• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권6호
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• pp.567-573
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• 2000

뇌동맥류는 뇌혈관의 일부가 풍선처럼 부풀어나는 혈관계 질환이며 뇌동맥류의 파열은 사망이나 심각한 후유 장애를 야기한다. 뇌동맥류의 다양한 발생 원인 중 혈관 내부의 혈류의 유동이 중요한 인자로 의심된다. 뇌동맥류의 형성에 미치는 혈류역학적 인자를 규명하기 위해 내경동맥에서 발생한 환자의 내경 동맥류 CT 사진을 이용하여 내경동맥류 모델을 제작하고, 모델 내부의 혈류유동장을 입자영상속도계를 이용하여 측정하였다. 동맥류가 발생한 내경동맥류 모델에서는 동맥류 원위부 목(distal neck)쪽과 반대쪽 내경동맥 벽에서 전단응력이 높게 나타났다. 동맥류 발생에 미치는 혈류역학적 인자를 규명하기 위해 동맥류를 제거한 내경모델을 제작하여 맥동유동에서 내부 유동장을 측정하였다. 심실수축기 동안 휘어진 내경동맥의 바깥쪽 벽에서 혈류의 혈관벽 부딪힘이 관찰되었으며 심실이완기 초반에도 이는 계속 유지되었다. 내경 동맥 내부의 부차적 유동특성을 연구하기 위해 동맥류 발생 위치에서 혈관 축과 수직인 평면의 유동장이 측정되었다. 혈관 단면에서는 휘어진 혈관의 바깥쪽에서 안쪽으로 시계방향의 와류가 형성되었으며, 이로 인해 혈관벽 바깥쪽과 시계방향으로 90도 정도 지역에서 전단응력이 높게 나타났다. 혈류 유동 특성과 동맥류 발생위치를 비교해 보면, 혈류의 혈관벽 부딪힘이 관찰되는 위치와 부차적 유동에 의해 전단응력이 크게 나타난 지역은 동맥류의 발생위치와 일치하였다. 따라서 혈류의 혈관벽 부딪힘과 부차적 유동에 의한 전단력이 동맥류 발생의 혈류역학적 요인으로 의심된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권10호
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• pp.893-899
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• 2010

박동유동조건에서 관상동맥 내의 유동특성과 혈류역학적 인자 분포를 선행연구에서 수행하여 혈류역학이 관상동맥 내의 협착현상과 연관관계가 있음을 밝혔다. 동맥경화증의 호발부위인 관상동맥 분지부에서 혈류역학적 변수를 분석하여 동맥경화증의 발생기전을 규명하는 것이 본 연구의 목적이다. 동맥경화증에 의한 협착현상은 혈액과 혈관벽 사이의 생화학 반응뿐 아니라 유동박리나 벽전단응력과 같은 혈류역학적 인자와도 관계 있음을 확인하였다. 관상동맥 분지부의 분지각이 증가할수록 분지부 단면에서의 재순환영역의 크기가 증가하고 교란유동이 발생하게 된다. 이 재순환영역이 관상동맥에서 동맥경화의 시작점으로 의심되는 영역이라 할 수 있다.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제13권2호
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• pp.99-117
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• 2009

당뇨병성 신병증은 최근 우리나라를 포함한 서구 사회에서는 만성 신부전의 가장 많은 원인 중 하나이며, 꾸준히 증가추세이다. 조직학적으로는, 사구체, 세뇨간질, 소동맥 등 신장의 주요 부위에 병변이 나타나는데, 특징적으로 사구체 기저막의 비후와 족세포의 변화와 함께 사구체 경화, 소동맥의 유리질 경화와 세뇨간질 부위에 섬유화 등이 나타난다. 당뇨병성 신병증은 혈역학적 인자들과 대사성 인자들 간의 복잡한 상호작용의 결과로 일어난다. 고혈당은 혈류역학적 요소로 고혈압과 함께 사구체내압의 증가와 혈관활성물질의 활성화에 함께, 비혈역학적 경로들, 예를 들면, 후기 당화합 최종생성물 생성, 세포 내 신호전달체계와 물질, 시토카인, 산화 스트레스 등 다양한 원인들을 활성화시킨다. 이러한 대사적, 혈류역학적인 인자들은 신장의 알부민 투과성을 증가시키고 세포 외 기질의 축적을 일으키며 결과적으로 증가된 단백뇨, 사구체경화와 세뇨관간질의 섬유화를 일으키게 된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권2호
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• pp.181-187
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• 2000

