• 동력기계공학회지
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• 제10권4호
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• pp.153-158
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• 2006

최근 임상용 LVAD의 계속된 발전으로 인해 환자들의 삶이 연장되었다. 그러나 LVAD가 환자의 삶을 연장하였지만, 우심실 심부전증을 야기 시켰고, 결론적으로 환자들은 RVAD가 필요하게 되었다. 이러한 이유로 장시간 사용할 수 있는 BVAD의 도입이 요구 되어졌다. 최근 BVAD에 관련된 연구들을 보면 장시간 사용을 위한 원심 BVAD의 디자인과 BVAD에서의 누수 정도를 파악하는데 목적을 두고 있다. 따라서 본 논문에서는 BVAD의 누수를 파악하기 위한 속도 데이터와 용적당 흐름 비율의 계산을 CFD를 사용하여 해석적으로 조사하고자 하였다. CFD의 해석 결과 틈새부위의 회전수가 증가 할수록 혈액의 흐름을 방해하는 역류가 증가하고 유량도 줄어들어, 틈새부위의 누수량이 회전속도의 변화에 의존된다는 것을 확인 할 수 있었다.

• 동력기계공학회지
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• 제11권2호
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• pp.38-43
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• 2007

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.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제7권1호
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• pp.34-41
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• 2014

Computational fluid dynamics (CFD) and particle image velocimetry (PIV) are commonly used techniques to evaluate the flow characteristics in the development stage of blood pumps. CFD technique allows rapid change to pump parameters to optimize the pump performance without having to construct a costly prototype model. These techniques are used in the construction of a bi-ventricular assist device (BVAD) which combines the functions of LVAD and RVAD in a compact unit. The BVAD construction consists of two separate chambers with similar impellers, volutes, inlet and output sections. To achieve the required flow characteristics of an average flow rate of 5 l/min and different pressure heads (left - 100mmHg and right - 20mmHg), the impellers were set at different rotating speeds. From the CFD results, a six-blade impeller design was adopted for the development of the BVAD. It was also observed that the fluid can flow smoothly through the pump with minimum shear stress and area of stagnation which are related to haemolysis and thrombosis. Based on the compatible Reynolds number the flow through the model was calculated for the left and the right pumps. As it was not possible to have both the left and right chambers in the experimental model, the left and right pumps were tested separately.

• Journal of Chest Surgery
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• 제35권5호
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• pp.329-335
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• 2002

배경: 한국형 인공심장(AnyHeartTM)은 단심보조장치, 체네 이식형 양심보조장치, 인공심장, 그리고 생명 유지를 위한 체외순환 장치 등 다양한 형태로 사용이 가능한 장치이다. 그 중에서도 체내 이식형 양심보조장치는 가장 독특한 형태이다. 양심보초장치 이식의 외과적 술기는 주로 삽관으로 구성되어 있고, 흉골 정중절개는 외과의사가 심장의 노출을 충분히 할 수 있어서 가장 선호되어 온 방법이다. 그러나 환자가 흉골 정중절개를 이미 시행 받은 경우나, 또는 차후에 환자 대부분이 흉골 정중절개가 필요한 것을 감안하면 재개흉에 따른 합병증은 양심보조장치 이식에 있어서 중요하게 고려해야 할 부분이다. 일반적인 심장 수술의 임상경험에 근거하여, 저자들은 양심보조장치 이식에 있어서, 도관의 상관을 위한 접근이 심장의 우측에서도 가능할 것이라고 가정하였다. 이번 연구의 목적은 동물실험에서 양심보조장치의 이식을 위한 우측 개흉술의 수술 기법을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법: 지난 2년 동안, 30차례의 AnyHeart$^{TM}$ 이식실험 중 16례가(11 calves, 3 canines, and 2 sheep) 우측 개흉술로 이루어졌다. 기계장치는 14례의 동물에서 체내 이식형 양심보조장치로 시술 되었으며, 체외형 양심보조장치와 체내 이식형 좌심실보조장치로 시술된 경우가 각각 1례씩이었다. 수술은 4번째 늑간를 통하여 우측 흉강으로 진입하였고, 양심보조장치의 경우에 우측 유입 도관은 우심방의 free wall에 삽관 하였고, 유춘도관은 인조혈관을 이용하여 주폐동맥애 측단 문합하였다. 좌측 유입도관은 심방격을 통하여 좌심방에 삽관하였고, 유출도관을 무명동맥에 인조현관을 이장하여 측단 문한하였다. 각각의 도관은 피하터널을 통해 우측 옆구리에 위치한 펌프와 연결하였다. 결과: Fitting test와 초기 실험의 5례를 제외하고 모든 실험 동물은 수술 후 회복되었다. 펌프의 유출량은 최고 6.5L/min였고, 평균 3~3.5L/min로 측정되었다. 수술과 관련된 사망이나 이환율은 없었다. 모든 실험 도물은 부검을 하였으며, 부검 결과 도관이 위치는 모두 각각의 심방내에 적절하게 위치하고 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권5호
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• pp.439-448
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• 2001

