• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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• pp.235-236
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• 1998

The purpose of this paper is to develop diaphragm type pneumatic Left Ventricular Assist Device(LVAD) for clinical application and to evaluate its performance through the mock circulation and animal experiment. The blood housing and diaphragm are made by polyurethane. The relations of cardiac output us. beat rate and cardiac output vs. systolic-to-diastolic rate was estimated through the mock test and hemodynamic waves are recorded for the evaluation of VAD. We performed animal experiment and 4 animals survived more than 24hrs. As a result, the hemodynamic data and waves showed this system can be applicable to the animal experiment.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1995년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.387-392
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• 1995

전기 유압식 좌심실 보조장치에서 모터 전류 파형을 정보로 하여 작동기의 이완기 속도를 조절함으로써 좌심방으로부터 유입되는 혈류량을 조절하는 알고리즘을 개발하였다. 좌심실 보조장치(Left Ventricular Assist Device, LVAD)는 허혈성 심장질환 등으로 좌심실 의 혈액 박출 기능이 저하된 환자에게 시술하여 정상 상태의 심박출량을 유지할 수 있도록 하는 보조 혈액 박출 기능이이다. 전기 유압식 좌심실 보조장치에서는 혈액의 유입이 능동 적으로 이루어지므로, 좌심방 함몰로 인한 심근 손상 및 외부 공기 유입으로 인한 색전증을 방지하기 위해 유입혈류량을 현재 좌심방내의 상태에 따라 적절히 조절해 주어야 한다. 좌 심방 내의 혈액량 정도는 혈액을 유입해 내는 작동기의 이완기 동작 시에 소모되는 에너지 크기에 반영되고, 작동기를 구동하는 모터에 들어가는 전류의 크기는 작동기에 공급되는 에 너지에 비례하므로, 이전류 파형의 정보들을 통해 좌심방내의 상태를 추정해 볼 수 있다. 본 논문에서는 퍼지로직을 적용하여 모터 전류 파형의 정보들을 통해 좌심방 내의 상태를 추정 해 볼 수 있다. 본 논문에서는 퍼지로직을 적용하여 모터 전류 파형의 이상 유무를 판단한 뒤 에에 따라 작동기의 이완기 속도를 조절하는 알고리즘을 개발하여 모의순환장치 실험을 통해 그 실효성을 검증한 결과를 정리하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제15권1호
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• pp.19-26
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• 1994

Sulfonated poly (ethyleneoxide)-grafted polyurethane (PU-PEO-$SO_3$) prepared by bulk modification was coated on a blood sac for electrohydraulic left ventricular assist device (ELVAD) implanted in dogs and its in vivo blood compatibility on shear stress was studied as compared with untreated Po. The effect of the wall shear stress on the protein adsorption unlike platelet adhesion is dependent on the surface characteristics of the material, although less proteins seem to be adsorbed in the region of the high shear stress. The thickness of total proteins adsorbed on PU-PEO-SOJ (400 ${\AA}$) by trans¬mission electron microscopy(TEM) was considerably lower than that of untreated PU(l,000~1,600 ${\AA}$), but PU-PEO-$SO_3$ showed high albumin adsorption, low fibrinogen and IgG adsorption, and low platelet adhesion as compared with untreated PU, suggesting that PU-PEO-$SO_3$ is more in vivo blood compatible. Therefore, it appears that such a blood compatible PU-PEO-$SO_3$ is useful for blood contacting biomaterials including artificial organs.

• Journal of Chest Surgery
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• 제53권6호
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• pp.368-374
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• 2020

Background: The extracorporeal ventricular assist device (e-VAD) system is designed for left ventricular support using a permanent life support console. This study aimed to determine the impact of temporary e-VAD implantation bridging on posttransplant outcomes. Methods: We reviewed the clinical records of 6 patients with the Interagency Registry for Mechanically Assisted Circulatory Support (INTERMACS) profile 1, awaiting heart transplantation, who were provided with temporary e-VAD from 2018 to 2019. The circuit comprised a single centrifugal pump without an oxygenator. The e-VAD inflow cannula was inserted into the apex of the left ventricle, and the outflow cannula was positioned in the ascending aorta. The median follow-up duration was 8.4±6.9 months. Results: After e-VAD implantation, lactate dehydrogenase levels significantly decreased, and Sequential Organ Failure Assessment scores significantly improved. Bedside rehabilitation was possible in 5 patients. After a mean e-VAD support duration of 14.5±17.3 days, all patients were successfully bridged to transplantation. After transplantation, 5 patients survived for at least 6 months. Conclusion: e-VAD may reverse end-organ dysfunction and improve outcomes in INTERMACS I heart transplant patients.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권3호
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• pp.247-252
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• 1997

