• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.199-200
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• 2008

이 논문에서는 백서를 이용한 출혈성 쇼크 실험에서 수집되는 혈압 데이터 분석을 위한 프로그램을 개발하였다. 일반적인 혈압 데이터는 기존 프로그램을 이용하여 분석이 가능하지만 출혈성 쇼크 실험 중에 획득되는 혈압 데이터의 경우 일반적인 경우와 다른 모양의 파형이 나타나는 경우가 있으며 파형의 크기 변동이 크다. 이런 문제들로 인해 기존 프로그램으로 분석하는데 어려움이 있어 출혈성 쇼크 실험에 적합한 프로그램을 개발하였다. 본 논문에서 개발한 프로그램을 이용하여 혈압 파형을 분석한 결과 기존 프로그램에서 잘못 분석된 이완기 혈압을 정상적으로 분석 할 수 있었다. 또한 전체 구간 데이터를 분석하면서, 혈압 파형 크기의 급격한 변화로 인해 잘못된 수축기와 이완기 혈압이 출력되던 문제점을 해결 할 수 있었다. 이렇게 분석된 데이터를 이용하여 추후에 다양한 방법의 혈압분석이 가능할 것으로 사료된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.131-132
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• 2008

본 연구에서는 백서(SD rat)을 통하여 출혈량을 제어하여, 일정만 프로토클 내에서 통합 시스템으로 생리적 데이터를 획득하고, 출혈량에 따른 생리적 변화를 관찰하는데 목적이 있나 외상 환자의 사망 원인 중에서 높이 차지하고 있는 출혈성 쇼크의 효과석인 조기 피로 및 치료 효과 예후의 객관적 판정에 도움을 주고자, 컨트롤이 용이한 백서 11마리로부터 출혈성 쇼크와 상관관계가 높다고 알려진 자율 신경계의 생체 신호 변화 특성인 심전도, 혈압, 체온, 호흡 등의 계측 방법으로 측정하고 정량적으로 분석하였다. 그 결과 출혈전과 출혈중, 출혈후 각각의 생체 신호 변화를 살펴보았으며, 호흡수와 심박수, 심박변이도의 변화를 알 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제51권6호
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• pp.503-516
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• 2001

연구배경 : 급성 출혈성 쇼크에서 발생하는 급성폐손상의 병인론을 호중구의 산소기 생성과 연관하여 규명하고자 본 연구를 시행하였다. 급성출혈성쇼크에서 폐장내 산소기 생성의 주된 원인이 호중구의 침윤에 의한 것이며 이 때 PLA2의 활성화가호중구의 respiratory burst의 직접적인 원인임올 밝히고지 하였다. 방 법 : 체중 300-350 g 정도의 흰쥐에서 체중/kg 당 20ml정도의 혈액을 5분 동안 뽑아내어 급성 출혈성 쇼크를 유발하고 이 출혈성 쇼크 상태를 1시간 동안 유지하였다. 그 후 급성 폐손상의 지표들을 측정하였다. 동시에 폐장의 미세구조의 변화 및 세포화학적인 검사를 통하여 폐장조직내의 산소기의 형성을 확인하였다. 또한 PLA2 억제제인 mepacrine을 출혈직전에 투여하여 PLA2의 억제에 따른 변화도 검사, 비교하였다. 결 과 : 급성 출혈성 쇼크에 의해 유도된 급성 폐손상에서 호중구의 폐장내 침윤이 확인되었고 이 때 폐부종 및 조직내 산소기 형성의 증가가 관찰되었으며, 폐장내 PLA2의 활성도도 증가하였다. 그러나 mepacrine을 이용하여 PLA2를 억제한 결과, 폐부종의 감소, 산소기 형성의 감소가 확인되었다. 결 론 : 급성 출혈성 쇼크에 의한 급성폐손상은 호중구에 의한 산화성스트레스가 그 원인으로 생각되고 이 때 호중구에 의한 산화성스트레스의 발생에는 PLA2가 주된 역할을 한다고 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권1호
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• pp.49-56
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• 2006