이식형 양심실 보조 장치 (Biventricular Assist Device, BVAD)에서 판막이 닫힐 때 나는 소리의 특성과 판막의 물리적인 상태의 상관성을 고찰하였다. 본 연구에서 Bj rk Shiley Convexo Concave tilting disk 판막을 사용했으며, 모의 순환계와 양의 체내에서 동작하는 BVAD 에서 판막음을 측정하였다. 모의 순환계에서는 정상 판막. 기계적으로 손상된 판막. 모의 혈전이 형성된 판막의 3가지를 고려하였다. 양에 이식된 BVAD의 경우, 이식 후 1일부터 5일 동안 규칙적인 간격으로 판막음을 측정하였다. 측정된 신호의 스펙트럼 특성은 Multiple Signal Classification (MUSIC)을 이용하여 추정하였다. MUSIC의 최적 차수는 Bayesian Information Criterion (BIC)을 이용하여 계산하였다. 실험 결과, 판막의 기계적인 손상은 판막 폐쇄음의 주파수 스펙트럼 구조를 변화시키고 있으며, 혈전의 형성은 판막음 스펙트럼의 기본 구조는 유지하지만 피크 주파수와 에너지의 크기를 변화시키는 것으로 관찰되었다. 최대 에너지를 가지는 MSP (maximum spectral peak)는 정상 판막에서는 2 kHz에 위치하고 있으나 모의 혈전을 부탁한 판막에서는 3 kHz로 이동하였다. 손상된 판막은 7 kHz 부근에서 강한 피크 보이고 있다 실험 동물 내에서 판막에 혈전이 형성되어감에 따라 판막음은 저주파 성분 (〈 2kHz)이 상대적으로 크게 감소하였고, Ist 2nd. 3rd MSP 주파수는 약간씩 상승하였다. 또한 혈전이 형성되어 감에 따라 반복해서 측정된 판막음의 1st, 2nd. 3rd MSP 주파수의 변화 정도 및 BIC 차수는 감소하는 것으로 나타났다

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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• pp.131-134
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• 1999

This paper considers the acoustical characteristics of the mechanical valve employed in the Korean type Artificial Heart. $Bj\"{o}rk-Shiley$ tilting disc valve was chosen for the study and acoustic measurements were performed for the artificial heart operated in a mock circulation system as well as implanted to an animal as a Bi Ventricular Assist Device (BVAD). In the mock system, three different conditions of the valve were examined which were normal, damaged (torn off), pseudothrombus attached. Microphone measurements for the BVAD were carried out at a regular time interval for 5 days after the implantation operation. Of the recorded acoustic emissions from the artificial heart, click sounds mainly originated from the valves were further analyzed using Multiple Signal Classification (MUSIC) for estimating their spectral properties. It was shown that the spectral peaks below 4 kHz and the optimal order number for MUSIC, equivalent to the number of the spectral component, might be the key parameters which were highly correlated to the physiological states of the valve like the mechanical damage of the valve or the formation of thrombus on the valves.

