1987년 2월 1일 부터 1987년 3월28일까지 본 병원 인공신장실에서 혈액투석요법을 받고 있는 만성 신부전증 환자 20례 (남자 15례, 여자 5례)를 대상으로 2회의 청력검사를 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 만성 신부전증으로 혈액투석요법을 받고 있는 환자 20례 중 7례 (35%)에서 청력손실을 보였다. 2) 연령분포상 20대에서는 2명중 청력손실을 보인 예는 없었으며, 30대는 7명중 1명, 40대는 5명중 4명, 60대는 1명중 1명에서 청력손실을 보였으며 7례 전례가 남자였다. 3) 청력손실의 양상은 전례에서 양측성이며 고음장애형이었다. 4) 임피던스 청력검사상 tympanogram A형이 2귀 였으며 2례(4귀)에서는 acoustic reflex가 나타나지 않았다. 5) 청력손실을 보인 7례중 3례에서 75% 이상의 SISI score를 나타내었고 어음청력검사상 25㏈ 이상의 청력손실을 보인 예는 없었다. 6) 전해질농도와 난청의 정도, 혈액투석회수와 청력손실의 정도에는 유의한 연관이 없었다.
본 논문의 목적은 협착이 발생괸 원관과 분기관내 혈액과 혈액대용유체의 유동문제 에 수치해석방법을 적용하여 유동특성을 파악하는데 있다. 혈액대용유체로서는 Separan AP-273 500wppm 수용액과 Carpobol 934 1.0w% 수용액을 사용하였다. Carbopol 수용액의 유변학적 성질은 수정멱법칙모델, 그리고 혈액과 Separan 수용액의 유변학적 성질은 Carreau 모델로 나타내었다. 협착관유동에서 Carbopol 수용액의 재부착거리는 혈액이나 Separan 수용액의 경우보다 길고 협착으로 인한 압력강하는 Carbopol 수용액, 혈액, Separan 수용액의 순으로 작게 나타난다. 분기관유동에서 Separan 수용액의 압력손실은 혈 액과 Carbopol 수용액보다 작게 나탄나고 협착이 발생괸 부기관내에서 혈액과 Separan 수 용액의 압력손실은 협착이 없는 분기관의 압력손실보다 크게 증가한다.
전자기적으로 지지되는 임펠러를 가진 원심 혈액 펌프는 기존의 심장 펌프에 비해 많은 장점을 가지고 있지만, BVAD의 틈새에서 발생하는 유체 동역학적인 문제는 여전히 규명이 되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 BVAD의 틈새에서 발생하는 혈액외상(blood trauma)의 예측에 대한 연구에 중점을 두고 있다. 일반적으로 원심 혈액 펌프의 설계를 위해 전자기적으로 지지되는 원심 혈액 펌프의 디스크 틈새에서 발생하는 혈액의 손상을 평가하는 방법으로 CFD를 이용한 방법이 널리 이용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 초기 원심 혈액 펌프의 설계 단계에서 펌프의 특성을 평가하기 위하여, 축 방향 틈새의 영향과 회전수 변화에 따른 누수경로의 전단 응력의 크기 평가를 CFD를 사용하여 해석하여 보았다.
본 연구에서는 혈관 내 폐 보조장치(Vibrating Intravascular Lung Assist Device. VIVLAD)에서의 뉴우튼 유체와 비뉴우튼 유체의 압력손실관계에 대한 관계를 고찰하고자 하였으며, VIVLAD를 선계하기 위한 압력 강하를 예측할 수 있는 관계식을 결정하고자 하였다. 혈관 내 폐 보조장치를 정맥에 삽입하기 전, 모듈 설계를 위하여 압력손실을 예측하기 위한 설계조건을 실험적 모델을 통하여 연구하고자 하였다. 뉴우튼 유체로 증류수와 글리세롤/증류수 혼합용액을 이용하였으며, 비뉴우튼 유체는 혈액을 이용하여 실험을 수행하였다. 액체의 흐름은 중공사의 외부로 평행하게 흐르도록 하였다. 내경의 직경을 3cm로 고정한 관에 삽입되는 중공사 개수의 변화에 파른 압력손실을 측정하였으며 실험에 의하여 얻어진 압력손실과 중공사의 전면면적과의 상관관계를 curve fitting을 통하여 유도하였고 유도되어진 관계식을 이용하여 관내에 삽입되는 중공사 개수의 변화에 따른 압력손실을 예측하였다 그리고 실험을 통하여 예측되어진 값과 비교 검토하여 유사성을 찾고자 하였다. 실험결과 40%글리세롤 용액에서의 압력손실과 혈액에서의 압력손실과 마찰계수는 유사한 결과를 보였다. 이 실험에서 VIVLAD의 압력손실을 측정하는데 40%글리세롤 용액이 이용될 수 있음을 보였다 또한 장치 내에서의 압력손실과 마찰계수에 대한 관계식을 중공사 충진율의 함수로 관계식을 유도할 수 있었으며. 관계식에 의하여 압력손실을 예측할 수 있었다. 또한. 실험에 의한 압력손실과 비교하였을 때 유사한 경향성을 보여 줌으로써 압력손실 예측의 신뢰성을 얻을 수 있었다. 이와 같은 연구결과는 VIVLAD를 설계하는데 유용한 자료가 될 것이다.
