• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권1호
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• pp.33-38
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• 2002

심실보조장치(ventricular assist device, VAD)는 그 특성상 손상된 자연심장의 기능을 보조하기 위해서 사용된다. 따라서, 심실보조장치의 제어 알고리즘을 고려할 때에는 가능한 한 자연심장에 걸리는 부하를 최소한으로 줄여주는 것이 중요하다. 이처럼 자연심장에 걸리는 부하를 줄여주기 위해 가장 일반적으로 사용되는 제어 방식이 바로 자연심장과 심실보조장치 상호간의 동시 박출을 방지하는 counterpulsation 제어 방식이다. 실제로 Nanas[1][2] 등은 동물실험을 통해 좌심실이 손상된 상황에서 counterpulsation 장cl가 혈류역학적으로 어떠한 영향을 미치는가를 연구하였다 본 연구에서는, 현재 서울대학교 인공심장연구실과 (주)바이오메드랩에서 공동으로 개발 중인 이동작동기형 심실보조장치 (AnyHeart/ sup TM/)에 사용할 수 있는 counterpulsation 제어 알고리즘을 개발하고. 개발된 알고리즘을 실제 동물 실험에 적용하기에 앞서 모의순환장치를 이용하여 개발된 알고리즘의 효용성을 검증하여 보았다. 자연심장의 박출 상태를 실시간으로 파악하기 위해 심전도(electrocardiogram, ECG) 신호를 입력으로 받아들여 제어를 수행하는 방식을 채택하였으며, 모의순환장치에서의 실험 결과 심실보조장치와 자연심장 간의 동시 박출 방지 효과가 정상적으로 일어남을 확인할 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제27권2호
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• pp.78-82
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• 2006

The ventricular assist device(VAD) helps to reduce the overload against the patient's native heart(NH). The pulsatile VAD pumps out the ventricular blood to the aorta with pulsatile flow. If the VAD pulsates simultaneously with the NH, the ventricle of the NH could confronts abnormally elevated aortic pressure, and this could deteriorate the ventricle rather than assist to recover it. Thus counterpulsation algorithms to avoid copulsation have been adopted by many VADs, but these methods utilize electrocardiography or arterial pressure signals, which may have difficulties to acquire consistently for a long period. In this study, the copulsation estimation algorithm for the counterpulsation is developed using the VAD outlet pressure signal. The VAD outlet pressure signal is good to maintain for a long time and the sensor part could be integrated to the VAD as a built-in module. From the VAD outlet pressure signal and its pump rate information calculated with Fast Fourier Transform, pulse peaks by the VAD and the NH were extracted and the next copulsation time at which the VAD and the NH would pulsate simultaneously was estimated. This estimation algorithm was implemented by using PC MATLAB software and tested for various pump rate conditions with mock circulation system. For each condition, the copulsation time was estimated successfully. Consequently, the results showed the possibility to use the outlet cannula pressure signal in the copulsation estimation.

• Journal of Chest Surgery
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• 제28권9호
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• pp.857-860
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• 1995

In a 53-year old male with post-infarction ventricular septal defect [VSD , owing to an acute exacerbation of pulmonary edema, respiratory failure developed, and the ventilatory support and intraaortic balloon counterpulsation [IABP were applied. At the following day, operation was performed with the aid of IABP. Under the cardioplumonary bypass, he underwent infarctectomy, trimming of VSD margin, patch closure of VSD and infarctectomy site. Left ventricular free wall rupture was detected during operation, which was confined with pericardial adhesion. Post-operative course was uneventful, and he could be discharged with minimal degree of dyspnea [NYHA class II .

