• Journal of Chest Surgery
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• 제57권3호
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• pp.315-318
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• 2024

The HeartWare Ventricular Assist Device (HVAD) was widely used for mechanical circulatory support in patients with end-stage heart failure. However, there have been reports of a critical issue with HVAD pumps failing to restart, or experiencing delays in restarting, after being stopped. This case report describes 2 instances of HVAD failure-to-restart during heart transplantation surgery and routine outpatient care. Despite multiple attempts to restart the pump using various controllers and extensions, the HVAD failed to restart, triggering a hazard alarm for pump stoppage. In one case, the patient survived after receiving a heart transplantation, while in the other, the patient died immediately following the controller exchange. These cases highlight the rare but life-threatening complication of HVAD failure-to-restart, underscoring the importance of awareness among clinicians, patients, and caregivers, and adherence to the manufacturer's guidelines and recommendations for HVAD management.

• Journal of Chest Surgery
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• 제40권3호
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• pp.168-179
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• 2007

배경: 최근 관상동맥 질환의 증가로 심근경색으로 인하여 약물에 반응하지 않는 급성 심인성 쇼크 및 만성 울혈성 심부전 환자가 증가하는 추세에 있으며, 개심술 후 여러 가지 원인으로 인공심폐기로부터의 이탈이 불가능한 경우도 상당수에 이르고 있어서 이에 적절히 대처할 수 있는 한국인의 체형에 맞고 경제적인 심실보조기의 개발이 필요하다. 이에 저자는 돼지에서 허혈성 전처치의 개념을 이용하여 관상동맥 결찰을 통한 급성 심인성 쇼크 상태를 유발시키고, 여기에 단국대학교 의과대학 의공학교실과 흉부외과학교실에서 공동으로 개발한 DKUH-75 공압식 박동형 심실보조기를 구동시켜, 실제 생명을 위협하는 심한 심근경색 상태와 유사한 환경에서 심실보조기 구동이 실험동물의 혈역학적 수치 및, 심초음파도 상 심기능 수치 등 급성 심인성 쇼크 상태에서 악화되는 지표들을 호전 시킬 수 있는지를 확인하여 DKUH-75 좌심실보조기의 유용성에 대하여 평가 하고자 하였다. 대상 및 방법: 10마리의 몸무게 50 kg 전후의 잡종돼지를 사용하여 허혈성 전처치의 개념을 이용한 관상동맥 좌전하행지 결찰을 통해 급성 심인성 쇼크 상태를 유발하고, 이들 중 5마리의 실험동물에 DKUH-75 좌심실 보조기를 장착하였다. 10마리의 실험동물 모두에서 관상동맥 결찰 전, 결찰 후 1시간에 혈역학적 수치와 심초음파도상 심기능 수치를 측정하였고 심실보조기를 장착한 5마리의 실험동물에서는 심실보조기 구동 후 1시간에 동일한 수치들을 추가 측정하였다. 결과: 관상동맥 결찰을 통하여 급성 심인성 쇼크를 유발한 10마리의 실험동물에서 관상동맥 결찰 전, 결찰 후 1시간의 혈역학적 측정결과 체동맥압(수축기, 이완기, 평균)은 결찰 후 통계적으로 유의하게 하강하였다. 페동맥압도 수축기, 이완기, 평균 모두 상승하였고 좌심실 이완기 말기압도 결찰 후 상승하였으며, 심박출 지수는 유의하게 감소하였다. 또한 심외막 심초음파도로 측정한 좌심실 수축기말 내경도 결찰 후 유의하게 증가하였으며 분획단축 및 좌심실구혈률은 감소하였다. 심실보조기를 장착한 5마리의 실험동물에서 관상동맥 결찰 1시간 후와 심실보조기 작동 1시간 후의 혈역학적 측정치를 비교하였을 때 수축기 체동맥압과 평균 체동맥압이 유의하게 상승하였으며 폐동맥압은 수축기, 이완기, 평균 모두에서 하강하였고 좌심실 이완기 말기압도 심실보조기 구동 후 유의하게 하강하였다. 심박출 지수는 심실보조기 구동 후 통계적으로 의미 있게 증가하였다. 또한 심외막 심초음파도로 측정한 좌심실 수축기말 내경은 심실보조기 구동 후 유의하게 감소하였으며 분획단축 및 좌심실구혈률은 통계적으로 의미 있게 증가하였다. 결론: DKUH-75 심실보조기는 관상동맥 결찰을 통한 심근경색으로 유발시킨 급성 심인성 쇼크 상태의 실험동물에 장착하여 단기간 구동한 결과 각종 혈역학 수치 및 심초음파도 상 심기능 수치를 개선시키고 이를 통하여 심근 기능 회복에 기여할 것으로 사료되었다. 이는 광범위한 심근경색으로 인한 급성 심인성 쇼크 상태에서 DKUH-75 심실보조기의 단기적 유용성을 의미하는 것이라 하겠다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제36권3호
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• pp.123-130
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• 2003

