• 제목/요약/키워드: Tissue oxygenation

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초분광 이미징 시스템을 이용한 암 혈관 분석에 대한 연구 (A study on the tumor induced microvasculature using hyperspectral imaging system)

  • 최세운
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.622-624
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    • 2015
  • 암 세포 주변의 저산소증은 방사선, 항암치료제, 절제술 등을 이용한 항암치료법에 중요한 역할을 하는데, 특히 암세포 주변의 모세혈관 내에서의 산소의 이동 분석은 암의 발달 및 전이, 주변 혈관의 생성과 변이에 직간접적 영향을 미친다. 따라서 현재 암 병변 주변의 모세혈관 내 헤모글로빈 산소포화도를 측정하고 혈관의 생성 및 변이상태를 측정하는 연구가 활발하게 진행되고 있지만, 대부분의 계측장비는 침습적인 방법으로 진행되며, 해상도 또한 기대이하의 공간 및 시간영역을 제공하는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 비침습적 헤모글로빈 산소포화도 이미지와 다양한 이미지프로세싱 기법을 이용하여 실시간 혈관변화의 분석을 통해 암 혈관 생성 및 변이의 특성을 제공할 수 있는 초분광 이미징 시스템 활용 방법을 제시하고자 한다.

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Effect of red blood cell transfusion on short-term outcomes in very low birth weight infants

  • Lee, Eui Young;Kim, Sung Shin;Park, Ga Young;Lee, Sun Hyang
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제63권2호
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    • pp.56-62
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    • 2020
  • Background: Red blood cell (RBC) transfusion improves cardiorespiratory status of preterm infants by increasing circulating hemoglobin, improving tissue oxygenation, and reducing cardiac output. However, RBC transfusion itself has also been suggested to negatively affect short-term outcomes such as intraventricular hemorrhage (IVH), bronchopulmonary dysplasia (BPD), retinopathy of prematurity (ROP), and necrotizing enterocolitis (NEC) in premature infants. Purpose: This study aimed to analyze the relationship between RBC transfusion and short-term outcomes in very low birth weight (VLBW) infants (birth weight, <1,500 g). Methods: We retrospectively reviewed the medical records of VLBW infants admitted to the Soonchunhyang University Bucheon Hospital between October 2010 and December 2017. Infants who died during hospitalization were excluded. The infants were divided into 2 groups according to RBC transfusion status. We investigated the relationship between RBC transfusion and short-term outcomes including BPD, ROP, NEC, and IVH. Results: Of the 250 enrolled VLBW infants, 109 (43.6%) underwent transfusion. Univariate analysis revealed that all short-term outcomes except early-onset sepsis and patent ductus arteriosus were associated with RBC transfusion. In multivariate analysis adjusted for gestational age, birth weight and Apgar score at 1 minute, RBC transfusion was significantly correlated with BPD (odds ratio [OR], 5.42; P<0.001) and NEC (OR, 3.40; P= 0.009). Conclusion: RBC transfusion is significantly associated with adverse clinical outcomes such as NEC and BPD in VLBW infants. Careful consideration of the patient's clinical condition and appropriate guidelines is required before administration of RBC transfusions.

중환자실 환자의 의료기기 관련 욕창 특성과 위험요인 (The Characteristics and Risk Factors of Medical Device Related Pressure Injury in Intensive Care Unit Patients)

  • 조미현;최혜란
    • 중환자간호학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.28-41
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    • 2023
  • Purpose : This study aimed to investigate the characteristics and risk factors associated with pressure injuries related to medical devices among patients admitted to the intensive care unit (ICU). Method : A retrospective study analyzed data from 462 ICU patients. Statistical analyses, including independent t-tests, Fisher's exact tests, and logistic regression were performed to analyze the data. Results : Among the 154 subjects, there were a total of 198 medical device-related pressure injuries (MDRPI). Stage 2 and deep tissue pressure injuries were the most frequent. MDRPI occurred most frequently on the face, with nasogastric tubes being its leading cause, followed by endotracheal tubes. The risk factors for MDRPI included male sex (odds ratio [OR]=1.78, 95% confidence interval [CI]=1.12-2.83), department at the time of ICU admission (OR=4.29, 95% CI=2.01-9.15), post-surgery ICU admission (OR=0.43, 95% CI=0.25-0.73), application of extracorporeal membrane oxygenation machines (OR=2.72, 95% CI=1.06-6.95), number of medical devices (OR=1.16, 95% CI=1.05-1.30), inotropic drug administration (OR=2.33, 95% CI=1.19-4.60), and sedative use (OR=2.53, 95% CI=1.17-5.45). Conclusion : These results enable the determination of the characteristics and risk factors associated with MDRPI. It is crucial to acknowledge the risk factors for MDRPI in ICU patients and establish a prevention strategy.

