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출혈 중 돼지 대동맥 혈역학의 닫힌 루프 모델 교정

2026-02-13 07:01
조절되지 않은 출혈은 빠른 생리적 악화로 인해 외상성 사망의 주요 원인으로 남아 있으며, 이러한 악화는 보상기 단계에서 탐지하기가 종종 어렵습니다. 대형 동물 모델은 이러한 역학을 이해하는 데 중요한 통찰을 제공하지만, 많은 자원이 소모되기 때문에 심혈관 반응을 기전적으로 해석할 수 있는 효율적인 계산적 프레임워크가 필요합니다. 본 연구에서는 43두의 마취된 돼지에 10%, 20%, 30%의 전체 혈액량에 해당하는 조절된 출혈을 시행하여 얻은 혈역학적 데이터를 이용해, 닫힌 루프 영차원(0D) 조립 파라미터 모델(LPM)을 개발 및 교정하였습니다. 이 계산 프레임워크는 맞춤형 시간가변 탄성 함수를 적용한 동적 심장 모델, 다중 구획 대동맥, 그리고 말초 혈관침상(혈관침대)을 대표하는 원드케셀 모델을 포함합니다. 30분 출혈 프로토콜 동안 특정 시점에서 모델을 교정하여 대동맥 유량, 장기별 유량, 전신 혈압의 군 평균 실험 파형을 재현하였습니다. 교정된 모델은 모든 출혈 심도에서 실험적 혈역학 대상을 성공적으로 재현하고 파형 형태도 정확히 모사하였습니다. 교정된 파라미터 분석 결과, 출혈 중 혈역학적 적응을 주도하는 특이 생리적 메커니즘이 확인되었습니다. 신장 저항의 우선적 증가(경동맥 저항 대비)는 주요 장기로의 혈류 재분배를, 정맥의 비 긴장 용적의 점진적 동원은 심장 충만을 유지함을 시사합니다. 또한 30% 출혈군에서 심박 전부하 한계 상태로의 현저한 변화를 모델이 포착하였습니다. 본 연구는 급성 실혈에 대한 전신 및 지역적 혈역학 반응 예측이 가능한 생리학적으로 해석 가능한 인실리코(컴퓨터 기반) 프레임워크를 확립하였으며, 외상 치료 및 수액 소생 모델링의 향후 적용을 위한 검증된 기반을 제공합니다.