• 제목/요약/키워드: 호흡기모델

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기상 및 미세먼지 정보를 활용한 서울시의 미세먼지 농도 조기 예측 (Early Prediction of Fine Dust Concentration in Seoul using Weather and Fine Dust Information)

  • 이한주;지민규;김학동;전태흘;김청원
    • 방송공학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.285-292
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    • 2023
  • 최근 미세먼지가 건강에 미치는 영향은 큰 화두가 되고 있다. 미세먼지는 코의 점막에 걸러지지 않고 인체 내부까지 침투하여 호흡기에 영향을 미치기 때문에 위험하다. 미세먼지는 산업과 직접적으로 연관되어있기 때문에 미세먼지를 제거하는 것은 사실상 불가능하다. 따라서 미세먼지 농도를 사전에 예측할 수 있다면 사전 조치를 취해 인체에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 미세먼지는 하루 600km 이상 이동할 수 있는 특성을 가진다. 이러한 특성으로 인해 미세먼지는 인접 구뿐만 아니라 멀리 떨어져있는 구에도 직접적인 영향을 미친다. 본 논문에서는 풍향, 풍속 데이터와 시계열 예측 모델을 이용하여 서울특별시의 미세먼지 농도를 예측하고, 서울특별시의 미세먼지 농도와 지역별 미세먼지 농도의 상관관계를 확인했다. 또한, 각 지역별 미세먼지 농도와 서울특별시의 미세먼지 농도를 이용하여 예측을 진행했다. 예측 결과에서 가장 낮았던 MAE(평균 절대 오차)는 12.13으로 선행연구에서 제시된 MAE인 14.3 보다 약 15.17% 더 예측성능이 향상된 것을 확인했다.

머신러닝 기반의 신약 재창출 관련 연구 동향 분석 (Analysis of Research Trends Related to drug Repositioning Based on Machine Learning)

  • 유소연;임규건
    • 경영정보학연구
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    • 제24권1호
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    • pp.21-37
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    • 2022
  • 신약을 개발하는 한 가지 방법의 하나인 신약 재창출(Drug Repositioning)은 이미 사람들에게 사용할 수 있도록 승인된 약물들이 다른 용도로 사용되도록 하여 새로운 적응증을 발견하는 유용한 방법이다. 최근에는 머신러닝 기술의 발달로 방대한 생물학적 정보를 분석하여 신약 개발에 활용하는 경우가 증가하고 있다. 신약 재창출에 머신러닝 기술을 활용하면 효과적인 치료법을 신속하게 찾아내는 데 도움을 줄 것이다. 현재 심각한 급성 호흡기 증후군인 코로나바이러스(COVID-19)에 의한 신종 질병으로 전 세계가 힘든 시간을 보내고 있다. 이미 임상적으로 승인된 약물의 용도를 변경하는 신약 재창출은 COVID-19 환자를 치료하기 위한 치료제의 대안이 될 수 있다. 본 연구는 머신러닝 기법을 활용하여 신약 재창출 분야에 대한 연구 동향을 살펴보고자 한다. Pub Med에서 웹 스크래핑 기법을 사용하여 'Drug Repositioning'이라는 키워드로 총 4,821건의 논문을 수집하였다. 데이터 전처리 후, 4,419건의 논문을 대상으로 빈도분석, LDA 기반 토픽모델링, Random Forest 분류 분석 및 예측 성능평가를 수행하였다. Word2vec 모델을 기반으로 연관어를 분석하였고, PCA 차원 축소 후 K-Means 군집화하여 레이블을 생성한 후, t-SNE 알고리즘을 이용하여 논문이 형성하고 있는 그룹을 시각화하고, LDA 결과에 계층적 군집화를 적용하여 히트맵으로 시각화하였다. 본 연구는 신약 재창출과 관련된 연구 주제가 무엇인지를 파악하고, 머신러닝 알고리즘을 사용하여 대량의 문헌에서 의미 있는 주제를 도출하고 시각화하는 방법을 제시하였다. 향후 신약 재창출 분야의 연구나 개발 전략을 수립하기 위한 기초자료로 활용되는 데 도움을 줄 것이라고 기대한다.

