• Title/Summary/Keyword: 탄성 혈관

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FSI simulation of pulsatile flow in the blood vessel (혈관내 맥동유동의 FSI 모사)

  • Kim, Yun-Gi;Kim, Kyung-Chun
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.1484-1486
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    • 2008
  • Characteristics of pulsatile flow in 3-dimensional elastic vessel wall should be investigated in order to understand the physiological blood flow in human body. In this study, the modelling of the physiological blood flow in the elastic blood vessel is proposed. Variation of the pressure and the velocity wavefroms are obtained using the FSI method

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생체재료용 Ti-Nb-Ge합금의 초탄성 특성 및 기계적 성질에 미치는 집합조직의 영향

  • Kim, Han-Sol;Kim, Won-Yong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.48.1-48.1
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    • 2009
  • Ti합금은 생체적합성이 우수하여 생체재료로 널리 사용되어 왔으며, 특히 Nitinol로 알려진 Ti-Ni합금은 형상기억특성 및 초탄성특성을 지녀 치열교정용 와이어나 혈관확장용 스텐트 등으로 사용되어 왔다. 최근 Ni과 같은 세포독성 합금원소의 용출가능성이 문제가 되어 Ni을 함유하지 않는 Ti합금이 주목받고 있다. 본 연구에서는 Ti-Nb-Ge 합금의 집합조직과 초탄성 및 기계적 특성의 관계를 고찰함으로써, 사용목적이나 요구특성에 부합되는 가공열처리방법을 도출하고자 하였다. 비소모전극식 진공아크용해장치를 이용하여 Ti-Nb-Ge 합금 버튼을 만들고, 이를 $1000^{\circ}C$에서 30분간 유지 후 얼음물에 급랭처리하였다. 이후 집합조직 제어를 위해 등속압연 및 이속압연의 두가지 방법으로 냉간압연한 후, $850^{\circ}C$에서 30분~2시간까지 열처리하였다. 광학현미경과 투과전자현미경을 이용하여 미세조직을 관찰하고, X-선 회절분석법을 이용하여 집합조직을 분석하였다. 또한 순환식 인장시험을 통해 시편의 초탄성 특성 및 기계적 성질을 평가하였다. 등속압연재는 {001}<110>에서 {111}<110>에 이르는 $\alpha$-fiber가 발달하는 한편, 이속압연재는 {001} 및 {111}가 발달하는 것으로 나타났다. 또한 압연방향으로 <110>이 평행한 집합조직이 발달할수록 초탄성 특성이 높게 나타났다. 이는 응력유기 마르텐사이트 변태 시 $\beta$의 <110>방향이 $\alpha$" <010>방향으로 변할 때 길이가 증가하므로, 시편에 인장방향으로 <110>이 평행한 집합조직이 발달할수록 응력유기 마르텐사이트 변태가 용이해지기 때문인 것으로 사료된다.

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Effects of Heart Rate Variability after Visiting the Gotjawal Forest in Jeju (제주 곶자왈숲 삼림욕 후에 심박동변이에 미친 영향)

  • Sin, Bangsik;Lee, Hyung H.;Lee, Keun Kwang
    • Journal of Naturopathy
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    • v.7 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2018
  • The purpose of this study is to statistically investigate the changes in mean differences of the vascular age types and index, heart beating, vessel elasticity, diastolic reserves contents measured by the fingertip plethysmogram before and after the subjects (49 people) visit the Gotjawal forest for two hours. While there is no significant change in the mean differences of vascular age types and index, heart beating, diastolic reserves contents in the control group before and after the visit, the differences in the test groups gets higher than the control group and shows a significant difference. Moreover, the variance analyses of the mean values of the contents shows a significant change after the visit. There is no significant change in the values of vessel elasticity changes between the groups after the visit, but the change of values is significant in the within group, and it is not significant between group by variance analysis. The differences of the heart beating was insignificant in the within group, but significant between group after the visit. In conclusion this study proves the effects of forest bathing, because the HRV index significantly improved after the bathing. Therefore the b-c-d-e/a ratio may be useful for evaluation of HRV.