배경 : 급성 폐손상은 폐내, 외의 원인질환들에 의해 폐포-모세혈관의 투과성이 증가하며, 폐부종에 의해 급성 저산소성 호흡곤란이 유발되는 증후군이다. 헤파린은 항응고작용 외에 자체적으로 항염증효과를 가지고 있으나, 염증성질환에 헤파린을 투여하면 출혈성 합병증이 발생하기 때문에 실제로 임상에서 이용하는데 제약이 있다. 하지만 헤파린에서 2-O와 3-O sulfate를 제거하면, 항응고 효과가 제거되고 항염증효과는 지니고 있는 비항응고성 헤파린 (nonanticoagulant heparin)으로 변화한다. 본 연구에서는 흰쥐에게 내독소 (LPS)를 투여하거나, 출혈성 쇼크를 일으켜서 유발된 급성폐손상에서 비항응고성 헤파린의 치료효과를 살펴보았다. 방법 : 각 군당 5 마리 이상의 흰쥐 (Balb/c mouse)를 이용하였다. 미정맥 (tail vein)을 통해 생리식염수 또는 비항응고성 헤파린 (50 mg/kg)을 투여한 직후에 내독소를 복강으로 투여하거나 (1 mg/kg), 심장천자를 통해 총 혈액의 1/3 정도로 제거하여 출혈성 쇼크를 유도하여 급성폐손상을 유발하였다. 내독소 투여 또는 출혈성 쇼크 유발 1 시간 후에 흰쥐를 희생시키고 폐를 적출하였고, 폐의 염증성 변화는 사이토카인 ($TNF-{\alpha}$, MIP-2, $IL-1{\beta}$)을 측정하여 살펴보았고, 폐손상의 정도는 myeloperoxidase (MPO) assay와 wet-to-dry weight ratio를 측정하여 알아보았다. 결 과 : 내독소를 투여한 흰쥐의 폐에서 대조군의 폐에 비해 사이토카인의 발현이 증가하고 ($TNF-{\alpha}$; $196.1{\pm}10.8$ vs $83.7{\pm}18.4pg/ml$, MIP-2; $3,000{\pm}725$ vs $187{\pm}26pg/ml$, $IL-1{\beta}$; $6,500{\pm}1167$ vs $266{\pm}25pg/ml$, p<0.05, respectively), 폐의 MPO 활성이 증가하였다 ($27.9{\pm}6.2$ vs $10.5{\pm}2.3U/g$ of lung protein, p<0.05). 출혈성 쇼크를 일으킨 흰쥐의 폐에서 대조군의 폐에 비해 사이토카인의 발현은 증가되지 않았으나, MPO 발현은 증가되었다 ($16.5{\pm}3.2$ vs $10.5{\pm}2.3U/g$ of lung protein, p<0.05). 내독소 투여 또는 출혈성 쇼크에 의해 급성폐손상이 유발된 흰쥐에서 생리적 식염수를 투여하거나 비항응고성 헤파린을 투여한 군 사이에 사이토카인의 발현이나 MPO 활성에 의미있는 차이는 관찰되지 않았다. 결론 : 이상의 결과로 비항응고성 헤파린은 내독소를 투여하거나 출혈성 쇼크를 일으키고 한 시간 뒤에 측정한 흰쥐의 급성폐손상에서 의미있는 치료효과를 보이지 않았다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.69-76
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• 2021

본 연구의 목적은 응급구조학과 학생들을 대상으로 출혈성 쇼크와 관련된 출혈량을 시각적으로 평가하는 것이다. 마네킹 시뮬레이션 교육을 통해 응급구조학과 학생들은 병원 전 환경에서 출혈량을 추정하는 데 자신감을 가질 수 있었다. 세 개의 구조용 훈련 마네킹을 바로누운자세로 놓고 인공 혈액을 복부와 골반 사이에 부운 후 시각적으로 측정하게 하였으며 출혈량 관련 시뮬레이션 교육 전과 후에 700mL, 1200mL 및 1700mL의 출혈 평가를 수행하도록 하였다. 응급구조학과 학생들은 출혈량을 과소 평가했고, 한 번의 출혈량 시뮬레이션으로는 정확한 출혈량을 평가하는 것이 어려웠다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권2호
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• pp.47-55
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• 2011