동맥의 일부분이 팽창하는 동맥류는 파열로 인한 높은 사망률을 야기한다. 동맥류의 발생 및 파열에는 혈관벽의 구조적 약화와 혈류에 의한 응력이 중요한 역할을 하며, 혈류에 의해 혈관벽에 가해지는 전단응력은 간접적으로 혈관벽 구조를 변화시키고, 직접적으로 혈관벽에 응력을 가하므로 동맥류 파열에 영향을 미치는 중요한 혈류역학적 인자이다. 동맥류가 자주 발생하는 복부대동맥류 모델을 제작하여 정상류와 맥동류 유동에서 광색성 염료를 이용한 유동가시화 방법으로 벽 전단변형률을 측정하였다. 벽전단변형률은 동맥류 내부에서 감소하여 음의 값을 가지며, 동맥류 최대확장부 후부에서 다시 증가하여 확장부가 끝나는 위치에서 동맥 벽에 비해 약 1.5배 정도의 큰 전단변형률 값을 가졌다. 동맥류 최대확장부 후부에서는 벽전단변형률의 방향의 바뀌며, 위치에 따른 전단변형률의 변화가 크게 나타났다. 맥동류 유동에서는 동맥류의 위치에 따라 시간에 따른 벽전단형률 파형이 측정되었다. 동맥류 내부에서는 전단변형률의 크기가 작고 그 방향이 시간에 따라 변화가 심하였으므로 혈관벽의 구조변화가 발생하기 쉬운 지역으로 지목된다. 동맥류 최대 확장부 후부는 위치 및 시간에 따른 전단변형률의 변화가 심하며, 혈관벽 응력이 최대값을 갖는 지역이므로 동맥류의 파열이 발생하기 쉬운 지역으로 예측된다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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• pp.357-360
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• 2002

혈관에 흐르는 혈류 속도의 측정은 혈압 및 심박수와 관련된 혈류의 역학적 변화를 관찰하는 데 있어서 주로 사용되는 방법 중의 하나이다. 이 혈류 속도는 일반적으로 도플러 효과에 의하여 주파수가 변화하는 현상을 이용하여 추정하게 된다. 그런데 기존의 주파수 추정 방법들은 시불변 시스템을 가정하고 있지만 실제 혈관 속은 혈구가 일정하지 않은 속도를 갖는 시변 시스템이라 할 수 있기 때문에 이러한 시변 특성이 강한 경우 기존의 방법을 이용하게 되면 그 성능이 저하되는 경향을 보인다. 또 피시험자의 몸 상태에 따라서 서로 다른 주파수 변화 추이를 보이므로 하나의 고정 변수로써 최적화된 성능을 기대하기도 어렵다. 그러므로 본 논문에서는 시변 시스템에서 좋은 성능을 갖는 가변 망각 인자(variable forgetting factor, VFF)를 사용한 순환적인 완전 최소 자승법(recursive total least squares, RTLS) 기법을 이용한 주파수 추정 방법을 제안한다. RTLS란 TLS 기법을 순차적으로 계산하는 방법으로 시변 적응력을 향상시키는 방법이다. 또한 이 기법에 가변 망각 인자(VFF)를 적용시키는 것은 시변 시스템에서 외부적인 변화에 대하여 좀더 효율적으로 대응할 수 있기 위함이다. 기존의 방법과 성능 비교를 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 하였으며 그 결과 시변 시스템에서 본 논문에서 제안한 VFF를 이 용한 RTLS 기법이 보다 향상된 성능을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다.

• 순환기질환의공학회:학술대회논문집
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• 순환기질환의공학회 2005년도 제5회 학술대회 초록집
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• pp.23-24
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• 2005

위와 같은 결과로부터 개인마다 다르게 형성되는 혈관의 형상이 혈류역학적 특성을 변화시켜 동맥경화의 발생에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 즉, 동일한 관상동맥일지라도 기하학적 형태변화에 따라 좌주간지의 길이가 짧을수록, 좌전하행지와 좌회선지의 분지부 각도가 넓을수록, 동맥경화의 발생이 용이한 형태가 되는데, 이로 미루어 혈관의 형상이 혈류의 유동조건을 변화시켜 혈관내피세포의 손상, 혈류의 정체시간 연장 등으로 나타나 동맥경화가 발생되는 인자가 된다.