기니픽에서 Ovalbumin으로 유발된 즉시형 기관지 수축반응에 대한 Pranlukast의 효과 (Effects of Pranlukast on Ovalbumin Induced Early-Phase Bronchoconstriction in Guinea Pigs)

  • 이신형;심재정;김경규;정혜철;권영환;김제형;이승룡;이소라;이상엽;조재연;인광호;유세화;강경호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제46권5호
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    • pp.697-708
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    • 1999
  • 연구배경 : 기관지 천식에서 기관지 수축 및 호산구 화학 주성 효과를 나타내는 Leukotrienes (LTs)의 역할이 최근 잘 알려져 있으며 이러한 LTs의 작용을 억제하는 치료제에 대한 관심이 대두되고 있다. 저자들은 비마취, 비결박 상태의 기니픽 기관지 천식 모델에서 즉시형 기관지 수축 반응 시 기도저항의 변동을 측정하고, pranlukast 투여가 기도저항, 기관지 조직내 호산구의 침윤 정도, 혈중 $LTC_4$의 농도의 변화에 미치는 영향을 평가하고자 본 연구를 실시하였다. 방 법 : 기니픽 44마리 (치료군 16마리, 대조군 19마리, 정상군 9마리)를 대상으로 하였으며 치료군과 대조군 기니픽에 ovalbumin(OVA)을 감작하고 1주후 OVA을 연무기를 이용하여 흡입시켜 즉시형 기도수축 모델을 만든 뒤 실험 동물용 체적 기록 상자를 이용하여 기도저항을 측정하였다. 정상군은 감작하지 않은 상태에서 기도저항을 측정하였다. 치료군은 pranlukast 10mg/kg/day를, 대조군과 정상군은 생리식염수 1ml/day를 7일간 경구 투여한 후 치료군, 대조군, 정상군 모두 indomethacine 10mg/kg 및 mepyramine 10mg/kg를 복강내 투여한 다음 OVA 분무로 즉시형 기관지 수축반응을 일으켜 기도저항을 측정하였다. 기도저항 측정 후 혈중 $LTC_4$의 농도를 측정하고 한 쪽 폐장을 적출하여 파라핀 포매조직을 만들어 H-E 염색으로 세기관지를 포함하는 400배 현미경 시야내에 존재하는 호산구의 수로써 호산구의 침윤 정도를 확인하였다. 결 과 : 천식 모델로 확인된 기니픽은 치료군 8마리, 대조군 16마리로 57.1%의 발생율을 나타내었고 기관지 천식이 발생되지 않은 기니픽은 모두 본 연구 대상에서 제외시켰다. OVA으로 감작 시키지 않은 정상군의 기도저항의 변동은 기저치의 50% 내외였다. OVA 흡입으로 즉시형 기관지 수축 반응을 나타낸 상태에서 측정한 기도저항은 치료군에서는 흡입 후 3분부터 24분까지 3분 간격으로 측정 했을때 3분, 6분에서 pranlukast 투여 후가 투여 전에 비하여 통계적으로 유의하게 낮았고 24분까지 통계적 유의성은 없었지만 기도저항이 투여전에 비하여 감소된 경향을 나타내었다. 대조군에서는 OVA 흡입후 3분부터 30분까지 생리식염수 투여전파 후에 기도저항의 차이가 없었다. 혈중 $LTC_4$ 농도는 치료군 348.4 pg/ml, 대조군 373.9 pg/ml였으며, 정상군에서는 364.4 pg/ml로 치료군과 대조군(p=0.232), 치료군과 정상군(p=0.501), 사이에 통계적으로 유의한 차이가 발견되지 않았고, 치료군, 대조군 및 정상군의 세 구간의 비교에서도 통계적으로 의미 있는 차이가 없었다(p=0.456). 기관지 조직내 호산구의 침윤은 400배 현미경 시야당 치료군, 대조군, 정상군 각각 7.06, 19.2, 4.50개로 치료군, 대조군, 정상군 사이의 분산분석에서는 세군간에 의미 있는 차이가 있었고(p=0.008) 치료군이 대조군에 비하여 통계적으로 의미 있는 감소를 나타내었다(p=0.001). 곁 론 : OVA으로 감작된 기니픽 천식 모델에서 즉시형 기관지 수축 반응 시 cys-LTs 수용체 억제제인 pranlukast 경구 투여는 대조군과 비교하여 기도저항의 감소 및 기관지, 폐 조직 내 호산구 침윤의 감소를 나타내어 기관지 수축 억제 효과가 있음을 알 수 있었다. 혈중 $LTC_4$의 농도는 대조군과 차이가 없음이 관찰되어 전신의 순환 cys-LTs에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 이와 같은 기니픽에 대한 결과를 바탕으로 향후 기관지 천식 환자에 대한 pranlukast의 효과에 관하여 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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잡종견 급성폐손상 모델에서 Prone position 시행시 PEEP 수준에 따른 호흡 및 혈류역학적 효과 (The Respiratory and Hemodynamic Effects of Prone Position According to the Level of PEEP in a Dog Acute Lung Injury Model)