체폐단락술에 사용되었던 PTFE 인조혈관 내면의 변화 (Changes in the Luminal Surface of the PTFE Graft used in Systemic- pulmonary Shunt Operation)

  • 박영환;장병철;신동환;조범구
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제29권8호
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    • pp.836-843
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    • 1996
  • 본 연세대학교 의과대학 흉부외과학 교실에서는 1985년 부터 1992년까지 청색성 선천성 심장기형환자에서 시행한 체 폐동맥 단락술에 사용되 었던 PTFE (polytetrafluoroethylene) 인조 혈관을 재수술시 절 제하여 꽝학 현미경 및 전자 현미경으로 관찰하였다. 체폐 동맥 단락술의 종류는 Blalock-Taussig형 10 례. Waterstone-Cooley형 1례, Pott 형 1례등이었다. 사용된 PTFE 인조 혈관의 크기는 5mm가 10개, 4mm가 1개, 6mm가 1개였다 이들의 평균 사용 시간은 31개월(12개월에서 55개월)이었다. 10개월에서 20개월사이의 PTFE 인조 혈관은 틈새에 매우 많은 혈소판이 끼어 있었고 내막 비후가 관찰되었다. 40 개월이상 기능을 하는 PTFE 인조 혈관에서는 혈관 내피 세포가 광학 및 전자 현미경으로 관찰되었다. 막힌 PTFE 인조 혈관의 내면은 매우 심한 내막 비후와 혈전으로 차 있었다. 이와 같은 우리의 경험을 토대로 PTFE인조 혈관과 자신의 혈관이 연결되는 부위에 결체조직이 잘붙어 혈관내피세포가 덮을수 있게 된다면 혈소판의 응집을 막아 오랫동안 기능을 유지할 수 있을 것으로 생각된다.

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패혈성 폐가 유도된 신생자돈에서 외인성 Nitric Oxide 흡입의 혈역학, 가스교환 및 폐 염증에 대한 효과 (Effect of Inhaled Nitric Oxide on Hemodynamics, Gas Exchange and Pulmonary Inflammation in Newborn Piglets with Escherichia coli Induced Septic Lungs)

  • 장윤실;고선영;박원순
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제46권8호
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    • pp.777-783
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    • 2003
  • 목 적 : E. coli 패혈성 폐가 유도된 신생자돈에서 Nitric oxide(NO) 가스 흡입요법이 혈역학, 가스교환 및 폐 염증 소견에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 방 법 : 23마리의 신생자돈에서 도관 삽입과 기도 삽관을 시행하여 기계적 가스 인공환기를 시키면서 CON군(n=6)은 생리적 식염수 5 mL, PCON(n=9) 및 PNO(n=8) 군은 Escherichia coli strain $69{\times}10^9cfu$(10 mL)를 투여한 후 time-cycled pressure-limited 인공환기기로 PIP 30 $cmH_2O$, 호흡수 분당 30회, $FiO_2$ 1.0, PEEP 4 $cmH_2O$의 설정에서 6시간 동안 유지하였다. PNO군에서는 NO 10 ppm을 E. coli 투여 후부터 실험 종료 시까지 기도 내로 투여하였다. 모든 신생자돈에서 가스교환, 혈역학, 폐기능 지수들을 1시간 간격으로 측정하였고 실험 종료후 폐 조직을 얻어 염증반응 정도 지표인 myeloperoxidase 활성을 측정하였다. 결 과 : E. coli가 기도 내로 투여된 PCON 및 PNO군 모두에서 실험 종료시 E. coli 패혈증이 발생하였다. PCON군에서는 시간에 따라 진행되는 폐동맥 고혈압, 저산소혈증, 고탄산혈증, 및 폐 내 단락과 폐 내 사강의 비율의 증가를 보였고 대조군에서는 실험 종료시까지 의미 있는 변화를 보이지 않았다. NO가 투여된 PNO군에서 폐동맥 고혈압이 감소되지 않았으나 폐 내 단락의 의미 있는 개선과 폐 내 사강 비율 증가의 일부 감소에 기인한 저산소혈증 진행의 완화가 관찰되었다. 폐 염증정도의 지표인 폐조직의 myeloperoxidase 활성도는 PCON군에서 CON군에 비해 의미 있게 증가되었으며 이는 PNO군에서 의미 있게 완화되었다. 결 론 : E. coli 패혈성 폐가 유도된 신생자돈에서 NO 가스 흡입요법은 폐 내 단락 개선을 통해 산소화를 향상시켰으며 또한 폐 염증 소견을 완화시켰다.

