• Journal of Trauma and Injury
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• 제25권1호
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• pp.17-24
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• 2012

Purpose: This study was performed to investigate whether therapeutic hypercapnia could attenuate systemic inflammatory responses in hemorrhagic shock in rats. Methods: Male Sprague-Dawley rats were mechanically ventilated and underwent pressure-controlled (mean arterial pressure: $38{\pm}1$ mmHg) hemorrhagic shock. At 10 minutes after the induction of hemorrhagic shock, the rats were divided into the normocapnia ($PaCO_2$=35-45 mmHg, n=10) and the hypercapnia ($PaCO_2$=60-70 mmHg) groups. The $PaCO_2$ concentration was adjusted by using the concentration of inhaled $CO_2$ gas. After 90 minutes of hemorrhagic shock, rats were resuscitated with shed blood for 10 minutes and were observed for 2 hours. The mean arterial pressure (MAP) and the heart rate were monitored continuously, and the results of arterial blood gas analyses, as well as the plasma concentrations of interleukin (IL)-6, IL-10, and nitrite/nitrate were compared between the normocapnia and the hypercapnia groups. Results: The MAP and the heart rate were not different between the two groups. The plasma concentration of IL-6 was significantly lower in the hypercapnia group than in the normocapnia group (p<0.05). The IL-10 concentration was not different and the IL-6 to IL-10 ratio was significantly lower in the hypercapnia group compared to the normocapnia group. The plasma nitrite/nitrate concentration of the hypercapnia group was lower than that of the normocapnia group. Conclusion: Therapeutic hypercapnia attenuates systemic inflammatory responses in hemorrhagic shock.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제32권2호
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• pp.98-101
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• 2015

Bronchiolitis obliterans (BO), which is associated with graft-versus-host disease after allogenic hematopoietic stem cell transplantation, is a major obstacle to survival after bone marrow transplantation due to its gradual progress, eventually leading to respiratory failure. Pumpless extracorporeal interventional lung assist (iLA) is effective in treatment of reversible hypercapnic respiratory failure. In this paper, we present a 23-year-old female patient who underwent allogeneic peripheral blood stem cell transplantation (PBSCT) for acute lymphocytic leukemia. After 6 months, she complained of shortness of breath and was diagnosed with BO. Five months later, she developed an upper respiratory tract infection that worsened her BO and caused life-threatening hypercapnia. Since mechanical ventilation failed to eliminate $CO_2$ effectively, iLA was applied as rescue therapy. Her hypercapnia and respiratory acidosis showed significant improvement within a few hours, and she was successfully weaned off iLA after 12 days. This is the first case report of iLA application for temporarily aggravated hypercapnia of PBSCT-associated BO followed by successful weaning. This rescue therapy should be considered in ventilator-refractory reversible hypercapnia in BO patients.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권5호
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• pp.477-486
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• 1996

통각정보나 과탄산증이 내재진통계를 활성화 시켜서 진통효과를 가져온다는 것은 잘 알려져 있다. 이 러한 일련의 과정에서 중추신경세포의-역활에 대한 체계적인 연구가 요구되는 바, 16마리의 성숙한 고 양이를 u-chloralose로 마취한 후 연수 및 좌골신경을 노출시켜, 상부연수의 복외측부(rostral ventrolateral medulla, 이후 RVLM으로 칭함)세포활동이 탄산가스분압의 변동에 어떠한 영향을 받는 지를 관찰하였다. RVLM에서 세포의 기록법으로 그 변화를 관찰한 바, 총 53개의 세포에서 자발적 인 활동을 보였고, 이 중 28개는 심맥관계 세포, 16개는 호흡관련 세포, 2개는 심맥관계-호흡 동시 관련 세포이었으며, 7개는 자발적 활동은 보이나 심 장주기나 호흡주기와 무관 하였다. 28개의 심맥관계 세포중 11개에서는 동맥혈내 탄산가스분압이 상승하였을때 세포 활동이 증가하고, 13개 세포에서는 반대로 감소하였으며, 나머지 4개 에서는 특별한 변화가 없었다. 16개의 호흡관련 세포중 9개에서는 동맥혈내 탄산가스분압이 상승하였을때 활동이 증가하고, 6개에 서는 감소하였으며 1개는 특별한 변화가 없었다 B개의 심맥관계-호흡관련 세포에서는 탄산\ulcorner스 분압의 상승에 큰 영향을 받지 않았다. 심 장 혹은 호흡주기와 무관하였던 7개의 세포중 4개는 동맥 혈 탄산가스 분압이 상승하였을때 세포 활 동이 감소하였고, 2개는 상승하였으며 1개는 큰 영향을 받지 않았다 말초신경 자극과 동시에 탄산가스분압을상승시켰을 때 심먹관계 세포의 A반응은큰 영향이 없었으 나 C반응은 상승하였다. 결론적으로 RVLM에는 동맥혈 탄산가스 분압이 상승하였을 때 활동이 증가하는 세포들이 존재하고, 이때 말초화학 감수기의 영 향보다는 탄산가스가 중추에 직접 작용할 가능성이 크며 과탄산증에 의한 내 재진통작용도 RVLM을 통하지는 않는다고 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제52권1호
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• pp.58-60
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• 2019