  • 임채만;진재용;고윤석;심태선;이상도;김우성;김동순;김원동
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권1호
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    • pp.140-152
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    • 1998
  • 배 경: 호흡부전의 치료에 있어 환자 체위를 prone position으로 하는 시도는 20년 전부터 보고되어 왔으며 폐산소화 및 심박출량 향상에 효과가 있다는 것이 알려져 있다. Prone position시 폐산소화의 호전은 임상 및 동물 실험에서 단락 감소에 의한 것으로 알려져 있으며 그 중요 기전은 supine position에 비해 prone position때 중력 의존부 폐의 늑막압이 더 작아 폐포 개방압이 줄어들기 때문인 바 저자 등은 prone position이 폐산소화에 미치는 효과는 supine position에서 사용한 PEEP의 폐포 고비 개방압과의 관계에 따라 달라질 것으로 추정하였다. Prone position에서의 심박출량 증가에 대하여는 양압환기시 발생하는 cardiac fossa lifting 현상이 prone position에 의해 완화될 수 있다는 주장이 제기된 바 있어 prone position이 또한 supine position에서 PEEP에 의해 초래된 심박출량 저하를 완화시킬 수 있는지를 잡종견 급성 폐손상 모델을 통해 알아보고자 하였다. 방 법 : 잡종견 7 마리 ($20.0{\pm}3.9$ kg)를 정맥 마취 후 기관내관을 삽관하고 인공호흡기를 Vt 15 ml/kg, f 20/min, I : E=1 : 3, pause 10%, PEEP 0 cm $H_2O$, $F_1O_2$ 1.0으로 설정하였다. 혈압, 분당맥박수, 폐동맥쐐기압, 심박출량 등의 측정과 동맥혈가스분석을 위해 서혜동맥과 폐동맥 천자술을 시행하였다. 대조기에 supine position 및 prone position 30분에 각각 호흡 지표 ($PaO_2/F_1O_2$[P/F], 총호흡기계탄성 [Cst]와 supine position, prone position 5분 및 prone position 30분에 혈류역학적 지표(평균동맥압, 분당 맥박수, 심박출량, 박출용적)을 측정하고 섭씨 38도의 생리식염수 (30~50 ml/kg)를 기관내관을 통하여 주입하여 급성 폐손상을 유도한 뒤 constant flow 법에 의해 inflection point(Pflex)를 측정하였다. 급성 폐손상에서의 supine position과 prone position실험은 Pflex보다 2 cm $H_2O$ 낮은 PEEP(Low PEEP)과 2 cm $H_2O$ 높은 PEEP (Optimal PEEP)에서 순차적으로 시행하고 각각 통일 시간대에 상기 지표들을 측정하였으며 Optimal PEEP 실험 마지막에 다시 supin position으로 체위를 바꾸고 5분 뒤 혈류역학적 지표들을 측정하였다. 결 과: 1. Prone position 시행시 Low PEEP 및 Optimal PEEP에서의 호흡 효과의 차이 Low PEEP하에서 P/F 비는 supine position에서 $195{\pm}112$ mm Hg, prone position 30분에서 $400{\pm}33$ mm Hg였고 (p<0.001) Optimal PEEP하에서 P/F 비는 supine position에서 $466{\pm}63$ mm Hg, prone position 30분에서 $499{\pm}63$ mm Hg였다 (p=0.016). Prone position에 의한 P/F 비 싱승량은 Low PEEP하에서 $205{\pm}90$ mm Hg로 Optimal PEEP($33{\pm}33$ mm Hg) 하에서 보다 유의하게 높았다(각각 p<0.05). 2. Prone position의 혈류역학적 효과 Low PEEP하에서 심박출량은 supine position($3.0{\pm}0.7$ L/min) 과 비교하여 prone position 5분 $3.3{\pm}0.7$ L/min(p=0.0180)로 증가하였고 prone position 30분 $3.7{\pm}0.8$ L/min(p=0.0630)로 차이가 없었다. 분당맥박수는 각각 $141{\pm}22\;min^{-1}$, $141{\pm}22\;min^{-1}$(p=0.8658) 및 $176{\pm}28\;min^{-1}$(p=0.0280)이었고 폐동맥쐐기압은 차이가 없었다. Optimal PEEP하에서 평균동맥압은 각각 $87{\pm}19$ mm Hg, $107{\pm}18$ mm Hg(p=0.0180) 및 $108{\pm}16$ mm Hg(p=0.0180), 심박출량은 각각 $2.4{\pm}0.5$ L/min, $3.3{\pm}0.6$ L/min(p=0.0180) 및 $3.6{\pm}0.7$ L/min(p=0.0180), 그리고 박출용적은 각각 $14{\pm}2$ml, $20{\pm}2$ ml(p=0.0180) 및 $21{\pm}2$ ml(p=0.0180)였다. 분당맥박수는 체위 변경에 따른 차이가 없었고 폐동맥쐐기압은 각각 $10.1{\pm}2.4$ mm Hg, $9.1{\pm}2.7$ mm Hg(p=0.0180) 및 $9.0{\pm}3.1$ mm Hg(p=0.0679) 이었다. Optimal PEEP하 prone position에서 다시 supine position으로 체위를 바꾸고 5분 후 평균동맥압은 $92{\pm}23$ mm Hg, 심박출량은 $2.4{\pm}0.5$ L/min, 그리고 박출용적은 $14{\pm}1$ ml로 모두 감소하였다(모두 p<0.05). 결 론 : 잡종견 급성폐손상 모델에서 prone position은 비교적 낮은 수준 PEEP의 폐산소화 호전 효과를 중대시켰고, 비교적 놓은 수준 PEEP에 의한 심박출량 저하를 완화시켰다. 이러한 결과들은 심박출량을 유지하면서 폐산소화를 호전시키고자 하는 ARDS 환자에서의 기계환기의 목표를 달성하는데 있어 prone position이 supine position보다 유리하다는 것을 시사한다.