배경: 공압식 심실보조기의 실험을 위한 심부전 모델을 개발하는 데 있어서 사람의 심장구조와 유사하고 저렴하며 일관되게 반복적으로 급성심부전을 유발할 수 있는 방법을 찾기 위해 본 연구진은 사람의 심장구조와 가장 유사하며 저렴한 돼지를 사용하여 관상동맥의 좌전하행지를 결찰하는 방법으로 급성심부전을 유발시키고자 하였다. 대상 및 방법: 성인의 몸무게에 해당하는 5마리의 돼지를 사용하여 전신마취 후 좌측개흉술을 통하여 심장을 노출시키고 관상동맥의 좌전하행지의 원위부에서 시작하여 근위부로 올라오면서 결찰, 재관류, 결찰의 방법으로 심부전을 유발시켰다. 각 과정의 전, 후에 좌심실확장기말기압력, 동맥압, 심박출계수를 측정하였고, 심외막 심에코도를 통하여 좌심실확장기내경, 좌심실수축기내경, 분획단축, 심구혈률을 측정하였다. 이와 같은 과정을 좌전하행지의 원위부부터 근위부까지 충분한 심부전이 달성될 때까지 반복하였으며 목표달성 후 심실보조기를 장착하여 구동시켰다. 결과: 5마리 중 3마리에서 안정적인 심부전을 달성할 수 있었으며 3마리 모두에서 심외막 심에코도상 심구혈률을 기준으로 관상동맥 결찰 전에 비하여 50% 정도의 심기능 저하를 유지 할 수 있었다. 또한 결찰, 재관류, 결찰의 방법을 통하여 심근에 대해 허혈성 전처치를 시행한 후 완전 결찰을 시행하였을 때 대동물의 관상동맥 결찰 시 흔히 발생하는 심실성 부정맥이나 심관기절에의한 심정지도 관찰되지 않았으며 병리조직학적 소견상 심근허혈을 유발시킨 좌, 우심실의 심첨부에서 중간부위까지 광범위한 허혈성 손상을 입은 심근세포들을 확인할 수 있었다. 결론: 허혈성 전처치의 개념을 관상동맥 결찰을 통한 심부전 모델에 적용하여 좌전하행지의 원위부에서부터 근위부 까지 순차적으로 결찰, 재관류, 결찰을 시도한 결과 안정적이고 반복 가능한 급성 심부전 모델을 얻을 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권5호
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• pp.428-432
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• 1999

배경: 전기적인 자극에 의하여 골격근의 피로현상이 극복됨으로써 골격근을 심장보조장치에 이용할 수 있게 되었다. 인공심장이나 심실보조기구는 에너지원의 전원장치가 크고 거추장스러운 단점이 있어 아직 해결해야될 문제이다. 반면 골격근을 이용한 심실보조장치는 에너지원으로 환자 자신의 골격근 수축력을 이용할 수 있는 장점이 있어 이의 임상응용 가능성을 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 8예의 광배근을 이용하여 골격근 심실의 모형을 만들었다. 물이 담긴 라텍스 주머니를 골격근이 한바퀴 반 감싸도록 고안하였고 골격근의 수축압력은 연결된 관을 통하여 변환기에 기록되도록 하였다. 전극은 흉배신경 주위에 설치한 후 Itrel 7420 박동기에 연결하였다. 프로그래머로 박동기를 조절하였으며 3.0Volt, cyclic burst, 0.31초 on time, 6.0초 off time의 자극을 주었다. 라텍스 주머니 내에 액체의 양을 25cc 씩 증가시키면서 전부하의 변화에 따른 골격근 심실의 박출량과 압력 및 수축력을 측정하였다. 결과: 골격근 심실의 전부하가 0인 경우 일회박출량은 76.3ml 이고, 전부하가 점차 증가함에 따라 일회박출량이 감소하는 경향을 보였다. 전부하가 75cc 이상이 되면 일회박출량은 70ml 이하로 감소하는 양상을 볼 수 있었다. 압력을 측정한 결과도 전부하가 75cc 이하인 경우 정상의 혈압과 비슷한 107mmHg 이상의 혈압을 보이고 있으나 전부하가 100cc 이상 증가하는 경우 혈압이 100mmHg 이하로 감소하는 것을 볼 수 있었다. 또한 최대의 골격근 수축력은 50cc의 전부하에서 16.6 W/kg의 힘을 분출하였다. 결론: 골격근 심실은 전부하의 변화에 따라 정상 심장보다도 강한 박출량과 압력의 변화를 관찰할 수 있었으며 임상 응용의 가능성을 볼 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권9호
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• pp.739-745
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• 2014

