• 제목/요약/키워드: Artificial heart

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골격근 심실의 역학 (Skeletal Muscle Ventricle Mechanics)

  • 오중환
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제32권5호
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    • pp.428-432
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    • 1999
  • 배경: 전기적인 자극에 의하여 골격근의 피로현상이 극복됨으로써 골격근을 심장보조장치에 이용할 수 있게 되었다. 인공심장이나 심실보조기구는 에너지원의 전원장치가 크고 거추장스러운 단점이 있어 아직 해결해야될 문제이다. 반면 골격근을 이용한 심실보조장치는 에너지원으로 환자 자신의 골격근 수축력을 이용할 수 있는 장점이 있어 이의 임상응용 가능성을 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 8예의 광배근을 이용하여 골격근 심실의 모형을 만들었다. 물이 담긴 라텍스 주머니를 골격근이 한바퀴 반 감싸도록 고안하였고 골격근의 수축압력은 연결된 관을 통하여 변환기에 기록되도록 하였다. 전극은 흉배신경 주위에 설치한 후 Itrel 7420 박동기에 연결하였다. 프로그래머로 박동기를 조절하였으며 3.0Volt, cyclic burst, 0.31초 on time, 6.0초 off time의 자극을 주었다. 라텍스 주머니 내에 액체의 양을 25cc 씩 증가시키면서 전부하의 변화에 따른 골격근 심실의 박출량과 압력 및 수축력을 측정하였다. 결과: 골격근 심실의 전부하가 0인 경우 일회박출량은 76.3ml 이고, 전부하가 점차 증가함에 따라 일회박출량이 감소하는 경향을 보였다. 전부하가 75cc 이상이 되면 일회박출량은 70ml 이하로 감소하는 양상을 볼 수 있었다. 압력을 측정한 결과도 전부하가 75cc 이하인 경우 정상의 혈압과 비슷한 107mmHg 이상의 혈압을 보이고 있으나 전부하가 100cc 이상 증가하는 경우 혈압이 100mmHg 이하로 감소하는 것을 볼 수 있었다. 또한 최대의 골격근 수축력은 50cc의 전부하에서 16.6 W/kg의 힘을 분출하였다. 결론: 골격근 심실은 전부하의 변화에 따라 정상 심장보다도 강한 박출량과 압력의 변화를 관찰할 수 있었으며 임상 응용의 가능성을 볼 수 있었다.

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인공심장의 예측 가능한 제어를 위한 실시간 소프트웨어 설계 구조의 개선 (Architectural Refactoring of Real-Time Software Design for Predictable Controls of Artificial Heart)

  • 정세훈;김희진;박상수;차성덕
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제18A권6호
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    • pp.271-280
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    • 2011
  • 실시간 소프트웨어 설계 구조 중의 하나인 시간 구동 구조 (TTA: Time-Triggered Architecture)는 미리 정해진 시간에 따라 특정 태스크를 수행하기 때문에 소프트웨어의 동작을 예측하기 쉽지만 이의 적용을 위해서는 시스템의 시간 제약성을 만족시키는 설계 과정이 필수적이다. 반면 이벤트 구동 구조 (ETA: Event-Triggered Architecture)는 외부의 이벤트가 발생함에 따라 대응되는 태스크를 수행하는 방식으로 소프트웨어의 구조가 직관적이고 이벤트에 대한 반응 시간이 빠르며 확장이 용이하다. 그러나 이 구조는 다양한 이벤트 발생 상황에 대한 시스템 동작의 예측이 어려워서 높은 안전도가 필요한 시스템 구현에 많이 사용되고 있지 않다. 많은 관련 연구에서 높은 안전도가 필요한 안전 지향 시스템에 TTA를 적용 할 것을 권장되지만, 실제 구현에 있어서는 이의 적용에 필요한 실시간성 분석에 많은 노력이 소요되고, 소프트웨어 공학기술 적용에 대한 인식 부족으로 TTA의 적용이 많지 않은 실정이다. 본 논문은 인간의 생명과 직결되어 이에 따른 실시간성과 안전성이 요구되는 인공심장 제어 시스템에 내장된 소프트웨어 구조를 TTA 기반으로 개선한 연구를 기술한다. 본 연구에서는 인터럽트 측정 소프트웨어를 구현하여 기존에 내장된 실시간 소프트웨어가 가진 태스크의 시간적 속성을 파악하고 RMA (Rate-Monotonic Analysis) 실시간 분석 기법을 통해 시스템의 실시간성을 만족할 수 있도록 설계를 개선하였다. 또한, 이를 바탕으로 인공심장 제어 소프트웨어의 구현을 개선하여 다양한 실험을 통해 개선된 TTA 기반의 소프트웨어를 탑재한 인공심장 시스템은 시스템의 동작 예측도를 획기적으로 높여주면서 기존의 인공심장 시스템과 동일하게 동작함을 확인하였다.