• Journal of Chest Surgery
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• 제33권5호
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• pp.385-390
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• 2000

Background: To review the experience that used both ventricular assist device(VAD) and extracorporeal membrane oxygenation(ECMO) for children with congential heart disease requiring postcardiotomy mechanical circulatory support. Material and Method: Between March 1993 and May 1995, we applied mechanical assist device using centrifugal pump to the 16 patients who failed to be weaned from cardiopulmonary bypass(n=15) or had been in cardiogenic shock in intensive care unit(n=1). The diagnosis were all congenital heart diseases and the ages of patients ranged from 20 days to 10 years (mean age=2.5$\pm$3.5 years). Result: The methods of mechanical circulatory support were LVAD(n=13), BVAD (n=1), and ECMO(n=2). The mean assist times were 54.0$\pm$23.7 hours. Post-assist complications were in orders: bleeding, acute renal failure, ventricular failure, respiratory failure, infection, and neurologic complication. It was possible for 9 patients(56.3%) to be weaned from assist device and 5 patients(31.3%) were discharged from hospital. There was no statistical significant between hospital discharged group and undischarged group by age, body weight, cardiopulmonary bypass time, and assist time. Conclusion: The ventricular assist device is an effective modality in salvaging the patient who failed to be weaned from cardiopulmonary bypass, but multiple factors must be considered for improving the results of mechanical circulatory support ; such as patient selection, optimal time of starting the assist device, and prevention and management of the complications.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권2호
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• pp.131-137
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• 2002

이동 작동기형 인공 심장의 원격 모니터링을 위한 시스템을 설계, 구현하였다 동물 실험이나 환자에의 임상 실험 후 인공 심장 동작 상황에 대한 원격 모니터링은 필수적이다. 본 논문에서는 담당자가 환자로부터 멀리 떨어진 곳에 있을 때에도 인터넷을 통해 간편하게 인공 심장의 동작 상황과 혈류역학 정보를 확인할 수 있는 시스템을 제안하여 그 성능을 확인하였다. 기존의 시스템과 쉽게 연결하여 사용할 수 있도록. 또 쉬운 관리와 기능 향상을 위하여 COM(Component Object Model) 기술 기반의 콤포넌트 모듈로 데이터 전송 부분을 구현하였고. 범용의 브라우저를 이용하여 인터넷에 연결, 확인토록 자바 애플릿을 이용하여 실행되도록 하였다. 또한 정해진 룰에 따라 판단하여 인공 심장의 이상 동작시 관리자에게 알려주도록 하였다. 구현된 시스템을 1개월 이상 생존하는 동물에 적용하여 본 결과 아무런 문제없이 정상 동작함을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권2호
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• pp.161-168
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• 1985

우리나라 화산회토(火山灰土)의 CEC에 대한 유기물(有機物)과 점토(粘土)의 상대기여도(相對寄與度)를 조사(調査)하기 위하여 38개통(個統)의 화산회(火山灰) 토양(土壤)을 흑색화산회토(黑色火山灰土)와 농암갈색화산회토(濃暗褐色火山灰土)로 구분(區分)하여 토양통(土壤統) 설정시(設定時) 이용(利用)된 대표단면(代表斷面) 자료(資料)를 이용(利用)하여 단순회귀(單純回歸)와 중선형회귀(重線型回歸)를 통계(統計) 처리(處理)하였다. 1. 우리나라 화산회토(火山灰土)는 신분류(新分類)에 준(準)하면 목(目) 3, 아목(亞目) 5, 대군(大群) 8, 아군(亞群) 15, 속(屬) 23, 통(統) 38개(個)로 분류(分類)되었다. 2. 화산회토(火山灰土) 총면적(總面積)은 139, 162ha로 제주도(濟州道) 99.56%, 울릉도(鬱陵島) 0.44% 분포(分布)하였다. 3. 흑색화산회토(黑色火山灰土)의 유기물함량(有機物含量)과 CEC는 농암갈색화산회토(濃暗褐色火山灰土)보다 높았으나 점토함량(粘土含量)은 반대(反對) 경향(傾向)이었다. 4. OM-CEC 그리고 Clay-CEC 관계(關係)는 화산회토(火山灰土)의 표토(表土)에서 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다 5. CEC추정시(推定時) 유기물(有機物) 1g은 흑색화산회토(黑色火山灰土) 및 농암갈색화산회토(濃暗褐色火山灰土) 표토(表土)에서 각각(各各) 0.46 및 0.40me, 점토(粘土) 1g은 각각(各各) 0.11 및 0.19me만큼 기여(寄與)하였다. 6 CEC를 추정(推定)할 때 유기물(有機物)은 흑색화산회토(黑色火山灰土) 및 농암갈색화산회토(濃暗褐色火山灰土) 표토(表土)에서 점토(粘土)보다 각각(各各) 2.97, 1.23배(倍) 중요(重要)하였다.