• 대한치과교정학회지
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• 제40권2호
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• pp.66-76
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• 2010

폐쇄성 수면무호흡(obstructive sleep apnea, OSA)은 수면 중에 반복적으로 상기도의 완전폐쇄나 부분폐쇄가 일어나는 질환으로서 흡기된 공기는 반드시 상기도라는 연조직 관(tube) 구조를 통과해야 하므로 상기도의 폐쇄경향은 관의 형태 및 관을 통과하는 공기의 유체역학적 특성에 따라서도 큰 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 OSA 환자 3인의 치료 전 상기도 CT 이미지를 이용하여 개별화된 3차원 유한요소모델 A, B, C를 제작하고, 비공 당 170, 200, 230 ml/s의 흡기유량에 대하여 3차원 전산유체역학 해석을 시행하였다. 상기도의 유속, 음압 그리고 압력강하를 측정한 결과 관찰된 3개의 모델에서 모두 단면적이 가장 작은 부위에서 유속이 증가하였고, 음압이 크게 나타났다. 기도의 형태는 구개인두와 구인두 부위에서 좁아지는 형태를 가지며, 최소 단면적 영역과 하인두 단면적의 차이가 클수록 유속과 음압의 변화가 크게 나타났다. 비강 부위의 최고 압력과 최소 단면적 영역의 최저 압력의 차이를 의미하는 압력강하는 상기도 저항을 종합적으로 판단할 수 있는 유용한 지표이며, 유량에 따라 증가하였다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제9권2호
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• pp.7-15
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• 1975

The maximum breathing capacity (MBC) and the maximum mid-expiratory flow rate (MMF) are widely used in evaluation of the ventilatory function, among various parameters of pulmonary function. The MBC volume is the amount of gas which can be exchanged per unit time during maximal voluntary hyperventilation. Performance of this test, unlike that of single breath maneuvers, is affected by the integrity of the respiratory bellows as a whole including such factors are respiratory muscle blood supply, fatigue, and progressive trapping of air. Because of this, the MBC and its relation to ventilatory requirement correlates more closely with subjective dyspnea than does any other test. The MMF is the average flow rate during expiration of the middle 50% of the vital capacity. The MMF is a measurement of a fast vital capacity related to the time required for the maneuver and the MMF relates much better to other dynamic tests of ventilatory function and to dyspnea than total vital capacity, because the MMF reflects the effective volume, or gas per unit of time. Therefore, it is important to have a prediction formula with one can compute the normal value for the subject and the compare with the measured value. However, the formulas for prediction of both MBC and MMF of the Korean children and adolescents are not yet available in the present. Hence, present investigation was attempt to derive the formulas for prediction of both MBC and MMF of the Korean children and adolescents. MBC and MMF were measured in 1,037 healthy Korean children and adolescents (1,035 male and 1,002 female) whose ages ranged from 8 to 18 years. A spirometer (9L, Collins) was used for the measurement of MBC and MMF. Both MBC and MMF were measured 3times in a standing position and the highest values were used. For measurement, the $CO_2$ absorber and sadd valve were removed from the spirometer in order to reduce the resistance in the breathing circuit and the subject was asked to breathe as fast and deeply as possible for 12 seconds in MBC and to exhale completely as fast as possible after maximum inspiration for MMF. During the measurement, investigator stood by the subject to give a constant encouragement. All the measured values were subsequently converted to values at BTPS. The formulas for MBC and MMF were derived by a manner similar to those for Baldwin et al (1949) and Im (1965) as function of age and BSA or age and height. The prediction formulas for MBC (L/min, BTPS) and MMF (L/min, BTPS) of the Korean children and adolescents as derived in this investigation are as follows: For male, MBC=[41.70+{$2.69{\times}Age(years)$}]${\times}BSA$ $(m^{2})$ MBC=[0.083+{$0.045{\times}Age(years)$}]${\times}Ht$ (cm) For female, MBC=[45.53+{$1.55{\times}Age(years)$}]${\times}BSA$ $(m^2)$ MBC=[0.189+{$0.029{\times}Age(years)$}]${\times}Ht$ (cm) For male, MMF= [0.544+{$0.066{\times}Age(years)$}]${\times}Ht$ (cm) For female, MMF=[0.416+{$0.064{\times}Age(years)$}]${\times}Ht$ (cm)

