• Journal of Chest Surgery
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• 제17권2호
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• pp.189-196
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• 1984

Although the conventional methods of cardiopulmonary bypass for open heart surgery have been employed, it has been usual method to repair of congenital heart disease in infancy using deep hypother-mia and circulatory arrest technique. In 1980, we reported total correction of congenital heart disease using surface induced hypothermia-total circulatory arrest and rewarming with limited cardiopulmonary bypass. in 1981, three patients below 10 kilogram, who had ASD and PDA, and two of VSD with pulmonary hypertension were operated on using simple deep hypothermia without cardiopulmonary bypass. During surface cooling, there were no ventricular fibrillation and arrhythmia. There were no difficulties to resuscitate the heart. Postoperative respiratory and neurologic complication were not occurred. Follow up examination for two to three years gave no evidence of cerebral damage due to circulatory arrest.

• Journal of Chest Surgery
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• 제36권7호
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• pp.472-482
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• 2003

심폐바이패스의 재가온 시기 동안 뇌산소 탈포화가 수술 후 신경학적 합병증 발생의 원인 중 한가지라고 보고된 바 있다. 따라서 심폐바이패스 동안 뇌산소 탈포화를 예방해 줌으로써 수술 후 신경학적 합병증 발생을 줄일 수 있으리라 생각된다. 본 연구는 심폐바이패스 동안 뇌산소 탈포화를 예방해주는 방법인 고탄산분압과 고관류가 뇌대사에 미치는 영향을 비교하기 위해 실시되었다. 대상 및 방법: 심장수술을 시행할 36명의 성인 환자들을 대상으로 심폐바이패스의 재가온 시기 동안 동맥혈액의 고탄산분압군(Pa$CO_2$ 45~50mmHg, n＝18)과 고관류군(2.75 L/ $m^2$/min, n＝18)으로 나누었다. 전체 환자들에 대해 중대뇌동맥 혈류 속도, 뇌동정맥혈 산소함량 차이, 뇌산소 대사율, 뇌산소 운반율, S-100 $\beta$ 농도 증가율, 뇌정맥혈 산소 탈포화도 등을 심폐바이패스 전, 심페바이패스 실시 10분, 재가온-1기(비인두 온도: 33$^{\circ}C$), 재가온-2기(비인두 온도; 37$^{\circ}C$), 심폐바이패스 종료 직후 등의 다섯 시기에 측정하였다. 그리고 수술 후 섬망 발생률과 지속시간 역시 조사하여서 위의 모든 변수들과 함께 양 그룹간에 비교하였다. 결과: 고탄산분압군이 고관류군 보다 재가온 시기 동안 중대뇌동맥 혈류 속도(157.88$\pm$10.87 vs 120.00$\pm$6.18%, p＝0.006), 뇌정맥혈 산소분압(41.01$\pm$2.25 vs 32.02$\pm$1.67 mmHg, p＝0.03) 및 포화도(68.01$\pm$2.75 vs 61.28$\pm$2.87%, p＝0.03), 뇌산소 운반비율(110.84$\pm$7.41 vs 81.15$\pm$8.11%, p＝0.003)이 유의하게 더 높았다. 재가온 동안 뇌동정맥 산소함량 차이(4.0$\pm$0.30 vs 4.84$\pm$0.38mg/dL, p＝0.04), S-100 $\beta$ 증가율(391.67$\pm$23.40 vs 940.0$\pm$17.02%, p＝0.003), 뇌정맥혈 산소 탈포화도(2명 vs 4명, p＝0.04), 수술 후 섬망증의 지속시간(18 vs 34 hr, p＝0.02)은 고탄산분압군이 고관류군에 비해 상대적으로 낮았다. 결론: 상기한 결과들을 비교 분석한 바 심폐바이패스 시 고탄산분안법이 고관류법 보다 뇌조직에 산소공급을 더 많이 해줌으로써 뇌대사가 상대적으로 원활하여 신경학적 합병증 발생률이 낮은 것으로 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제26권7호
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• pp.513-520
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• 1993

