• Journal of Chest Surgery
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• 제35권10호
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• pp.712-723
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• 2002

체외순환은 뇌 혈류의 변화를 유도하며 이러한 변화가 수술 후 직 간접적인 뇌 손상의 원인이 될 수도 있다. 최근 체외순환 중 뇌 혈류 변화는 동맥혈액의 이산화탄소 분압과 밀접한 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구는 체외순환을 이용한 심장수술시 뇌 대사에 대한 정상 탄산분압과 고 탄산분압의 임상적 영향을 비교 조사하기 위해 전향적으로 계획되었다. 대상 및 방법: 심장수술이 계획된 36명의 성인 환자들을 연구목적에 따라 무작위적으로 정상탄산분압군(Pa$CO_2$35~40 mmHg, n＝18) 혹은 고탄산분압군(Pa$CO_2$45~55 mmHg, n＝18)으로 나눈 뒤 중등도 저체온(비인두 온도 29~3$0^{\circ}C$)의 비박동성 체외순환을 실시하였다. 수술 중, 각 환자들의 중대뇌동맥 혈류속도(뇌혈류 속도), 뇌동정맥 산소함량 차, 뇌산소 추출률, 뇌산소 대사율, 뇌산소 운반율, 뇌산소운반/뇌산소대사 비율, 뇌정맥 산소 불포화도(내경 정맥구 혈액 산소 포화도$\leq$50%), 동맥혈액 및 내경정맥 혈액 가스분석 등을 평가하였고, 수술 후 신경학적 합병증(섬망증세) 발생 정도 역시 관찰하여 양 그룹간에 비교하였다. 결과 : 체외순환 동안 고탄산분압군이 정상탄산분압군에 비해 뇌혈류 속도(169.13 $\pm$ 8.32 vs 153.11 $\pm$8.98%), 뇌산소 운반율(1,911.17$\pm$250.14 vs 1,757.40$\pm$249.56), 뇌산소운반/뇌산소대사 비율(287.38$\pm$28.051 vs 246.77$\pm$25.84), 내경 정맥구 산소분압(41.66$\pm$9.19 vs 31.50$\pm$6.09 mmHg), 그리고 내경 정맥구 산소포화도(68.97$\pm$10.96 vs 58.12$\pm$12.11%) 등이 유의하게 더 높았으나 (p＝0.03), 뇌동정맥 산소함량차(3.9$\pm$0.3 vs 4.9$\pm$0.3 mL/dL), 뇌산소 추출률(0.3$\pm$0.03 vs 0.4$\pm$0.03), 뇌산소 대사율(5.8 $\pm$0.5 vs 6.8$\pm$0.6), 동맥혈 pH는 고탄산분압군이 더 낮았다(7.36$\pm$0.09 vs 7.46$\pm$0.07, p＝0.04). 체외순환 동안 뇌정맥혈 불포화를 보인 환자 수는 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 유의하게 더 적었다(3명 vs 9명, p＝0.03). 수술 후 신경학적 합병증(섬망)의 지속시간 역시 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 더팔았다(36시간 vs 60시간, p=0.009). 결론: 이상의 연구결과들은 심장수술 동안 고탄산분압 체외순환이 뇌대사 및 수술 후 신경학적 결과에 보다 유익한 효과를 제공해 줄 수 있음을 시사하고 있다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권5호
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• pp.541-549
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• 2008