• 대한통합의학회지
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• 제8권1호
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• pp.137-146
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• 2020

Purpose : The enhancement of abdominal muscles increases the activation and contraction of respiratory muscles, including the diaphragm. Generally, diaphragm exercises are applied to increase the breathing ability of patients with respiratory disease. Previous studies have shown that breathing capacity can be increased through abdominal muscle strengthening exercises. However, studies on breathing ability are rare and it is doubtful whether these affect respiratory ability more than diaphragm exercises. Therefore, this study seeks to compare whether abdominal exercises can improve breathing ability and whether any increase is comparable to diaphragm exercises. Methods : After selecting subjects, the place of intervention was separated for blindness. The plank group was allowed to relax for 30 seconds after 30 seconds of planking; this was set at three and increased by one set each week. Subjects in the draw-in group were allowed to relax for 30 seconds after maintaining the draw-in contraction state for 30 seconds and this was done for 15 minutes. Subjects in the control group underwent abdominal dilation for five seconds of inspiration time and expired air for five seconds by exposing the lips; breathing was performed repeatedly for 15 minutes. Subjects in each group measured their respiration function three times before intervention, three weeks after the commencement of intervention and after intervention. Spirovit SP-1 was used to measure respiratory function. In each group, repeated ANOVA was used to compare the respiratory function over time and one-way ANOVA was used to compare the respiratory function between groups. The post hoc was conducted using the LSD method. Results : There was a significant increase in respiratory ability between the forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume in one second (FEV₁) and peak expiratory flow (PEF), forced expiratory volume in one second (FEV₁)/forced vital capacity (FVC) according to the six-week period. However, there was no difference between each group. Conclusion : For patients with low respiratory muscle strength, plank exercises and abdominal draw-in are beneficial exercises for improving respiratory function. These are expected to be widely used in clinical practice for patients with weak respiratory muscles.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권5호
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• pp.662-673
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• 1999

연구배경 : Pressure-controlled ventilation(PCV)은 최근 호흡부전 환자에게서 자주 사용되는 환기방식이다. 이론적으로 PCV은 초기에 높은 기류를 제공하므로 volume-controlled ventilation(VCV)에 비해 최고흡기압이 낮고 가스교환에 이점이 있을 것으로 사료된다. 그러나 PCV에서 최고흡기압이 낮은 것에 대해서는 대부분의 보고가 일치하고 있으나 가스교환에 대해서는 상반된 결과를 보고하고 있다. 따라서 본 연구는 호흡부전 환자에서 PCV과 VCV간의 호흡역학과 가스교환의 비교 및 I : E ratio의 변동에 따른 차이가 있는지를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 호흡부전으로 기계호흡을 받고 있는 9명의 환자를 대상으로 하였다. 각 대상환자에서 흡기산소농도, 일회호흡용적, 호흡수 및 호기말양압은 변화시키지 않고, PCV와 VCV을 번갈아 적용하고 I : E ratio를 1 : 2, 1 : 1.3 및 1.7 : 1로 변화시키면서 기도압과 동맥혈 가스분석, 호기 이산화탄소 농도를 측정하여 PCV과 VCV 간의 호흡역학과 가스교환을 비교하였다. 결 과 : PCV과 VCV 모두에서 I : E ratio를 증가시킴에 따라 평균기도압이 증가하였고, $PaCO_2$와 생리적 사강이 감소하였다. 그러나 P(A-a)$O_2$는 변하지 않았다. 각각의 I : E ratio 모두에서 최고흡기압은 PCV시 더 낮았으며, 평균기도압은 PCV에서 더 높았다. 그러나 $PaCO_2$, 생리적 사강 및 P(A-a)$O_2$는 PCV과 VCV간의 차이를 보이지 않았다. 결 론 : 동일한 일회호흡용적, 호흡수 및 I : E ratio 상태에서는 두 환기 양식의 차이에 따른 가스교환의 차이가 없었다.

