한국형 이동식 심폐소생기 개발 보고 I. 실험견을 이용한 개흉식과 폐쇄식 심폐소생술 비교

김형묵,이인성,백만종,선경,김광택,김연수,김맹호,이혜원,이규백,김학제,Kim, Hyoung-Mook,Lee, In-Sung,Baek, Man-Jong,Sun, Kyung,Kim, Kwang-Taik,Kim, Yeon-Soo,Kim, Maeng-Ho,Lee, Hye-Won,Lee, Kyu-Back,Kim, Hark-Jei 대한흉부심장혈관외과학회 1998 Journal of Chest Surgery (J Chest Surg) Vol.31 No.9

배경: 고려대학교 흉부외과학교실에서는 심폐소생술에서 인공심 사용이 기존의 표준 심폐소생술에 비해 나은 결과를 보인다는 점에 착안하여 한국형 이동식 심폐소생기를 개발하고자 하였다. 1997년 1월부터 8월까지 한국형 이동식 심폐소생기 개발의 전단계로 심폐정지 모델 결정 및 표준 폐쇄식/ 개흉식 심폐소생술의 비교와 관찰지표 설정을 위한 준비실험을 실시하였다. 대상 및 방법: 실험은 한국산 잡견 9마리(28-35kg)를 대상으로 폐쇄식 심폐소생술군 4마리와 개흉식 심폐소생술군 5마리로 나누어, 4분 간의 심정지 및 15분간의 일차 심폐소생술(basic life support; BLS)과 30분간의 이차 심폐소생술(advanced life support; ALS)을 실시하였다. 심장압박은 폐쇄식군의 경우 흉부에 압박을 가하였고 개흉식군에서는 직접 심장을 맛사지하였다. 소생술기간에 양군 모두 동일한 조건의 폐환기 상태를 유지하였으며, 자발성 순환회복은 이차심폐소생술 기간 초기부터 재세동과 에피네프린 및 탄산수소 나트륨을 투여하여 유도하였다. 결과: 심폐소생술 기간안에 평균 체동맥압은 BLS 동안 폐쇄식군이 33$\pm$11 mmHg인데 비해 개흉식군은 45$\pm$15 mmHg로 높게 유지되었으며, ALS 동안에도 폐쇄식군 44$\pm$15 mmHg에 비해 개흉식군이 83$\pm$36 mmHg로 높게 유지 되었으나 통계상의 유의성은 없었다. 한편 평균 폐동맥압은 BLS 동안 폐쇄식군에서 32$\pm$10 mmHg로 평균 체동 맥압과 비슷한 정도로 증가하였으나 개흉식군은 22$\pm$4 mmHg로 평균 체동맥압의 약 50%정도까지만 증가하였고, ALS 동안에도 폐쇄식군은 32$\pm$15 mmHg로 개흉식군의 24$\pm$10 mmHg보다 높게 유지되었으나 통계처리상 유의성 은 없었다. 자발성 순환회복(restoration of spontaneous circulation; ROSC) 및 심폐소생 성공 여부에서 폐 쇄식군은 4마리 모두 사망하였으나 개흉식군은 5마리중 4마리가 생존하였고 생존기간은 384$\pm$705시간이였다 (p<.05). 결론: 본 연구 결과 개흉식 심폐소생술은 폐쇄식 소생술에 비해 비록 통계학상의 차이는 없었으나 소생술 기간 동안 비교해서 안정된 혈역학 상태를 유지하여서 자발성 순환회복 및 장단기 생존율을 향상시킬 수 있었다고 판단된다. Background: Effective cardiopulmonary resuscitation (CPR) should provide acceptable hemodynamics for the vital organs during cardiac arrest and early restoration of spontaneous circulation that guarantees long-term, neurologically intact survival. CPR using heart-lung bypass has been suggested as an option for that use. This study was designed to determine the effectiveness of standard CPR techniques, closed-vs. open-chest CPR, which could be used in the future study verifying the role of heart-lung bypass CPR. Material and Method: By using adult mongrel dogs, closed-chest CPR (CCCPR, n=4) and open-chest CPR (OCCPR, n=5) were compared with respects to hemodynamics, restoration of spontaneous circulation(ROSC), and survival. Ventricular fibrillation-cardiac arrest (VF-CA) was induced by electrical shock in all animals. After 4 minutes of cardiac arrest, basic life support (BLS) was applied for 15 minutes and followed by advanced life support (ALS). ALS was maintained until achi ving ROSC but not longer than 30 minutes regardless of the recovery. Resuscitation procedures in either group were standardized by adopting the protocol of American Heart Association. Result: Prearrest baseline hemodynamic data was not different between two groups. During resuscitation, substantially higher systolic pressure was maintained in OCCPR group than in CCCPR group (45$\pm$15 vs. 33$\pm$11 mmHg during BLS, 83$\pm$36 vs. 44$\pm$15 mmHg during ALS; p=NS). Mean pulmonary arterial pressure went up to the level of mean systemic arterial pressures in CCCPR group and to half of that in OCCPR group, and had kept higher in CCCPR group throughout CPR (32$\pm$10 vs. 22$\pm$4 mmHg during BLS and 32$\pm$15 vs. 24$\pm$10 mmHg during ALS; p=NS). ROSC was obtained in 4 of 5 dogs receiving open-chest CPR and 2 of 4 closed-chest CPR. Prolonged survival was noted in all dogs in OCCPR group (6 to 1440 hours) but not in CCPR group (p<.05). Conclusion: These findings indicate that open-chest CPR can be more effective t maintain hemodynamics during cardiac arrest and to obtain restoration of spontaneous circulation and survival. Further experiment will be designed to compare heart-lung bypass CPR with open-chest CPR.

