Journal of Biomedical Engineering Research (대한의용생체공학회:의공학회지)

The Korean Society of Medical and Biological Engineering (대한의용생체공학회)
권호 표지

Tubing Wear and Spallation Induced by Roller pumps in Cardiopulmonary Bypass

심폐바이패스 롤러펌프에 의한 튜브 마모 및 폐쇄

  • 김원곤 (시울대병원 흉부외과) ;
  • 성기익 (서울대병원 흉부외과) ;
  • 윤철용 (서울대병원 병리과) ;
  • 신윤철 (한림대학교 강동성심병원 흉부외과)
  • Published : 1999.10.01
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Abstract

심폐바이패스시 발생할 수 있는 튜브 마모 및 파쇄는 롤러펌프의 반복되는 압박에 의해 롤러펌프에 장착된 튜브 내벽에 균열이 생기고 이로 인해 미세한 비생물적 조각들이 혈액중으로 떨어져 나가는 현상을 말하는데, 임상적으로 치명적인 색전증을 초래할 수 있다. 그러나 아직 롤러펌프 튜브로 사용되는 PVC 및 실리콘 튜브 중 어느 쪽이 마모 및 파쇄 관점에서 더 우수한지는 체계적으로 밝혀지지 않고 있다. 이에 본 연구는 두 종류의 튜브를각각 일정 기간 롤러펌프에 장착하여 작동시킨 뒤 튜브내외면을 육안 및 주사형 전자현미경으로 관찰하였다. 즉 PVC 및 실리콘 튜브 (내경 1/2 인치의)들을 미리 정해진 폐쇄도 조절에 의해 폐쇄 회로 심폐비이패스 롤러펌프 헤드에 장착시키고 4.500ml/min에서 각각 4차례씩 1,2,4,6 시간 작동시켰다. 파쇄에 의한 색전 관찰 실험에서는 회로 중간에 동맥여과기를 설치하고 각각 6,9시간 씩 롤러펌프를 작동시켰다. 실험 후 튜브 및 여과기들을 수거한 후 육안 및 주사형 전자현미경 분석을 시행하였다. 실험후 튜브 및 여과기들을 수거한 후 육안 및 주사형 전자현미경을 분석을 시행하였다. 튜브 외부의 육안 관찰 결과 일반적으로 실라스틱 튜브에서의 외부 마모가 PVC 튜브에 비해 현저하였다. 주사형 전자현미경 관찰에서 PVC 튜브에서의 홈은 좁으면서 경계선이 뚜렷한 특징을 보였고 3시간 이상 롤러와 접촉한 튜브들에게서는 깊은 균열이 간헐적으로 관찰되었다. 반면, 실라스틱에서의 홈은 좁으면서도 경계선이 뚜렷한 특징을 보였고 3시간 이상 롤러와 접촉한 튜브들에게서는 깊은 균열이 간헐적으로 관찰되었다.반면 실라스틱에서의 튜브들에서는 홈이 상대적으로 넓고 경계가 덜 명확했으며, 특징적으로 V 자 모양의 융기부들이 간헐적으로 관찰되었다. 실라스틱 및 PVC 튜브 모두에서 50u 전후의 Craters 가 간헐적으로 관찰되었다. 여과기의 여과망에 대한 주사형 전자현미경 분석 결과 실라스틱과 PVC 튜브 실험군 모두에서 색전입자로 의심되는조각들이 발견되었으나 두군간 정량적 비교는 어려웠다. 결론적으로 롤러펌프에 의한 튜브 마모 및 파쇄현상은 실리콘 및 PVC 튜브의 재질에 따라 그 양상에는 차이가 있으나 임상적인 측면에서는 어느 쪽도 상대적인 우수성이 입증되지 못하였다.

Keywords

References

  1. Cardiopulmonary bypass Cardiopulmonary bypass: the historical foundation, the future promise Galletti,P.M.;Mora,C.T.;Mora,C.T.(ed.);Guyton,R.A.(ed.);Finlayson,D.C.(ed.);Rigatti,R.L.(ed.)
  2. Cardiopumonary bypass Mechanical pumps for extracorporeal circulation Trocchio,C.R.;Sketel,J.O.;Mora,C.T.(ed.);Guyton,R.A.(ed.);Finlayson,D.C.(ed.);Rigatti,R.L(ed.)
  3. J Extracorp Tech v.11 no.4 Long term tubing fatigue characteristics Bretz,G.;Schermeyer,T.;Donnelly,T.
  4. Int J Artif Organs v.15 no.4 Tubing spallation in extracorporeal circuits. An in vitro study using an electroric particle counter Briceno,J.C.;Runge,T.M.
  5. J Extracorp Tech v.12 no.2 Roller pump induced tubing wear: another argument in favor of arterial line filtration Kurusz,M.;Christman,E.;Williams,E.(et al.)
  6. Human Pathol v.13 no.8 Microemboli observed in deaths following cardiopulmonaty bypass Orenstein,J.M.;Sato,N.;Aaron,B.;Buchholz,B.;Bloom,S.
  7. Int J Artif organs v.13 no.1 Particle spallation Platicizer(DEHP) release from extracorporeal circuit tubing materials Hoenich,N.A.;Thompson,J.;Varini,E.(et al.)
  8. N Eng J Med v.306 no.1 Spallation and migation of silicone from blood-pump tubing in patients on hemodialysis Leong,AS-Y;Disney,A.P.S.;Gove,D.W.
  9. Cardiopulmonary Bypass-Principles and Practice Cardiopulmonary bypass circuitry and cannulation techniques Hessel,E.A.;Gravlee,G.P.(ed.);Davis,R.F.(ed.);Utley,J.R.(ed.)
  10. Ann Thorac Surg v.59 no.10 Macroemboli and miroemboli during cardiopulmonary bypass Blauth,C.L
  11. Perfusion v.2 no.1 Analysis of microembolic particles originating in extracorporel circuits Uretzky,G.;Landsgurg,G.;Cohn,D.;Wax,Y.;Borman,J.B.
  12. Am Soc Mech Eng(paper no. 67-WA/BHF 5) Plastic microemboli formed in roller and finger pumps Morcei,A.P.;Leverett,B.;Hall,C.W.;'Akers,W.W.;DebBakey,M.E.