• 경영과정보연구
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• 제36권1호
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• pp.181-213
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• 2017

전 세계적으로 고령화 문제가 대두됨에 따라 최근 의료기기 산업이 미래 유망 산업으로 주목받고 있다. 하지만 의료기기 산업의 높은 성장이 예견됨에도 불구하고 국내외 협소한 내수시장과 영세한 기업구조로 인해 국내 기업들의 자체적인 노력만으로는 성장에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 의료기기 산업의 효과적인 육성을 위해 다음과 같은 연구를 수행하였다. 첫째, 한국보건산업진흥원의 의료기기 분류체계를 참고하여 의료기기를 중분류, 세분류, 세세분류로 구분했으며, 의료기기 관련 전문가 30명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 둘째, 설문조사 결과를 토대로 AHP 분석과 이를 보완한 Fuzzy-AHP 분석을 수행하였으며, AHP와 Fuzzy-AHP의 분석결과 도출된 Global 가중치를 X축과 Y축으로 하는 포지셔닝 맵을 활용하여 분류별 미래 유망 의료기기 우선순위를 도출하였다. 셋째, 보건산업 통계의 의료기기 생산액과 우선순위를 비교분석하여 핵심 미래 유망 의료기기를 선별하였다. 연구 결과 '치과 재료'의 세분류인 '치과용 임플란트'가 핵심 미래 유망 의료기기로 선정되었으며, 해당 의료기기의 지원 전략을 제시하였다. 의료기기 산업이 미래 유망 산업으로 주목받고 있는 현 시점에서 본 연구를 통해 도출된 핵심 미래 유망 의료기기 및 전략 도출 방법이 국내 의료기기 R&D 개발 및 지원 정책에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1049-1056
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• 2021

본 연구의 목적은 일반촬영용 호흡 동기화 장치를 개발하여 호흡 협조가 어려운 환자의 가슴 검사를 할 때 들숨의 재현성을 높이는 것이다. 공기압 센서를 이용하여 호흡 동기화 장치를 자체 제작(X-RSD)하였고, 심폐소생술용 마네킹에 벤틸레이터를 연결하여 공기를 주입하였다. 이때 주입한 공기의 양은 SkillReporting 장치를 이용하여 정량화하였다. 마네킹의 가슴에 X-RSD를 위치한 후 공기의 양을 200-700 cc까지 100 cc 씩 총 6 단계를 나눠서 검사하였다. 오차 평가는 총 80회씩 반복 측정하여 X-RSD의 민감도를 측정하였고 민감도는 100%로 매우 정교한 결과 값을 얻을 수 있었다. 이후 가슴 측면검사를 X-RSD를 보면서 검사한 영상과, 암맹 검사한 영상을 비교평가 하였고, X-RSD의 폐 용적이 암맹 검사보다 용적도 크게 측정되고, 편차도 적게 측정되었다. 종합적으로 X-RSD를 이용하면 협조가 어려운 환자의 가슴검사에 도움을 줄 수 있으며, 일반촬영의 재촬영률을 줄여 전체적인 피폭선량 감소에 기여가 가능할 것이라 사료된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제25권7호
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• pp.673-683
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• 2024

