• 제목/요약/키워드: Artificial heart

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개심술 후 저류공기의 효과적인 제거를 위한 동정맥도관의 설치 (Arterio-Venous Line Connection for Effective Intracardiac Deairing after Open Heart Surgery)

  • 정성운;김종원;박준호
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권11호
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    • pp.834-838
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    • 2003
  • 배경: 개심술 후 공기 제거는 매우 중요한 시술이다. 그러나, 심장 내의 공기 분포, 시술로 인한 합병증, 심폐바이패스의 시간 연장으로 여전히 제한적이다. 인위적으로 동정맥루를 만들어 공기를 제거하고 그 효과를 경식도초음파로 확인하였다. 대상 및 방법: 심폐바이패스 완료 직전에 압력표준변환선을 동맥과 정맥회로에 설치해둔 마개에 연결하면 동맥과 정맥사이에 작은 동정맥루가 형성된다. 심장 내의 공기정도와 공기제거시간은 경식도 초음파와 압력표준변환선으로 확인하였다. 결과: 간단한 방법으로 심폐바이패스의 시간단축, 수분 내에 공기가 제거되는 것을 경식도초음파로 확인하였다. 결론: 동맥과 정맥 사이에 작은 연결관으로 동정 맥루를 만드는 것은 매우 간단하며 개심술 후 공기 제거와 공기색전증 예방에 효과적인 방법이다.

삼엽식 인공판막의 수력학적 성능평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Hydrodynamic Performance of Trileaflet Prosthetic Heart Valves)

  • 김혁필;이계한
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.147-156
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    • 1997
  • Various prosthetic heart valves have been developed and used clinically, but they have problems, such as thrombogenecity, hemoltsis, high cost and low durability. New types of trileaflet polymer heart valves have been developed in order to use them as inlet and outlet valves in a ventricular assist device. The aim of this study is to determine the hydrodynamic effectiveness of the newly designed trileaflet polymer valves and their feasibility for temporary use in the blood pumps. Trileaflet polymer valves are made of polyurethane, because of its good blood compatibility, high tonsil strength and good resistance to fatigue. An in vitro experimental investigation was perf'ormed in order to ev91ua1e hydrodynamic performance of the trileaflet polymer valves having different design and fabrication tech- niques. The St. Jude Medical valve (SJMV) and floating-type monoleaflet polymer valve (MLPV) were also tested The pressure drop across the valve, leakage volume, and the flow patterns mere investigated for valves. The result of comparative tests showed that the trileaflet polymer valves had a better hydrodynamic performance than the others. TPV which has two stable membrane shape showed the lowest back flow. The pressure hops of TPVs were lower than that of MLPV, but slightly higher than SJMV. The hydrodynamic performance of valves under the pulastile flow showed the similar results as steady flow. The velocity profiles and turbulent intensities were measured at the distal sites of valves using a hot-film anemometer. Central flow was maintained in trileaflet polymer valves, and the maximum turbulent intensities were lower in TPVs comparing to MLPV.

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Artificial Heart Control

  • 엄경식;안재목;조영호;박용남;조한상;김욱은;김원곤;노준량;원태희;김희찬;민병구
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.609-619
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    • 1999
  • 심장은 생명의 가장 중요한 장기 중 하나이며, 이 중요성은 인공심장의 연구를 불러일으켰다. 본 고에서는 전세계적으로 연구되는 인공 심장 제어의 방법론, 추세 그리고 현 상황을 비교 분석하였다. 인공 심장 개발에 있어서 중요한 연구 분야 중 하나인 인공 심장 제어는 자연 심장의 역할을 최대한 모방하여야 하는데 현실적으로 각종 생리적 제어 인자를 얻기에는 센서 기술의 한계가 있다. 따라서 인공 심장을 위한 많은 제어 변수가 연구되었으나, 단지 몇 가지만 실제로 적용되는 상태이다. 본고에서는 왜 다른 요인들이 제외되었으며 무엇이 현재 제어 방식의 선택 기준으로 고려되었는지를 설명한다. 이것을 설명하기 위하여 인공 심장의 제어에 앞서서 자연 심장의 제어를 짧게 설명하고, 5개의 대표적인 인공 심장 제어 연구 조직을 선정하여 소개와 정리를 하였다.