완전이식형 인공심장의 좌,우 심박출량 균형의 개선에 관한 연구 (A New Method for Enhancement of Right-Left Pump Output Balance in the Totally Implantable Artificial Heart)

  • 최원우;김희찬;김원곤;노준량;김인영;민병구
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.385-391
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    • 1998
  • 이동형 작동기 방식의 완전이식형 인공심장을 대상으로 부가적인 체적보상실(compliance chamber)이 필요없는 새로운 균형적 심방압 유지방법을 개발하였다. 이동작동기으 lqleocld 원주운동을 통하여 좌우심박출의 균형을 유지할 수 있었으며, 두 시실 사이의 공간에 존재하는 공기가 심박출량 차이를 보상하도록 고안되었다. 인공심장 표면이 가변적인 부분은 좌우 심박출량의 균형 보상을 도와주게 된다. 그러나 인공심장 표면의 가변성을 높일 경우, 전체 심박출량의 감소를 유발할 수 있다. 본 논문에서는 두 심실사의 공기량을 조절하여 좌우 심박출량의 균형 및 전체 심박량에 대하여 좋은 조건을 모의 순환 실험을 통하여 결정하였다. 새로운 인공심장은 63kg의 양에 이식하여 3일간 생존하였으며, 생존기간중 평균심박출량은 4.21/min 이었으며, 심방압은 15mmHg 이하로 유지되었다.

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초등학생의 식습관과 인공지능 푸드스캐너로 측정한 학교급식 섭취의 연관성 연구 (A Study on the Relationship between the Eating Habits of Elementary School Students and the School Meal Intake Measured by an Artificial Intelligence Food Scanner)

  • 박정원;손금희;우사라;박경희;임현정
    • 대한영양사협회학술지
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    • 제28권4호
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    • pp.281-292
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    • 2022
  • The lower elementary school grades are an important period in which eating habits are formed. We examined the relationship between eating habits and school meal intake in the lower grades of an elementary school in Seoul. The eating habits were investigated using the Nutrition Quotient (NQ) for children. The school meal intake rates and preferred menus were obtained by automatically scanning the plate before and after meals using an artificial intelligence food scanner. The average school meal intake rate for the 347 subjects was 68.5±12.2%, and the nutrient intakes through the school meals were 353.5±70.0 kcal of energy, 51.8±10.2 g of carbohydrates, 14.6±3.1 g of proteins, 10.3±2.3 g of fats, 87.0±20.0 mg of calcium, and 1.8±0.4 mg of iron. The preferred menus were rice, grilled food, and dairy products, and non-preferred menus were salad, beverages, and stewed food. The eating habits that showed a positive correlation with the school meal intake rate were 'Diverse side dishes (r=0.332, P<0.001)', 'Vegetable side dishes (r=0.166, P<0.01)', 'Kimchi side dish (r=0.230, P<0.001)' and 'Less TV watching and computer game time (r=0.105, P<0.05)'. The NQ score also showed a positive correlation with the rate of school meal intake (r=0.216, P<0.001). The balance score was positively correlated with fruit (r=0.192, P<0.001), and the diversity score had the highest positive correlation with Kimchi (r=0.362, P<0.001). The regularity score was positively correlated with fried food (r=0.114, P<0.05). In conclusion, it was found that elementary school students in the lower grades had a higher school meal intake rate when their eating habits included eating side dishes evenly, and consuming vegetable side dishes and Kimchi.