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권7호
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• pp.689-699
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• 1996

신개발한 전기 유압식 심실 보조장치의 생 체 내 성능 테스트와 상기 심실보조장치를 이용한 좌심실 보 조가 자연심장 좌심실의 기능에 미치는 영향을 평가하기 위한 동물실험을 고안하였다. 총 성숙 면양 8마리가 실험에 사용되었으며 이중 7마리로부터 자료 수집이 가능하였다. 심실 보조시 간은69분부터 7일 사이로 심실보조장치는 자연심장의 박동수범위 내에서 동기식 및 비동기식 방식 모 두 만족스럽게 작동하였으며, 좌심방 내의 음압의 발생 없이 주어진 정상 좌심방압 내에서 분당 4리터 이상의 보조 혈류량을 얻을 수 있었다. 심실보조 개시 3일 이후부터 혈중 유리혈색소의 급격한 증가를 보여 상당량의 용혈이 진행되고 있음 을 시사하였다. 또한 심실보조 후 혈액 남의 부동형 고분자판막(floating type polymer valve)에 소량의 혈 전이 발견되어 혈액적 합성 및 혈전저항성 면에 있어 보다 많은 연구 및 개선의 여지가 있음을시사하였 다. 심실보조시작후의 혈역학의 변화는혈류보조량분당2.0∼2.5리터 사이에서 자연심장의 박동수및 박출량과 좌심실 분당작업량(left ventricular minute work), 심내막 생육력비 (endocardial viability ratio), 흔합 정맥혈 및 관상동맥 정맥혈 산소량은 증가하는 소견을 보였으며,반대로 좌심실압 및 좌심방압과 좌심실압 변화율(left ventricular dp/dt)은 감소하는 소견을 보였다. 이중 심박출량의 변화 외에는 모두 통계적으로 유의한 차이를 보여 효과적 인 좌심실의 탈부하가 이루어지고 있음을 입증하였다. 또한 동기식 심실보조시 심내막 생육력비 및 관상정맥혈의 산소량은 비동기식 심실보조시와 비교할 때 역시 통계적으로 유의한 차이를 보여 동기식 심실보조에 의한 반박동(counterpulsation)이 심근의 관 류량을 증가시키며 따라서 손상된 심근의 회복에 유리 함을 시사하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1660-1664
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• 2008

Extra-corporeal Life Support System (ECLS) is the device used in emergency cases to substitute a extracorporeal circulation in open heart surgery, cardiac arrest or in acute cardiopulmonary failure. To obtain the effect of counter-pulsation on hemodynamic response in the ECLS quantitatively, we developed cardiovascular model which consists of 12 compartment model of heldt et al. and 3 compartment model of Schreiner et al. based on windkessel approximation. We compared coronary perfusion, arterial pulse pressure, cardiac output, and left ventricular pressure-volume diagram according to flow configuration such as counter-pulsation, copulsation, and continous flow. When counter-pulsation was applied, 5% higher coronary perfusion, 26% lower pulse pressure, and 2% higher cardiac output than copulsation condition were calculated. We conclude that counter-pulsation configuration in the ECLS is hemodynamically more stable than copulsation and influences the positive effect to recover ventricles.

• Journal of Chest Surgery
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• 제48권6호
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• pp.381-386
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• 2015

Background: Postinfarction ventricular septal defects (pVSDs) are a serious complication of acute myocardial infarctions. The aim of this study was to analyze the clinical outcomes of the surgical treatment of pVSDs. Methods: The medical records of 23 patients who underwent operations (infarct exclusion in 21 patients and patch closure in two patients) to treat acute pVSDs from 2001 to 2011 were analyzed. Intra-aortic balloon counterpulsation was performed in 19 patients (82.6%), one of whom required extracorporeal membrane support due to cardiogenic shock. The mean follow-up duration was $26.2{\pm}18.6months$. Results: The in-hospital mortality rate was 4.3% (1/23). Residual shunts were found in seven patients and three patients required reoperation. One patient needed reoperation due to the transformation of an intracardiac hematoma into an abscess. No patients required reoperation due to recurrence of a ventricular septal defect during the follow-up period. The cumulative survival rate was 95.5% at one year, 82.0% at five years, and 65.6% at seven years. Conclusion: The use of a multiple-patch technique with sealants appears to be a reliable method of reducing early mortality and the risk of significant residual shunting in patients with pVSDs.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제17권1호
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• pp.31-38
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• 2000