Herein, we report a case of lung transplantation in a patient with profound preoperative hypercapnia, focusing on the cardiopulmonary bypass strategy used for brain perfusion during the operation. We applied the pH-stat method for acid-base regulation, and thereby achieved the desired outcome without any neurologic deficit.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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• pp.91-94
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• 1997

In this paper, pseudo-random ternary sequence (PRTS) was used to investigate the cardiovascular and respiratory responses to hypoxia and hypercapnia. The actual input or this study was the changes in inhaled oxygen and carbon dioxide concentrations. It is hard to randomly change the concentration within a given breath. Since PRTS has almost the same statistical properties as Gaussian white noise, plus it is physically realizable, PRTS is used for this study. Using PRTS and Volterra kernels by Gram-Schmidt orthogonalization procedure, the cardiovascular and respiratory responses to hypoxia and hypercapnia were analyzed.

• 혜화의학회지
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• 제15권2호
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• pp.263-272
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• 2006

Purpose Brain vessles have autoregulation function, so even when perfusion pressure drops, cerebral blood flow remain stable by vasodilation. Latest research on this reserve of cerebral vessels is being done using TCD, which measures the reserve of the vessels. We did a research comparing cerebral vessel and peripheral vessel reserve between Taeumin, who are more likely to suffer CVA, and the normal. We observed blood flow of Internal carotid artery siphon and radial indicis artery of the two group with TCD. Method We picked 20 people out of patients diagnosed as cerebral infarction at Cheon-An Oriental hospital of Daejeon University. They were diagnosed as Taeumin with QSCCII questionnaire and constitutional differentiation. Using TCD, we measured highest blood flow rate, mean blood flow and asymmetric counting blood flow of Internal carotid artery siphon and radial indicis artery at rest. And then we measured again after stimulating cerebral vessels, by triggering hypercapnia by self apnea and peripheral vessels by palm heating. Result At rest, mean blood flow rate of Internal carotid artery siphon showed significant decrease compared to control group. Blood flow rate of Internal carotid artery siphon after hypercapnia showed significant decline in highest blood flow rate and mean blood flow compared to control group. Cerebral vessel reaction after the hypercapnia induction showed great change in experiment group than the control group. Peripheral vessel reaction after palm heating showed significant decline in experiment group compared to control group. Conclusion In conclusion, measuring the alteration of blood flow used in diagnosing cerebral infarction, is more sensitive when vessel stimulation is done. Non-invasive TCD is effective especially in case of Taeumin who are more likely to suffer vascular disorder than others.

• Journal of Veterinary Science
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• 제21권2호
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• pp.27.1-27.10
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• 2020

The efficacies of a supraglottic airway device (SGAD) and an endotracheal tube (ETT) in cats under general anesthesia with volume-controlled ventilation (VCV) were compared. Thirty healthy cats were randomly allocated for airway control using either an SGAD or an ETT. Five tidal volumes (6, 8, 10, 12, and 14 mL/kg) were randomly tested, and respiratory rates were adjusted to achieve a minute ventilation of 100 mL/kg/min. The dose of propofol necessary to insert the SGAD or ETT, the static respiratory pressure, leakage during VCV, and end tidal CO₂ (ETCO₂) were recorded. Dosages of propofol and static respiratory measurements for the SGAD and ETT groups were compared using a t-test. The distribution of leakages and hypercapnia (ETCO₂ > 45 mmHg) were compared using Fisher's exact test. A significance level of p < 0.05 was established. No significant difference in dose of propofol was observed between the SGAD and ETT groups (7.1 ± 1.0, 7.3 ± 1.7 mg/kg; p = 0.55). Static resistance pressure of the SGAD (22.0 ± 8.1 cmH₂O/L/sec) was significantly lower than that of the ETT (36.6 ± 12.9 cmH₂O/L/sec; p < 0.01). Of the 75 trials, leakage was more frequent when using an SGAD (8 events) than when using an ETT (1 event; p = 0.03). Hypercapnia occurred more frequently with SGAD (18 events) than with ETT (3 events; p < 0.01). Although intubation with an ETT is the gold standard in small animal anesthesia, the use of an SGAD can reduce airway resistance and the work of breathing. Nonetheless, SGAD had more dead space and the tidal volume for VCV needs adjustment.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제39권1호
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• pp.7-14
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• 1992