배경: 혈관수축제에 의한 동맥 이식편 직경의 감소는 상당한 혈류감소를 야기할 수 있다. 본 연구는 체외에서 여러 가지 혈관수축제에 의해 유발되는 혈관경련에 대한 혈관이완제의 전처치 효과를 평가하기 위해 시행되었다. 대상 및 방법: 토끼의 상완동맥과 복강동맥으로부터 $3{\sim}4mm$ 길이의 환상 혈관절편을 제작하여 5% $CO_2$와 95% $O_2$가 통기되는 modified Krebs 용액$(38{\pm}0.5^{\circ}C)$이 담긴 tissue bath내에서 일측을 고정하고 다른 일측을 force displacement transducer (TSD $125C^{(R)}$, Biopac Inc. USA)에 연결한 후 혈관수축제를 투여하여, 이때 초래된 혈관의 장력 변화를 관찰하여 대조치로 하였다. 그 후 니트로글리세린(NTG), 니카디핀(Nica), 베라파밀(Vera) 그리고 파파베린(Papa)을 각각 $30{\mu}M$씩 40분간 전처치하였고, Krebs 용액을 15분마다 3차례 교환한 후 혈관수축제들을 연속적으로 투여하여 초래되는 혈관수축을 관찰하여 실험치로 하였으며 실험결과는 전처치 전과 후의 혈관수축제에 의해 야기된 장력의 백분율로써 표시되었다. 결과: Nica는 상완동맥과 복강동맥 모두에서 norepinephrine (NE), angiotensin II (AII), U46619에 의한 혈관수축을 NTG와 Vera보다 더 효과적으로 억제하였다(Nica vs NTG, p<0.01 ; Nica vs Vera, p<0.05). Vera의 혈관수축 억제 효과는 NTG와 비교하여 상완동맥에서는 5HT (5-hydrokytryptamine), AII, 및 U46619로 수축시킨 경우, 그리고 복강동맥에서는 5HT 수축시킨 경우에만 유의하였다(p<0.01). 결론: Nica와 Vera 둘 다 혈관수축제의 수축작용을 효과적으로 억제하였다. 특히 Nica는 Vera보다 혈관수축제의 작용을 예방하는데 더 효과적일 것으로 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권8호
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• pp.809-814
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• 1997

마약성 진통제와 국소마취제에 의한 지속적 경막외마취는 개흉술후 통증감소를 위한 방법으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 지난 1994년 1월부터 1995년 7월까지 본원 흉부외과에서 츠방 혹은 후측방 개흉술을 받은 환자 38명을 대상으로 19명씩 실험군과 대조군으로 구분하여 실험군에 경막외마취를 시행하여 그 효과를 조사하였다. 먼저 lidocaine과 norphine을 섞어 경막서 지속적 외도관을 통해 주사하고 그후 bupivacaine과 morphine을 섞어 술후 5∼6일간 지속투여를 하였다. 대조군에 비해 실험군에서 환자의 통증수치와 상지거상능력과 호흡수는 주사추 30분부터 통계적으로 의미 있게 변화되어 술후 통증이 경감되고 있음을 알 수 있었고, 말초동맥혈 이산화탄소분압은 2시간 후부터 통계적으로 의미 있게 줄어들어 환자가 효과적인 호흡을 하고 있음을 알 수 있었다. 술후 재원기간도 의미 있게 줄어들었다. 경막외마취의 주요한 합병증으로는 뇨정체가 있었으나 심각하지는 않았다. 이상의 결과로 우리는 개흉술후 경막외마취가 우수한 통증완화 효과가 있어 술후 폐합병증을 예방하고 술후 빠른 회복에도 좋은 영향을 미치는 것으로 생각한다.

• 대한수의학회지
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• 제12권1호
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• pp.25-35
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• 1972

견(犬)의 전좌폐(全左肺) 또는 좌폐하엽(左肺下葉)을 고무 낭(囊)으로 반복호흡(反覆呼吸)(rebreathing)을 연속(連續)시키며 폐동맥(肺動脈)(혼합정맥혈액(混合靜脈血液)) 및 폐정맥(肺靜脈)의 혈중탄산(血中炭酸)gas와 산소(酸素)를 반복호흡(反覆呼吸)한 폐포(肺胞)의 탄산(炭酸)gas 및 산소(酸素)와 비교(比較)하였다. 이들 두 기체(氣體)에 있어서 폐포(肺胞) gas의 장력(張力)이 혈액(血液) gas의 장력(張力)보다 항상 컸으며, 또 폐포(肺胞)와 폐동맥간(肺動脈間)의 경사도(傾斜度)가 폐포(肺胞)와 폐정맥간(肺靜脈間)의 경사도(傾斜度)보다 컸으나 탄산(炭酸) gas에 있어서만 유의성(有意性)이 있었다. 이 결과는 폐조직(肺組織)의 대사과정(代謝過程)에 의(依)하여 탄산(炭酸) gas가 생성(生成)되어 혈류(血流)로 운반(運搬)되어지기 때문이라 생각된다. 폐포(肺胞)와 폐정맥간(肺靜脈間)의 경사도(傾斜度)가 감소(減少)될때 폐동맥(肺動脈)과 폐정맥(肺靜脈)의 탄산(炭酸)gas장력(張力)의 차이(差異)는 증가(增加)하였고 마취심도(麻醉深度)와는 무간(無間)하였다. 본실험(本實驗)에서 반복호흡(反覆呼吸)을 하는 폐내(肺內)의 혐기성대사(嫌氣性代謝)(anaerobic metabolism)로 대사성산(代謝性酸)의 생성(生成)에 의(依)하여 폐(肺)를 통과(通過)한 혈액중(血液中) base exces 감소(減少)를 예측(豫測)할수 있었으나 그러한 증거(證據)는 없었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제17권1호
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• pp.101-109
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• 1984