전 세계적으로 상해로 인한 사망자 중 1/3의 직접적인 사망 원인은 출혈성 쇼크이다. 그러나 초기 쇼크에서 이를 정확히 예측할 수 있다면 신속한 치료가 가능하여 그 피해를 줄일 수 있다. 본 논문의 목적은 흰쥐의 대퇴부정맥을 통해 일정량의 출혈을 시키면서 변화하는 생리적 변수인 심박수, 수축기 혈압, 평균 동맥압, 호흡수, 체온 데이터로 최적의 생존 예측 모델을 제시하여 출혈성 쇼크를 조기 진단하는 것이다. 예측 모델로는 최근 많이 연구되는 인공신경망과 지원벡터기계 방법을 사용하였다. 과대적합을 피하고 최적의 모델을 선정하기 위해 10-fold cross validation을 수행하였을 때, 인공신경망의 경우 은닉노드 수가 3개인 모델이 가장 우수한 성능을 보였고, 지원벡터기계에서는 가우시안 커널함수를 이용한 모델이 가장 우수한 성능을 보였다. 평가 데이터 세트를 이용하여 각각의 생존 예측 모델을 평가한 결과 인공신경망의 경우 민감도 88.9 %, 특이도 96.7 %와 정확도 92.0 %를 보였고, 지원벡터기계의 경우 민감도 97.8 %, 특이도 95.0 %와 정확도 96.7 %를 보였다. 따라서 출혈에 따른 흰쥐의 생존 예측에서 지원벡터기계가 인공신경망보다 더 우수한 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권4호
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• pp.1-9
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• 2011

쇼크(shock)란 조직에 필요한 산소 요구량과 공급 간의 불균형에 의해 유발되는 임상증후군을 말한다. 환자의 치료효과와 생존율 향상을 위해서 쇼크의 조기 진단은 매우 중요하다. 그러나 현재 쇼크 진단에 사용되는 맥박, 혈압 등 생체 징후의 경우 출혈 정도를 제대로 반영하지 못하여 환자에 대한 처치가 늦어질 수 있다. 따라서 쇼크의 조기 진단을 위한 많은 연구들이 진행되어 왔으며, 조직의 저산소증, 대사성 산증을 반영해주는 지표인 젖산 농도와 관류 측정의 유용성이 입증된 바 있다. 본 연구에서는 흰쥐를 대상으로 정량적 출혈을 유도한 후, 젖산 농도 측정과 laser Doppler flowmeter를 통해 관류를 측정하였으며, 지혈 후 젖산 농도/관류의 비(ratio)를 생존 예측을 위한 새로운 지표로써 제안하였다. 새로 제안된 지표를 통한 생존예측을 ROC 커브 방법에 적용한 결과, 민감도 90.0%, 특이도 96.7%, 정확도 94.0%를 보였으며, 생존군과 사망군 간 새로운 지표의 유의한 차이도 가장 조기에 보여주었다. 향후 임상 적용 연구를 통해 새롭게 제안한 지표의 임상 적용이 가능하다면, 쇼크 환자를 조기 진단하고 치료효과를 높일 수 있을 것으로 생각된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권1호
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• pp.56-61
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• 2010