연구배경 : 동맥혈가스 변화에 따른 호흡곤란 및 의식장애는 만성 폐쇄성 폐질환 환자들을 포함한 여러 호흡기 질환 환자들에게서 비교적 흔히 관찰할 수 있다. 그러나 실제로는 같은 질환이라 할지라도 동맥혈가스 변화에 따른 호흡곤란 및 의식장애의 정도는 환자에 따라 매우 다양하다. 한편 만성 폐쇄성 폐질환은 폐기종 우세형과 기관지염 우세형의 두가지 임상군으로 구분할 수 있는데, 이에 저자들은 만성 폐쇄성 폐질환에서 호흡곤란을 느낄 당시의 중추신경계의 반응과 의식장애에 많은영향을 미치는 동액혈가스 소견이 임상군에 따라 차이가 있는지를 규명하고자 본 연구를 시행하였다. 방법 : 16명의 만성 폐쇄성 폐질환 환자들을 대상으로 동맥혈가스 및 인지기능의 척도로 이용되고 있는 trail-making B test를 실시한 후, 다시 이들을 폐기종 우세형군과 기관지염 우세형군으로 분류하고, 각 환자군에서의 인지기능 및 인지기능과 동맥혈가스와의 상관관계를 서로 비교하였다. 결과 : 1) 평균 TMB score는 폐기종 우세형군이 $266.33{\pm}171.62$초, 기관지염 우세형군이 $200.29{\pm}123.13$초로서, 폐기종 우세행군이 기관지염 우세형군에 비해 호흡 곤란을 느낄 당시의 인지기능장애가 다소 심한 경향이 있었다. 2) 두 환자군 모두 저산소혈증, 과탄산혈중 및 산혈증이 심할수록 인지기능장애가 심해지는 경향을 보였다. 3) 폐기종 우세형군에서 TMB score와 동맥혈가스와의 상관계수(r)는 각각 TMB $PaO_2$: -0.477, TMB $-PaCO_2$ : 0.693, TMB-pH : -0.375, TMB-$HCO_3$ : 0.665로서, 폐기종 우세형군에서는 $PaCO_2$가 인지기능의 변화에 가장 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 4) 기관지염 우세형군에서의 TMB score와 동맥혈 가스와의 상관계수(r)는 각각 TMB-$PaO_2$ : -0.306, TMB-$PaCO_2$ : 0.347, TMB-pH: -0.526, TMB-$HCO_3$ : 0.366으로서, 기관지염 우세형 환자군에서는 pH가 인지가능 변화에 가장 많은 영향을 주는 것으로 나타났다. 5) 저산소혈증, 과탄산혈증시의 인지기능장애는 폐기종 우세형군이 기관지염 우세형군에 비해 다소 심한 경향을 보였으며, 산혈증시의 인지기능장애는 오히려 기관지염 우세형군이 폐기종 우세형군에 비해 다소 심한 경향을 보였다. 결론 : 이상의 연구 결과 만성 폐쇄성 폐질환 환자들에서 호흡곤란을 느낄 당시의 중추신경계의 반응은 페기종 우세형군이나 기관지염 우세형군간에 근본적인 차이는 없지만, 인지기능에 많은 영향을 미치는 동맥혈가스 소견은 서로 다르다는 것을 알았다.

