• 제목/요약/키워드: Artificial organ

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한국형 박동식 생명구조장치(T-PLS) 순환회로를 위한 최적화 모델 연구 (A Study of Optimal Model for the Circuit Configuration of Korean Pulsatile Extracorporeal Life Support System (T-PLS))

  • 임춘학;손호성;이정주;황진욱;이혜원;김광택;선경
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제38권10호
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    • pp.661-668
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    • 2005
  • 배경: 체외순환장치 중 막형산화기를 사용하는 인공심폐기나 생명구조장치(Extra-corporeal Life Support System; ECLS)는 혈액이 통과하기 위해 막형산화기 전방에 구동점프가 요구된다. 국내에서 개발된 박동식 생명구조장치(T-PLS)의 경우는 막형산화기가 두 개의 혈액주머니 사이에 위치하여 액츄에이터가 번갈아 까내는 구조로 되어 있다 저자 등은, 만일 저항이 낮은 gravity-flow hollow fiber 막형산화기를 사용한다면 두 개의 혈액주머니와 박동점프를 막형산화기 후방에 설치하는 것이 가능하며, 이러한 구조는 같은 펌프박동 조건에서 2배의 맥박수를 보장하므로 펌프박출량이 증가될 것으로 가정하였다. 본 실험은 한국형 생명구조장치의 회로구성을 최적화하기 위해 계획되었으며, 기존의 막형산화기를 사용한 직렬회로구조와 gravity-flow hollow fiber 막형산화기를 이용한 병렬회로 구조를 박동에너지와 펌프박출량을 이용하여 비교하였다. 대상 및 방법: 실험은 $35\~45kg$의 돼지 12마리에서 심실세동혈 심정지 모델을 만들었으며, T-PLS 회로구성 형태에 따라 두 군으로 나누었다. 직렬군은 두 개의 혈액주머니 중간에 기존 막형산화기를 직렬로 설치하였으며, 병렬군은 gravity-flow hollow fiber막형산화기 후방에 이중구동점프를 병렬로 설치하였다. 펌프박출량은 대동맥 도관에서 직접 혈류를 측정하였고, 등가압력에너지(EEP)는 실시간으로 컴퓨터에 저장된 펌프박출곡선과 하행대동맥 혈압곡선에서 계산하였다. 각 지표는 점프속도 30, 40, 50 BPM에서 매번 측정하였다. 결과: 두 군 모두 박동에너지 측면에서 충분한 박동성을 보여주었다. 점프속도 30, 40, 50 BPM에서 EEP와 평균동맥압의 변화율은 병렬군의 경우 $13.0\pm.7\%,\;12.0\pm1.9\%,\;and\;7.6\pm0.9\%$였으며, 직렬군의 경우 $22.5\pm2.4\%,\;23.2\pm1.9\%,\;and\;21.8\pm1.4\%$였다. 점프박출량의 경우는 점프속도 40, 50 BPM에서 병렬군의 경우 $3.1\pm0.2\;and\;3.7\pm0.2L/min$였으며, 직렬군의 경우 $2.2\pm0.1\;and\;2.5\pm0.1\;L/min$였다(p<0.05). 결론: 혈류 저항이 낮은 gravity-flow 막형산화기를 사용하여 T-PLS 구동점프를 병렬회로로 배치할 경우 효과적인 박동성은 유지하면서, 기존의 막형산화기를 이용한 직렬회로 구조에 비해 점프박출량을 증가시켰다.

하지 혈행장애의 임상적 고찰 (Clinical Analysis of Arterial Occlusive Disease in the Lower Extremity)