설암에서 신부가화학요법후 미세혈관밀도에 대한 종양관련 대식세포의 역할 (THE ROLE OF TUMOR-ASSOCIATED MACROPHAGES ON MICROVESSEL DENSITY AFTER NEOADJUVANT CHEMOTHERAPY IN TONGUE CANCER)

  • 박봉욱;정인교;김종렬;김욱규;박봉수;김규천;변준호
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제32권3호
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    • pp.209-215
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    • 2006
  • Preoperative neoadjuvant chemotherapy using cisplatin and 5-FU is generally given in oral and maxillofacial cancer. At tissue level both inflammation and fibrosis occur after chemotherapy. The cellular changes mimic those of a granulating wound, with activated macrophages and fibroblasts replacing the malignant cells as they are erradicated. Stromal cells, together with extracellular matrix components, provide the microenvironment that is pivotal for tumor cell growth, invasion, and metastatic progression. Vascular endothelial growth factor(VEGF), an important regulator of angiogenesis in cancer, induces mitogenesis of vascular endothelial cells, and vascular permeabilization and microvessel formation in a tumor are associated with tumor nutrition and oxygenation. Also, they are associated with chemotherapeutic drug delivery. Oxygen delivery to tumor appears to rely on a network of microvessels, On the other hand, the tumor microvessel is clearly an important factor in chemotherapeutic drug delivery to cancer cells, and the efficacy of drug delivery can be high in richly vascularized tumors. So, this study was conducted to evaluate the effect of neoadjuvant chemotherapy on microvessel density from 11 patients with tongue cancers. Our results showed that neoadjuvant chemotherapy was seemed to decrease VEGF expression in tumor cells, however, it did not significantly alter VEGF expression in tumor-associated macrophages. Also, Neoadjuvant chemotherapy had little effect on the microvessel density using CD34, and tumor-associated macrophage level using CD68. Thus, tumorassociated macrophages seem to be the key factor associated with the maintenance of microvessel density after neoadjuvant chemotherapy in tongue cancer.

흰쥐의 출혈성 쇼크에서 관류와 젖산 농도 비를 이용한 새로운 생존 예측 지표 개발 (A New Shock Index for Predicting Survival of Rats with Hemorrhagic Shock Using Perfusion and Lactate Concentration Ratio)

  • 최재림;남기창;권민경;장경환;김덕원
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권4호
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    • pp.1-9
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    • 2011
  • 쇼크(shock)란 조직에 필요한 산소 요구량과 공급 간의 불균형에 의해 유발되는 임상증후군을 말한다. 환자의 치료효과와 생존율 향상을 위해서 쇼크의 조기 진단은 매우 중요하다. 그러나 현재 쇼크 진단에 사용되는 맥박, 혈압 등 생체 징후의 경우 출혈 정도를 제대로 반영하지 못하여 환자에 대한 처치가 늦어질 수 있다. 따라서 쇼크의 조기 진단을 위한 많은 연구들이 진행되어 왔으며, 조직의 저산소증, 대사성 산증을 반영해주는 지표인 젖산 농도와 관류 측정의 유용성이 입증된 바 있다. 본 연구에서는 흰쥐를 대상으로 정량적 출혈을 유도한 후, 젖산 농도 측정과 laser Doppler flowmeter를 통해 관류를 측정하였으며, 지혈 후 젖산 농도/관류의 비(ratio)를 생존 예측을 위한 새로운 지표로써 제안하였다. 새로 제안된 지표를 통한 생존예측을 ROC 커브 방법에 적용한 결과, 민감도 90.0%, 특이도 96.7%, 정확도 94.0%를 보였으며, 생존군과 사망군 간 새로운 지표의 유의한 차이도 가장 조기에 보여주었다. 향후 임상 적용 연구를 통해 새롭게 제안한 지표의 임상 적용이 가능하다면, 쇼크 환자를 조기 진단하고 치료효과를 높일 수 있을 것으로 생각된다.