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웹 기반 인공심장 모니터링 시스템의 설계와 구현 (Design and Implementation of the Web-based Monitoring System for an Artificial Heart)

  • 정진한;최재순;이지훈;민병구
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.131-137
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    • 2002
  • 이동 작동기형 인공 심장의 원격 모니터링을 위한 시스템을 설계, 구현하였다 동물 실험이나 환자에의 임상 실험 후 인공 심장 동작 상황에 대한 원격 모니터링은 필수적이다. 본 논문에서는 담당자가 환자로부터 멀리 떨어진 곳에 있을 때에도 인터넷을 통해 간편하게 인공 심장의 동작 상황과 혈류역학 정보를 확인할 수 있는 시스템을 제안하여 그 성능을 확인하였다. 기존의 시스템과 쉽게 연결하여 사용할 수 있도록. 또 쉬운 관리와 기능 향상을 위하여 COM(Component Object Model) 기술 기반의 콤포넌트 모듈로 데이터 전송 부분을 구현하였고. 범용의 브라우저를 이용하여 인터넷에 연결, 확인토록 자바 애플릿을 이용하여 실행되도록 하였다. 또한 정해진 룰에 따라 판단하여 인공 심장의 이상 동작시 관리자에게 알려주도록 하였다. 구현된 시스템을 1개월 이상 생존하는 동물에 적용하여 본 결과 아무런 문제없이 정상 동작함을 확인하였다.

양에서 좌측 개흉술 하에 완전인공심장의 체내이식형 양심실 보조장치로 사용에 관한 연구 (Application of the Total Artificial Heart as an Implantable Biventricular Assist Device by Left Thoracotomy in an Ovine Model)

  • 원태희;민병구;김원곤
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제34권4호
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    • pp.296-304
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    • 2001
  • 배경: 이번 연구의 목적은 체내이식형 양심실 보조장치의 개발을 위한 안전하고 간편한 동물실험 모델을 확립하는 것이며 이동작동형 완전 인공심장의 양심실 보조장치로의 사용 가능성을 알아보는 것이다. 대상 및 방법: 7마리의 Corridale 양을 대상으로 실험하였다. 5번째 늑간극을 통하여 좌측 개흉술을 시행하고 좌측 유출로 캐뉼라는 하행 대동맥에 Dacron graft을 사용하여 연결하였고 유입로 캐뉼라는 좌심방에 삽입하였다. 우측 유출로 캐뉼라는 하행 대동맥과 같은 방법으로 주폐동맥에 연결하였으며 유입로 캐뉼라는 혜동맥을 하방으로 젖혀 우심방이를 노출시킨 다음 우심방이에 삽입하였다. 4마리에 있어서는 양심실 보조장치를 전복막강(preperitoneal space)에 위치시켰으며 2마리에 촤측흉강 내에, 1마리에서는 외부에 위치시켰다. aPTT는 수술전 aPTT의 2∼2.5배로 맞추어 주었다 결과: 수술중 또는 수술직후 사망한 경우는 없었으며 7마리 모두 인공호흡기 이탈이 가능하였고 스스로 기립하고 음식물 섭취도 가능하였다. 1마리는 술후 2일째 혈전 색전증 및 인공호흡기 작동 잘못으로 사망하였으며 2마리의 겨우는 술후 2일째 각각 양심실 보조장치의 작동 잘못 및 호흡부전으로 사망하였고, 3마리의 경우는 술후 4일째 혈전색전증으로 인한 급성신부전 및 호흡부전 등으로 사망하였다. 1마리에 있어서는 28일간 생존하였으며 양심실 보조장치의 구동 장치에 연결된 라인의 마로로 인해 양심실 보조장치의 작동이 정지되었으나 바로 양심실 보조장치를 제거하고 살릴 수 있었다. 모든 경우에 있는 캐뉼라를 삽입하고 양심실 보조장치를 작동시키는데 큰 어려움이 없었다. 7마리 중 4마리에서 혈전이 발견되었으며 특히 판막을 연결한 부위에 혈전생성이 많았다. 그러나 캐뉼라에는 혈전생성이 없었다. 결론: 양에 있어서 좌측 개흉술 및 전복막강 공간에 양심실 보조장치를 위치시키는 이번 동물실험 모델은 체내 이식형 양심실 보조장치 개발을 위한 좋은 동물실험 모델이라고 생각된다. 또한 디동 작동기형 완전 인공심장의 혈전생성을 억제할수 있는 방법들의 연구개발이 지속된다면 장기간의 체내 이식형 양심실 보조장치로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.