심장이식시에 가교 역할을 담당하거나 수술 후 심부전에 빠진 심장을 보조할 공압식 심실보조장치를 개발하여 동물실험을 시행하였다. 실험 에 이용한 심실보조장치는 소아용과 성 인용의 두 가지 종류로서 박동장이 각각 34cc와 70cc이다. 심실 재료는 폴리우레탄으로 제작하여 항혈전성을 높였다. 총 10마리의 동물실험을 시행하였다. 심실보조장치의 혈액펌프는 좌심방과 대동맥에 연결관을 이용하여 이식하였다. 심실보조장치의 평균 박출량은 펌프 박동수가 60회일 때 성 인의 경우 2.38 L/min였고 소아용의 경우 0.41 L/min였다. 생존시간은 최고 26시간이었다. 가장 큰 합병증은 출혈이었고 주 사망원인은 심부전 및 폐부전이었다. 심실보조장치 자체 에 대한 결함때문에 일어난 실패는 없었다. 현재까지의 실험 결과를 토대로 심실보조장치를 발전시키면 임상에서도 사용 가능할 것으로 보인다.

• 임상간호연구
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• 제28권2호
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• pp.167-176
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• 2022

Purpose: Driveline infection (DLI) is one of the major adverse events of Left Ventricular Assist Device (LVAD). The purpose of this study was to explore the incidence of DLI according to the driveline dressing methods. Methods: This study was a retrospective cohort study that investigated the medical records of 75 patients who implanted LVAD from January 2015 to December 2020 at a hospital in Seoul, Korea. Traditionally, sandwich dressing method was applied until October 2019, after which newly winded dressing method was adopted for driveline dressing to LVAD patients. The outcome variables were compared between sandwich dressing method applied group (n=41) and winded dressing method applied group (n=34). The follow-up period for DLI was 1 year. Results: When compared participants' characteristics, there was no difference between the two groups, except the type of LVAD device. The incidence of DLI was 17.1% in sandwich dressing group, while no infection was found in winded dressing group (p=.011). Conclusion: Although there were difference in the LVAD devices, it is considered that winded dressing contributed to the reduction of DLI. Further research on standardized dressing methods was required for DLI prevention in Korea.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제7권1호
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• pp.34-41
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• 2014

Computational fluid dynamics (CFD) and particle image velocimetry (PIV) are commonly used techniques to evaluate the flow characteristics in the development stage of blood pumps. CFD technique allows rapid change to pump parameters to optimize the pump performance without having to construct a costly prototype model. These techniques are used in the construction of a bi-ventricular assist device (BVAD) which combines the functions of LVAD and RVAD in a compact unit. The BVAD construction consists of two separate chambers with similar impellers, volutes, inlet and output sections. To achieve the required flow characteristics of an average flow rate of 5 l/min and different pressure heads (left - 100mmHg and right - 20mmHg), the impellers were set at different rotating speeds. From the CFD results, a six-blade impeller design was adopted for the development of the BVAD. It was also observed that the fluid can flow smoothly through the pump with minimum shear stress and area of stagnation which are related to haemolysis and thrombosis. Based on the compatible Reynolds number the flow through the model was calculated for the left and the right pumps. As it was not possible to have both the left and right chambers in the experimental model, the left and right pumps were tested separately.

• Journal of Chest Surgery
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• 제25권11호
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• pp.1254-1260
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• 1992

Rupture of the posterior left ventricular wall following mitral valve replacement is a rare but fatal complication. Over a 10 year period from August 25 1980 to November 27 1990, we have experienced 6 such patients among 884 cases of mitral valve replacement with 4 deaths and 2 survivors. One patient had a type I rupture and another a type II rapture with the remaining four patients having suffered type III ruptures. All of the ruptures were dis covered intraoperatively enabling prompt reinstitution of the cardiopulmonary bypass and subsequent cardioplegic arrest prior to repair. Overzealous removal of calcified valve leaflets seemed to be responsible for the single type I rupture, and untethering of the so called ventricular loop appeared to be the main mechanism responsible for the type III ruptures. The single type II rupture that had occurred seemed to have been caused by inadvertent laceration of the papillary muscle with resultant rupture of the posterior LV wall at the base of the papillary muscle. Among the type III ruptures, 2 patients required intraaortic balloon pump[IABP] support only for mechanical assistance and 1 patient required both the IABP and the Biomedicus LV assist device for successfull weaning following repair of the LV rupture Another patient with a type II rupture also required the circulatory assistance of both the IABP and the bio-medicus LV assist device for weaning from the bypass. Attention to meticulous technical considerations such as avoiding over aggressive removal of heavily calcified valvular tissue, preservation of as much mural leaflet tissue and chordal stuctures as possible seemed helpful in preventing this catastrophic complication from occurring. Fusion and fibrous stricture of the chordal structures appeared particularly conducive to the type II ruptures as a result of the increased susceptibility to papillary injury during operation.