한국형 이동식 심폐소생기 개발 보고 II. 응급소생술을 위한 이동식 심폐소생기의 동물 실험 연구

김형묵,이인성,백만종,선경,김광택,이혜원,이규백,장준근,김종원,김학제,Kim, Hyoung-Mook,Lee, In-Sung,Baek, Man-Jong,Sun, Kyung,Kim, Kwang-Taik,Lee, Hye-Won,Lee, Kyu-Back,Chang, Jun-Kuen,Kim, Chong-Won,Kim, Hark-Jei 대한흉부심장혈관외과학회 1998 Journal of Chest Surgery (J Chest Surg) Vol.31 No.12

배경:이동식 인공심폐기는 심정지 기간 동안 안정한 혈역학 상태를 유지하여 생존율을 향상시킬 수 있기 때문에 강력하고 효과적인 심폐소생법의 하나로 그의 사용이 증가하고 있다. 본 연구진은 초기모델의 한국형 이동식 심폐소생기를 이용한 심폐소생술과 기존의 개흉식 심폐소생술을 비교하여 혈역학 유지와 소생 여부 및 신체장기들에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 한국산 잡견 8마리(30∼51kg)를 대상으로 개흉식 심폐소생술군과 심폐소생기를 이용한 심폐소생술군으로 각각 4마리 씩 나누었다. 4분 간의 심실세동형 심정지 기간이 지난 후 15분 간의 기본 심폐소생술(basic life support; BLS)을 실시하고 30분 간의 고급 심폐소생술(advanced life support; ALS)을 실시하여 자발순환회복, 혈역학 상태, 혈구성분에 미치는 효과, 혈액 가스 검사, 생화학 검사 및 생존율 등을 알아보았다. 심장압박과 폐환기는 두 군 모두 동일한 조건으로 유지하였으며, 고급 심폐소생술 시작과 동시에 제세동을 하고 에피네프린 및 탄산수소나트륨을 투여하여 자발순환회복을 유도하였다. 측정한 관찰값은 심정지전 관찰값으로부터의 변화율(%)로 환산하여 평균±표준편차로 표시하였다. 결과: 고급 심폐소생술 초기에 평균 체동맥압은 심폐소생기군에서 개흉식 심폐소생술군 보다 높게 유지되었고 (90±19% vs. 71±32%, p<.05), 평균 폐동맥압은 심폐소생기군이 개흉식 심폐소생술군 보다 낮게 유지되었다 (105±24% vs. 146±6%, p<.05). 자발순환회복은 모든 실험견에서 나타났다. 자발순환회복 후 심폐소생기군에서 혈중 헤마토크리트치, 적혈구와 혈소판 수가 유의하게 감소하였고 혈중 유리헤모글로빈치는 유의하게 증가하였다(p<.05). 혈액가스검사와 lactate 및 CK-MB치는 두 군간에 차이가 없었다. 실험 후 조기사망은 심폐소생기군에서 2마리, 개흉식 심폐소생술군에서 3마리에서 있었다(생존기간 228±153 vs. 31±36 시간, p=ns). 나머지는 모두 장기 생존율을 보였다. 결론: 본 연구결과 이동식 심폐소생기를 이용한 심폐소생술은 심정지 기간 동안 안정한 혈역학 상태를 유지하여 자발순환회복 및 장단기 생존율을 향상시킬 수 있다. 추후 이동식 심폐소생기 개선과 임상적용을 위해 초기모델을 수정 보완하는 실험연구가 더 필요하리라 본다. Background: Portable cardiopulmonary bypass(CPB) technique has been used increasingly as a potent and effective option for emergency cardiopulmonary resuscitation(CPR) because it can maintain more stable hemodynamics and provide better survival than conventional CPR techniques. This study was designed to develop a prototype of Korean portable CPB system and, by applying it to CPR, to discriminate whether it would be superior to standard open-chest CPR. Material and Method: By