헌혈이 헌혈자의 혈유변학적 지표에 미치는 영향 (Effect of Blood Donation on the Donor's Hemorheological Properties)

  • 이병권
    • 대한수혈학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.229-239
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    • 2018
  • 순환계는 혈액의 흐름이 원활하게 되도록 그 해부학적 구조와 혈류의 물리학적 특성이 연결되어있다. 혈액의 흐름에 영향을 주는 혈액의 물리학적 특성을 혈유변학적 인자(Hemorheologic factors)라 하며, 혈액의 점도(blood viscosity) 및 적혈구 응집도(erythrocyte aggregation)와 같은 혈유변학적 특성은 헤마토크리트(hematocrit; Hct)와 밀접한 관계를 가진다. 헤마토크리트가 높을수록 혈액 점도가 증가하고 적혈구 응집도는 증가하며 순환을 저해하고 조직에 산소 전달 능력을 방해한다. 혈청 페리틴은 과도하게 있을 경우 산화유리기(oxygen free radial)를 통하여 혈관 내피세포(vascular endothelial cell)와 혈구 세포(blood cell)에 산화 손상을 유발하여 심혈관계 손상을 유발한다. 이러한 기전을 근거로 사혈 혹은 헌혈을 심혈관계 질환의 예방 및 치료에 응용하려는 시도가 오랫동안 있었다. 사혈은 의학에 있어 오랜 역사를 가지면서 특히 한방의 치료적 개념으로 최근까지도 사용되고 있으나 그 과학적 근거가 불충분하고 아직까지 논란의 여지도 있어 근거 중심의 의학을 근간으로 하는 의학에서는 도외시되어왔다. 하지만 혈액량이 증가하면 혈유변학적 인자들(hemorheological factors) 역시 악화되면서 대 순환에서 동맥경화의 발생 및 진행에 영향을 주고, 모세순환(microcirculation)을 악화시키는 것으로 알려져 있으며 심뇌혈관 사건에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다. 정기적인 헌혈자(regular blood donors)에게 혈유변학적 인자들을 저명하게 호전시키고 과도한 철분의 함량을 줄여서 산화유리기에 의한 혈구 및 내피세포의 산화 손상을 줄임으로써, 순환계내에서 혈액순환을 촉진시킬 수 있다는 증거들이 보고되고 있다. 헌혈의 효과가 심혈관계 질환에 이익이 된다는 확고한 장기적 코호트 연구결과가 도출된다면 절대적으로 헌혈 혈액량이 부족한 현실과 심혈관계 질환의 예후를 호전시킬 수 있다는 측면에서 중요한 역할을 할 수 있다고 생각된다.

혈중 산소 포화도의 정확한 공간 매핑을 위한 다중 파장 LED 단일소자를 활용한 이미징 시스템 설계 (A Simple Design of an Imaging System for Accurate Spatial Mapping of Blood Oxygen Saturation Using a Single Element of Multi-wavelength LED)