The influences of acute respiratory and metabolic acid-base disturbances on the carotid, renal and coronary blood flow were measured in dogs. Respiratory acidosis was induced by artificial respiration with 8% CO2 -02 gas mixture and respiratory alkalosis was induced by hyperventilation under the control of respirator. Metabolic acidosis and metabolic alkalosis were induced by intravenous infusion of 0.3N hydrochloric acid and 0.6M sodium bicarbonate solution. To observe the effect of hyperkalemia, isotonic potassium chloride solution was infused. CVI electromagnetic flowmeter probes were placed on the left common carotid artery, left renal artery and left circumflex coronary artery. Each flow was recorded on polygraph. 1. The carotid blood flow showed rapid showed rapid and marked increase in acute respiratory acidosis. Even in the cases when arterial blood pressure was lowered during the state of respiratory acidosis, carotid blood flow increased. By the infusion of hydrochloric acid, carotid blood flow increased slowly and returned to the previous label after discontinuation of the infusion. Carotid blood flow also increased by the infusion of large amount of sodium bicarbonate, but it might be the combined effect of expansion of extracellular fluid and compensatory elevation of carbon dioxide tension. 2.The renal blood flow remained unchanged during the acute acid-base disturbances, suggesting effective autoregulation. Renal blood flow, however, increased very slowly when the infusion of potassium chloride continued for a long period. 3.Although less marked than the carotid blood flow, the coronary blood flow increased in the acute respiratory and metabolic acidosis. In asphyxiated condition, coronary blood flow increased most markedly and this might be the combined effect of hypoxia, hypercapnea, and lowering of pH. In summary, the carotid blowflow showed more marked change in the acute respiratory and metabolic acidosis than the renal and coronary blood flow. Respiratory and metabolic components of acid-base disturbances may influence the local blood flow concomitantly, there being more differences in the individual responses, but respiratory component manifested more rapid and marked effect than metabolic component.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권3호
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• pp.231-238
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• 1994

연구배경: 저산소증에 의한 폐동맥수축의 기전은 저산소증 자체가 폐혈관 평활근에 직접 작용하여 수축을 유발한다는 것과, 저산소증에 의해 조직으로 부터 여러 매개물질이 유리되어 혈관평활근을 수축시킨다는 설이 제시되고 있지만 정확히 밝혀져있지 않다. 최근에는 저산소증이 EDRF의 생성을 억제하여 혈관수축을 유발시킨다고하여 관심이 되고 있다. 본 연구에서는 흰쥐 폐동맥에서 내피세포 의존형 혈관이완을 조사하고, 저산소증에 의한 폐동맥수축에 EDRF의 작용을 조사하였다. 방법 : 300~350g의 수컷 흰쥐(Sprague Dawley)의 폐동맥을 박리하여 길이가 2mm되는 폐동맥고리를 Krebs용액으로 채워져 있으며, 95% $O_2$/5% $CO_2$(산소상태)와 95% $N_2$/5% $CO_2$(저산소상태)가 각각 공급되는 magnus관에서 가는 stainless 갈고리로 고정한 다음 Gilson사의 polygraph에 부착된 isometric transducer(FT.03 Grass, Quincy, USA)에 의해 등장성 수축곡선을 그리도록 장치하였다. 결과: 1) 내피세포가 있는 폐동맥에서 PE($10^{-6}M$)에 의한 혈관수축은 Ach($10^{-9}-10^{-5}M$) 및 SN($10^{-9}-10^{-5}M$)의 농도에 비례해서 이완되어 거의 기초장력까지 이완되었으나, 내피세포를 제거한 폐동맥에서는 Ach($10^{-9}-10^{-5}M$)에 의한 혈관이완은 거의 상실되었다. 2) L-NMMA($10^{-4}M$)으로 전처치한 경우 Ach($10^{-9}-10^{-5}M$)에 의한 혈관이완은 전처치하지 않은 경우보다 의미있게 감소하였다. 3) L-arginine($10^{-4}M$)과 L-NMMA($10^{-4}M$)을 전처치 하였을 경우 Ach($10^{-9}-10^{-5}M$)에 의한 혈관이완은 L-NMMA에 의해 거의 영향을 받지 않았다. 4) PE($10^{-6}M$)에 의한 폐동맥 수축은 산소상태보다 저산소 상태에서 훨씬 강했으며, Ach($10^{-9}-10^{-5}M$)에 의한 혈관이완은 산소상태보다 저산소상태에서 의미있게 감소하였다. 5) L-arginine($10^{-4}M$)을 전처치 하였을 경우 저산소상태에서의 Ach($10^{-9}-10^{-5}M$)에 의한 혈관이완은 산소상태에서의 Ach 에 의한 혈관이완 정도로 회복되었다. 결론: 흰쥐 폐동맥에서 내피세포의존성 혈관이완은 NO가 관여하며, 저산소증에 의한 폐동맥 수축은 내피세포내의 EDRF 생성의 저하와 관련이 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권1호
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• pp.6-15
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• 1993