소아 심장판막치환술의 장기성적 (Long term Result of Valve Replacement in Children)

  • 한재진
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제21권3호
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    • pp.479-487
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    • 1988
  • Valve replacements in 82 children, aging up to 15 years[mean 11.67 years] were done at Seoul National University Hospital during 13 years period from 1974 to 1986. The patients were composed of 5] males and 31 females and 50 patients had acquired heart disease and 32 patients congenital heart disease. 75 patients received single valve replacements, 6 patients double valve replacements, 1 patient triple valve replacement, and among all of them, 11 patients redo-replacements. The bioprosthetic valves have been applied to 58 patients and prosthetic valve to 24 patients and the latter was the main artificial valve since 1984. Among the 69 patients who had definite post-operative records, the overall mortality was 27.5%[20.3% was early mortality and 7.2% late mortality] and the overall mortality was lowered to 4.3% since 1984. There were early post-operative complication rate of 26.1% and late complication rate 34.8%, and among the latter, the valve failure rate was 11.4% patient-year, and the thrombo-embolism rate 1.76%/patient-year. 55 patients among the survivals after post-operative 1 month, were received follow-up with various anticoagulating medication for total 2046 patient-months[mini-mum 1 month to maximum 90 month, mean 37.2*25.44 months] and actuarial survival rate was 82*8% at 5 years and valve failure free and thrombo-embolic free survival rate were 61*8% and 90*3% respectively. And among them, valve failure free survival `rate of tissue valve were 91*6% at post-operative 2 years, 78*3% at 3 years, 59*9% at 4 years, 54*10% at 5 years, 53*15% at 6 years, so markedly decreased at 3-5 years post-operatively. These results suggest that cardiac valve replacement in children have been effective therapeutic method though various problems are still remained, and the choice of valve should be prosthetic valve mainly due to its durability at the present.

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고양이에서 체표냉각에 따른 심혈관계 변동에 관한 연구 (Cardiovascular Changes of Cat in Hypothermia)

  • 안영수;고창만;이우주
    • 대한약리학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.61-69
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    • 1983
  • Hypothermia is an essential preparatory procedure for cardiac surgery, which lows the metabolic rate and myocardial oxygen demand. However, hypothermia itself is a stress enough to change the tonus of sympathoadrenal system, especially the cardiovascular responses to the catecholamines. It is reported that the positive chronotropic and inotropic response of catecholamines is exaggerated during hypothermia because of decreased norepinephrine uptake at the junctional cleft or decreased catecholamine metabolism. On the other hand, there are evidences of diminished catecholamines responses in low temperature ana further, interconversion of adrenergic receptors is also suggested. Present investigation was planned to observe the cardiovascular changes and its responses to catecholamines during surface hypothermia in cat. Healthy mongrel cats, weighing $2{\sim}3\;kg$, anesthetized with secobarbital(30 mg/kg), were permitted to hypothermia by external cooling technic. Esophageal temperature, ECG (lead II), heart rate, left ventricular pressure with dP/dt, carotid artery pressure and left ventricular contractile force were monitored with Polygragh (Model 7, Grass), and the respiration was maintained with artificial respirator (V 5 KG, Narco). Followings are summarized results. 1) Surface cooling caused progressive decrease of body temperature and reached $l8.8{\pm}0.8^{\circ}C$ and $16.9{\pm}0.6^{\circ}C$ in 120 and 150 min respectively, after immersion into ice water, and ventricular fibrillation was developed at $20.4{\pm}0.65^{\circ}C$. 2) Heart rate, blood pressure and myocardial contractility were decreased after initial increase as the body temperature falls. 3) Systolic and diastolicdd P/dt of left ventricular pressure were decreased and that the decrement of diastolic dP/dt was more marked. 4) On ECG, ST depression, Twave inversion and prolongation of PR interval were prominent in hypothermia, and moreover, the prolongation of PR interval was marked just prior to the development of ventricular fibrillation. 5) The cardiovascular responses to catecholamines, especially to isoproterenol, were suppressed under hypothermia.

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아로마 요법이 본태성 고혈압 환자의 자율신경계 변화, 대동맥 맥파 전달속도 및 대동맥 파형증폭에 미치는 효과 (Effects of Aromatherapy on Changes in the Autonomic Nervous System, Aortic Pulse Wave Velocity and Aortic Augmentation Index in Patients with Essential Hypertension)

  • 차정희;이선희;유양숙
    • 대한간호학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.705-713
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    • 2010
  • Purpose: To investigate the effectiveness of aromatherapy on blood pressure, heart rate variability, aortic pulse wave velocity and the aortic augmentation index of essential hypertensive patients. Methods: Using a coin toss, 22 participants were assigned to the experimental group and 20 to the control. The experimental group was given a blend of oils of lemon (Citrus limonum), lavender (Lavandula angustifolia), and ylang ylang (Cananga odorata) which were prepared in the ratio of 2:2:1, respectively. The control group was given an artificial lemon fragrance of Limonene (35 cc) and Citral (15 cc) mixture. The experiment, inhalation, was conducted for 3 weeks (2 min per inhalation, 2 times per day) to both groups. Results: There was a noticeable difference in systolic blood pressure between the groups (p=.001), however the difference in diastolic blood pressure between the two groups was not significant. There was a notable difference in sympathetic nerve system activity of heart rate variability (p=.047). However, the differences in aortic pulse wave velocity or the aortic augmentation index were not significant. Conclusion: Aromatherapy is effective in lowering systolic blood pressure and sympathetic nerve system activity.