심장 질환 환자에게 약물 치료를 시행하고 있으나, 통상의 약물 치료만으로는 심장질환을 치료하기에는 부족하다. 그러나 LVAD 를 이식한다면 심장기능을 보조하여 심장 이식까지의 가교 역할로서 효과가 있다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 선행 연구로 개발된 곡관형 LVAD 인 LibraHeart-I(LH-1)을 이용하여, 대동물(Bovine model, Holstein)과 소동물(canine model, Labrador-retriever)을 대상으로 장기간 동물실험 및 응급상황에서의 생체적합성을 평가하고자 한다. 대동물을 대상으로 실시한 장기간의 동물 실험에서 49 일 생존하였으며, 실험기간 동안 실시한 혈액 검사 및 생징후에서 특이 소견을 관찰되지 않았다. 소동물을 대상으로 한 단기간의 동물 실험에서는 외부 구동부의 동력 지원 없이도 LH-I 내에 혈액이 머무르지 않는 것으로 관찰되었다. 본 연구에서는 장기간 동물실험 및 응급상황에서의 박출 성능을 통해 선행 연구로 개발된 LH-I의 생체적합성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1205-1211
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• 2011

본 논문은 말기 심질환 환자의 생존율과 치료효과를 증대시키기 위한 심실보조장치용 심박조율기의 개발에 대한 내용이다. 심실보조장치만을 이식 받은 환자는 부정맥이 발생할 가능성을 항상 갖고 있으며 심박조율기를 동시에 적용함으로써 혈류의 체순환량을 유지하고 부정맥으로 인한 장기의 손상을 예방한다. 심박조율기의 전극과 도선은 심실보조장치의 도관을 이용하여 제작되었으며, 전극은 심실보조장치의 도관이 삽관되는 좌심실의 심첨부에 도관과 함께 이식된다. 심박조율기는 0 bpm에서부터 191.4 bpm까지 자극 빈도를 조절할 수 있으며, 60 bpm의 빈도로 자극이 가하여 질 때 0.25 J 의 에너지가 심장으로 인가된다. 심실보조장치용 심박조율기의 성능과 안정성을 검증하기 위하여 돼지를 이용한 동물실험을 수행하였다. 실험동물의 심장에 86.4 bpm, 100.2 bpm, 126.6 bpm의 자극을 순차적으로 가하였고 ECG 및 대동맥혈압의 변화 대동맥 혈류를 관찰하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제22권2호
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• pp.344-351
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• 2017

Wireless magnet pumps are used in medical applications and are particularly useful as artificial heart ventricular assist devices (VADs). To investigate wireless operation of magnetic pumps, we fabricated three types of magnetic impellers using bonded magnets by blending magnetic powders of SmFeN, NdFeB, and Sr-ferrite. We investigated the magnetic properties of the fabricated magnetic impellers, which are driven by the application of magnetic coupling with an external driving magnet or external coil system, without a driving motor, shaft, or mechanical bearings. The use of wireless magnetic pumps is therefore not complicated by critical issues of size, heat, and vibration, which are very important issues for blood pumps. The magnetic properties of the impellers, such as their rotational speed, driving torque and hydrodynamic performance, determine their wireless driving ranges. We conducted performance evaluations of the impeller's magnetic wireless manipulation, heat, and vibration. In addition, we carried out an animal test to confirm the suitability of the wireless magnetic pumps for use as biventricular assist devices (BiVADs).

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.346-350
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• 1996

This paper presents a Neural Network Identification (NNI) method for modeling of highly complicated nonlinear and time varing human system with a pneumatically driven mock circulation system of Left Ventricular Assist Device(LVD). This system consists of electronic circuits and pneumatic driving circuits. The initation of systole and the pumping duration can be determined by the computer program. The line pressure from a pressure transducer inserted in the pneumatic line was recorded. System modeling is completed using the adaptively trained backpropagation learning algorithms with input variables, Heart Rate(HR), Systole-Diastole Rate(SDR), which can vary state of system, and preload, afterload, which indicate the systemic dynamic characteristics and output parameters are preload, afterload.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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• pp.643-647
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• 1986

A new type of motor-driven Total Artificial Heart (TAH) system with rolling-ball mechanism has been developed. To test its performance as a Left Ventricular Assist Device (LVAD), LVAD is controlled to bypass blood for impaired heart triggered by the R-wave in ECG. Results of the test with a Mock Circulation System (MCS) and an animal experiment with a dog are also included. More powerful system using a brushless DC motor has been developed and its control scheme is represented.

• 대한흉부심장혈관외과학회:학술대회논문집
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• 대한흉부외과학회 1998년도 제30차 추계학술대회 대한흉부외과학회
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• pp.4-4
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• 1998