A new mechanical heart valve prosthesis has been designed appling systematic design methodology. The function of the heart valve was defined, and search for design variation has been carried out according to the functional structure, Optimal model among the various variations was determined in view of the design specificationn. Proto type valve was fabricated and test has been carried out using a mock circulation system. It has been observed that the pressure profile, cardiac output and behavior characteristics are generally satisfactory.
The prevalence of heart failure (HF) is increasing, necessitating accurate diagnosis and tailored treatment. The accumulation of clinical information from patients with HF generates big data, which poses challenges for traditional analytical methods. To address this, big data approaches and artificial intelligence (AI) have been developed that can effectively predict future observations and outcomes, enabling precise diagnoses and personalized treatments of patients with HF. Machine learning (ML) is a subfield of AI that allows computers to analyze data, find patterns, and make predictions without explicit instructions. ML can be supervised, unsupervised, or semi-supervised. Deep learning is a branch of ML that uses artificial neural networks with multiple layers to find complex patterns. These AI technologies have shown significant potential in various aspects of HF research, including diagnosis, outcome prediction, classification of HF phenotypes, and optimization of treatment strategies. In addition, integrating multiple data sources, such as electrocardiography, electronic health records, and imaging data, can enhance the diagnostic accuracy of AI algorithms. Currently, wearable devices and remote monitoring aided by AI enable the earlier detection of HF and improved patient care. This review focuses on the rationale behind utilizing AI in HF and explores its various applications.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.22
no.2
/
pp.156-163
/
2005
A monoleaflet polymer artificial heart valve showed the remarkable improvement in pressure drop compared with other types of artificial valve. So, in this study we designed a monoleaflet polymer artificial valve with two supporting members to minimize the deformation and bending stress of the valve with respect to the variation of the gap between two supporting members using nonlinear contact analysis. The marginal valve thickness was also predicted in accordance with the relationship between the thickness and horizontal displacement in order to prevent the dislocation of the valve tip from the frame wall.
We recently developed a new model of moving actuator type totally implantable artificial heart[TIAH , based on the reverse position of the aortic and pulmonary conduits. This concept was proposed by one of surgeons in our team[Joon-Ryang Rho, M.D. to facilitate anatomical fitting of TIAHs. The moving actuator type electromechanical TIAH consisted of the left and right blood sacs, and the moving actuator including a motor. The inverted umbrella type polyurethane valves were used in the blood pumps. The aortic conduit was positioned anterior to the pulmonary conduit, which was the opposite relation to the conventional configuration of other total artificial hearts. We also adapted slip-in connectors for the aortic and pulmonary conduits. Two sheep , weighing 60-69 kg, were used for implantation. After small cervical incision and trans-sternal bilateral thoracotomy, cardiopulmonary bypass [CPB was administered using an American Optical 5-head pump and a membrane oxygenator[Univox-IC, Bentley . The anterior and posterior vena cavae were drained separately for venous return. An arterial return cannula was inserted into the right common carotid artery. During CPB, almost all of the ventricular myocardium was excised down to the atrioventricular groove and the artificial heart was implanted. We achieved 3-day survival in the first sheep and 2-day survival in the second. The day after operation the first sheep was successfully extubated and the second sheep was weaned from a respirator with good condition. After extubation, the first sheep walked around in the cage and fed herself. Serial laboratory and hemodynamic examinations were done during the experiments. In both sheep, pulmonary dysfunction was gradually developed, which was accompanied by acute renal failure. The animals were sacrificed and autopsy was done. Unexpected pregnnacy was incidentally found in both sheep. To our knowledge this is the first report of significant survival cases in the orthotopic implantation of electric TIAH using sheep.
A dynamic model of the Korean total artificial heart(TAH) which contains a brushless DC motor, all of mechanical components, the pump system with integrated variable volume space(WS) and the circulatory system model including the bronchial circulation were established Two different sets of seven differential equations were separately derived for the left and right systolic period of the Korean TAH operation. Throughout the computer simulation, a full-state fEedback optimal controller that minimizes the power consumption of the Korean TAH and drives the end stage velocity of the energy converter to zero was developed based upon the optimal control theory. Robustness of the controller were also analyzed with the dynamic model of the Korean TAH.