  • 김준환;유기연;송예은;유찬영;장윤채;무하마드 리아즈;케이 뜨웨 툰;아메드 알리;최승호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.450-464
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    • 2023
  • Pulse oximetry, a non-invasive technique for evaluating blood oxygen saturation, conventionally depends on isolated measurements, rendering it vulnerable to factors like illumination profile, spatial blood flow fluctuations, and skin pigmentation. Previous efforts to address these issues through imaging systems often employed red and near-infrared illuminations with distinct profiles, leading to inconsistent ratios of transmitted light and the potential for errors in calculating spatial oxygen saturation distributions. While an integrating sphere was recently utilized as an illumination source to achieve uniform red and near-infrared illumination profiles on the sample surface, its bulkiness presented practical challenges. In this work, we have enhanced the pulse oximetry imaging system by transitioning illumination from an integrating sphere to a multi-wavelength LED configuration. This adjustment ensures simultaneous emission of red and near-infrared light from the same position, creating a homogeneous illumination profile on the sample surface. This approach guarantees consistent patterns of red and near-infrared illuminations that are spatially uniform. The sustained ratio between transmitted red and near-infrared light across space enables precise calculation of the spatial distribution of oxygen saturation, making our pulse oximetry imaging system more compact and portable without compromising accuracy. Our work significantly contributes to obtaining spatial information on blood oxygen saturation, providing valuable insights into tissue oxygenation in peripheral regions.

갑상선 호르몬이 잡견 폐장의 허혈-재관류 손상에 미치는 영향 (Effect of Thyroid Hormone on the Ischemia-Reperfusion Injury in the Canine Lung)

  • 김영태;성숙환
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제32권7호
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    • pp.637-647
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    • 1999
  • 배경: 여러 장기의 생체 내 혹은 생체 외 실험에서 삼요드티로닌(triiodothyronine; T3)이 장기의 허혈-재관류 손상을 줄이는 효과가 있을 것으로 보고되고 있다. 이 연구에서는 삼요드티로닌을 투여하여 폐장 이식 초기 에 이식 실패의 가장 중요한 원인인 폐장 허혈-재관류 손상을 줄일 수 있을 것으로 가정하고 폐 허혈-재관류 손상을 평가할 수 있는 동물 실험 모델을 통하여 이를 증명하고자 하였다. 대상 및 방법: 체중 15~20 kg의 잡견 16마리를 무작위로 두 군으로 나눈 뒤, 대조군인 A군에는 식염 수를 정맥 주사하고 실험군인 B군에는 일측 폐 허혈 유발 전에 삼요드티로닌 $3.6\mu$g/kg을 정맥 주사하였으며 주사량 (ml)은 두 군에서 같게 하였다. 좌측 폐문부를 차단하여 좌측 폐 허혈을 100분간 유발시킨 후 재관류시켰고, 재관류 후 4시간 동안 우측 폐문부를 간헐적으로 차단하면서 좌측 폐의 가스 교환능, 혈역학적 변수, 호흡 역학적 변수를 측정하였다. 실 험 종료 후 폐 조직 일부를 생검하여 폐 조직 수분 함량, 지방 산화물(malonedialdehide; MDA)과 조직 내 ATP양을 측정하고, 광학 현미경 소견을 관찰하였다. 결과: 동맥혈 산소 분압은 두 군에서 모두 재관류 30분에 감소하였다가 서서히 회복하는 양상을 보였으며 재관류 30분에 A군은 $125\pm34$ mmHg, B군은 $252\pm44$ mmHg, 실험을 종료한 4시간에 A군은 $178\pm42$ mmHg, B군은 $330\pm37$ mmHg으로 전 과정을 통해 실험군인 B군에서 내내 높았다(p<0.05). 동맥혈 이산화탄소 분압, 폐혈관 저항, 기관내압 및 폐 탄성도 등 호흡 역학적 변수, 그리고 폐 조직 수분 함량은 두 군간에 차이가 없었다. 조직 내 MDA양은 A군$(0.53\pm0.05mu$M)에 비해 B군$(0.40\pm0.04\mu$M)에서 낮았다 (p<0.05). ATP양은 A군에서$0.48\pm0.07\mu$M/g, B군에서 $0.69\pm0.07\mu$M/g으로 B군에서 높았다(p<0.05). 폐 생검 조직의 광학 현미경 소견은 혈관 주위 호중구 침윤, 모세 혈관 출혈과 간질 내 울혈 등이 관찰되었고 두 군간의 차이는 없었다. 결론: 이상의 결과에서 삼요드티로닌이 폐장의 허혈-재관류 손상 후 산소 교환능을 개선시키고, 조직 내 지방 산화물의 생성을 줄이며 조직 ATP를 증가시킴으로써 이식폐 보존에 유용하게 이용될 수 있음을 입증하였다.

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