출혈성 쇼크는 응급실에서 일어나는 사망 원인의 많은 부분을 차지하고 있다. 본 연구의 목적은 출혈량에 따라 변화하는 생리적인 변수들의 특징을 알아보는 것이다. 또한 이를 이용하여 전체 혈액량 대비 손실된 혈액의 비율을 산출하는 선형회귀분석 모델을 만드는 것이다. 총 60마리의 흰쥐를 출혈량에 따라 체중 100g 당 15분 동안 0ml, 2ml, 2.5ml 3ml로 정하여 총 4그룹으로 나누었다. 출혈 중에 변화하는 심박수, 수축기혈압, 이완기혈압, 호흡수, 체온 등을 분석하였다. 분석한 데이터를 무작위로 나누어 360개의 데이터 세트를 선형회귀 분석모델을 만드는데 사용했고 이 모델의 R (결정계수) 제곱 값은 0.80이었다. 나머지 360개의 데이터를 이용하여 만든 모델을 시험한 결과, 추정된 손실 혈액의 비율의 RMS (root mean square) 오차 값은 5.7%가 나왔다. 비록 선형회귀분석모델이 직접적으로 실제 임상에서 사용될 수 없지만 추가적인 연구를 통해 이 방법이 출혈성 쇼크의 소생술을 시행하는데 필요한 용액의 양을 결정하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제39권12호
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• pp.879-890
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• 2006

배경: 출혈성 쇼크는 허혈 시 발생하는 산소산화물 등에 의해 체내에 여러 가지 염증반응을 일으킴으로써 각 장기의 기능부전을 초래한다. 특히 폐장은 허혈 시 조기에 폐포 세포의 투과성이 증가하여 부종, 염증세포의 침윤 및 출혈 등이 일어나 호흡부전증을 초래한다. 또한 출혈성 쇼크 시 기본적으로 시행하는 수액 요법은 간질의 부종을 일으켜 폐장의 기능을 감소시킬 수 있는 위험 요소이다. 따라서 출혈성 쇼크 후 폐장의 기능 저하를 예방하기 위해서는 폐장의 염증 반응을 줄이고 폐부종을 최소화시키는 노력이 필요하다. 대상 및 방법: $300{\sim}350$ gm 정도의 수컷 흰쥐를 이용하여 경정맥을 통해 약 3 mL/100 g의 혈액을 제거하여 평균 경동맥압 $35{\sim}40$ mmHg의 출혈성 쇼크 상태(I단계, 60분)를 유도하고 유지한 후, 제거한 혈액을 재주입하고 수액요법을 실시하여 평균 경동맥압을 80 mmHg로 유지하는 소생 상태(II 단계, 60분)를 시행한 후 약 3시간 정도 경과를 관찰(III 단계)하였다. 실험동물은 3군으로 나누어 실험하였으며 I군(n=10)은 I 단계 시 직장체온을 $37{\pm}1^{\circ}C$로 유지하고 II 단계에서 린저액을 이용하여 수액요법을 실시하였다. II 군(n=10)은 I 단계 시 직장체온을 $33{\pm}1^{\circ}C$로 유지하고 II단계에서 린저액을 이용한 수액요법을 실시하였다. III군은 I단계 시 $33{\pm}1^{\circ}C$로 체온을 유지하였고 II 단계에서 5% 알부민액을 이용하여 수액요법을 실시하였다. 각 군 모두 실험 전, I, II, III 단계 후반에 혈류역학적 인자(심박수, 평균 경동맥압), 동맥혈 가스 분석, 혈청내 포도당과 LDH, I, II단계의 투여 수액양, 기관지-폐포 세척액의 Interleukin(IL)-8을 측정하였고, 조직검사를 통해 염증반응의 정도를 조직학적 점수로 평가하였다. 결과: I군의 4예를 제외한 26예가 III단계까지 생존하였다. 각 군 간의 평균 경동맥압의 유의한 차이는 없었다. 그러나 실험 1단계에서의 채혈량은 I군은 $3.2{\pm}0.5$ mL/100 g으로 II, III 군의 $3.9{\pm}0.8$ mL/100 g, $4.1{\pm}0.7$ mL/100 g에 비해 각각 유의하게 적었다(p< 0.05). II 단계에서의 투여 수액량은 I 군 $28.6{\pm}6.0$ mL, II 군 $20.6{\pm}4.0$ mL, III 군 $14.7{\pm}2.7$ mL로 각 군 간에 통계적인 유의성이 있었다(p<0.05). 혈청내 칼륨 농도는 I군에서 II군에 비해 소생술 후 의의 있게 높았으며(p<0.05), 포도당 농도는 II단계의 I군에서 타군과 비교하여 현저히 낮았다(p<0.05). IL-8은 I 군 $1,834{\pm}437$ pg/mL, II 군 $1,006{\pm}532$ pg/mL, III군 $764{\pm}302$ pg/mL로 I 군에서 II 및 III군과 비교하여 통계적으로 유의하게 높았으며(p<0.05), 폐조직의 조직검사를 통해 평가한 염증세포 분포 점수에서 III 군이 $1.6{\pm}0.6$으로 I 군 $2.8{\pm}1.2$에 비해 통계적으로 유의하게 낮았다(p<0.05). 결론: 압력 조절형 출혈성 쇼크 모델에서 시행한 저체온법은 정상체온을 유지하고 있는 군에 비해 쇼크 상태에서의 기초대사량을 줄여줌으로써 허혈에 의한 조직의 직접적인 손상을 억제할 수 있으리라 생각된다. 또한 저체온법은 수액의 사용량을 줄여주고 IL-8등의 싸이토카인 분비를 억제시키며 백혈구의 침윤을 줄여줌으로써 쇼크 후 폐장의 기능 회복에 도움을 준다. 그러나 저체온법을 시행한 군에서도 투여하는 수액을 달리함으로써 폐장의 염증변화나 손상이 차이를 나타낼 수 있을 것으로 생각되며 이에 대한 세심한 연구가 있어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.878-885
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• 2009