The Journal of the Society of Korean Medicine Diagnostics
/
v.15
no.1
/
pp.55-66
/
2011
Objectives: The purpose of this study is to review the simulator for cardiovascular system. Methods & Results: Simulators were classified according to the structure and function of cardiovascular system. Heart and blood vessel were selected as the represent of structure. Blood pressure and blood flow were chose as the functional index. With the view points of four keywords, four kinds of simulators were selected: artificial heart, pressure simulator, flow simulator, and pulse simulator. Conclusions: This paper discussed the state of the art of research and development of the selected four kinds of simulators.
In the development of the totally implantable artificial heart (TAH), the information of the preload condition is important to ind appropriate condition or the automatic control of the heart. Our TAH configuration consists of two artificial ventricles, and brushless DC motor within actuator. The pressure between ventricles could indicate the preload condition during the TAH operation. If we can measure accurately inspite of the noise induced from TAH and environmental condition. We suggested integrating a feedback loop to remove an unexpected DC drift. NPI 19-series Nova sensor was used which could measure pressure in gas and liquid. This method and sensor enabled us to develop the pressure transducer compact so (that) the systems can be implanted with TAH into patient. This system has been verified in vitro and in vivo test. This results showed that the output waveform of this system was stable irrespective of animal condition.
The goal of this study is to develop an effective control system for cardiac output regulation based upon the preload and afterload conditions without any transducers and compliance chambers in the moving actuator type total artificial heart. Motor current waveforms during the actuator movement are used as an input to the automatic control algorithm. While the current waveform analysis is performed, the stroke length and velocity of the actuator are gradually increased up to the maximum pump output level. If the diastolic filling rate of either right or left pump begins to exceed the venous return, atrial collapse will occur. Since the diastolic suction acts as a load to the motor, this critical condition can be detected by analyzing the motor current waveforms. Every time this detection criterion is met, the control algorithm decreases the stroke velocity and length of the actuator step by step just below the critical detection level. Then, they start to increase. In this way the maximum pump output under given venous return can be achieved. Additionally the control algorithm provides some degree of afterload sensitivity. If the aortic pressure is detected to exceed 120 mmHg, the stroke length and velocity decrease in the same way as the response to the preload. Left-right pump output balance is maintained by proper adjustment of the asymmetry of the stroke angle. In the mock circulatory test, this control system worked well and there was a considerable range of stroke volume difference with adjustment of the asymmetry value. Two ovine experiments were performed. It was confirmed that the required cardiac output regulation according to the venous return could be achieved with adequate detection of diastolic function, at least in the in vivo short-term survival cases[2-3 days . We conclude that this control algorithm is a promising method to regulate cardiac output in the moving actuator type total artificial heart.
A new motor-driven blood pump for artificial heart was developed. In this blood pump, a small size, high torque brushless DC motor was used as an energy converter and the motor rolls back and forth on a circular track. This movement of the "rolling-cyliner" causes blood ejection by alternately pushing left or right polyurethane blood sacs. This moving-actuator mechanism could be eliminate two potential problems of other motor-driven artificial hearts such as large size and poor anastomosis for the implantation. Theoretical analyses on the pump efficiency, the temperature rise, and the inflow mechanism were also performed. In a series of mock circulation tests, the theoretical analyses were compared to the measured hemodynamic and mechanical values. The pump system was shown to have sufficient cardiac output (upto 9 L/min), sensitivity to preload, and mechanical stability to be tested as an implantable total artificial heart.ial heart.
To regulate cardiac output of the Total Artificial Heart(TAH) physiologically, the hemodynamic information must be toed back to the controller. So far, our group has developed an automatic cardiac output control algorithm using the motor current waveform, It is, however difficult to detect the preload level such as a filling status of ventricular inflow and the variation of atrial pressures within normal physiologic range(0-15 mmHg) by analyzing the motor current which simultaneously reflects the afterload effect. On the other hin4 the interventricular volume pressure(IVP) which is not influenced by arterload but by preload is a good information source for the estimation of preload states. In order to find the relationship between preload and IVP waveform, we set up the artificial heart system on the Donovan type mock circulatory system and measured the IVP waveform, right and left atrial pressures, inflow and outflow waveforms and the signals represented the information of moving actuator's position. We shows the feasibility of estimating the hemodynamic changes of inflow by using IVP waveform. fife found that the negative peak value of IVP waveform is linearly related to atrial pressures. And we also found that we could use the time to reach the negative peak in IVP waveform, the time to open outflow valve, the area enclosed IVP waveform as unfu parameters to estimate blood filling volume of diastole ventricle. The suggested method has advantages of avoiding thrombogenesis, bacterial niche formation and increasing longterm reliability of sensor by avoiding direct contact to blood.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.