  • 서정욱;조은희
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제29권8호
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    • pp.889-896
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    • 1996
  • 하지 동맥 혈관의 폐쇄로 인한 급,만성적인 하지 허혈은 혈관우회술이나 혈전제거술등의 적극적인 수술을 시행함으로 점차 좋은 경과를 얻고있다. 동아대학교 병원 흉부외과학 교실에서는 하지 허혈의 임상적 양상과 수술 결과를 살펴보고자 1990년 3월부터 1995년 8월까지 5년 5개월동안 101명의 환자를 대상으로 수술을 하여 이를 분석하였다. 연령 및 성별 분포는 25세에서 87세이고 남자가 92례, 여자가 9례로써 약 101로 남자에서 많았다. 이들 환자의 동맥폐쇄질환에 관계있는 병인에는 동맥경화성 협착이 54례, 혈전색전증이 21례. 버거씨병이 20례, 외상에 의한 동맥 폐쇄가 3례, 가성동맥류가 3례였다. 동맥경화성 협착에서 주 폐쇄부위는 대퇴동맥 폐쇄가 30례, 장골동맥 폐쇄 23례, 슬와 동맥 폐쇄 10례, 대동맥 분지부 6례. 경골동맥 폐쇄였고, 버거씨 병에서는 후경골동맥 폐쇄 14례, 전 경골동맥 폐쇄 8례. 슬와동맥 폐쇄 5례. 대퇴동맥과 비골동맥이 각각 2례 였다. 혈관 폐쇄로 인한 하지 혈행장애의 수술은 동맥경화성 협착에서 혈관우회술이 61례. 혈전 제거술 24 례, 교감 신경절제술 20례였다. 동맥경화성 협착 환자에서 혈관우회술을 시행한 苛\ulcorner61례로써 이중 대퇴동맥과 슬와 동맥간의 우회술이 21례, 대퇴동맥과 반대편 대퇴동맥간의 우회술이 15례. 맥와 동맥과 양측 대퇴동맥간의 우회술이 7례, 하복부 대동맥과 양측 대퇴동맥간에 Y graft를 이용한 우회술이 3례였 4술후 이식혈관에 대한 개존율은 전체적으로 술 후 1년에 83.6%. 2년에 77.1%. 3년에 75.5%의 결과를 보였고 하지 보존율은 86.8 %였다. 하지혈행장애의 모든 환자에서 수술후 사망은 6명이었는데 사망 원인은 급성 신부전증, 다장긴 기능 부전, 그리고 패혈중이었다.

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호스피스 병동에서 시행되는 말기 암 환자의 DNR (Do-Not-Resuscitate) 동의 (DNR (Do-Not-Resuscitate) Order for Terminal Cancer Patients at Hospice Ward)

  • 심병용;홍석인;박진민;조홍주;옥종선;김선영;한선애;이옥경;김훈교
    • Journal of Hospice and Palliative Care
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    • 제7권2호
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    • pp.232-237
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    • 2004
  • 배경: 보편적으로 호스피스 병동에서 말기 암 환자에 있어서, DNR 동의가 흔하게 취득되고 있다. 그러나 말기 암 환자에 대한 현황과 실태 분석에 관한 국내 연구는 아직 드문 현실이다. 최근 저자 등은 보호자가 DNR 동의를 거부하여 심폐소생술 후 인공호흡기 치료를 시행하여 2개월 간 중환자실에서 치료 후 사망한 환자를 경험하면서 지금 까지 진행된 DNR 동의의 현 실태와 앞으로 시행될 DNR 동의의 보완점을 마련하기 위해 본 연구를 시작하였다. 방법: 2003년 1월부터 6월까지 6개월 동안 성빈센트병원 호스피스 병동에 입원한 말기 암 환자 60명을 대상으로 후향적으로 의무기록과 DNR 동의서를 조사하였다. 대상 환자들의 나이, 성별,진단명, DNR 동의 시간, 사망까지의 시간, DNR 동의에 참여한 보호자, DNR 결정 당시 환자 상태, 사망장소, DNR 결정 당시의 치료와 DNR 결정 전후 치료의 변화 등을 조사하였다. 치료 단계는 3단계로 분류하였다. 결과: 중앙 연령은 66세($31{\sim}93$세) 였고 남자가 31명, 여자가 29명이었다. 폐암 12명, 위암 12명, 담낭암 및 담도암 7명, 대장암 6명, 췌장암 4명, 기타 19명이었다. DNR 동의서에 서명한 사람은 아들이 22명, 배우자가 19명, 딸이 16명, 기타가 3명이었다. 이 중 환자가 DNR 동의서에 동의한 경우는 한 명도 없었다. 60명 중 30명이 입원 시에, 30명은 입원 기간 중에 DNR 동의서에 서명하였다. 입원 기간 중에는 증상의 악화 19명, 활력 증후 변화 4명, 다기관 기능부전 3명, 기타 상태 4명 등으로 DNR이 결정 되었다. DNR 동의 후 사망까지의 시간은 13명이 5일 이내에 사망하였다. 사망 장소는 60명 중 한 명을 제외하고는 모두 본원이었다. DNR이 시행되었을 당시 치료 단계는 2명을 제외하고 1단계였고 2단계와 3단계가 각각 1명씩이었다. 결론: 환자의 존엄성과 권리라는 측면에서 DNR 동의의 환자 참여가 국내에서도 신중하게 고려되어야 하겠다. 또 이를 위해 DNR 동의의 의미, 경과, 동의 철회 등의 사항이 포함된 문서화된 동의서에 의해서 환자와 보호자에게 설명되어야 하겠다.