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심탄도와 인공지능을 이용한 혈당수치 예측모델 연구 (The study of blood glucose level prediction model using ballistocardiogram and artificial intelligence)

  • 최상기;박철구
    • 디지털융복합연구
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    • 제19권9호
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    • pp.257-269
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    • 2021
  • 논문은 심탄도(BCG, Ballistocardiogram) 센서를 이용하여 생체신호 데이터를 비침습, 무구속적인 방식으로 수집하고, ICT 기술과 고성능 컴퓨팅 환경에서 인공지능 기계학습 알고리즘을 활용하여 데이터 기반 혈당 예측 알고리즘 모델 개발 및 검증하는 방법을 제시하고 연구하는 것이다. 혈당수치 예측모델은 MLP 아키텍처에 입력노드는 심박수, 호흡수, 심박출량, 심박변이도, SDNN, RMSSD, PNN50, 나이, 성별이며, 은닉층 7개를 사용하였다. 실험 결과는 5회 실험한 학습데이터의 평균 MSE, MAE 및 RMSE 값은 각각 0.5226, 0.6328 및 0.7692이며 검증데이터 평균 값은 각각 0.5408, 0.6776, 0.7968이었으며, 결정계수(R2) 수치는 0.9997의 결과를 보였다. 데이터를 기반으로 한 혈당수치를 예측하는 모델을 표준화하고 데이터셋 수집과 예측 정확성을 검증하는 연구가 계속적으로 진행된다면 비침습 방식의 혈당 수준 관리에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

비대면 원격진단을 위한 디지털 검이경 청진기 헬스케어 플랫폼 개발 (Development of a Digital Otoscope-Stethoscope Healthcare Platform for Telemedicine)

  • 최수영;이학;박찬용;주수빈;권오원;이동규
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.109-117
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    • 2024
  • We developed a device that integrates digital otoscope and stethoscope for telemedicine. The integrated device was utilized for the collection of tympanic membrane images and cardiac auscultation data. Data accumulated on the platform server can support real-time diagnosis of heart and eardrum diseases using artificial intelligence. Public data from Kaggle were used for deep learning. After comparing with various deep learning models, the MobileNetV2 model showed superior performance in analyzing tympanic membrane data, and the VGG16 model excelled in analyzing cardiac data. The classification algorithm achieved an accuracy of 89.9% for eardrums data and 100% for heart sound data. These results demonstrate the possibility of diagnosing diseases without the limitations of time and space by using this platform.

산조인탕이 수면박탈 흰쥐 심장의 혈역학적 기능에 미치는 영향 (Effects of Sanjointang on Hemodynamic Functions of Isolated Rat Heart Induced by Sleep Deprivation)

  • 신유정;김덕곤
    • 대한한방소아과학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.106-120
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    • 2010
  • Objectives: Sanjointang has been clinically used much for treating sleeplessness. However, the effects of Sanjointang in artificial sleep deprivation situations are not known. The purpose of this study is to evaluate the heart rate, left ventricular systolic pressure, left ventricular diastolic pressure, +dp/dt maximum, -dp/dt maximum, and -dp/dt / +dp/dt ratio which are related to the hemodynamic functions of the heart by using sleep-deprived Sparague-Dawley rats, in order to clarify the impact of Sanjointang on hemodynamic functions of the heart of sleep deprived rats. Methods: Eighteen hearts were removed from the male Sparague-Dawley rats weighting about 180g were perfused by the Langendorff technique with modified 37 Krebs-Henseleit's buffer solution at a constant perfusion pressure (60mmHg). They were randomly assigned to one of the following three groups, 1) Normal group (those which did not have sleep deprivation and received normal saline administration), 2) Control group (sleep deprived and normal saline administered), 3) Sample group (sleep deprived and Sanjointang was administered). Control and sample groups rats were deprived 96 hours of sleep by using the modified multiple platform technique. Heart rate, left ventricular systolic pressure, left ventricular diastolic pressure, +dp/dt maximum, -dp/dt maximum, -dp/dt / +dp/dt ratio were evaluated at baseline after the administration of either normal saline or Sanjointang. Results: The heart rate and -dp/dt / +dp/dt ratio was significantly decreased in rats with 96 hours of sleep deprived significantly decreased. The change in the heart rate after administering Sanjointang did not show any significant difference. The left ventricular systolic pressure of the removed heart significantly decreased due to Sanjointang administration, while the left ventricular diastolic pressure significantly increased (p<0.05). The +dp/dt maximum and -dp/dt maximum both significantly decreased in the removed heart after administering Sanjointang. (p<0.05). There was no significant difference observed in the -dp/dt / +dp/dt ratio after administering Sanjointang. Conclusions: According to the results above, sleep deprivation significantly decreases heart rate and -dp/dt / +dp/dt ratio. This is considered as a result of exhaustion due to accumulation of fatigue. Meanwhile, Sanjointang reduced left ventricular systolic pressure and raised left ventricular diastolic pressure, and relieved the contractility and relaxation of the myocardium. Consequently, this reduces the burden of the heart and creates a relatively stabilized heart condition similar to a sleeping condition.