Surgical treatment of aneurysm or dissection involving the ascending aorta and aortic arch still poses one of the most complicated technical and tactical challenges in surgery. The use of total circulatory arrest[TCA] with profound hypothermia in the surgical treatment of aneurysmal dissection involving the ascending aorta and aortic arch has been reported as popular surgical methods. However, the safe period of prolonged circulatory arrest with hypothermia remains controversial and ischemic damage to the central nervous system and uncontrollable perioperative bleeding have been the major problem. We have found profound hypothermic circulatory arrest with retrograde cerebral perfusion via the superior vena cava to achieve cerebral protection. We experiment the aortic anastomosis in 7 adult mongrel dogs, using profound hypothermic circulatory arrest with continuous retrograde cerebral perfusion[RGCP] via superior vena cava. We also studied the extent of cerebral protection using above surgical methods, by gas analysis of retrograde cerebral perfusion blood and returned blood of aortic arch, preoperative, intraoperative and postoperative electroencephalography and microscopic findings of brain tissue. The results were as follows: 1. The cooling time ranged from 15 minutes to 24 minutes[19.71$\pm$ 3.20 minutes] ; Aorta cross clamp time ranged from 70 minutes to 89 minutes[79.86 $\pm$ 7.54 minutes] ; Rewarming time ranged from 35 minutes to 47 minutes[42.86$\pm$ 4.30 minutes] ; The extracorporeal circulation time ranged from 118 minutes to 140 minutes[128.43$\pm$ 8.98 minutes] [Table 2]. 2. The oxygen content in the oxygenated blood after RGCP was 12.66$\pm$ 1.25 ml/dl. At 5 minutes after the initiation of RGCP, the oxygen content of returnedlood was 7.58$\pm$ 0.21 ml/dl, and at 15 minutes 7.35$\pm$ 0.17 ml/dl, at 30 minutes 7.20$\pm$ 0.19 ml/dl, at 60 minutes 6.63$\pm$ 0.14 ml/dl [Table 3]. 3. Intraoperative electroencephalographic finding revealed low amplitude potential during hypothermia, and no electrical impulse throughout the period of circulatory arrest and RGCP. Electrical activity appeared after reperfusion, and the electroencephalographic reading also recovered rapidly as body temperature returned to normal [Fig. 2]. 4. The microscopic finding of brain tissue showed widening of the interfibrillar spaces. But there was no evidence of tissue necrosis or hemorrhage [Fig. 3]. We concluded the retrograde cerebral perfusion during hypothermic circulatory arrest is a simplified technique that may have a excellent brain protection.

• Journal of Trauma and Injury
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• 제26권4호
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• pp.255-260
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• 2013

Purpose: For the treat hypothermia patients, active warming might be needed. In most emergency departments, IV warm saline infusion is used for treatments. However, during IV warm saline infusion, heat loss from the warm saline may occur and aggravate hypothermia. Thus, in this study, we conducted an experiment on conserving heat loss from warm saline by using a simple method. Methods: Four insulation methods were used for this study. 1) wrapping the set tube for the administration of the IV fluid with a cotton bandage, 2) wrapping the set tube for the administration of the IV fluid with a cotton bandage with aluminum foil, 3) wrapping the warm saline bag and tube with a cotton bandage, and 4) wrapping the warm saline bag and tube with a cotton bandage with aluminum foil. Intravenous fluid was preheated to a temperature between $38-40^{\circ}C$. The temperatures of the saline bag temperature and the distal end of the IV administration set were measured every ten minutes for an hour. The infusion rate was 1000 cc/hr, and to obtain an accurate infusion rate, we used an infusion pump. Results: The mean initial temperature of the saline bag was $39.11^{\circ}C$. An hour later, the fluid temperature at the distal end of the fluid temperature ranged from $39.11^{\circ}C$ to $34.3^{\circ}C$. Without any insulation, the initial temperature of the pre-heated warm saline, $39^{\circ}$ had decreased to $34.8^{\circ}C$ after having been run through the 170-cm-long IV administration tube, and after 1-hour, the temperature was $29.63^{\circ}C$. As we expected, heat loss was prevented most by wrapping both the saline bag and the IV administration set with a cotton bandage and aluminum foil. Conclusion: Wrapping both the saline bag and the IV administration set with a cotton bandage and aluminum foil can prevent heat loss during IV infusion in Emergency departments.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권6호
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• pp.553-559
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• 1998

