• 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.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권6호
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• pp.535-542
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• 2001

스텐트를 이용한 동맥류 색전술은 방추형 동맥류 등 목이 넓은 광경동맥류의 치료에 최근 사용되고 있다. 동맥류 내부의 혈류유동은 혈전의 형성 및 동맥류 폐색에 중요한 역할을 하므로 스텐트의 삽입으로 인한 동맥류 내부 혈류 유동의 변화를 고찰하기 위하여 광색성 염료를 이용한 유동가시화 방법을 사용하였다. 제작된 방추형 동맥류 모델에 대해 맥동 유동시 동맥류 벽 다섯 위치에서 유동장의 정성적 관탈 및 벽 전단변형률의 측정이 수행되었다. 스텐트의 삽입은 동맥류 내부의 유동을 감소시켰으며 동맥류 내부의 느린 와류유동이 감속후기가지 지속되었다. 또한 스텐트가 삽입된 모델은 스텐트가 없는 모델에 비하여 벽 전단변형률이 감소하였으며. OSI는 증가하였다 이러한 혈류유동의 변화는 혈전의 형성 및 내막거식증대가 일어나기 쉬운 혈류역학적 환경을 제공한다. 따라서 스텐트의 삽입으로 인한 동맥류 내부의 혈류 유동은 혈전의 형성 및 동맥류 폐색을 촉진하도록 변화함을 알 수 있었다..

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.479-486
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• 2011

의료영상을 기반으로 한 경동맥 분기부 혈류유동장 전산유체역학 해석의 수행에 있어 입구부 경계 조건 도출을 위한 환자 특정 시간 변동 상세 유속 분포를 얻는 것은 일반적으로 쉽지 않다. 그러므로 대부분의 경우 계측된 혈류량을 바탕으로 이상적인 축대칭 완전발달 유속 분포를 적용하게 된다. 그러나 MRI로 직접 계측한 총경동맥 혈류 유속분포를 적용한 기존의 연구에서 입구부 유속분포 경계 조건이 경동맥 분기부 혈류 유동장 해석 결과에 중요한 영향을 미친다는 것을 보였으며, 특히 계측된 혈류 유속분포가 전형적인 Dean type 유동과 다른 독특한 형태를 가진다는 것을 보고하였다. 본 연구에서는 이러한 독특한 형태의 유속 분포가 경동맥 입구부 형상의 이차곡률에 의해 생성됨을 보이고, 직접 경동맥 분기부 유동장 CFD 해석의 경계 조건으로 적용하여 이의 영향을 조사하였다. 이를 통하여 충분한 길이의 실제 경동맥 입구부 형상을 적용 할 경우, 입구부 경계 조건의 영향이 의료영상으로 부터 혈관 형상을 도출하는 과정에서 불가피하게 유기되는 영상 처리 오차에 의한 영향에 비해 상대적으로 크지 않음을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권2호
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• pp.149-155
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• 2013

혈류 유동 연구를 위해서는 심장의 맥동 유동을 만들어 내는 것이 중요하다. 본 연구에서는 동맥혈류의 유동 해석을 위해 새롭게 설계된 심장 박동 모사 맥동펌프의 제작 및 그 성능에 관하여 시험을 수행하였다. 피스톤 펌프를 이용한 기본몸체 설계를 수행하였고 직류모터와 엔코더를 사용하여 회전수와 가속비를 설정할 수 있도록 하였으며, 시험결과는 전 영역에서 맥동 유동의 분포를 잘 따르고, 반복되는 맥동 주기의 편차도 작게 나타남을 확인하였다.

• 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.

• 순환기질환의공학회:학술대회논문집
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• 순환기질환의공학회 2002년도 제2회 학술대회 초록집
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• pp.64-65
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• 2002

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권5호
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• pp.375-383
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• 2002

코일을 이용한 동맥류 색전술은 동맥류 내부에 코일을 삽입하여 혈류 유동의 정체를 유도하여 혈전을 형성시키므로 동맥류를 폐색하는 방법이다. 코일을 이용하여 동맥류를 부분 폐색할 경우 동맥류의 폐색 위치에 따라 동맥류 내부의 유동 특성이 변하며, 이는 동맥류 내부의 현전 형성에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 내경 동맥에서 발생한 측방 동맥류에 코일로 인한 부분 폐색이 발생할 경우, 부분 폐색 위치 및 내경 동맥의 곡률 반경의 변화에 따른 동맥류 내부 혈류 유동의 변화를 생체외 모델 실험을 이용하여 측정하여, 효율적인 동맥류 폐색 위치를 제시하고자한다. 내경동맥에서 발생한 측방 동맥류 내부에 코일을 동맥류 천정 근위부, 천정 원위부, 목 근위부 및 목 원위부에 각각 삽입하여 폐색 위치가 다른 모델을 제작하여, 입자영상속도계를 이용하여 속도장을 측정하였다. 동맥류 주머니의 원위부 폐색은 근위부 폐색에 비해 동맥류 내부고의 유입되는 유동이 적었으므로 동맥류 원위부 폐색이 혈전의 형성 및 동맥류 색전에 효율적임을 나타냈다. 동맥류 목 원위부 폐색은 천정 원위부 폐색에 비해 동맥류 내부로 혈류 유입을 효율적으로 차단하였으므로, 목 원위부 폐색이 동맥류 색전에 가장 효율적인 위치임을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권10호
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• pp.927-932
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• 2013

뇌동맥류모델은 CT 영상을 기반으로 추출하여, ANSYS-FLUENT를 사용해 전산 유체유동해석을 수행하였다. 본 연구를 통해 뇌동맥류에서 최소 벽전단응력은 동맥류가 발생한 영역에서 일어나는 것을 알 수 있다. 또한 뇌동맥류 모델에서 우측중뇌동맥 안쪽벽면에 작용하는 벽전단응력의 크기는 동맥류 전부와 후부의 벽면에 작용하는 벽전단응력의 크기에 비해 20 배 더 크게 발생하는 것을 알 수 있다. 그러나 동맥류 영역에서의 전단응력의 크기는 매우 작게 나타났다. 혈관 수축이 일어나는 동안 동맥류의 영역에서 매우 복잡한 이차유동이 발생하는 것을 볼 수 있다. 동맥류 내부에서의 혈류유동은 나선형 유동형태를 보이며, 본 연구의 혈류역학적 특성 분석을 통해 뇌동맥류의 파열을 예견할 수 있을 것으로 판단한다.

• 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.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권5호
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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.