using adult mongrel dogs, open-chest CPR(OCPR group, n=4) and portable-CPB CPR(CPB group, n=4) were compared with respects to restoration of spontaneous circulation(ROSC), hemodynamics, effects on blood cells, blood gas patterns, biochemical markers, and survivals. Ventricular fibrillation-cardiac arrest(VF-CA) of arrest(VF-CA) of 4 minutes followed by basic life support(BLS) of 15 minutes was applied in either group, which was standardized by the protocol of American Heart Association. Then, advanced life support(ALS) was applied to either group under the support of internal cardiac massage or CPB. ALS was maintained until ROSC was achieved but not longer than 30 minutes regardless of the presence of ROSC. All of the measured values were expressed as means±SD percent change from baseline. Result: During the early ALS, higher mean arterial pressure was maintained in CPB group than in OCPR group(90±19 vs. 71±32 %; p<.05) and lower mean pulmonary arterial pressure was also maintained in CPB group than in OCPR group(105±24 vs. 146±6%; p<.05). ROSC was achieved in all dogs. Post-ROSC levels of hematocrit, RBC, and platelet were decreased and plasma free hemoglobin was increased significantly in CPB group compared to OCPR group(p<.05). Changes in blood gas patterns, lactate, and CK-MB levels were not different between groups. Early mortality was seen in 3 dogs in OCPR group(survival time 31±36 hours) and 2 in CPB group(228±153 hours, p=ns). The remainders in both groups showed prolonged survival. Conclusion: These findings indicate that portable CPB can be effective to maintain stable hemodynamics during cardiac arrest, to achieve ROSC and to prolong survival. Further study is needed to refine the portable CPB system and to meet clinical challenges.

유리섬유 강화플라스틱 복합관의 구조적 특성

연규석(Yeon, Kyu Seok),김남길(Jin NanJi),조규우(Jo Kyu Woo),김동준(Kim, Dong Jun),최종윤(Choi Jong Yun),백종만(Back Jong Man) 한국콘크리트학회 2003 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2003 No.5