Abstract
This paper considers the acoustical characteristics of the closing click sounds of the mechanical valves employed in an implantable biventricular assist device (BYAD) and their re1evance to the Physical states of the valved. Bj rk Shiley Convexo Concave tilting disk valve was chosen for the study and acoustic measurement was made for the BYAD operated in a mock circulatory system as well as implanted in an animal (sheep). In the BYAD operated in the mock circulatory system. three different states of the valve were examined, ie. normal. mechanically damaged. pseudo-thrombus attached. Microphone measurement for the BVAD implanted in the animal was carried out for five days at a regular time interval from one day after implantation. Characteristic spectrum of the sound from the valve was estimated using Multiple Signal Classification (MUSIC) in which the optimal order was determined according to Bayesian Information Criterion (BIC) . It was observed that the mechanical damage of the valve resulted in changes of the structure of the acoustic spectrum. In contrast. the thrombus formed on the valve did not change much the basic structure of the spectrum but brought about altering the spectral Peak frequencies and energies. Maximum spectral Peak (MSP) with the greatest energy was seen at 2 kHz for the normal valve and it was shifted to 3 kHz for the calve attaching the Pseudo-thrombus. Unlike the normal valve, strong spectral Peak appeared around 7 kHz in the sound from the valve mechanically damaged. In the case of the BYAD implanted in the animal. as the thrombus grew, acoustic energy was reduced relatively more in the low frequency components (〈 2 kHz) and the frequencies of the 1st, 2nd and 3rd MSP were increased little. The thrombus formation would result in reduction in both the variability of the 1st, 2nd and 3rd MSP and the value of the BIC optimal order.
이식형 양심실 보조 장치 (Biventricular Assist Device, BVAD)에서 판막이 닫힐 때 나는 소리의 특성과 판막의 물리적인 상태의 상관성을 고찰하였다. 본 연구에서 Bj rk Shiley Convexo Concave tilting disk 판막을 사용했으며, 모의 순환계와 양의 체내에서 동작하는 BVAD 에서 판막음을 측정하였다. 모의 순환계에서는 정상 판막. 기계적으로 손상된 판막. 모의 혈전이 형성된 판막의 3가지를 고려하였다. 양에 이식된 BVAD의 경우, 이식 후 1일부터 5일 동안 규칙적인 간격으로 판막음을 측정하였다. 측정된 신호의 스펙트럼 특성은 Multiple Signal Classification (MUSIC)을 이용하여 추정하였다. MUSIC의 최적 차수는 Bayesian Information Criterion (BIC)을 이용하여 계산하였다. 실험 결과, 판막의 기계적인 손상은 판막 폐쇄음의 주파수 스펙트럼 구조를 변화시키고 있으며, 혈전의 형성은 판막음 스펙트럼의 기본 구조는 유지하지만 피크 주파수와 에너지의 크기를 변화시키는 것으로 관찰되었다. 최대 에너지를 가지는 MSP (maximum spectral peak)는 정상 판막에서는 2 kHz에 위치하고 있으나 모의 혈전을 부탁한 판막에서는 3 kHz로 이동하였다. 손상된 판막은 7 kHz 부근에서 강한 피크 보이고 있다 실험 동물 내에서 판막에 혈전이 형성되어감에 따라 판막음은 저주파 성분 (〈 2kHz)이 상대적으로 크게 감소하였고, Ist 2nd. 3rd MSP 주파수는 약간씩 상승하였다. 또한 혈전이 형성되어 감에 따라 반복해서 측정된 판막음의 1st, 2nd. 3rd MSP 주파수의 변화 정도 및 BIC 차수는 감소하는 것으로 나타났다