서론: 초저체온 순환정지법은 일부 심장수술에서 매우 유용하게 사용되고 있다. 그러나 사람은 정상 생리상태에서 이 정도 저체온에 노출되는 적이 없기 때문에 초저체온 상태에서 $\alpha$-STAT와 pH-STAT 산-염기 조절법 중 어느 쪽을 택하는 것이 좋으냐에는 여전히 이론이 많다. 본실험에서는 어린 돼지에서 초저체온 순환정지 실험모델을 확립한뒤 pH-STAT와 $\alpha$-STAT 간에 (1) 심폐바이패스 냉각 및 재가온시 뇌냉각 및 재가온 속도 비교, (2) 뇌혈류, 뇌대사 및 뇌혈류/뇌대사 비의 변화 양상 분석, 그리고 (3) 초저체온 순환정지후 뇌부종 정도를 비교 분석하였다. 대상 및 방법: 25~30 KG의 어린 돼지를 실험군마다 7마리씩 사용하였다. 마취후 두개골을 절제하고 상시상동 삽관을 통해 뇌혈류를 측정하였다. 그리고 정중흉골절개술 및 캐뉼라 삽관후 심폐바이패스를 시행하였다. 막형 산화기와 롤러펌프를 사용하였고, 관류속도는 2500 ml/min로 유지시켰다. 심폐바이패스 시작후 첫 10~15분 동안 정상체온 관류를 시행한 뒤 이어 $20^{\circ}C$(비인두체온) 까지 관류냉각을 시행하였다. $20^{\circ}C$에서 40분 동안 완전순환정지를 시행하였다. 냉각기간 동안 실험군에 따라 $\alpha$-STAT 또는 pH-STAT에 따른 산-염기 조절을 시행하였다. 순환정지후에는 정상 체온까지 재가온하였다. 재가온 종료후 실험동물을 희생시키고 뇌를 추출하였다. 뇌혈류 및 뇌대사 측정은 바이패스전, 냉각전, 순환정지전, 재가온후 15분, 재가온 종료시, 재가온 종료후 1시간에 각각 시행하였다. 결과: 양군간 냉각시간은 $\alpha$-STAT군이 16.57$\pm$5.13분으로 pH-STAT 군의 22.83$\pm$2.14분 보다 유의하게 짧았으나(P<0.05), 재가온시간에서는 $\alpha$-STAT군(40.0$\pm$5.07분)과 pH-STAT군(46.5$\pm$6.32) 사이에 유의한 차이는 없었다. 뇌혈류 및 뇌대사에서는 pH-STAT군이 $\alpha$-STAT군에 비하여 높은 경향을 보였지만 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 뇌혈류량/뇌대사율의 비에서도 두군간에 차이가 없었다. 그러나 두 실험군내에서 체온변화에 따른 뇌혈류량 및 뇌대사의 차이는 유의하였다. 특히 비인두체온 20도에서는 뇌대사율의 감소가 뇌혈류의 감소 보다 더욱 커서 결과적으로 뇌혈류량/뇌대사율의 비는 1 보다 높은 수치로 기록되었다. 뇌수분양은 두 실험군간에 유의한 차이는 없었다. 결론: 본 실험에서 $\alpha$-stat와 pH-STAT 산염기 조절법간에 냉각시간 이외에는 유의한 차이가 없음을 알 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권8호
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• pp.752-759
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• 1997

복합 심장질환이나 대동맥궁 수술시 뇌손상을 보호하기 위하여 오래전부터 초저체온하 완전순환정지법 을 이용하고 있다. 수술후 뇌손상을 예방하기 위하여 여러 방법들을 이용하여 왔으며, 1994년이후 저자들은 뇌대사를 감시하기 위한 방법으로 수술중 뇌파감시를 하고 있다. 저자들은 심장수술실에 사용이 편리한 뇌 파 압축 스펙트럼 정렬(compressed spectral array; CSA) 시스템을 개발하여 이를 대동맥수술시 초저체온 및 설 전순환차단하에 뇌파감시에 적용하여 이의 유용성을 검증하고, 초저체온하 뇌파를 연속감시하여 뇌파가 소 실되고 다시 나타나는 온도를 확인하여 순환정지의 안전한 온도와 시간을 연구하였다. 급성 대동맥박리증 3 례와 대동맥궁 대동맥류 3례(2례는 가성)의 대동맥질환 환자를 연구대상으로 하였다. 직장과 식도체온을 연 속 감시하였으며,마취후 뇌파를 연속감시하였다. 대상환자들중 3례는 초저체온하 완전순환차단하에 수술을 하였으며, 3례는 초저체온하 선택적 뇌관류하에(500 700Ml분) 수술을 하였다. 환자의 체온을 하강하여 뇌 파가 소실된 후 약 3분 후에 순환정지나 선택적 뇌관류를 하였다. 뇌파가 소실된 체온은 직장\ulcorner온이 $16.1^{\circ}C-22.1^{\circ}C(평균:$ $18.4\pm2.0),$ 식도체온이 $12.7^{\circ}C~16.4^{\circ}C(평균:$ $14.7\pm1.6)였다.$ 완전순환차단 환자의 경우 뇌 허혈 시간은 각각 30, 36, 및 56분이었으며, 뇌관류 환자의 경우 각각 41, 56, 92분이었다. 수술중 뇌파가 다시 나 타난 시간 및 체온은(증례 3~6) 5~23분후에 직장체온이 $14.1^{\circ}C~20.3^{\circ}C,$ 식도체온이 $11.7^{\circ}C~15.4^{\circ}C에서$ 나타났다. 수술후 뇌손상의 증상은 없었으며,수술과 관련된 사망은 없었다. 이상의 결과로 식도체온이 $16^{\circ}C이하에서도$ 뇌파가 23분이내에 다시 나타난 것으로 보아 식도체온이 $15^{\circ}C이하는$ 되어야 약 30분간의 완전순환 차단에 안전하리라 생각되었으며, 대동맥 수술시 CSA를 이용한 뇌파감시는 전기뇌활동을 감시하는데 유용 한 방법으로 생각되었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권5호
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• pp.471-478
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• 1997