• 순환기질환의공학회:학술대회논문집
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• 순환기질환의공학회 2005년도 제5회 학술대회 초록집
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• pp.25-26
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• 2005

동맥경화의 재발생 위치는 속도와 전단응력 등과 같은 혈류역학의 인자들의 영향을 많이 받는 혈관형태를 가진 영역이다. 이러한 결과는 관상동맥에 동맥경화의 발생빈도를 조사한 결과와 일치하고 있으며, 즉 좌전 하행지, 회선지, 및 우관동맥 등의 동맥경화성 병변 발생빈도에서 좌전하행지가 가장 많은 빈도를 나타낸다. 따라서 동맥경화의 발생 및 재형성은 혈관의 동맥경화성 위험지역의 형태적 특징, 즉, 분지부의 위치, 길이, 각도의 변화 등에 따라 달라질 수 있음을 시사한다. 동일한 관상동맥이더라도 동맥경화의 발생이 용이한 형태가 있는데, 혈관의 형태학적 특성에 따란 혈류역학적 특성이 달라지고 동맥경화가 발생할 수 있는 가능성이나 진행과정이 차이가 날 수 있음을 말한다. 특히 임계치를 넘는 고전단응력은 혈관내피세포를 파괴하거나 손상을 주며, 반대로 임계치 미만의 저전단응력은 혈류의 정체시간을 길게 하여 양쪽 모두 동맥경화성 생물학적 반응을 유발 할 수 있며, 고전단응력과 저전단응력의 빈번한 맥동성 변화작용으로 혈관이 손상될 수 있는 한계범위를 넘어서게 될 때 내피세포의 방어체계를 파괴시키거나 혈관성형술후의 신내포세포 형성과정에서 생물학적 활성반응을 촉진하게 되는 환경을 제공하게 되어 동맥경화를 촉진한다고 할 수 있다. 즉 임계치 이상의 고전단응력이 나타나는 형태와 입구경계조건이 발생되면 내피세포 손상에 따른 혈전 현상의 발생가능성이 높아지며, 임계치 미만의 저전단응력이 발생되면 동맥경화성 죽상반 재형성에 영향을 미치게 한다. 결론적으로 동맥경화의 재발생의 기전은 변형된 혈관의 형태학적인 차이와 위치에 따라 서로 다른 혈류역학적 유발할 수 있는 물리적 환경을 제공하는 데에서 출발한다고 할 수 있다.$8.0{\sim}8.3$으로 알카리 쪽으로 이동하였다. 파일롯트 규모로 본 고정화 효소 충전탑(내경 30cm, 높이 85cm)에 의한 이성화당의 생산을 시도하였던바, 고정화 효소(350 IXIU/ml-R) 1리터가 30일동안에 약 293리터의 이성화당을 생산할 수 있는 것으로 나타났다.l plane에서 선수군(選手群)이 $62.7{\pm}7.36^{\circ}$로서 비선수군(非選手群)과 별(別) 차이(差異)가 없었고, horizontalplane에서는 선수군(選手群)이 $-23.5{\pm}7.2^{\circ}$로서 비선수군(非選手群)의 $-38.8{\pm}8.2^{\circ}$에 비(比)해 유의(有意)하게 높았으며 운동후(運動後) 양군(兩群) 모두 유의(有意)하게 높았다. QRS vector 길이에서 Frontal plane에서 선수군(選手群)이 $13.86{\pm}1.44\;mm$로서 비선수군(非選手群)의 $9.62{\pm}0.97\;mm$에 비(比)해 유의(有意)하게 높았으며 운동후(運動後)에도 유의(有意)하게 높았다. Horizontal plane에서도 선수군(選手群)이 $19.82{\pm}2.10\;mm$로서 비선수군(非選手群)의 $16.90{\pm}1.39\;mm$에 비(比)해 유의(有意)하게 높았고 운동후(運動後)에도 선수군(選手群)이 유의(有意)하게 높았다. 이상(以上)을 종합(綜合)해 보면 선수군(選手群)의 R파고(波高)가 비선수군(非選手群)에 비(比)해 운동후(運動後) 계속(繼續) 유의(有意)하게 높았고, $Rv_5$

• 대한예방의학회:학술대회논문집
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• 대한예방의학회 2001년도 제53차 추계 학술대회 연제집
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• pp.441-442
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• 2001

• 한국음향학회지
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• 제36권5호
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• pp.361-369
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• 2017