심실 중격 결손증과 동반된 신생아 대엽성 폐기종 - 1례 보고 - (Infantile Lobar Emphysema with Ventricular Septal Defect -one case report-)

  • 김태호;김공수;구자흥;김민호
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제32권1호
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    • pp.62-65
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    • 1999
  • 영아기 대엽성 폐기종은 다양한 정도의 호흡장애, 폐엽의 과팽창, 종격동의 이동, 폐 탈출등을 야기하는 신생아기 및 영아기에 발생하는 드문 질환이다. 원인은 대부분 특발성 이지만, 선천성 심장질환과도 관계가 있으며, 특히 좌우단락에 의한 폐동맥 고혈압과 밀접한 관계가 있다. 주로 호발하는 부위는 좌측 주 기관지, 좌측 상엽기관지, 우측 중엽 기관지이다. 본 증례는 우측 중엽 폐기종과 심실중격결손증이 동반된 2 주된 신생아로 심장수술 후에도 기계적인 호흡보조가 필요하였고, 우측 중엽 폐기종은 개선되지 않았다. 술후 7일째 우측 중엽 절제술을 시행하고 5일후 인공호흡기를 제거하였다. 환자는 술후 45 일째 좋은 상태로 퇴원하였다.

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A Study on the Effect of Basic Life Support Training on the First Responsive Police Officers

  • Jo, Byung-Tae;Kim, Seon-Rye
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권10호
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    • pp.175-182
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    • 2019
  • 이 연구는 경찰관에게 실시한 기본인명소생술 훈련의 효과를 증명하기 위해 실시되었고, 연구대상자는 K 경찰관 중 10명의 실험군과 10명의 대조군으로, 교육프로그램은 60분 이론과 30분 실습을 포함하였다. 기본인명소생술 술기 측정은 미국심장협회에서 제시한 응급 심혈관 치료의 가이드라인을 따랐다. 결과는 다음과 같다. 실험군에서 현장확인기술, 1차 평가수행기술 및 기본인명소생술 능력(심장압박, 인공호흡, 의학적 평가)이 대조군에 비하여 높게 나타났다. 결론적으로, 이 연구결과는 시뮬레이션 교육프로그램이 전통적인 이론실습강의보다 경찰관의 임상술기능력을 향상시키는데 효과적이라는 것을 증명하였다. 그러므로 시뮬레이션 교육프로그램을 심정지 응급치료에 대한 교육프로그램으로 적용하는 것을 제안한다.

Development and Evaluation of the V-Catch Vision System

  • Kim, Dong Keun;Cho, Yongjoo;Park, Kyoung Shin
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.45-52
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    • 2022
  • 체감형 스포츠 게임은 센서나 카메라를 이용하여 사용자의 신체 움직임을 추적하고 현실감을 느끼게 하는 운동 게임이다. 최근 체감형 스포츠 게임을 학교 체육활동에 사용하기 위해 가상현실 실내 스포츠룸 시스템을 설치하고 있다. 그러나 이러한 시스템은 주로 화면 터치 사용자 상호작용을 사용한다. 본 연구에서는 2차원 벽 터치 인터랙션이 아닌 3차원 공간에서 사용자의 움직임을 추적할 수 있도록 AI 이미지 인식 기술을 사용하는 브이캐치 비전 시스템을 개발했다. 그리고 본 시스템의 운동 효과를 알아보기 위하여 사용성 평가 실험을 진행했다. 실험에서 피험자에게 혈중 산소 포화도와 실시간 심박변이와 키넥트 골격 이동량, 각도 변화량을 측정하여 정량적 운동 효과를 살펴보았다. 실험 결과 브이캐치 비젼 시스템 사용 시 통계적으로 유의미한 심박수 증가와 신체 움직임양 증가로 운동 효과가 있었던 것으로 나타났다. 실험후 설문조사 주관적 평가 결과에서 대부분의 피실험자들은 이 시스템을 사용한 운동이 재미있고 만족스러워했다.