Objective: To evaluate the role of visual and quantitative chest CT parameters in assessing treatment response in patients with severe asthma. Materials and Methods: Korean participants enrolled in a prospective multicenter study, named the Precision Medicine Intervention in Severe Asthma study, from May 2020 to August 2021, underwent baseline and follow-up chest CT scans (inspiration/expiration) 10-12 months apart, before and after biologic treatment. Two radiologists scored bronchiectasis severity and mucus plugging extent. Quantitative parameters were obtained from each CT scan as follows: normal lung area (normal), air trapping without emphysema (AT without emph), air trapping with emphysema (AT with emph), and airway (total branch count, Pi10). Clinical parameters, including pulmonary function tests (forced expiratory volume in 1 s [FEV1] and FEV1/forced vital capacity [FVC]), sputum and blood eosinophil count, were assessed at initial and follow-up stages. Changes in CT parameters were correlated with changes in clinical parameters using Pearson or Spearman correlation. Results: Thirty-four participants (female:male, 20:14; median age, 50.5 years) diagnosed with severe asthma from three centers were included. Changes in the bronchiectasis and mucus plugging extent scores were negatively correlated with changes in FEV1 and FEV1/FVC (ρ = from -0.544 to -0.368, all P < 0.05). Changes in quantitative CT parameters were correlated with changes in FEV1 (normal, r = 0.373 [P = 0.030], AT without emph, r = -0.351 [P = 0.042]), FEV1/FVC (normal, r = 0.390 [P = 0.022], AT without emph, r = -0.370 [P = 0.031]). Changes in total branch count were positively correlated with changes in FEV1 (r = 0.349 [P = 0.043]). There was no correlation between changes in Pi10 and the clinical parameters (P > 0.05). Conclusion: Visual and quantitative CT parameters of normal, AT without emph, and total branch count may be effective for evaluating treatment response in patients with severe asthma.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.83-95
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• 2018

목 적 : 폐암의 호흡동조방사선치료(Respiratory Gated Radiotherapy, RGRT)계획수립 후 표적 주변에 위치하고 있는 정상장기의 경우에는 움직임과 용적변화가 고려되지 않은 상태에서 선량평가가 이루어지는 경우가 많다. 본 연구에서는 적응형방사선치료(Adaptive Radiotherapy, ART)에서 많이 사용되는 변형영상정합(Deformable Image Registration, DIR)을 이용하여 호흡동조방사선치료 시 특정 위상에서의 정상장기의 움직임을 반영한 4차원-선량평가를 진행하였으며, 3차원 선량평가와의 차이를 연구하였다. 또한, 폐암의 치료계획평가 시 환자 호흡에 따른 정상장기의 움직임과 용적변화에 대한 분석 및 고려가 필요한 지 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : 호흡동조방사선치료를 받은 폐암 환자 10명을 대상으로 하였다. Eclipse(Ver 13.6 Varian, USA)로 최고 위상 CT영상에 그려진 구조물을 모든 위상영상에 Propagation($Eclipse^{TM}$)이나 Segmentation Wizard($Eclipse^{TM}$)의 메뉴로 동일하게 설정하였으며, Center-to-Center 방식으로 구조물의 움직임 및 용적을 분석하였다. 또한, 4차원 선량평가를 위해 VELOCITY 프로그램(VELOCITY Ver 4.0, Varian, USA)을 이용하여 각 위상의 영상과 선량분포를 최고 위상 CT영상에 변형하였으며, 선량을 합산하여 정상장기의 4차원 선량평가를 실시하고, 3차원 선량평가와 비교분석을 하였다. 또한, 4차원 선량분포의 검증을 위해 $QUASAR^{TM}$ Phantom(Modus Medical Devices)과 $GAFCHROMIC^{TM}$ EBT3 Film(Ashland, USA)을 사용하여 4차원 감마분석을 시행하였다. 결 과 : 들숨과 날숨 구간의 움직임은 우측 폐가 축 방향 $0.989{\pm}0.34cm$로 가장 컸으며, 척수가 측 방향 -0.001 cm로 가장 작았다. 30~70 % 구간의 움직임은 식도가 축 방향 $0.52{\pm}0.21cm$로 가장 컸으며, 척수가 전후방향 $0.013{\pm}0.01cm$로 가장 작았다. 용적은 우측 폐가 33.5 %로 가장 큰 변화율을 보였다. 3차원 선량평가와 4차원 선량평가에서의 PTV 선량균질지수(Conformity Index, CI) 값과 처방선량지수(Homogeneity Index, HI) 값의 차이는 각각 최대 0.076, 0.021, 최소 0.011, 0.0으로 평가되었다. 정상장기의 경우 4차원 선량평가에서 0.0045~2.76 % 차이를 보였다. 모든 환자의 4차원 감마통과율은 평균 $98.1{\pm}0.42%$로 확인되었고, 모두 기준 95 %를 통과하였다. 결 론 : 모든 환자의 PTV 선량균질지수 값은 4차원 선량평가 시 더 유의한 값임을 확인할 수 있었으며, 처방 선량지수는 두 선량평가에서 차이를 보이지 않았다. 호흡에 의한 움직임이 고려된 4차원 선량분포에서 PTV 경계부분이 채워져 3차원 선량분포에서보다 선량이 더욱 균질한 것을 확인할 수 있었다. 정상장기의 4차원 선량평가에서 0.004~2.76 % 차이가 있었으며, 척수를 제외한 모든 정상장기에서 두 평가방법의 차이유의를 확인할 수 있었다. 정상장기의 3차원 선량평가 시 과소평가가 이루어 질 수 있다는 사실을 본 연구를 통해 알 수 있었으며, 호흡에 의한 정상장기의 선량변화가 예상되는 경우 변형영상정합을 이용한 4차원 선량평가를 고려할 수 있을 것이다. 변형영상정합을 이용한 4차원 선량평가는 환자의 호흡에 의한 정상장기의 움직임과 용적 변화를 반영하는 조금 더 현실적인 선량평가방법이 될 것이라고 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제42권4호
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• pp.555-568
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• 1995