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Lewis 폐암 마우스 모델에서 Interleukin-12가 E-selectin 발현에 미치는 영향 (Effect of Interleukin-12 on the Expression of E-selectin in Mouse Model of Lewis Lung Carcinoma)

  • 이상학;신윤;윤형규;이숙영;김석찬;권순석;김영균;김관형;문화식;송정섭;박성학
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제47권2호
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    • pp.161-171
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    • 1999
  • 연구배경: Interleukin-12 (IL-12) 는 자연살해세포와 T 림프구 활성을 증가시킬 뿐 아니라 증식을 촉진시키고 mterferon-$\gamma$와 granulocyte-macrophage colony stimulating factor 그리고 tumor necrosis factor-$\alpha$ (TNF-$\alpha$)의 생성을 유도한다고 알려져 있으며 여러 동물실험에서 악성종양의 치료에 상당한 효과가 있음이 알려져 있다. 이런 결과는 종양내 염증세포의 침윤이 증가함과 밀접한 관련이 있다고 밝혀져 있지만 이들 염증세포가 종양내로 이동하는 단계에 IL-12가 미치는 영향에 대해서는 잘 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 IL-12가 종양의 성장 및 전이에 미치는 영향과 활성화된 내피세포에 발현되는 것으로 알려진 E-selectin의 발현에 미치는 영향을 관찰하고자 하였고 또한 E-selectin의 발현이 IL-12에 의해 생산이 증가되고 여러 유착분자의 발현을 유도하는 작용이 있는 것으로 알려진 TNF-$\alpha$와 연관이 있는지 알아보고자 하였다. 방법: C57BL/6 마우스를 대상으로 Lewis 폐암세포주를 피하주사하여 암세포를 이식한 후 각 군마다 각각 IL-12 또는 TNF-$\alpha$ 생리식염수를 복강내 투여하였다. 암세포이식 28일째 마우스를 도살하여 폐전이 결절의 수를 측정하였으며 피하종양에 대해 CD4, CD8, CD16, E-selectin에 대한 면역화학조직염색을 시행 하였다. 결과: IL-12를 투여한 군에서 대조군에 비해 암세포 이식부위의 종양 크기가 감소하였으며 폐전이 결절의 수도 감소하였다. IL-12를 투여한 군에서 대조군에 비해 CD4+ 및 CD8+ 그리고 CD16+ 세포의 종양내 침윤이 증가하였다. IL-12를 투여하지 않은 대조군에서 E-selectin은 발현되지 않았으나 IL-12 투여군에서 종양내 혈관내피세포에서의 E-selectin 발현이 증가되었다. TNF-$\alpha$ 투여시 종양내 혈관내피세포에서의 E-selectin 발현 증가가 관찰되었으며 또한 종양내 CD4+ 및 CD8+ 그리고 CD16+ 세포의 침윤이 증가되었다. 결론: 이상의 결과로 보아 IL-12는 Lewis 폐암모델에서 종양내 염증세포의 침윤을 일으켜 종양의 성장과 전이를 억제하는 작용을 나타내며 염증세포의 침윤에는 E-selectin이 관여할 것으로 생각된다. 또한 E-selectin의 발현증가에는 IL-12 에 의해 생성이 유도되는 TNF-$\alpha$가 작용할 가능성을 추정할 수 있겠다.