저자들은 심인성 쇽을 동반한 급성 심근 경색 환자에서 조기 IABP와 재관류 치료가 생존율을 향상시킬 수 있는가를 알아보고자 하였다. 심인성 쇽 환자에서 IABP는 널리 이용되고 있다. 그러나 심인성 쇽 환자에서 재관류 치료와 병용하여 IABP를 사용한 경우에 대한 국내의 정보는 부족하다. 심인성 쇽을 동반한 심근 경색 환자 28명을 조기 IABP군(심근 경색 시작부터 12시간이내에 IABP를 시술)과 만기 IABP군(심근 경색 시작부터 12시간 이후 IABP시술)으로 구분하여 임상 양상, 관상 동맥조영 소견, 병원 내 사망률을 비교, 조사하였다. 양군 사이에 임상 양상 및 관상 동맥 조영 소견은 유의한 차이는 없었다. 전체 28명의 환자 중 7명은 혈전 용해제를 시행하였고, 21명은 관상 동맥 성형술을 시행하였다. 조기 IABP군의 사망률은 4명(25%)이었고, 만기 IABP군의 사망률은 8명(66%)이었다(p<0.05). 또한 양 군간에 심근 경색 발생후 관상 동맥 성형술 시술까지의 시간은 전자는 평균 6시간, 후자는 평균 13시간으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 약물치료에 반응이 없는 심인성 쇽을 동반한 심근 경색환자에서 조기에 재관류 치료와 IABP를 시행하는 것이 병원내 생존률 향상에 도움이 될 것이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제34권12호
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• pp.901-908
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• 2001

배경 : 관상동맥 질환 환자에게 시행되는 관상동맥 우회술의 수술 성적이 많이 향상되었으나, 아직도 좌심실기능부전이 중등도 이상으로 심한 환자에서의 관상동맥 우회술은 합병증과 사망률이 비교적 높다. 최근 수술기법 및 심근보호법의 발달로 이러한 고위험군의 환자에게 내과적 보존 치료보다는 외과적 재혈관화가 환자의 증상 개선과 장기 생존율을 향상시킨다고 한다. 대상 및 방법 : 이에 저자는 1995년 1월부터 1999년 3월까지 시행한 관상동맥 우회술 843예 가운데 수술 전 좌심실 박출계수가 30% 이하인 환자 31예(4.1%)의 임상자료를 후향적으로 조사하고 수술 전후 측정한 심장 초음파상의 심박출 계수의 변화를 비교 분석하였다. 환자의 연령은 41세에서 72세 사이로 평균 60.7$\pm$2.2세였고, 남자 26예, 여자 5예였다. 수술전 위험인자로 심근경색의 과거력이 있었던 경우가 30예로 대부분이었으며, Thallium heart scan 검사에서 불가역인 심근 손상이 7예였다. 관상동맥 조영술에서 3개 혈관 병변이 26, Rentrop 분류 1도가 16례로 가장 많았다. 관상동맥 우회술 동안에 이식된 혈관의 수는 평균 4.88$\pm$0.8 개/명이었고, 전 예에서 복재정맥을 사용하였으며 내흉동맥을 동시에 사용한 경우는 20예였다 대동맥 차단 및 심실세동 시간은 평균 77.9$\pm$1.6분 이었고 인공 심폐기 가동시간은 평균 244.7$\pm$3.7분 이였으며, 관상동맥 우회술과 동시에 시행된 술식으로는 좌심실류 제거술 2예, 승모판막 성형술 2예, 대동맥 판막 치환술 1예였다. 술후 합병증은 부정맥 3예, 출혈 2예, 흉골 지연 봉합 1예였고 수술 전후의 대동맥내 풍선펌프의 사용이 11예였으며, 2예에서 사망하여 수술 사망률은 6.5%이었다. 수술 후 흉통 및 증상의 개선을 보인 경우는 29예였고 수술 후 시행한 심초음파 검사상 좌심실 박출 계수는 평균 38.5$\pm$11.6%로 술전 평균 측정치 25.3$\pm$2.3%에 비해 유의하게 증가되었다(p 0.001). 환자들의 평균 추적기간은 25.3$\pm$5.6개월이었다. 결론 : 좌심실 기능이 저하된 관상동맥 질환 환자에서 관상동맥 우회술을 시행하여 비교적 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었으며, 추후 장기 추적 조사가 필요할 것으로 생각된다.