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심근경색 병변에 따른 심실의 전기역학적 특성 분석 원문보기

EDISON SW 활용 경진대회 논문집. 제6회(2017년), 2017 Mar. 24, 2017년, pp.656 - 661  

백동근 (메디컬IT융합공학과, 금오공과대학교) ,  임기무 (메디컬IT융합공학과, 금오공과대학교)

초록
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이 연구의 목적은 심근경색의 발생 위치와 그 부피에 따른 심실의 여러 가지 생리학적인 특성들을 분석하는 데에 있다. 우리는 심근경색의 발생 사례를 총 8가지로 분류하여 각 병변의 발생 위치와 부피를 달리 하였으며 대조군으로 정상 상태의 심장을 두어 기준 값으로부터 각 사례 별로 전체 심장 대비 심근경색 부위가 차지하는 비율, 압력-부피 선도, 1회 박출량(SV), 분당 심박출량(CO), ATP 소모율, 박출 효율(EF), 1주기의 1ATP 당 소모한 일의 양(SW/ATP) 등을 조사하였다. 또한 본 연구는 심근경색의 발생 위치와 부피에 따른 이의 심각성을 나타내고자 했기 때문에, 각 사례 별로 압력-부피 선도, 들의 변화율 및 세포가 괴사한 정도에 따른 수치 변화율을 퍼센트(%)로 표시하여 그 정도를 조사하였다. 심근경색을 가진 심장은 그렇지 않은 심장에 비해서, ATP 소모량이나 EF의 경우 각 사례 마다 상이한 결과를 가지기는 하지만, 대체적으로 더 적은 1주기 일량(SW) 및 1회 박출량(SV) 분포를 보였으며 SW/ATP의 값은 거의 일괄적으로 감소하였음을 확인하였는데, 이는 심실의 효율이 정상 심장에 비해서 떨어졌음을 의미한다. 결과적으로, 본 연구는 심근경색의 생리학적 특징들을 재확인함과 동시에 임상적으로 확인할 수 없는 특징들의 수학적인 분석과 더불어 심근경색의 공간 특징적인 현상들을 밝히고 있다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 이러한 연구들은 임상적인 연구결과에 초점을 맞추고 있으며 대게 심근경색의 발생 후의 현상들에 관한 내용으로 주로 심전도를 이용한다. 따라서 본 연구에서는 심근경색의 발생 그 자체에 초점을 맞추어 심근경색의 전기 역학 생리학적인 특성들이 그 발생 위치와 그 체적에 따라 어떻게 달라지는가를 알아보기 위해 수행되었는데, 컴퓨터 계산 시뮬레이션의 방법을 통해 진행되었다. 이는 Markov model을 이용한 Ten Tusscher의 이론, HodgkinHuxley의 ion model에서부터 Windkessel model에 이르기 까지 이미 수십여 년간 검증되어온 생리학적 모델들과 3차원 모델링을 위한 수학적인 기법들을 사용하여 신뢰성을 확보하였으며 윤리적인 제약을 받지 않아 다양한 조건들을 자유롭게 지정하여 연구의 제약을 비약적으로 감소시키는 성과를 기대할 수 있다.
  • 본 연구는 좌심실에서 심근경색이 발생하는 위치 및 그 정도에 따른 전기 역학적인 특성들을 분석하였다. 심근경색이 일어나 전기 전도가 되지 않으면 역학적인 수축도 일어나지 않는다.
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