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Lewis 폐암 마우스 모델에서 Retroviral Vector나 Adenoviral Vector로 이입된 Herpes Simplex Virus Thymidine Kinase 유전자치료 (Herpes Simplex Virus Thymidine Kinase Gene Therapy Delivered by Retroviral or Adenoviral Vector in Mouse Model of Lewis Lung Carcinoma)

  • 권희충;정재민;김정현;함용호;서지숙;이기호;김창민;이한수;이춘택
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제49권3호
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    • pp.298-309
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    • 2000
  • 연구배경 : 암 유전자치료에서 각광받고 있는 HSV-tk/GCV 전략의 항암효과에는 다음과 같은 장점들이 거론되고 있다 : 1) GCV 처리에 의한 암세포 직접살상효과 2) HSV-tk 이입된 세포에 의해서 HSV-tk 이입되지 않은 주변세포를 살상하는 bystander effect 3) 생체 내 bystander eff ect로 알려 진 anti-tumor immunity. Retrovirus와 adenovirus sequence를 이용할 경우 몇몇 세포주와 마우스에서 이들이 목적유전자의 발현을 억제할 수 있다는 것이 보고되고 있다. 본 연구에서는 retroviral나 adenoviral vector로 HSV-tk 유전자를 이입한 Lewis 폐암세포주와 폐암 마우스 모델을 통하여 HSV-tk/GCV 전략의 장점을 조사하였고 이 viral vector들 사이의 차이를 비교 조사하였다. 또한 Lewis 폐암세포주에서 butyrate를 처리한 후 HSV-tk 유전자의 발현증가를 관찰하였다. 방법 : Lewis retroviral vector와 adenoviral vector로 HSV-tk 유전자를 이입한 후 butyrate로 HSV-tk 유전자의 발현을 유도하고 Western blotting수행하여 분석하였다. 생체 외에서 HSV-tk/GCV에 의한 세포살상효과를 MTT 검사로 수행하였고 생체 내에서 LLC 나 HSV-tk 이입된 LLC 세포주를 이식하여 종양소멸 및 bystander effect를 조사 하였다. 결과 : 1. Butyrate로 HSV-tk adenovirus로 이입된 LLC에서 증가한 반면 retrovirus로 이입된 LLC에서는 증가하지 않았다. 2. 생체 외 그리고 생체 내에서 viral vector로 HSV-tk를 이입한 종양세포에 GCV 투여하는 것은 종양 세포의 살상에 효과적이었으며 LLC와 LLC-tk 세포주를 혼합한 실험에서 bystander effect도 종양세포의 성장을 억제하는 것으로 관찰되었다. 결론 : 향후 생체 외 그리고 생체 내 실험에서 adenoviral vector를 이용한 유전자 전달에 butyrate를 함께 사용하면 유전자발현을 증진시킬 것으로 사료되며 자살 유전자인 HSV-tk을 종양에 이입하여 GCV을 처리 하는 치료가 폐암유전자치료에 효과가 있을 것으로 생각된다.

