼 수 있다. 본 논문에서는 퍼지로직을 적용하여 모터 전류 파형의 이상 유무를 판단한 뒤 이에 따라 작동기의 이완기 속도를 조절하는 알고리즘을 개발하여 모의순환장치 실험을 통해 그 실효성을 검증한 결과를 정리하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권7호
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• pp.689-699
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• 1996

신개발한 전기 유압식 심실 보조장치의 생 체 내 성능 테스트와 상기 심실보조장치를 이용한 좌심실 보 조가 자연심장 좌심실의 기능에 미치는 영향을 평가하기 위한 동물실험을 고안하였다. 총 성숙 면양 8마리가 실험에 사용되었으며 이중 7마리로부터 자료 수집이 가능하였다. 심실 보조시 간은69분부터 7일 사이로 심실보조장치는 자연심장의 박동수범위 내에서 동기식 및 비동기식 방식 모 두 만족스럽게 작동하였으며, 좌심방 내의 음압의 발생 없이 주어진 정상 좌심방압 내에서 분당 4리터 이상의 보조 혈류량을 얻을 수 있었다. 심실보조 개시 3일 이후부터 혈중 유리혈색소의 급격한 증가를 보여 상당량의 용혈이 진행되고 있음 을 시사하였다. 또한 심실보조 후 혈액 남의 부동형 고분자판막(floating type polymer valve)에 소량의 혈 전이 발견되어 혈액적 합성 및 혈전저항성 면에 있어 보다 많은 연구 및 개선의 여지가 있음을시사하였 다. 심실보조시작후의 혈역학의 변화는혈류보조량분당2.0∼2.5리터 사이에서 자연심장의 박동수및 박출량과 좌심실 분당작업량(left ventricular minute work), 심내막 생육력비 (endocardial viability ratio), 흔합 정맥혈 및 관상동맥 정맥혈 산소량은 증가하는 소견을 보였으며,반대로 좌심실압 및 좌심방압과 좌심실압 변화율(left ventricular dp/dt)은 감소하는 소견을 보였다. 이중 심박출량의 변화 외에는 모두 통계적으로 유의한 차이를 보여 효과적 인 좌심실의 탈부하가 이루어지고 있음을 입증하였다. 또한 동기식 심실보조시 심내막 생육력비 및 관상정맥혈의 산소량은 비동기식 심실보조시와 비교할 때 역시 통계적으로 유의한 차이를 보여 동기식 심실보조에 의한 반박동(counterpulsation)이 심근의 관 류량을 증가시키며 따라서 손상된 심근의 회복에 유리 함을 시사하였다.

• 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.