International Journal of Vascular Biomedical Engineering
/
v.4
no.1
/
pp.9-16
/
2006
In this article we introduce computer models that have been developed in the past to determine the concentration of metabolic gases, the oxygen and carbon dioxide, along the pulmonary circulation. The terminal concentration of these gases in the arterial blood is related with the total change of the partial pressure of the same gases in the alveoli for the time beginning with inspiration and ending with expiration. It is affected not only by the ventilation-perfusion ratio and the gas diffusion capacity of the lung membrane but also by the pulmonary defect such as shunt, dead space, diffusion impairment and ventilation-perfusion mismatch. Some pathological pulmonary symptoms such as ARDS and CDPD can be understood through the mathematical models of these pulmonary dysfunctions. Quantitative study on the blood oxygenation process using various computer models is therefore of foremost importance in order to monitor not only the pulmonary health but also the cardiac output and cell metabolism. Reviewed in this paper include the basic and advanced methods that enable numerical study on the gas exchange and on the arterial oxygenation process, which might depend on the various heart and lung physiological conditions listed above.
Pulmonary arteriovenous malformation(PAVM) is an uncommon congenital anomaly. As pulmonary arteriovenous malformation is a direct communication between the branches of pulmonary artery and vein which originated from the malformation of capillary development, major disturbances in gas exchange can result. This malformation results in the several symptoms such as dyspnea, hemopyssis, cyanosis, and severe neurologic complaints. However, the most of patients are usually asymptomatic. Selective pulmonary angiography is well known the helpful diagnostic method. Recently, therapeutic embolization has been advocated as the treatment of choice for pulmonary arteriovenous malformations. We report a case of multiple pulmonary arteriovenous malformation, which was detected on the simple chest X-ray and successfully treated with coil embolization in a 19-year-old asymptomatic woman.
It is known that a pulmonary rehabilitation program improves dyspnea and exercise tolerence in patients with chronic obstructive pulmonary disease. However, it is also known that although it does not improve pulmonary function. This study was performed to evaluate the effect of a 4 week pulmonary rehabilitation on pulmonary function, gas exchange, and exercise tolerance in patients with chronic obstructive pulmonary disease. The pulmonary rehabilitation programs included breathing exercises, such as pursed-lip breathing and diaphragmatic breathing, upper-limb exercises, and inspiratory muscle training. These activities were performed for 4 weeks in twenty one patients with chronic obstructive pulmonary disease. Pre and post-rehabilitation pulmonary function and exercise capacities were compared after the 4 week period. Results are as follows: 1) Before the rehabilitation, the predicted value of FVC and FEV1 of the patients were 70.3$\pm$16.7% and 41.1$\pm$11.9% respectively. These pulmonary functions did not change after pulmonary rehabilitation. 2) Aloility of walking a 6 minute distance (325.29$\pm$122.24 vs 363.03$\pm$120.01 p=.01) and dyspnea (p=.00) were significantly improved after rehabilitation. Thus showing that pulmonary rehabilitation for 4 weeks can improve exercise performance and dyspnea in patients with chronic obstructive pulmonary disease.
Asbestos products had been widely used until 2007 in Korea since the 1930s. A total ban on their production and applications has been imposed because of the toxic effect of asbestos fibers on the human health. The inhaled asbestos fibers increase reactive oxygen species and inflammatory reactions in the respiratory airway including the alveolar sac, resulting in DNA damages and secretion of several inflammatory cytokines or chemokines. These paracrine communications promote the proliferation of fibroblasts and the synthesis of collagen fibers, thereby depositing them into the extracellular matrix at the interstitial space of alveoli. The fibrotic tissue hindered the gas exchange in the alveolus. This reviews describes not only the cytotoxic effects of asbestos fibers with different physical or chemical characteristics but also the interaction of cells that make up the respiratory airway to understand the molecular or cellular mechanisms of asbestos fiber-induced toxicity. In addition, we propose a pulmonary toxicity research technique based on the mini-lung that can mimic human respiratory system as an alternative to overcome the limitations of the conventional risk assessment of asbestos fibers.
The purpose of this study was to evaluate airborne concentrations and characteristics of TSP, IPM, TPM and RPM in Seoul subway stations. Sampling was performed at 14 stations from April 11 to 29, 2002. Size-selective dust concentrations and metal concentrations were measured by gravimetric method and ICP-AES, respectively. The geometric mean of TSP, IPM, TPM and RPM concentrations in Seoul subway stations were 176$\mu\textrm{g}$/㎥, 348$\mu\textrm{g}$/㎥, 158$\mu\textrm{g}$/㎥ and 104$\mu\textrm{g}$/㎥, respectively. Dust concentrations in pathway were the highest and those in lobby were the lowest. The size distribution of dusts was significantly different by location of collection. When the deposition rate into pulmonary gas exchange region was estimated by size distribution, the deposition rate of dust collected from platform was higher than those of dust collected from lobby and pathway. The lower the basement levels were, the higher the deposition rates of dusts into tracheobronchial region and gas exchange region were. Copper and iron concentrations measured in platform higher were than those in other areas.