연구배경: 폐확산능은 산소를 이용하여 측정하는 것이 가장 생리적이지만 폐모세혈의 산소분압측정이 어려워 임상에서는 일산화탄소를 이용하여 측정하고 있으며, 단회호흡(single-breath)폐확산능검사법이 가장 널리 사용되고있는 방법이다. 그러나 총폐용량까지 흡기한후 10초간 숨을 참는 과정을 기침, 호흡곤란 등이 있는 환자로선 수용하기 곤란하므로 이러한 과정없이 낮은 유량의 일회호기만을 필요로 히는 호흡내(intra-breath)폐확산능검사법이 고안되었다. 본 연구에서는 단회호흡법과 호흡내법으로 측정한 폐확산능간에 유의한 차이가 있는지 그리고 차이가 있다면 어떤 인자가 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다. 방법: 특정질환과 무관하게 임의로 73명을 선택하고 유량-용적곡선 검사를 3회 시행한후 노력성 폐활량(FVC)과 1초간 노력성호기량($FEV_1$)의 합이 가장 큰 검사에서 노력성폐활량, 1초간 노력성호기량, 1초간 노력성호기량의 노력성 폐활량에 대한 비($FEV_1$/FVC)를 구했다. 폐확산능은 5분간격으로 각각 3회씩 단회호흡법과 호흡내법으로 측정하였으며, 선형적 상관분석으로 어떤 인자가 두 방법간의 폐확산능의 차[단회호흡법과 호흡내법에 의한 각각의 폐확산능의 차이의 평균치(mL/min/mmHg)]에 영향을 미치는지를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 1) 단회호흡법 및 호흡내법 모두 검사내 재현성은 우수하였다. 2) 단회호흡법과 호흡내법으로 측정한 폐확산능간에는 전체적으로 유의한 상관관계가 있었지만, 두 방법의 측정치간에는 의미있는 치아가 있었다($1.01{\pm}0.35ml/min/mmHg$, p<0.01). 3) 단회호흡법과 호흡내법간의 폐확산능의 차이는 노력성폐활량과는 상관관계가 없었지만, 1초간 노력성호기량, $FEV_1$/FVC 및 환기배분의 지표인 메탄농도의 기울기와는 유의한 상관관계가 있었고 다중상관분석결과 $FEV_1$/FVC에 의한 영향이 가장 컸다(r=-0.4725, p<0.01). 4) 단회호흡법과 호흡내법간의 폐확산능의 차이와 $FEV_1$/FVC를 도식화하면 두 방법간의 폐확산능의 차이는 $FEV_1$/FVC가 50~60%인 구간에서 두 군으로 분리됨을 알수 있으며, $FEV_1$/FVC가 60% 이상에서는 두방법간에 유의한 차이가 없으나($0.05{\pm}0.24ml/min/mmHg$, p>0.1) 60% 미만에서는 유의한 차이가 있었다($-4.65{\pm}0.34ml/min/mmHg$, p<0.01). 5) 메탄농도의 기울기가 정상범위인 2%/L이내에선 단회호흡법과 호흡내법의 폐확산능이 모두 $24.3{\pm}0.68ml/min/mmHg$로 측정방법에 따른 차이가 없지만 2%/L를 초과한 경우에는 단회호흡법에 의한 폐확산능이 $15.0{\pm}0.44ml/min/mmHg$ 호흡내법에 선 $11.9{\pm}0.51ml/min/mmHg$로 두 방법간에 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 따라서 $FEV_1$/FVC가 60% 미만일때는 호흡내법으로 측정한 폐확산능이 단회호흡법보다 의미있게 낮은 값을 보이는데, 그 이유는 주로 환기배분의 장애로 추정되지만 폐확산능 이 단회호흡법에서 과대평가되거나 폐확산능의 감소가 호흡내법에서 더 예민하게 나타 났을 가능정도 배제할수 없다. 결론: 73명을 대상으로 폐확산능을 단회호흡법과 호흡내법으로 측정해본 결과 호흡내법은 검사의 재현성도 우수하고 폐기능이 정상이거나 제한성 장애, 그리고 경도의 폐쇄성장애가 있는 경우에는 단회호흡법을 대체해서 사용할수 있지만, 중등도 이상의 폐쇄성장애가 있는 경우에는 단회호흡법보다 유의하게 낮은 검사치를 보였다. 호흡내법과 단회호흡법에 의한 폐확산능의 차이가 호흡내법이 단회호흡법에 비해 폐확산능의 감소를 예민하게 나타내주는 것인지 혹은 환기의 불균형에 의한 영향을 많이 받아서인지는 연구가 더 필요할 것이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제43권2호
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• pp.201-209
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• 1996

