피크 원리
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1. 개요
피크 원리는 조직의 물질 흡수 또는 방출량이 혈류량과 동맥-정맥 농도 차이의 곱과 같다는 원리를 기반으로 한다. 심박출량 측정에 주로 사용되며, 산소 소비량과 동정맥혈 산소 차이를 통해 심박출량을 계산한다. 심박출량은 산소 소비량을 동정맥혈 산소 차이로 나눈 값으로 계산하며, 가스 농도 측정의 어려움으로 인해 산소 소비량에 대한 가정된 값을 사용하여 심박출량을 근사적으로 계산하기도 한다. 피크 원리는 신장 혈류를 계산하는 데에도 활용될 수 있으며, 파라아미노히푸레이트와 같은 지표를 사용한다.
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| 피크 원리 | |
|---|---|
| 측정 방법 | |
| 정의 | 심박출량 결정을 위한 방법. 환자의 폐로의 혈액 흐름을 측정하기 위해 처음 기술됨. |
| 원리 | 특정 물질에 대한 조직의 혈액량은 조직에 들어가는 물질의 양과 조직에서 나오는 물질의 양의 차이와 같음. |
| 적용 | 심박출량, 신장 혈류량, 뇌 혈류량 측정 등에 적용 가능. |
| 계산 | |
| 기본 방정식 | Q = VO2 / (AVDO2 차이) |
| Q | 심박출량 (분당 혈액 리터) |
| VO2 | 산소 소비량 (분당 산소 리터) |
| AVDO2 차이 | 폐정맥과 폐동맥의 산소 함량 차이 |
| 직접적인 피크 원리 | 혈액에 지시 물질 (예: 염료 또는 열)을 주입 혈액에 들어간 지시 물질의 양과 혈액에서 제거된 지시 물질의 양을 측정 심박출량 계산 |
| 간접적인 피크 원리 | 혈액에 지시 물질을 주입하지 않고 심박출량 계산 폐를 지시 물질로 사용 산소 섭취량을 심박출량 계산에 사용 |
2. 피크 원리의 기본 원리
피크 원리는 조직에 의한 물질 흡수 또는 방출량이 혈류량과 동맥-정맥 농도 차이의 곱과 같다는 것을 전제로 한다. 심박출량 측정에서 가장 일반적으로 측정되는 물질은 혈액의 산소 함량으로, 동정맥혈 산소 차이를 통해 폐 시스템을 통과하는 유량을 계산할 수 있다.
심박출량은 다음과 같이 계산할 수 있다.
:
혈액의 산소 함량은 다음과 같이 계산된다.
:
2. 1. 심장 박출량 측정
2. 1. 1. 공식 유도
피크의 원래 방법에서는 다음 변수가 측정된다.[3]- V̇O2, 분당 순수 기체 산소의 mL 단위 산소 소비량. 이는 CO2 흡수기가 통합된 폐쇄형 재호흡 회로 내의 폐활량계(spirometer)를 사용하여 측정할 수 있다.
- ''Ca'', 폐정맥에서 채취한 혈액의 산소 함량(동맥혈)
- ''Cv'', 정맥 삽입관에서 나온 혈액의 산소 함량
이런 변수들로부터 우리는 다음을 알 수 있다:
V̇O2 = (CO × Ca) - (CO × Cv)
여기서
- ''CO'' = 심장박출량(Cardiac Output)
- ''Ca'' = 동맥혈의 산소 함유량(Oxygen content of arterial blood)
- ''Cv'' = 혼합된 정맥혈에서 산소 함유량(Oxygen content of mixed venous blood)
이것으로부터 우리는 다음과 같이 말할 수 있고
CO = V̇O2 / (Ca - Cv)
따라서 심장박출량을 계산할 수 있다.
(''Ca'' – ''Cv'')가 동정맥혈 산소 차이(arteriovenous oxygen difference)라고 불린다는 사실도 주의하라.
2. 1. 2. 가정된 피크 측정
실제로 이 방법은 가스 농도를 수집하고 분석하는 데 어려움이 있어 거의 사용되지 않는다. 그러나 산소 소비량에 대한 가정된 값을 사용하면 번거롭고 시간이 많이 걸리는 산소 소비량 측정 없이도 심박출량을 근접하게 근사화할 수 있다. 이는 가정된 피크 계산이라고도 한다.휴식 중 O2 소비량에 대해 일반적으로 사용되는 값은 신체 표면적 제곱미터당 분당 125 mL O2이다.
3. 피크 원리의 응용
3. 1. 신장 생리학
피크 원리는 신장 생리학에서 신장 혈류를 계산하는 데에도 사용될 수 있다.[4]이러한 맥락에서 측정되는 것은 산소가 아니라 파라아미노히푸레이트와 같은 지표이다.
4. 피크 원리의 한계
5. 한국에서의 활용
참조
[1]
의학용어
대한의협 의학용어 사전
https://www.kmle.co.[...]
[2]
저널
Ueber die Messung dea Blutquantums in den Herzventrikela.
https://hdl.handle.n[...]
1870-07-09
[3]
서적
Essentials of Human Physiology
[4]
서적
Essentials of Human Physiology
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