• 한국전산유체공학회지
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• 제16권2호
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• pp.81-87
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• 2011

The importance of shear thinning non-Newtonian blood rheology on the hemodynamic characteristics of idealized cerebral saccular aneurysms were investigated by carrying out CFD simulations assuming two different non-Newtonian rheology models (Carreau and Ballyk models). To explore effects of vessel curvature, a straight and a curved vessel geometry were considered. The wall shear stress(WSS), relative residence time(RRT) and velocity distribution were compared at the different phases of cardiac cycle. As expected, blood entered the aneurysm at the distal neck and created large vortex in both aneurysms, but with higher momentum on the curved vessel. Hemodynamic characteristics such as WSS, and RRT exhibited only minor effects by choice of different rheological models although Ballyk model produced relatively higher effects. We conclude that the assumption of Newtonian fluid is reasonable for studies aimed at quantifying the hemodynamic characteristics, in particular, WSS-based parameters, considering the current accuracy level of medical image of cerebral aneurysm.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권5호
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• pp.449-455
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• 2000

순간적으로 승모판에서 혈류가 역류하는 영역을 측정하기 위해서, PISA 방법이 자주 이용되고 있다. 이 방법은 물질보존법칙에 근거하여, 구멍을 통과하는 유체량을 isotach 표면적과 이에 대응하는 속도의 곱으로 구하는 것이다. 이러한 PISA 방법에서 사용되는 유동모델은 반구모델과 비반구모델의 형태인데, 이는 isotach 표면적이 반구이거나 비반구임을 가정하여 계산된 것이다. 이러한 isotach 모델링에서는 isotach의 높이와 폭의 결정이 유체량을 추정하는데 아주 중요한 변수가 된다. 본 연구에서는 in-vitro 칼라 도플러 영상으로부터 PISA 영역을 추정을 위하여 영역기반을 근간으로 하는 비반구모델에 대한 표면적 추정방법을 제안하였다. 이 방법의 타당성을 알아보기 위해 180개의 칼라 도플러 영상에 대해 isotach의 높이와 폭을 추정한 결과, 기존의 에지기반방법이 19개 영상에서 에러를 가지는 반면, 제안한 방법에서는 에러영상이 없음을 알 수 있었다.

• 순환기질환의공학회:학술대회논문집
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• 순환기질환의공학회 2005년도 제5회 학술대회 초록집
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• pp.35-36
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• 2005

• 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.

• 한국가시화정보학회지
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• 제13권2호
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• pp.28-32
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• 2015

Blood flow simulations in an realistic carotid bifurcation model with considering wall compliance were carried out to investigate the effect of wall elasticity on the wall shear stress and wall solid stress. Canonical waveforms of flow rates and pressure in carotid arteries were imposed for boundary conditions. Compared to a rigid wall model, we found an increased recirculation region at the carotid bulb and an overall reduction of wall shear stress in a compliant model. Additionally, there was appreciable change of flow rate and pressure wave in longitudinal direction. Both solid and wall shear stress concentration occur at the bifurcation apex.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권1호
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• pp.45-52
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• 2001

PISA 방법은 주로 승모판에서 역류하는 혈류량을 측정하기 위해 사용되고 있다. 이 방법은 PISA isotach의 기하학적 모양에 대한 모델링에 관한 것이다. PISA의 일반적인 유동모델은 isotach의 표면이 수식적으로 반구이거나 비반구임을 가정하여 계산된 것이지만, 본 논문에서는 영역기반방법으로 isotach를 추정한 후, 타원체의 높이에 기초한 실제적인 표면분할 유동모델을 이용하여 유체량을 추정하였다. 제안한 밥법을 평가하기 위해, $30cm^3/sec-60\;cm^3/sec$의 실제 유량을 가지는 동적인 180개의 유동영상에 대해서 기존 방법들과 비교하였다. 실험한 결과, 반구 유동모델의 유체량 평균이 $29\;cm^3/sec$로 실제 유체량 평균보다 35%정도 적게 추정을 하였고, 제안한 방법의 평균은 $45\;cm^3/sec$으로 비반구 유동모델의 평균과 같았고, 유체량 변화파형도 유사한 결과를 가짐을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권3호
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• pp.229-235
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• 2013

유연한 혈관벽을 가진 경동맥 분지관을 흐르는 혈액의 유동을 해석하기 위하여 비정상상태, 비압축성, 뉴턴 유체를 가정한 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 유체영역은 P2P1 유한요소를 사용하였으며, 격자의 움직임을 모사하기 위하여 arbitrary Lagrangian-Eulerian 기법을 적용하였다. Newmark 관계식을 이용하여 고체영역의 선형탄성 방정식의 변수들을 속도에 관한 방정식으로 간략화하였으며, 유체와 고체의 운동에 관하여 완전 결합된 공식을 얻었다. 맥동의 한 주기 동안에 혈관벽의 유연성이 유동장에 큰 영향을 미치며, 경동맥 분지각이 커짐에 따라 경동맥 공동에서 유동장의 정체영역이 더 넓게 분포한다는 연구결과를 얻었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.185-186
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• 2008

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권11호
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• pp.985-990
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• 2013

신부전 환자의 신장기능을 유지하는 방법의 일환으로서 사용되는 혈액 투석 시 동정맥루 문합각도에 따라서 혈액 유동상태의 양호가 결정된다. 지금까지의 연구는 CFD에 의한 것이 대부분이었으나 실험적 보고는 없다. 본 연구에서는 동정맥루의 혈류역학적 특성을 분석하기 위하여 PIV기법을 이용하였다. PIV실험을 위한 혈관모델의 문합부 각도는 $30^{\circ}C$로 정하였다. 유체역학적 상사를 만족시키기 위하여 Re수는 같게 하였고, 동맥부분에 밸브를 달아 개폐 정도를 조절하면서 PIV실험을 수행하였다. PIV 실험결과 분지부 부분에서 재순환유동이 발생되는 것을 볼 수 있었고, 동맥의 개폐 정도에 따라 전체적인 혈류속도의 변화가 나타났다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권4호
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• pp.64-71
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• 2011

Cerebral aneurysm mostly occurs at a bifurcation of the circle of Willis. When the cerebral aneurysm is ruptured, a disease like subarachnoid hemorrhage and stroke is caused and this can be even deadly for patients. Generally it is known that causes of the intracranial aneurysm are a congenital deformity of the artery and pressure or shear stress from the blood flow. A blood flow pattern and the geometry of the blood vessel are important factors for the aneurysm formation. Research for several hemodynamic indices has been performed and these indices can be used for the prediction of aneurysm initiation and rupture. Therefore, the numerical analysis was performed for hemodynamic characteristics of the blood flow through the cerebral artery applying the various bifurcation angle and flow rate ratio. We analyze the flow characteristics using indices from the results of the numerical simulation. In addition, to investigate the flow pattern in the aneurysm according to the bifurcation angle and the flow rate ratio, we performed the numerical simulation on the supposition that the aneurysm occurs.