• Journal of Chest Surgery
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• 제40권3호
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• pp.168-179
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• 2007

배경: 최근 관상동맥 질환의 증가로 심근경색으로 인하여 약물에 반응하지 않는 급성 심인성 쇼크 및 만성 울혈성 심부전 환자가 증가하는 추세에 있으며, 개심술 후 여러 가지 원인으로 인공심폐기로부터의 이탈이 불가능한 경우도 상당수에 이르고 있어서 이에 적절히 대처할 수 있는 한국인의 체형에 맞고 경제적인 심실보조기의 개발이 필요하다. 이에 저자는 돼지에서 허혈성 전처치의 개념을 이용하여 관상동맥 결찰을 통한 급성 심인성 쇼크 상태를 유발시키고, 여기에 단국대학교 의과대학 의공학교실과 흉부외과학교실에서 공동으로 개발한 DKUH-75 공압식 박동형 심실보조기를 구동시켜, 실제 생명을 위협하는 심한 심근경색 상태와 유사한 환경에서 심실보조기 구동이 실험동물의 혈역학적 수치 및, 심초음파도 상 심기능 수치 등 급성 심인성 쇼크 상태에서 악화되는 지표들을 호전 시킬 수 있는지를 확인하여 DKUH-75 좌심실보조기의 유용성에 대하여 평가 하고자 하였다. 대상 및 방법: 10마리의 몸무게 50 kg 전후의 잡종돼지를 사용하여 허혈성 전처치의 개념을 이용한 관상동맥 좌전하행지 결찰을 통해 급성 심인성 쇼크 상태를 유발하고, 이들 중 5마리의 실험동물에 DKUH-75 좌심실 보조기를 장착하였다. 10마리의 실험동물 모두에서 관상동맥 결찰 전, 결찰 후 1시간에 혈역학적 수치와 심초음파도상 심기능 수치를 측정하였고 심실보조기를 장착한 5마리의 실험동물에서는 심실보조기 구동 후 1시간에 동일한 수치들을 추가 측정하였다. 결과: 관상동맥 결찰을 통하여 급성 심인성 쇼크를 유발한 10마리의 실험동물에서 관상동맥 결찰 전, 결찰 후 1시간의 혈역학적 측정결과 체동맥압(수축기, 이완기, 평균)은 결찰 후 통계적으로 유의하게 하강하였다. 페동맥압도 수축기, 이완기, 평균 모두 상승하였고 좌심실 이완기 말기압도 결찰 후 상승하였으며, 심박출 지수는 유의하게 감소하였다. 또한 심외막 심초음파도로 측정한 좌심실 수축기말 내경도 결찰 후 유의하게 증가하였으며 분획단축 및 좌심실구혈률은 감소하였다. 심실보조기를 장착한 5마리의 실험동물에서 관상동맥 결찰 1시간 후와 심실보조기 작동 1시간 후의 혈역학적 측정치를 비교하였을 때 수축기 체동맥압과 평균 체동맥압이 유의하게 상승하였으며 폐동맥압은 수축기, 이완기, 평균 모두에서 하강하였고 좌심실 이완기 말기압도 심실보조기 구동 후 유의하게 하강하였다. 심박출 지수는 심실보조기 구동 후 통계적으로 의미 있게 증가하였다. 또한 심외막 심초음파도로 측정한 좌심실 수축기말 내경은 심실보조기 구동 후 유의하게 감소하였으며 분획단축 및 좌심실구혈률은 통계적으로 의미 있게 증가하였다. 결론: DKUH-75 심실보조기는 관상동맥 결찰을 통한 심근경색으로 유발시킨 급성 심인성 쇼크 상태의 실험동물에 장착하여 단기간 구동한 결과 각종 혈역학 수치 및 심초음파도 상 심기능 수치를 개선시키고 이를 통하여 심근 기능 회복에 기여할 것으로 사료되었다. 이는 광범위한 심근경색으로 인한 급성 심인성 쇼크 상태에서 DKUH-75 심실보조기의 단기적 유용성을 의미하는 것이라 하겠다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권9호
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• pp.739-745
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• 2014

심장 질환 환자에게 약물 치료를 시행하고 있으나, 통상의 약물 치료만으로는 심장질환을 치료하기에는 부족하다. 그러나 LVAD 를 이식한다면 심장기능을 보조하여 심장 이식까지의 가교 역할로서 효과가 있다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 선행 연구로 개발된 곡관형 LVAD 인 LibraHeart-I(LH-1)을 이용하여, 대동물(Bovine model, Holstein)과 소동물(canine model, Labrador-retriever)을 대상으로 장기간 동물실험 및 응급상황에서의 생체적합성을 평가하고자 한다. 대동물을 대상으로 실시한 장기간의 동물 실험에서 49 일 생존하였으며, 실험기간 동안 실시한 혈액 검사 및 생징후에서 특이 소견을 관찰되지 않았다. 소동물을 대상으로 한 단기간의 동물 실험에서는 외부 구동부의 동력 지원 없이도 LH-I 내에 혈액이 머무르지 않는 것으로 관찰되었다. 본 연구에서는 장기간 동물실험 및 응급상황에서의 박출 성능을 통해 선행 연구로 개발된 LH-I의 생체적합성을 검증하였다.