• Neonatal Medicine
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• 제17권1호
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• pp.34-43
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• 2010

목 적 : 기계적 환기요법을 시행 받은 미숙아에서 생후 첫 7일 동안 고탄산혈증과 중증 뇌실내 출혈의 발생과의 연관성을 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법:출생 후 7일 이상 기계적 환기 요법을 받은 재태주령 37주 미만의 미숙아를 대상으로 하여, 3단계 이상의 뇌실내 출혈로 진단받은 경우 IVH 군(n=19)으로, 정상 또는 1단계 뇌실내 출혈을 보인 경우, 출생 체중과 주수를 대응하여 대조군(n=38)으로 선정하였다. 두 군간의 생후 첫 7일 동안 혈중 이산화탄소 분압($PaCO_2$)의 최대값, 최소값, 평균값과 변화 정도(fluctuation)를 측정하기 위한 지표로 혈중 이산화탄소 분압의 최대값과 최소값의 차이(maximum-minimum)와 평균값의 표준편차를 비교 분석하였다. 결 과:재태주령과 출생체중은 IVH 군은 26.9$\pm$1.7주, 975.3$\pm$262.5g이었고, 대조군은 26.8$\pm$1.5주, 915.6$\pm$198.2 g이었다. IVH 군에서 생후 7일 동안 혈중 이산화탄소 분압의 최대값(IVH 군 vs. 대조군, 86.1$\pm$ 18.4 mmHg vs. 60.1$\pm$11.6mmHg, P <0.001), 평균값 (47.5$\pm$5.6 mmHg vs. 41.2$\pm$6.3mmHg, P=0.004), 최대값과 최소값의 차이(60.3$\pm$20.9 mmHg vs. 35.5$\pm$ 11.8 mmHg, P < 0.001), 평균값의 표준편차(14.0$\pm$4.4mmHg vs. 9.0$\pm$2.4 mmHg, P <0.001)는 유의하게 높았으나 최소값은 두 군 간의 차이가 없었다. 또한 IVH군에서 파종성혈관내응고[11 (57.9%):9 (23.7%), P=0.011], 폐출혈[12 (63.2%):10 (26.3%), P=0.007], 공기누출 증후군[4 (21.1%):1 (2.6%), P=0.021]의 빈도가 많았고, 생후 7일 동안 인공 호흡기 지수의 최대값이 통계적으로 유의하게 높았다. 출혈성 경향, 공기누출증후군, 인공 호흡기 지수의 영향력을 통제한 후에는 혈중 이산화탄소 분압의 최대값이 odds ratio 1.324 (95%CI: 1.011-1.733, P=0.041)로 중증 뇌실내 출혈과 통계적으로 유의한 연관성을 보였다. 결 론 : 기계적 환기 요법을 시행 받은 미숙아에서 출생 후 첫 7일 동안 극심한 고탄산혈증은 뇌출혈의 다른 위험 인자의 영향을 배제한 후에도 중증 뇌실내 출혈의 발생과 연관성을 보였다. 따라서 생후 초기에 호흡기 유발 폐손상을 막기 위해 고탄산혈증을 허용하는 시도는 중요하지만, 과도한 고탄산혈증과 심한 이산화탄소 분압의 변화를 피하고 적절한 이산화탄소 분압을 유지하는 노력이 필요할 것으로 생각된다.

• Annals of Clinical Neurophysiology
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• 제14권1호
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• pp.20-24
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• 2012

Background: Migraine patients can be sensitive to external or internal stimuli, such as light, noise, or hormonal changes. Using transcranial Doppler ultrasonography (TCD) with breath-holding method, we evaluated the changes of cerebrovascular reactivity (CVR) to hypercapnia in women with migraine without aura between fasting and postprandial period. Methods: Twelve women with migraine without aura and the same number of age and sex-matched healthy controls with no significant history of headache participated in this study. Using TCD examinations, we studied mean flow velocity in middle cerebral artery with better temporal window. Each subject was examined consecutively before and after a standard meal, together with serum glucose level and blood pressure. CVR was evaluated with breath-holding index (BHI). Results: Postprandial-BHI (mean+SD) was significantly higher than fasting-BHI (mean+SD) in patients group but not in controls (in patient group; postprandial-BHI=1.38, fasting-BHI=1.08, in control group; postprandial-BHI=1.25, fasting-BHI=1.18, P=0.021 and 0.239, respectively). After meal, serum glucose level was significantly enhanced but blood pressure was not in both groups. Serum glucose level of patients showed a tendency of mild positive correlation with BHIs (${\gamma}$=0.448, P=0.032). Conclusions: Although exact mechanisms are unclear, cerebrovascular reactivity of some women with migraine without aura may be influenced by prandial state.