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체외순환에서 박동 혈류와 비박동 혈류가 관상동맥 혈류양상에 미치는 영향에 대한 비교 (Comparison of Pulsatile and Non-Pulsatile Extracorporeal Circulation on the Pattern of Coronary Artery Blood Flow)

  • 손호성;방영호;황진욱;민병주;조종호;박성민;이성호;김광택;선경
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제38권2호
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    • pp.101-109
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    • 2005
  • 배경: 심정지와 같은 위급상황에서 관상동맥의 혈류를 유지하는 것은 심장근육의 보존과 회복 및 환자의 생명을 보존하는 데 중요하다. 최근 들어 Extra-Corporeal Life Support System (ECLS)의 기계식 순환장치의 사용으로 심정지 환자의 생명을 보존하고자 하는 노력이 시도되고 있다 본 연구는 체외순환 모델에서 박동성 혈류와 비박동성 혈류가 관상동맥의 혈류량 및 심근에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 실험은 $25\~35Kg$의 돼지 14마리를 각각 7마리씩 두 군으로 나누어 진행하였다. 제 1군은 비박동성 혈류 펌프인 원심펌프를 사용하였고 제2군은 이중 박동형 펌프를 사용하였다. 체외순환은 우심방에서 상행대동맥으로 심폐바이패스를 하고, 9V의 전기 충격으로 심실세동을 만들었다. 체외순환은 2시간 동안 유지하였으며, 펌프량은 두 군 모두 2 L/min로 유지하였다. 초음파를 이용한 관상동맥 혈류 측정장치를 이용하여 좌전하행지의 관상동맥 관류량을 펌프 시작 전(기초치)과 시작 후 20분마다 측정하였다. 또한 관상 정맥동의 혈액을 펌프 시작 전(기초치)과 시작 후 1시간, 2시간에 채취하여 두 군간의 심근효소의 차이와 대사물질의 차이를 비교하였다. 각 관찰지표의 군간 비교는 STATISTICA 통계프로그램(Version 6.0)의 Mann-Whitney U test를 이용하였고 통계적 유의수준은 p값이 0.05 이하인 경우로 하였다. 결과: 관상동맥의 저항지수는 제 2군에서 낮게 나타났으며, 펌프 구동 후 40분, 80분, 100분, 120분에서 통계적으로 의미 있게 나타났다 (p<0.05). 관상동맥의 평균 혈류 속도는 제 2군에서 펌프 구동 후 20분부터 의미 있게 높게 유지되었다(p<0.05). 관상동맥의 혈류량도 제2군에서 높게 유지되었으며, 펌프 구동 후 40분, 60분, 100분, 120분에서 통계적으로 의미 있는 차이를 보였다(p<0.05). 그러나, 관상정맥동의 혈액학적 검사에서는 두 군간에 차이가 없었다. 결론: 박동성 혈류는 비박동성 혈류보다 좌전하행지 관상동맥의 저항지수를 낮추고, 관상동맥의 관류속도를 빠르게 하여, 관상동맥으로의 혈류량을 높게 유지하였다.