연구배경 : 성인성 호흡곤란증후군에서 호기말양압(PEEP)이 저산소혈증을 호전시키는 기전은 감소된 기능적잔기량의 증가에 따른 생리적단락의 감소이며 어느 수준 이상의 PEEP에서는 심박출량이 유의하게 감소해 산소운반은 오히려 감소하는 것으로 알려져 있다. 산소운반이 최대인 PEEP 수준을 결정하는 비관혈적 지표로 폐유순도(compliance)가 보고되었으나 이의 유용성에 대해서는 논란이 많다. 한편 급성 폐동맥색전증은 성인성 호흡곤란증후군과는 달리 기능성 잔기량의 감소가 유의하지 않은 질환이며 따라서 PEEP의 적용에 따른 환기 및 혈류역학의 변화도 다를 것으로 추측된다. 저자들은 성인성 호흡곤란증후군과 급성 폐동맥색전증에서 총정적유순도(total static compliance)가 산소운반을 최대로하는 PEEP 수준의 결정에 유용한 지표로 이용될 수 있는가를 검정해보고, 성인성 호흡곤란증후군과는 저산소증의 기전이 다른 급성 폐동맥색전증에서 PEEP 적용에 따른 환기 및 혈역학의 변화에 대한 기초자료를 제공하고자 본 연구를 시행 하였다. 방법 : 한국산 잡견 14마리중 7마리에는 oleic acid 0.07ml/kg를 정주해 성인성 호흡곤란증후군을 유발하고, 나머지 7마리에는 자가혈병을 이용해 급성 폐동맥색전증을 유발한 후 PEEP 수준을 0, 5, 8, 12, 15 cm$H_2O$로 증가시켜가며 환기 및 혈역학의 제지표를 측정하였다. 결과: 1) PEEP수준의 증가에 따른 환기 및 혈역학의 변화 ARDS군에서 PEEP수준의 상승에 따라 동맥혈 산소분압및 동맥혈 이산화탄소분압은 증가하였고, 생리적단락과 심박출량은 감소하였다 (p<0.05). 급성 폐동맥색전증군에서도 PEEP수준의 상승에 따라 생리적단락 및 심박출량은 감소하였고, 동맥혈 산소분압 및 동맥혈 이산화탄소분압은 증가하였다 (p<0.05). PEEP수준 1 cm$H_2O$ 상승에 따른 변화로 심박출량의 감소는 급성 폐동맥색전증군에서 ARDS 군에 비해 유의하게 컸고, 동맥혈 산소분압, 동맥혈 이산화탄소분압, 생리적단락 및 폐혈관저항의 변화는 두군간에 유의한 차이가 없었다. 2) 산소운반과 총정적유순도 ARDS군에서 총정적유순도와 산소운반은 PEEP 적용후 증가해 5 cm$H_2O$에서 가장 컸으며 (p<0.05), 급성 폐동맥색전증군에서는 PEEP 적용후 총정적유순도와 산소운반이 감소하였다(p<0.05). 양군 모두 산소운반이 최대인 PEEP 수준에서 총정적유순도도 최대치를 기록하였다. ARDS군에서 산소운반의 변화와 총정적유순도의 변화사이에는 유의한 상관관계가 있었고 (r=0.86, p<0.01), 급성 폐동맥색전증군에서도 산소운반의 변화와 총정적유순도의 변화사이에 약한 상관관계가 있었다(r=0.60, p<0.01). 결론 : 이상의 결과로 ARDS와 급성 폐동맥색전증에서 PEEP의 적용시 산소운반을 최대로 유지하기 위한 PEEP수준의 결정에 총정적유순도가 유용한 지표로 이용될 수 있을것으로 생각된다.

• 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.