넙치(Paralichthys olivaceus)의 Streptococcus parauberis 인위감염을 위한 공격실험 방법에 관한 연구 (An Experimental Study on Artificial Infection of Olive Flounder Paralichthys olivaceus by Streptococcus parauberis Using Different Injection Sites)

  • 김태호;이남실;최혜승;정승희;한현자
    • 한국수산과학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.628-636
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    • 2020
  • Streptococcosis in the olive flounder Paralichthys olivaceus can be caused by Streptococcus parauberis. We compared three routes of administration for experimental injections of the S. parauberis 19FBSPa0003 strain in the olive flounder. Pathological changes were observed during the experimental infection. Inflammation of the serous membrane in the liver, intestine, spleen and heart was the major pathological change found in the infected olive flounder. No mortality was observed in fish that received intraperitoneal (IP) injection at less than 1×104 colony-forming unit (CFU)/fish. The lethal dose 50 for olive flounder, given an intravenous (IV) injection, was 7.94×104 CFU/fish. Fish with a higher concentration of IV injected S. parauberis (1×108 CFU/fish) died within a maximum of two days. However, serious necrosis and bacterial proliferation in ellipsoidal cells of the spleen and heart tissues were found in moribund or dead fish, 1-2 days after IV injection. Similar histopathological signs were observed in olive flounder inoculated by subcutaneous (SC) infected and naturally infected. In addition, SC was also strongly associated with bacteria concentration and cumulative mortality rate. Based on these results, SC is the recommended method for artificial infection by S. parauberis in the olive flounder.

Attention-Based Heart Rate Estimation using MobilenetV3

  • Yeo-Chan Yoon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권12호
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • 딥러닝의 발전은 의료 분야에서도 다양한 응용을 가능하게 하고 있으며 이러한 애플리케이션 중에 심박수 측정은 개인의 건강을 관리하기 위한 필수적인 아이템이라 할 수 있다. 광혈류 측정을 이용한 기존 방법의 경우 스마트워치 같은 장비의 착용이 필수적이다. 그러나 최근 딥러닝 기술의 발전은 비침습식으로 원격에서 사용자의 얼굴 이미지를 분석하여 심박수를 높은 성능으로 측정가능하게 한다. 본 연구에서는 모바일 환경에서 사용 가능한 경량화된 심박수 추정 방법론을 제안한다. 이 방법론은 2D 컨볼루션에 기반한 특화된 2채널 네트워크 구조를 사용하여, 혈류와 근육 수축으로 인한 얼굴의 미세한 움직임과 색상 변화를 고려한다. 제안하는 네트워크 구조는 이미지 특성을 분석하는 인코더와 혈류량 파동을 예측하는 회귀 레이어로 구성되어있다. 이러한 복합적인 특성을 동시에 분석함으로써, 제한된 컴퓨팅 리소스를 가진 환경에서도 심박수를 정확하게 추정할 수 있다. 이 연구의 접근 방식은 침습적인 기술 없이도 심박수를 효과적으로 모니터링 할 수 있는 새로운 경로를 제공할 것으로 예상한다.