감각신경성 난청은 성인에서 장애의 원인 중 큰 비중을 차지하고 있으며, 특히 소음성 난청은 흔한 직업병 중의 하나이며 산업보건사업의 주요 관심 중의 하나이다. 그러나 소음폭로와 노화를 제외하고는 대부분의 경우 그 원인이 규명되지 않고 있는 실정이다. 그러므로 난청에 대한 개인간의 감수성을 결정하는데 중요한 요인을 찾는 것은 중요하며 최근 청력손실의 측정치로서 소음 외 변수와의 상관성을 연구함으로써 청력손실에 대한 개인의 감수성의 차이를 밝히려는 많은 시도가 있었다. 특히 소음성 난청에 대한 많은 연구가 있어 왔지만 소음성 난청에 대한 감수성의 개인차에 대해서는 만족하게 설명하지 못하고 있다. 본 연구는 소음 비폭로자를 대상으로 소음폭로 이외 감각신경성 난청을 유발하는 잠재적 위험 인자들을 찾아내어 그 위험인자들의 역할을 평가하기 위해 주로 심혈관 위험인자와 지혈 및 혈액점도 요인이 청력손실에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 대구시내 모 대학병원에서 91년에서 96년까지 종합검진을 받은 3050명을 대상으로 하여 청력검사와 혈액검사 및 생화학 검사 결과를 검진자료에 추출하여 위험인자들과 청력손실간의 관련성을 연구하였다. 그 결과 소음을 제외하고 감각신경성 청력손실에 미치는 영향으로 연령과 성별이 가장 크며, 성별 분포의 차이는 연구 변수에는 포함되지 않는 흡연력, 취미, 과거 소음폭로 등이 영향을 미친 것으로 보이며 본 연구에서는 확인할 수 없었다. 그리고 심혈관 위험인자인 체격지수, 혈압, 총콜레스테롤, 중성지방이 양의 영향을 알부민은 음의 영향을 어느 정도 미치는 것으로 보인다. 혈중점도 및 지혈인자와 관련하여 헤마토크릿, 백혈구, 혈소판 용적백분율, 적혈구침강속도가 어느 정도 양의 관련성이 있는 것으로 나타났다. 그리고 심혈관 위험인자와 혈액점도 및 지혈인자는 상호 관련성이 있으며, 이들과 소음노출 등이 서로 상호 작용하여 청력에 나쁜 영향을 미치는 것으로 보인다.
본 연구에서는 혈관내 혈액 흐름의 압력손실을 최소화하여야 하는 제한 인자를 만족하는 새로운 막형 인공폐에서 액체흐름경향과 중공사 개수에 대한 압력손실 영향을 고찰하고자 하였다 막형 인공폐는 380 $\mu m$의 중공사 외경과 600 mm의 축 방향 길이를 갖는 수 백 개의 중공사로 이루어진 다발이다 중공사 다발은 8가지로 변화시켰으며 흐름은 펌프를 이용하여 조절하였다 혈액대용물질로 글리세롤 용액과 물을 사용하여 압력손실을 측정하였으며 동일한 흐름 경향을 각 중공사들에서 얻었다. 700개의 중공사로 이루어진 막형 인공 폐의 외부 압력손실은 13-16 mmHg이었으며 중공사 개수의 감소에 따른 마찰계수는 중공사와 액체와의 효과적인 접촉이 일어나므로 증가되었다.