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태아 백서에서 임신 백서의 자궁 내 대동맥 결찰로 유발한 뇌실주위 백질연화증 (Periventricular leukomalacia induced by in utero clamping of pregnant rat aorta in fetal rats)

  • 장윤실;성동경;강샘;박수경;정유진;서현주;최서희;박원순
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제51권8호
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    • pp.874-878
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    • 2008
  • 목 적 : 본연구의 목적은 자궁 내 태아 백서에서 임신 백서의 대동맥 결찰로 허혈증을 유발하여 뇌실주위 PV) 유발 동물실험 모델을 개발하고자 하는 데 있다. 방 법 : 임신일령 21일 분만 직전 상태의 Sprague-Dawley rat를 진정 및 마취시킨 후 소동물용 하바드 인공호흡기를 사용하여 인공호흡을 시행하였고 이후 개복술을 실시하여 수술 겸자로 대동맥을 40분 동안 가역적으로 결찰 하였고, 이후 제왕절개술로 태아백서를 분만하고 인공호흡 등의 심폐소생술을 시행하여 안정화된 후 대리모에서 자라도록 하여 생후 21일에 뇌조직의 검체를 얻었다. 뇌조직의 검체는 관류한 후 고정하여 $10{\mu}m$ 두께의 연속 절편을 만들어서 병리학적 소견과 뇌실확장(ventriculomegaly) 여부를 관찰하였다. 뇌실확장의 정도는 각 연속 절편에서 측정한 전체 뇌 용량에 대한 뇌실용량의 비율로 판단하였다. 결 과 : 임신 백서에서 대동맥 결찰로 자궁 내 허혈증 유발 후 11마리의 태아 백서 중 8마리(73%)의 태아백서가 심폐소생술 시행 후 생존 하였고 정상 대조군은 10마리 모두 생존하였으며 생후 21일에 측정한 체중과 뇌의 중량 모두 허혈군에서 정상 대조군 보다 더 유의하게 감소되었다. 병리학적 소견 상 뇌조직의 연속 절편에서 측정한 뇌실용적의 비율은 허혈군에서 대조군보다 유의하게 증가하여($3.67{\pm}1.21%$ vs. $0.23{\pm}0.06%$) 뇌실 확장이 관찰되었으며 뇌조직의 낭성 병변은 관찰되지 않았으나 뇌조직의 희박화(rarefaction)는 6례에서는 경도로, 2례에서는 중등도로 관찰되었다. 결 론 : 자궁 내 태아백서에서 임신백서의 대동맥 결찰로 허혈증을 유발하여 PVL 유발 동물실험 모델을 개발할 수 있었다.