토끼는 심폐바이패스(CPB) 실험동물로서 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 토끼에서 CPB운용법의 확립은 기술적으로 대단히 어려운 것으로 알려져 있다. 한편 저체온 순환정지법은 심장수술에서 유용하게 사용되고 있으나 뇌 보호상의 문제점이 지적되고 있다. 스테로이드는 일반적으로 뇌부종 치료에 효과가 있는 것으로 알려져 있으나 순환정지시 뇌보호에 미치는 영향에 관해서는 아직 명확하게 규명되지 못하고 있다. 이런 관점에서 본 연구는 첫째 토끼에서 CPB운용법을 확립하고 둘째 이를 바탕으로 순환정지시 스테로이드에 의한 뇌보호 효과를 분석할 목적으로 시행하였다. 흰 토끼 15마리(평균 체중 3,5kg)를 3군의 실험군에 각각 5마리씩 사용하였다. 제 1실험군(대조군)은 순환 정지시 토끼를 수술대와 평행된 자세로 유지하였으며, 제 2실험군에서는 대조군과 다른 실험방법은 동일하나 순환정지시 토끼를 트렌델렌부르그 자세로 유지하였다. 제 3실험군에서는 트렌델렌부르그 자세와 함께 순환정지전 스테로이드(methylprednisolone 30 mg/kg)를 투여하였다. 실험방법은 토끼를 마취시킨후 정중흉골절 개술로 심장을 노출시키고 상행대동맥 및 \ulcorner심방부속지에 각각 3.3mm 동맥캐늘라 및 14 Fr 단일 정맥캐늘라를 삽관하였다. CPB 회로에는 롤러 펌프와 기포형 산화기를 사용하였다. 충전액은 토끼혈액 120-150cc를 포함하여 약 450cc를 사용하였다. 전체 실험시간은 70분으로 심폐바이패스 시작후 10일 동안 관류 및 표면냉각법으로 체온을 20도(직장)까지 감소시킨뒤 40분 동안 순환정지를 시켰다. 순환정지후 관류를 재개하여 20분 동안 재가온으로 체온을 정상화시키면서 심장 박동이 되돌아오는 것을 확인하였다. 관류 유속은 80~ 90mg/min 으로 시작하였고 체온 하강에 따라 유속을 조절하였다. 실험후 토끼를 희생시킨뒤 바로 부검을 시행하여 뇌, 척수, 신장, 십이지장, 폐, 심장, 간장, 비장, 췌장, 위장의 일부를 채취하여 수분함유량을 조사하였다. 각 실험군간의 수분양 비교는 Kruskal-Wallis 비모수 검정법에 의해 분석하였다. CPB 중 관류 유속 변화는 60~l00ml/kg/min 이었다. 동맥압은 대부분 35-55mmhg 사이에서 유지되었다. 재가온후 심장은 전례에서 박동을 재개하였다. 동맥혈가스분석 결과 심한 조직 허혈을 의미하는 정도의 대사 성 산증은 발견되지 않았다. 각 실험군별 조직수분양 측정 결\ulcorner 뇌를 포함한 각 장기들에서 실험군간체 유의 한 차이는 발견되지 않았다. 이러한 실험결과를 통하여 저자들은 (1) 적절한 기법하에서는 토끼에서도 정상 적인 심폐바이패스 운용이 가능하다는 것과, (2) 본 실험 범주에서는 저체온 순환정지시 트렌델렌부르그 자 세에 의한 뇌부종 발현에 대한 스테로이드의 예방효과를 검정할 수없다는 결론을 얻었다.