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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 신태민
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 연세대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
이 논문의 연구 히스토리 (11)
2022
가정에서 고압환경을 조성할 수 있는 고압산소챔버 임베디드 시스템 개발
남상훈
,
정수빈
,
안혜성
외 3명
대한전자공학회 학술대회
2022.11
학술대회자료
다양한 고압환경을 조성할 수 있는 동물실험용 고압산소챔버 임베디드 시스템 개발
남상훈
,
최여은
,
안혜성
외 2명
한국통신학회 학술대회논문집
2022.06
학술대회자료
응급환자를 위해 이동 중에도 치료가 가능한 앰뷸런스형 사각 고압산소치료 임베디드 시스템 개발
남상훈
,
최여은
,
정수빈
외 2명
한국정밀공학회 학술발표대회 논문집
2022.05
학술대회자료
이동 중 고압산소치료가 가능한 앰뷸런스형 사각 고압산소치료 임베디드 시스템 개발
남상훈
,
최여은
,
안혜성
외 2명
한국통신학회 학술대회논문집
2022.02
학술대회자료
2021
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동물실험용 고압산소챔버 임베디드 시스템 개발
본 논문은 인체에서 측정하기 어려운 생물학적 변화를 확인할 수 있으며 기존의 제한적인 고압환경을 개선하고자 다양한 고압환경을 조성할 수 있는 동물실험용 고압산소챔버 임베디드 시스템을 개발하였다.
고압산소치료란 기존의 대기압(1기압)과 달리 2.4 ~ 2.8기압, 많게는 5기압 환경에서 환자에게 100% 산소를 흡입하게 하는 치료법이다. 고압 환경에서의 100% 산소흡입은 기존의 산소보다 많은 산소가 혈액에 녹아들어 조직과 장기로 운반하는 치료방법으로
높아진 산소 분압으로 인해 헤모글로빈이 완전히 없어진 상태에서도 기초대사기능을 지속적으로 유지시킬 수 있는 충분한 산소를 공급하게 되면서 치료효과가 나타나게 된다. 그러나 현재 고압산소챔버를 이용한 실험은 다 인용이나 1인용 챔버를 통해 이뤄지고 있으며, 소형으로 제작하여 실험하더라도 산소와 질소만을 통한 실험이 이뤄지고 있어서 다양한 기체와 압력을 사용한 실험은 제한적이다.
따라서 본 연구에서는 MFC를 통해 산소, 질소, 이산화탄소, 일반대기를 일정 비로 혼합하여 사용한다. 운용자는 전면부에 부착된 LCD를 통해 챔버의 모든 밸브를 조종할 수 있으며, 챔버 내부의 압력, 산소농도, 이산화탄소농도, 온도, 습도, 유량을 실시간 모니터링할 수 있다. 치료프로토콜 또한 직접 제작할 수 있으며, 총 5구간으로 제작할 수 있고 구간별 시간과 압력을 입력할 수 있다. 이를 통해 일정비로 저장된 혼합가스와 운용자가 제작한 치료프로토콜을 기반으로 다양한 고압환경을 조성할 수 있는 동물실험용 고압산소챔버 임베디드 시스템을 개발하였다.
개발된 시스템의 성능평가를 위해 비교대상으로 동물실험용 고압산소챔버가 없어 병원에서 사용되는 의료용 고압산소챔버와 비교실험을 진행하였으며, 치료효과 실험을 위해 동물실험을 진행하였다. 동물 실험의 경우 총 3가지 실험으로 일반 쥐(mouse) 창상실험, 당뇨 쥐(mouse) 대사실험, 급성일산화탄소 중독 쥐(Rat) 회복실험을 했다.
성능평가의 경우 의료용 고압산소챔버의 규격 내에서 제작되었으며, Step-Function을 통해 자동제어테스트를 진행하여 안전성을 입증하였다. 동물실험의 경우 각 case 별 특징적인 치료효과를 나타내었다.
따라서 본 연구에는 고압산소치료의 기전규명 및 부작용 확인, 최적의 조건 확립을 찾기 위한 다양한 실험환경을 조성하는 동물실험용 고압산소챔버를 개발하였으며 동물실험을 통해 효율성을 입증하였다. 고압산소치료분야에서 본 연구에서 개발한 시스템을 적용하여 고압산소치료의 효과에 대한 기전 규명, 부작용, 최적의 조건 확립을 찾는 것에 도움이 될 것으로 기대된다.
본 논문은 인체에서 측정하기 어려운 생물학적 변화를 확인할 수 있으며 기존의 제한적인 고압환경을 개선하고자 다양한 고압환경을 조성할 수 있는 동물실험용 고압산소챔버 임베디드 시스템을 개발하였다.
고압산소치료란 기존의 대기압(1기압)과 달리 2.4 ~ 2.8기압, 많게는 5기압 환경에서 환자에게 100% 산소를 흡입하게 하는 치료법이다. 고압 환경에서의 100% 산소흡입은 기존의 산소보다 많은 산소가 혈액에 녹아들어 조직과 장기로 운반하는 치료방법으로
높아진 산소 분압으로 인해 헤모글로빈이 완전히 없어진 상태에서도 기초대사기능을 지속적으로 유지시킬 수 있는 충분한 산소를 공급하게 되면서 치료효과가 나타나게 된다. 그러나 현재 고압산소챔버를 이용한 실험은 다 인용이나 1인용 챔버를 통해 이뤄지고 있으며, 소형으로 제작하여 실험하더라도 산소와 질소만을 통한 실험이 이뤄지고 있어서 다양한 기체와 압력을 사용한 실험은 제한적이다.
따라서 본 연구에서는 MFC를 통해 산소, 질소, 이산화탄소, 일반대기를 일정 비로 혼합하여 사용한다. 운용자는 전면부에 부착된 LCD를 통해 챔버의 모든 밸브를 조종할 수 있으며, 챔버 내부의 압력, 산소농도, 이산화탄소농도, 온도, 습도, 유량을 실시간 모니터링할 수 있다. 치료프로토콜 또한 직접 제작할 수 있으며, 총 5구간으로 제작할 수 있고 구간별 시간과 압력을 입력할 수 있다. 이를 통해 일정비로 저장된 혼합가스와 운용자가 제작한 치료프로토콜을 기반으로 다양한 고압환경을 조성할 수 있는 동물실험용 고압산소챔버 임베디드 시스템을 개발하였다.
개발된 시스템의 성능평가를 위해 비교대상으로 동물실험용 고압산소챔버가 없어 병원에서 사용되는 의료용 고압산소챔버와 비교실험을 진행하였으며, 치료효과 실험을 위해 동물실험을 진행하였다. 동물 실험의 경우 총 3가지 실험으로 일반 쥐(mouse) 창상실험, 당뇨 쥐(mouse) 대사실험, 급성일산화탄소 중독 쥐(Rat) 회복실험을 했다.
성능평가의 경우 의료용 고압산소챔버의 규격 내에서 제작되었으며, Step-Function을 통해 자동제어테스트를 진행하여 안전성을 입증하였다. 동물실험의 경우 각 case 별 특징적인 치료효과를 나타내었다.
따라서 본 연구에는 고압산소치료의 기전규명 및 부작용 확인, 최적의 조건 확립을 찾기 위한 다양한 실험환경을 조성하는 동물실험용 고압산소챔버를 개발하였으며 동물실험을 통해 효율성을 입증하였다. 고압산소치료분야에서 본 연구에서 개발한 시스템을 적용하여 고압산소치료의 효과에 대한 기전 규명, 부작용, 최적의 조건 확립을 찾는 것에 도움이 될 것으로 기대된다.
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