$\alpha$-chloralose로 마취한 개에서 폐쇄성 무호흡이 심혈관계 기능변화에 미치는 영향 (The Influences of Obstructive Apneas on Changes of Cardiovascular Function in Anesthetized Dogs with $\alpha$-chloralose)

  • 장재순;강지호;이상학;최영미;권순석;김영균;김관형;송정섭;박성학;문화식
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제48권3호
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    • pp.347-356
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    • 2000
  • 연구배경 : 수면 무호흡 증후군의 90% 이상을 차지하는 폐쇄성 수면 무호흡 증후군 환자들은 심혈관계 기능부전이 흔히 동반되며 정상인에 비하여 장기사망률이 증가하는 것으로 알려져 있다. 저자들은 동물실험을 통하여 폐쇄성 무호흡이 심혈관계 기능변화에 미치는 영향을 관찰하고자 하였으며, 또한 수면 무호흡과 관련된 앞으로의 연구에서 적절한 실험동물 모델 설정을 위한 기초자료를 얻고자 하였다. 방 법 : $\alpha$-chloralose로 마취한 16마리의 개를 대상으로 폐쇄성 무호흡을 유발하였고, 무호흡-호흡 주기를 5회 내지 7회 반복하였다. 실내 공기만으로 호흡을 유지시킨 8마리를 산소 비투여군으로 하였고 산소를 투여하면서 호흡을 유지시킨 8마리를 산소 투여군으로 하였다. 무호흡 유발 전 기저상태(기저치), 무호흡 시작 후 25초(무호흡시기), 호흡재개 후 10초(호흡재개 초기)와 25초(호흡재개 후기)에 각각 동맥혈 산소분압과 이산화탄소분압, 심박동수, 심박출량, 대퇴동맥압 및 폐동맥압을 측정하였다. 결 과 : 심박동수는 산소 비투여군에서는 기저치에 비하여 무호흡시기에 유의하게 감소하였고(P<0.01), 시기에 비하여 호흡재개 초기 및 후기에 유의하게 증가하였으며(P<0.01), 산소 투여군에서는 무호흡-호흡 주기에 따른 심박동수 변화가 없었다. 산소투여 여부에 따른 두 군 사이에는 유의한 차이가 있었다. 심박출량은 기저치에 비하여 무호흡시기에 감소하는 경향을 보였으나 통계적 유의성이 없었고, 무호흡시기에 비하여 호흡재개 후기에 유의하게 감소하였으며(P<0.01), 산소투여 여부에 따른 두 군 사이에는 유의한 차이가 없었다. 평균 대퇴동맥압은 기저치에 비하여 무호흡시기에 유의한 감소를 보였고(P<0.05), 산소투여 여부에 따른 두 군 사이에는 유의한 차이가 없었다. 결 론 : 실험동물에서 유발된 폐쇄성 무호흡은 심박동수, 심박출량 및 평균 대퇴동맥압 변화를 초래하였으며, 심박동수 변화는 저산소증과 관련성이 있었다. 본 실험을 통하여 간접적으로 혈역학적 변화에 대한 부분적인 이해가 가능하였으나, 수면 무호흡 증후군 환자에서 동반될 수 있는 심혈관계 기능부전의 병태생리학적 기전을 규명하기 위해서는 자연 수면상태에서 실험할 수 있는 새로운 동물모델의 설정과 더불어 심혈관계 기능변화 및 변화요인에 대한 다양한 연구가 필요하다.

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산소기에 의한 급성 폐손상에서 폐모세혈관압의 역할에 관한 연구 (The Role of Pulmonary Capillary Pressure in the Oxygen Free Radical-Induced Acute Lung Injury)