급성 폐손상과 급성 호흡곤란 증후군은 치사율이 매우 높은 질환임에도 불구하고 현재까지 뚜렷한 치료법이 확립되지 않아서 조기진단에 많은 관심을 기울이고 있다. 본 실험에서는 출혈성 쇼크로 유발되는 급성 폐손상 모델에서 철대사를 조절하는 인자로 알려진 heme oxygenase-1 (HO-1)과 ferritin의 변화 양상을 알아보고 급성 폐손상 또는 급성 호흡곤란 증후군의 조기진단인자로서 적합한지를 알아보고자 하였다. 실험동물은 체중 300-450g의 sprague-Dawley rat을 사용하였으며, 급성폐손상과 ferritin 및 HO-1변화의 관계를 알아보기 위하여 정상군(Sham), 출혈군 및 phospholipase A$_2$ 억제제인 mepacrine (60mg/kg, iv)을 전처치한 출혈군으로 나누어 실험하였다. Sham군은 출혈군과 동일하게 수술하고 출혈은 시키지 않았으며 나머지 과정은 출혈군과 동일하게 처리하였다. 출혈은 withdrawal pump를 이용하여 분당 4ml/kg의 속도로 5분간 총 체중kg 당 20ml의 혈액을 대퇴동맥에 연결한 관을 통하여 출혈시켰다. 출혈로 인하여 급성 폐손상이 유발되었으며 이는 mepacrine 전처치로 유의하게 억제되었다. 출혈 후 혈장 단백질 농도는 감소하였으나 혈장 ferritin 농도는 출혈 60분 후부터, HO-1 농도는 90분 후부터 증가하여 2시간 후에는 Shanm군에 비해 크게 증가하였으며, 이는 mepacrine 전처치한 경우에서 유의하게 둔화되었다. 폐세척액 내의 세포에서 ferritin과 HO-1의 발현량은 출혈군에서 가장 크게 나타났고, mepacrine을 전 처치한 출혈군에서 발현량이 줄어들었다. 이상의 결과로 살펴볼 때 혈장 ferritin및 HO-1은 출혈성 쇼크로 유발되는 급성 폐손상의 정도와 밀접한 상관관계를 가지고, 비록 정도의 차이는 있더라도 폐세척액 내의 염증성 세포에서도 발현량이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 그러므로, 혈장의 ferritin 및 HO-1농도를 급성 폐손상 및 급성 호흡곤란 증후군의 조기진단을 위한 간접적인 생체지표로 사용할 수 있을 것으로 보이며, 이 실험 모델에서는 ferritin이 HO-1보다 더 예민한 인자로 평가된다.