뇌혈관 질환의 발생 및 진행 기작을 이해하고 그 질환의 조기진단과 진행예측을 위해서는 경동맥 분지에서의 혈류역학 정보가 매우 중요하다. 본 논문에서는 정상인 경동맥 분지 탄성 모형 혈관과 생체 외 돼지혈액을 이용하여 모의박동 혈액 순환 시스템을 구축하여 혈류를 조절하면서 혈관과 혈액의 초음파 영상을 내부 압력과 시간 동기화하여 측정하였다. 박동 펌프의 박동률이 분당 20회, 40회, 60회(r/min)일 때의 초음파 영상의 에코 값, 혈류속도, 혈관 벽의 움직임, 혈압을 펌프의 5주기 동안 평균하여 한 주기의 데이터를 추출하였다. 결과로 박동률이 20 r/min, 40 r/min, 60 r/min일때 수축기 최고 혈류 속도는 각각 20 cm/s, 25 cm/s, 40 cm/s, 혈압 차는 각각 30 mmHg, 70 mmHg, 85 mmHg, 동맥벽은 각각 0.05 mm, 0.15 mm, 0.25 mm로 확장 하였다. 에코의 주기적 변화는 혈류속도와 압력과는 시간 지연이 있었으며 20 r/min에서는 변화량이 최소였다. 이러한 시간 동기화된 인자들의 주기적 변화는 전산혈류역학 실험의 정확한 입력정보와 검증을 위한 중요한 정보이며 경동맥 협착 질환의 발생 및 진행 기작을 밝히는데도 유용한 정보를 제공할 것이다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권3호
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• pp.192-200
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• 2008

목적: 본 연구의 목적은 소아 모야모야병 환자에 있어서, 수술 전후 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 단일광자방출 단층촬영(SPECT) 분석에 확률뇌지도를 이용하여 수술로 인한 뇌혈역학적 변화 및 예후 예측인자 분석을 하여 뇌확률지도의 유용성을 평가하는 것이다. 대상 및 방법: 연구대상으로 서울대어린이 병원에서 소아 모야모야병으로 진단받고, 수술받은 56명(남:여=32:24, 나이 $6.7{\pm}3.2$세)이 포함되었다. 각각의 환자는 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 SPECT를 수술 전후 6-12개월 사이에 시행하였다. 각각의 환자는 한 측 반구에 encephalo-duro-arterio-synangiosis (EDAS)와 encephalo-galeo-synangiosis (EGS)를 우선적으로 시행받았고, 그 후 순차적으로 반대측 반구에 EDAS를 시행하였다. 환자들은 수술 후 $33{\pm}21$개월 추적 관찰하였다. 환자들의 SPECT 영상을 SPM에서 공간정규화 하고 뇌교의 계수를 기준으로 계수정규화한 후 한국표준확률뇌지도 (Koreans Statistical Probabilistic Map, K-SPAM)를 이용하여 부위별 혈류를 정량화 하였다. 각각 정류화된 혈류를 수술 전후, 대뇌반구간, 그리고 임상결과에 따라 비교하였다. 또한 임상결과가 좋은 군과 나쁜 군 사이에 차이가 있는 요소를 이용하여 회귀분석을 시행하였다. 결과: 수술 후 양측 내측 전두엽이랑, 전두엽, 두정엽, 측두엽, 내측경동맥 영역, 전뇌의 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류가 유의하게 호전되었다(p<0.05). 대뇌반구간 비교에서는 수술전 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 및 혈류예비능지표에 차이가 있었으나, 수술 후 이 차이는 사라졌다(p<0.05). 임상결과가 좋은 환자군의 수술 전 EDAS와 EGS를 시행한 내측 전두엽 뇌이랑의 기저 뇌혈류, 동측 전두엽, 측두엽, 그리고 전뇌의 수술 후 혈류예비능지표 및 수술전후 혈류예비능지표차가 더 우수하였다(p<0.05). 회귀분석결과에 의하면, EDAS와 EGS를 시행한 내측 전두엽 뇌이랑의 수술 전 혈류예비능지표와 전뇌의 수술 전후 혈류예비능지표차가 수술 후 임상결과를 예측할 수 있는 유의한 인자이다(p=0.002, p=0.015). Conclusion: 뇌확률지도를 이용하여 소아 모야모야병 환자의 기저/아세타졸아미드 부하 뇌혈류 SPECT를 정량화하여 분석할 수 있었다. 이 방법으로 수술에 의한 뇌혈류역학적 변화를 객관적으로 평가할 수 있었으며, 모야모야병환자의 수술 결과의 예측인자를 평가할 수 있었다.