  • 유철규;김영환;한성구;심영수;김건열;한용철
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제39권6호
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    • pp.474-483
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    • 1992
  • 연구배경 : 급성 폐손상은 원인에 상관없이 병태생리학적으로 폐동맥압의 증가와 폐부종을 특징으로 하는데 산소기를 포함한 여러 종류의 염증매개성 물질들이 급성 폐손상의 발병기전에 관여할 것으로 생각되고 있다. 그러나 산소기에 의한 급성 폐손상에서 폐모세혈관압의 변화는 확실하게 알려져 있지 않다. 또한 폐부종의 형성에는 폐포-모세혈관투과성과 함께 폐모세혈관과 폐포사이의 수압차도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 산소기에 의한 급성 폐손상에서 폐포모세혈관압의 역할에 관해서는 별로 알려져 있지 않은 실정이다. 방법 : Sprague-Dawley 백서를 정상 대조군(n=5), xanthine/xanthine oxidase 처치군(n=7), catalase 전치치군(n=5), papaverine 전처치군(n=7)과 indomethacin 전처치군(n=5)으로 나누어 격리순환폐모델에서 시간경과 따른 폐동맥압, 폐모세혈관압을 측정하고 폐의 무게 변화를 관찰하여 폐부종의 지표로 사용하였다. 폐모세혈관압은 micropuncture에 의한 방법과 일치도가 높은 것으로 알려져 있는 double occlusion법을 이용하였다. 즉, 폐동맥으로의 관류와 좌심방으로부터의 관류를 동시에 2초간 차단하여 폐동맥압과 좌심방압이 비슷한 압력에서 평형상태를 유지할 때의 압력을 폐모세혈관압으로 사용하였다. 결과 : 1) 폐동맥압과 폐모세혈관압은 각각 xanthine/xanthine oxidase 처치군에서 대조군에 비해 유의하게 높았다. 이들은 catalase와 papaverine 전처치로 각각 유의하게 완화되었으나 indomethacin 전처치로는 유의하게 완화되지 않았다. 2) xanthine/xanthine oxidase 처치군에서 관찰된 폐부종은 catalase 천처치와 papaverine 전처치로 유의하게 완화되었으나 indomethacin 전처치로는 완화되지 않았다. 결론 : 격리순환폐모델에서 산소기에 의한 백서의 급성 폐손상시 폐모세혈관압이 증가하고 이는 폐포-모세혈관투과성이 증가된 상태하에서 폐부종을 악화시키며 산소기에 의한 폐모세혈관압의 증가와 폐부종에 cyclooxygenase 대사물은 큰 역할을 하지 않을 것으로 생각된다.

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Lewis 폐암 마우스 모델에서 톡소포자충에 의한 항암 및 항전이 효과 (Antitumor and Antimetastatic Effects of Toxoplasma Gondii in Mice with Lewis Lung Carcinoma)

  • 김주옥;정성수;박희선;김명훈;김선영;이영하
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제52권4호
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    • pp.317-329
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    • 2002
  • 배 경: 종양은 우리나라뿐만 아니라 선전 국가에서도 주요 사망 원인의 하나로, 새로운 치료법의 개발이 절실히 요구된다. 최근 면역종양학의 발전으로 면역강화요법에 의한 종양의 면역치료에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 본 연구는 Lewis 폐암 마우스 모델을 대상으로 원충의 일종인 톡소포자충 (Toxoplasma gondii)에 의한 비특이적 면역증강요법에 의한 폐암의 성장 및 전이 억제 효과를 평가하고자 시행하였다. 방 법: C57BL/6 마우스 톡소포자충 충체 (마우스당 5개의 씨스트를 복강내로 주사) 혹은 Lewis폐암세포 (마우스당 $1{\times}10^6$씩 대퇴근육에 주사)를 여러 조합으로 처치하여 각 군별 생존기간, 주사부위 근육의 종양크기, 근육 및 폐장의 조직병리 소견을 조사하였다. 또한 각 군별 마우스를 톡소포자충 항원(마우스당 $50{\mu}g$)혹은 lymphokine(마우스당 0.5ml)으로 추가 면역한 다음 항암 및 항전이 효과를 비교하였다. 결 과: 톡소포자충 충제만을 감염시킨 마우스는 실험기간중 한 마리도 죽지 않았으나, 폐암세포만을 주입한 마우스(폐암대조군)의 평균 생존기간은 $29.1{\pm}4.4$일이었다. 톡소포자충 감염 후 2주에 폐암세포를 주입한 마우스 (전감염대조군), 충체와 폐암세포를 동시에 주입한 마우스 (동시감염대조군) 및 폐암세포 주입 후 충체를 감염시킨 마우스(후감염대조군)의 생존기간은 각각 $32.4{\pm}3.3$$30.9{\pm}5.0$일 및 $34.9{\pm}2.9$일로 폐암대조군에 비하여 모두 유의하게 증가하였으며(0.0001