티타늄과 티타늄 합금은 재료적 특이성 때문에 심장 혈관 임플란트에서 일반적으로 사용되어 왔다. 일찍이 적용된 예로는 인공심장판막, 심박조율기의 보호케이스, 혈액 순환 장치 등이 있다. 하지만 물질유도혈전증(Material-induced thrombosis)은 혈전폐색에 의해 기인한 기능 손실로 심장혈관 임플란트 장치의 주된 합병증으로 존재하고 있으며, 심장혈관 임플란트의 혈전유전자는 심장혈관장치의 발달에 주된 난관 중 하나로 남아있다. 그리고 텍스처 혈액 접합 물질(Textured blood-contacting material)은 1960년대 초반 이후부터 혈액순환 보조 장치의 임상실험에 사용되고 있다. 접합 물질에 내장된 텍스처 섬유조직 표면은 형성, 성장, 안정적 부착, 생물학적 내벽(neointimal layer) 등 유도 혈액(entrapping blood) 성분에 의해 형성된다. 공동(cavity) 형상의 용해 가능한 미립자를 사용하는 SCPL법(Solvent casting/particulate leaching method)은 티타늄 기질 이전에 형성된 폴리우레탄 위에 텍스처(texture)를 생성하기 위해 사용되었다. 또한 콜라겐의 부동화(不動化)에 의한 공동(cavity)은 혈액 접합면에 잔존하기 위한 내피세포를 고정할 수 있는 효과가 있다. cpTi로 층화된 PU 기소공성(microporous)은 구조적 특성과 혈전증 감소를 위한 생물학적 내벽 사용의 잠재성을 평가하기 위한 세포 공동체 실험을 통해서 평가되었다.
헌혈원에서 현재 헌혈원 혈액백에 부착된 바코드를 하나씩 스캔하여 관리하는 것을, 관리의 효율성을 높이고 정확성을 높이기 위해 UHF RFID 혈액관리시스템 BIS(Blood information system)을 구현하였고, 고유전율인 혈액이 들어있는 헌혈용 혈액백 (blood bag)에 부착 가능한 UHF RFID Tag 안테나를 설계하였다. RFID Tag 안테나는 부착된 물체의 전기적인 특성으로 인하여 영향을 받으므로, 고유전율인 혈액에 근접 시 태그 안테나의 임피던스 성분이 변하게 되어 태그의 반사손실 및 대역폭에 영향을 주게 된다. 고유전율에 부착된 일반 태그가 냉장고 안에서 인식률이 20%도 미치지 못한다. 그래서 이러한 영향을 고려하여 일반 다이폴 형태의 태그에 반사판을 사용하여 설계하였다. 반사판이 있을 때와 없을 때, 반사판과 다이폴 태그와의 간격, 다이폴 안테나에 T 매칭 구조의 존재에 따라 임피던스를 조절하여 칩과의 정합 회로를 구성하여 최적화된 태그를 설계 및 제작하였으며 제작된 태그의 특성과 인식거리 패턴을 측정 비교하였다. 또한 본 태그를 사용하여 BIS를 구현하여 혈액관리가 실시간으로 되도록 하였다.
TEM 셀 내에 있는 혈액에 대한 삽입 손실과 반사율을 측정하여, 원하는 혈액 흡수 SAR(Specific Absorption Rate) 선택에 따른 TEM셀 입력 전력을 구하였다. 혈액 세포는 피부 세포와 함께 전자파 영향을 연구하기 위한 기준 세포이다. 따라서 SAR에 따른 혈액 세포에 인가할 전력 산출은 정확해야 함은 물론 타당성이 있어야 한다. 이 연구에서는 g당 혈액 세포가 받는 전력을 산출하기 위해 50 g의 혈액을 이용하여 전달 전력 감소를 측정하였다. 측정된 데이터로부터 휴대폰 전자파 생체 흡수율 SAR 0.8, 1.6, 3, 4 mW/g에 해당하는 TEM셀 입력 전력을 계산하였다. 이 연구 결과는 배양 세포의 전자파 방사 장치에 응용함을 목적으로 하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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