Hyung-Jun Kim;Sohyun Park;Seonghyeon Jeong;Jihoon Kim;Young-Jae Cho
International Journal of Stem Cells
/
v.17
no.1
/
pp.30-37
/
2024
The lung is a complex organ comprising a branched airway that connects the large airway and millions of terminal gas-exchange units. Traditional pulmonary biomedical research by using cell line model system have limitations such as lack of cellular heterogeneity, animal models also have limitations including ethical concern, race-to-race variations, and physiological differences found in vivo. Organoids and on-a-chip models offer viable solutions for these issues. Organoids are three-dimensional, self-organized construct composed of numerous cells derived from stem cells cultured with growth factors required for the maintenance of stem cells. On-a-chip models are biomimetic microsystems which are able to customize to use microfluidic systems to simulate blood flow in blood channels or vacuum to simulate human breathing. This review summarizes the key components and previous biomedical studies conducted on lung organoids and lung-on-a-chip models, and introduces potential future applications. Considering the importance and benefits of these model systems, we believe that the system will offer better platform to biomedical researchers on pulmonary diseases, such as emerging viral infection, progressive fibrotic pulmonary diseases, or primary or metastatic lung cancer.
The purpose of this study is to verify the effect of lateral position and chest percussion on gas exchange in the decreased level of conscious patients. The Subjects for this study were 21 patients' admitted in ICU of CNUH from Dec 18th, 1989 to Aug 4th, 1990. The Data was analyzed by paired t - test. The results of this study as follows ; 1) In comparison of supine position, good -lung dependent position and good - lung dependent with chest percussion, the difference of PaO ㆍ was statistically significant (P<0.05). 2) In comparison of supine position, good -lung dependent position and good - lung dependent with chest percussion, the difference of A-a Do ㆍ was statistically significant (p<0.05). En conclusion, the use of good -lung dependent position and chest percussion was effective nursing intervention on decreased level of conscious patients in ICU.
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a chronic progressive disease, characterized by irreversible airflow limitation, with a partially reversible component. The pathological abnormalities of COPD are associated with lung inflammation, imbalances of proteinase and antiproteinase, and oxidative stress, which are induced by noxious particles and gases in susceptible individuals. The physiological changes of COPD are mucus hypersecretion, ciliary dysfunction, airflow limitation, pulmonary hyperinflation, gas exchange abnormalities, pulmonary hypertension, cor pulmonale and systemic effects. The airflow limitation principally results from an increase in the resistance of the small conducting airways and a decrease in pulmonary elastic recoil due to emphysematous lung destruction. This article provides a general overview of the pathophysiology of COPD.
Background and Objective : Although prone positioning has been reported to improve gas exchange, prone positioning alone does not seem to be sufficient to increase systemic oxygen transport in an acute lung injury. The objective of this study was to investigate whether the combined therapy of low dose nitric oxide (NO) inhalation and prone positioning has an additive effect on the oxygenation and hemodynamics in patients with severe ARDS. Patients and Methods : Twelve patients with ARDS were included. Prone positioning alone, later combined with nitric oxide inhalation (5~10 ppm) from the supine position (baseline) were performed with serial measurement of gas exchange, respiratory mechanics and hemodynamic at sequential time points. The patient was regarded as a responder to prone positioning if an increase in $PaO_2/FiO_2$ of more than 20 mm Hg at 30 min or 120 min intervals after prone positioning was observed compared to that of the baseline. The same criterion was applied during nitric oxide inhalation. Results : Eight patients (66.5%) responded to prone positioning and ten patients (83.3%) including the eight just mentioned responded to the addition of NO inhalation. The $AaDO_2$ level also decreased promptly with the combination of prone positioning and NO inhalation compared to that of prone positioning alone ($191{\pm}109$ mm Hg vs. $256{\pm}137$ mm Hg, P<0.05). Hemodynamic parameters and lung compliance did not change significantly during prone positioning only. Following the addition of NO inhalation to prone positioning, the mean pulmonary artery pressure and pulmonary artery occlusion pressure decreased and cardiac output, stroke volume and oxygen delivery increased (P < 0.05) compared to those of prone 120 min. Conclusion : These findings indicate that NO inhalation would provide additional improvement in oxygenation and oxygen transport to mechanically ventilated patients with ARDS who are in a prone position.
Patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) frequently complain of dyspnea on exertion and reduced exercise capacity, which has been attributed to an increase in the work of breathing and in impaired of gas exchange. Although COPD primarily affects the pulmonary system, patients with COPD exhibit significant systemic manifestations of disease progression. These manifestations include weight loss, nutritional abnormalities, skeletal muscle dysfunction (SMD), cardiovascular problems, and psychosocial complications. It has been documented that SMD significantly contributes to a reduced exercise capacity in patients with COPD. Ventilatory and limb muscle in these patients show structural and functional alteration, which are influenced by several factors, including physical inactivity, hypoxia, smoking, aging, corticosteroid, malnutrition, systemic inflammation, oxidative stress, apoptosis, and ubiquitin-proteasome pathway activation. This article summarizes briefly the evidence and the clinical consequences of SMD in patients with COPD. In addition, it reviews contributing factors and therapeutic strategies.
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.