• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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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.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.22 no.6
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• pp.535-542
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• 2001

Endovascular embolization technique using a steno is currently used to treat the wide neck aneurysm. Since intraaneurysmal flow characteristics affect thrombus formation and embolisation process. flow visualization technique incorporating photochromic dye was used to elucidate hemodynamic changes by stenting Inside the fusiform aneurysm models. Qualitative observation of flow field and measurement of wall shear rates were Performed at five aneurysm wall locations under pulsatile flow. Intraaneurysmal flow motion was reduced and sluggish vortical motion was maintained during late deceleration phase by stenting. Also wall shear rates were reduced and OSI's were increased in the stented model. These flow characteristics Provide hemodynamic environment favorable for thrombus formation and intimal hyperplasia. The results of this study show hemodynamic changes by stenting Promote thrombus formation and aneurysm embolisation.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.31 no.5
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• pp.479-486
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• 2011

In image-based CFD modeling of carotid bifurcation hemodynamics, it is often not possible (or at least not convenient) to impose measured velocity profiles at the common carotid artery inlet. Instead, fully-developed velocity profiles are usually imposed based on measured flow rates. However, some studies reported a pronounced influence of inflow boundary conditions that were based on actual velocity profiles measured by magnetic resonance imaging which showing the unusual presence of a high velocity band in the middle of the vessel during early diastole inconsistent with a Dean-type velocity profile. We demonstrated that those velocity profiles were induced by the presence of modest secondary curvature of the inlet and set about to test whether such more "realistic" velocity profiles might indeed have a more pronounced influence on the carotid bifurcation hemodynamics. We found that inlet boundary condition with axisymmetric fully-developed velocity profile(Womersley flow) is reasonable as long as sufficient CCA inlet length of realistic geometry is applied.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.2
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• pp.149-155
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• 2013

For in-depth research of blood flow, it is important to create pulsating flow like the blood flow from heart beat. In this study, we developed a heart mimicking pulsatile pump and evaluated its performances. Main body of pump was produced using a piston pump, and its rpm and duty ratio was modulated by DC motor and encoder. To determine the part dimensions, principle stress theory and simple fluidic pressure analysis were used. The performance of pulsating pump was evaluated by comparing the pressure values and their deviations according to experimental variables. For the results, the output value of pressure followed the distribution of pulsating flow and its deviation was negligible. Through this study, we expect the established pulsating pump can be widely used in study of blood flow produce easy ways to related researchers.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.2
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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.

• 순환기질환의공학회:학술대회논문집
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• 2002.11a
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• pp.64-65
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• 2002

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.23 no.5
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• pp.375-383
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• 2002

Aneurysm embolisation method using coils have been widely used. Micro coils are introduced via a small catheter, and are packed inside of aneurysm sac, which induces intraaneurysmal flow stagnation and thrombus formation. When partial blocking of an aneurysm is inevitable, the location of coils is important since it changes the flow patterns inside the aneurysm, which affect the embolisation process. We measured the flow field inside the partially blocked lateral aneurysm models in vitro, and tried to suggest the effective locations of coils for aneurysm embolisation. Velocity fields are measured using a particle image velocitimeter for different coil locations- proximal neck, distal neck, proximal dome and distal dome. Flow into the aneurysm sac was significantly reduced in the distally blocked models, and coils at distal neck blocked inflow more effectively comparing to those at distal dome. This study suggests that distal neck should be the most effective location for aneurysm embolisation.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.10
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• pp.927-932
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• 2013

The intracranial aneurysm model is extracted based on the Computed Tomography (CT) scan images. Computational fluid dynamics simulations were conducted under both steady and realistic flow conditions in ANSYS-FLUENT. The minimum wall shear stress in the intracranial aneurysm tended to occur in the aneurysmal region. The magnitude of wall shear stress along inner wall of the curvature in the right M1 segment of middle cerebral artery is approximately 20 times higher than that along both the proximal and distal walls. However, the magnitudes of the wall shear stress at the aneurysm region were considerably low. The blood flow has the complex distribution in the aneurysmal region during the systolic period. Complex helical flow patterns are observed inside the aneurysm. Through an analysis of the hemodynamic characteristics, one may predict the rupture of the cerebral aneurysms.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.10
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• pp.893-899
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• 2010

A previous study showed that hemodynamics is correlated with stenosis in the coronary artery. The flow characteristics and the distributions of the hemodynamic wall parameters in the coronary artery are investigated under physiological flow condition. The present study also aims to establish the mechanism of the generation of atherosclerosis by analyzing the hemodynamic variables in the coronary artery where atherosclerosis frequently occurs. The stenosis phenomena due to atherosclerosis are related to not only the biochemical reaction between blood and blood vessels but also the hemodynamic factors sush as flow separation and oscillatory wall shear stress. As the bifurcated angle increases, the size of the recirculation area that appears in the cross section increases and disturbed flow is observed in this area. We speculate that this area is the starting point of atherosclerosis in the coronary artery.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.20 no.5
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• pp.601-608
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• 1999

동맥의 일부분의 팽창하는 동맥류는 높은 사망률을 야기하는 혈관계 질환이다. 동맥류의 발생 및 파열에는 동맥류 내부의 혈류의 유동에 의한 혈관벽 전단 응력 및 압력이 주용한 원인 중 하나로 의심되고 있다. 복부대동맥류 내부의 혈류 유동 특성을 밝히기 위해서 동맥류의 최대 확장부가 복부동맥의 1.5배, 2배인 유리 모델을 제작하였다. 정상류 상태에서 다양한 레이놀즈수에 대해서 속도 및 난동도를 입자영상속도계를 이용하여 측정하였다. 경계층 박리로 인한 재순환 부분이 끝나는 재부착점은 동맥류 최대 확장부 후부에서 발생하였으며, 이 위치는 레이놀즈수의 변화에 따라 바뀌었다. 축방향 속도의 난동은 최대 확장부 후부에서 크게 나타났으며, 이 위치에서 난동에 의한 부가적 응력이 크며 혈관벽 구조변화가 발생하리라 예측된다. 동맥류 내부의 압력분포는 수치해석에 의해 계산되었다. 동맥류 내부 압력은 크기가 증가함에 따라 커졌으며 압력은 동맥류 최대 확장부 후부에서 발생하는 재부착점에서 최대값을 나타내었다. 동맥류 최대확장부 후부는 압력이 최대값을 가지며, 전단력의 변화 및 난동이 큰 지역이므로 동맥류의 파열이 발생하기 쉬운 지역으로 예측된다.