연구배경: Auto-PEEP 혹은 intrinsic PEEP은 호기말에 폐용적이 전체 호흡기계의 이완 용적으로 돌아오지 않음으로써, 증가된 호흡기계의 탄성반도압만큼 호기말 폐포내압(alveolar pressure) 이양의 값을 보이는 것을 말한다. Auto-PEEP 이 존재하는 만성폐쇄성폐질환 환자에게 externa1 PEEP을 적용하면 환자의 호흡 일을 줄일 수 있어서, 질환의 급성악화시 혹은 기계호흡으로부터의 이탈시 환자의 자발호흡을 보조하기 위한 요법으로 제시되고 있다. 이에 기계호흡중인 환자에서 auto-PEEP의 존재가 호흡 일에 미치는 영향을 알아보고, externa1 PEEP의 사용이 auto- PEEP에 의해 증가된 호흡 일을 줄이는지를 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 방법: 호흡부전으로 기계호흡을 하고 있는 환자 15명을 대상으로 연구가 이루어 졌으며, 이들 7명에서 auto-PEEP이 관찰되었고(auto-PPEP군) 8명에서 auto-PEEP이 auto-PEEP군). 양군 간의 환자의 호흡역학적 지표의 차이를 조사하였으며, auto-PEEP이 존재하는 환자들에 대해 3cm $H_2O$의 external PEEP을 적용한 뒤 호흡역학적 지표들의 변화를 조사하였다. 호흡역학적 지표는 상시호흡량(tidal volume, 이하 $V_T$), 분당 호흡수, 분당환기량 (minute ventilation 이하 $V_E$), 최고흡기유량(peak inspiratory flow rate, 이하 PIFR), 최고호기유행peak expiratory flow rate, 이하 PEFR), 최고흡기압(peak inspiratory pressure, 이하 PIP), $T_I/T_{TOT}$, auto-PEEP, 폐 동적탄성 (dynamic compliance of lung, 이하 Cdyn), 호기 기도저항(expiratory airway resistance, 이하 RAWe), 평균 기도저항(mean airway resistance, 이하 RAWm), $P_{0.1}$, 환자에 의해 수행되는 호흡 일 (work of breathing performed by patient, 이하 호흡 일), pressure-time product(이하 PTP)등이었다.