성체 백서의 지방조직에서 추출한 중간엽 줄기세포의 5-azacytidine을 이용한 심근세포 분화 유도 (Transformation of Adult Mesenchymal Stem Cells into Cardiomyocytes with 5-azacytidine: Isolated from the Adipose Tissues of Rat)

  • 최주원;김용인;오태윤;조대윤;손동섭;이태진
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제39권7호
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    • pp.511-519
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    • 2006
  • 배경: 허혈성 심근손상으로 인한 심근경색이나 심근병증으로 인한 심근의 비가역적인 손상은 관상동맥 중재술이나 관상동맥 우회로술 등의 치료로 손상 받은 조직의 손상 정도를 경감시키고 추가적인 손상을 방지할 수 있으나, 괴사된 심근세포를 재생할 수는 없다. 결국 중증의 심부전증이 발생한 경우 심근성형술을 시행하거나 심실보조장치 또는 인공심장 등의 한시적 치료 방법이 시도되기도 하지만, 최종적으로 심장이식 이외의 방법은 현재로서는 제시되지 못하고 있다. 심장 공여자의 부족으로 인한 한계를 극복하기 위해서 세포이식을 통한 치료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이러한 세포치료에서 가장 넓게 시도되고 이용된 장기는 골수이며, 현재까지 골격근아세포, 평활근 세포, 그리고 심근 세포 등 다양한 세포의 이식이 시도되고 있다. 그러나 이러한 골수는 채취하는 과정이 침습적이어서 환자에게 과다한 통증을 주며, 추출된 세포의 수가 부족한 단점이 있어서, 이러한 문제를 해결하기 위해서 상대적으로 접근이 용이하며, 다량의 조직을 확보할 수 있는 지방조직에서의 성체 줄기세포의 추출이 제시되었다. 대상 및 방법: 본 연구에서는 백서의 지방조직을 복부 피하지방 조직과 복강 내 지방조직으로 나누어 각각 분리 추출하여 두 조직에 동일한 과정의 세포 추출 과정을 거친 후, 5-azacytidine을 이용한 심근세포로의 분화 유도를 시도하였다. 심근 분화유도에 적합한 환경을 찾기 위해서 5-azacytidine을 각각 다른 농도로 사용하였고, 지방에서 추출한 성체 중간엽 줄기세포의 심장질환에서의 임상적용의 가능성과 지방조직의 부위에 따른 분화 유도의 차이 가 있는지 관찰하고자 하였다. 백서의 복부 피하지방 조직을 적출하여 실험조직 1로 정하였고, 복강 내 대망(omentum)과 후복막 지방조직을 적출하여 실험조직 2로 정하였다. 적출된 조직에서 collagenase, $NH_4Cl$ 등을 이용하여 세포를 추출하였고, 이를 10% FBS를 함유한 DMEM solution에서 배양하였으며, 1차 또는 2차 계대배양을 거쳐서 5-azacytine을 각각 none, $3{\mu}mol/L,\;6{\mu}mol/L,\;9{\mu}mol/L$의 농도로 첨가하여 심근세포로의 분화를 유도하였다. 4주간의 배양이 끝난 후 각 실험 조직군의 세포들을 cell blocks으로 만든 후에, CD34, heavy myosin chain, troponin T, SMA에 대한 항체를 이용하여 면역형광염색을 시행하였고, 형광염색에 반응을 보인 세포들의 대략적 비율을 비교하였다. 결과: CD34, heavy myosin chain에 대하여는 모두 음성이었으나, SMA에 대해서는 $3{\mu}mol/L,\;6{\mu}mol/L$의 복강 내 지방조직에서 $5{\sim}10%$ 정도의 양성반응을 보였고, troponin T에 대하여는 피하지방조직과 복강 내 지방조직 모두에서 $6{\mu}mol/L$$9{\mu}mol/L$에서 $10{\sim}15%$ 정도의 양성 반응을 보였다. 결론: 본 연구 결과, 지방조직에서 추출한 중간엽 줄기세포는 심근세포로 분화할 수 있는 가능성이 충분히 있는 것이 확인되었으나, 분화유도 비율면에서는 만족할 수준이 되지 못하였으며, 심근세포로의 분화는 복부 피하지방과 복강 내 지방조직에서 모두 가능한 것으로 판단되었다.