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Effects of Elastic Blood Vessel Motions on the Wall Shear Stresses for Pulsatile Flow of a Newtonian Fluid and Blood (뉴턴유체와 혈액의 맥동유동시 탄성혈관의 운동이 벽면전단응력분포에 미치는 영향)

  • Roh, Hyung-Woon;Kim, Jae-Soo;Park, Gil-Moon;Suh, Sang-Ho
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.11b
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    • pp.318-323
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    • 2001
  • Characteristics of the pulsatile flow in a 3-dimensional elastic blood vessel are investigated to understand the blood flow phenomena in the human body arteries. In this study, a model for the elastic blood vessel is proposed. The finite volume prediction is used to analyse the pulsatile flow in the elastic blood vessel. Variations of the pressure, velocity and wall shear stress of the pulsatile flow in the elastic blood vessel are obtained. The magnitudes of the velocity waveforms in the elastic blood vessel model are larger than those in the rigid blood vessel model. The wall shear stresses on the elastic vessel vary with the blood vessel motions. Amplitude indices of the wall shear stress for blood in the elastic blood vessel are $4\sim5$ times larger than those of the Newtonian fluid. As the phase angle increased, point of the phase angle is are moved forward and the wall shear stresses are increased for blood and the Newtonian fluid.

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Fluid-Structure Interaction in the Axisymmetric Abdominal Aortic Aneurysm By Pulsatile Flow (맥동유동에 의한 축대칭 복부대동맥류의 유체-고체 상호작용)

  • 권치호;김영호
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.22 no.1
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    • pp.59-68
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    • 2001
  • 유체-고체 상호작용을 고려하여 다양한 복부대동맥류 모델에 대해서 맥동유동 및 구조를 동시에 해석하였다. 동맥류의 확장부 크기와 혈관벽 두께에 따라서 총 여덟 개의 축대칭 동맥류 모델을 선정하였다. 유한체적법 및 압력기반의 유한차분법을 이용하여 유동을 해석하였으며, 유한요소법을 이용하여 구조해석을 수행하였다. 동맥류의 확장부위가 클수록 최대응력은 최대확장부위와 변곡점에 해당하는 동맥류의 입구 및 출구 부분에 집중되었으며, Von Mises 응력은 최대확장부위 뿐만 아니라 동맥류의 근위부와 원위부($\pm$1D)에서도 현저하게 증가하였다. 또한 더욱 확장된 모델일수록 혈관벽은 직경방향의 변위보다 축방향의 변위가 지배적이었으며, 동맥류 원위부보다 근위부에서 큰 축방향 변위를 나타냈다. 동맥류 입구부의 미약한 와류는 한 주기동안 그 크기와 강도를 더해가며 동맥류 원외부로 이동하였고, 동맥류의 내부 유동은 압력차이가 감소하는 기간동안 더 큰 영향을 받았다. 확장정도가 심할수록 동맥류 내부에 더 크고 강한 와류가 관찰되었다. 압력차이가 최소가 된 직후 동맥류의 근위부와 원위부동맥 벽 근처에서의 역방향 유동이 관찰되었다. 대체로 혈관벽 두께가 감소한 모델과 더욱 확장된 모델일수록 벽전달률은 감소하였다. 혈관벽의 탄성에 의하여 압력차이와 벽전달률 사이에 위상차가 존재함이 확인되었다. 유체-고체의 상호작용을 고려한 연구는 다른 심혈관계를 이해하는데도 매우 유익할 것으로 생각된다.

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A Study on Optimal Shape of Stent by Finite Element Analysis (유한요소 해석을 이용한 스텐트 최적형상 설계)

  • Lee, Tae-Hyun;Yang, Chulho
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.11
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    • pp.1-6
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    • 2017
  • Stents are widely used as the most common method of treating coronary artery disease with implants in the form of a metal mesh. The blood flow is normalized by inserting a stent into the narrowed or clogged areas of the human body. In this study, the mechanical characteristics of a stent are investigated according to the variations of its design parameters by the Taguchi method and finite element analysis. A stent model of the Palmaz-Schatz type was used for the analysis. In the analysis, an elasto-plastic material model was adopted for the stent and a hyper-elastic model was used for the balloon. The main interest of this study is to investigate the effects of the design parameters which reduce the possibility of restenosis by adjusting the recoil amount. A Taguchi orthogonal array was constructed on the model of the stent. The thickness and length and angle of the slot were selected as the design parameters. The amounts of radial recoil and longitudinal recoil were calculated by finite element analysis. The statistical analysis using the Taguchi method showed that optimizing the shape of the stent could reduce the possibility of restenosis. The optimized shape showed improvements of recoil in the radial and longitudinal directions of ~1% and ~0.1%, respectively, compared to the default model.