• 한국방사선학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.643-647
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• 2021

본 연구의 목적은 부식성 식도 협착 모델을 만들어 전임상연구 모델로서의 가능성과 활용성을 알아보고자 한다. 20마리의 백서를 Healthy group / Corrosive group으로 나누고, 부식성 화상은 하부 식도에 30% NaOH를 사용하여 모델링하였다. 수술 후 행동 및 체중 변화를 매주 모니터링했습니다. 수술 후 3주 뒤에 식도조영술을 시행한 후 모든 쥐를 안락사 희생시키고 병리학적 분석을 위해 하부식도를 파라핀블럭 제작하였다. 부식성 협착에 대한 기술적 성공은 100%였습니다. 총 2마리의 백서가 연하곤란과 관련된 부식성 화상으로 Corrosive group에서 14일 이내에 사망했다. 식도 협착 비율은 Corrosive group이 Healthy group보다 유의하게 높았다(각각 40.1 ± 9.2% 및 1.4 ± 7.2%; p = 0.001). 조직 증식 비율도 Corrosive group에서 유의하게 더 높았다(각각 62.5 ± 9% 및 22.08 ± 6%; p = 0.001). 결론적으로, 30% 농도의 NaOH를 이용한 백서 부식성 모델은 전임상 연구 평가 툴로서 다양한 부식성 식도 협착 치료 전임상 연구를 수행할 수 있을 것이라 사료된다.

• 유변학
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• 제7권2호
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• pp.150-157
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• 1995

본 논문의 목적은 협착이 발생괸 원관과 분기관내 혈액과 혈액대용유체의 유동문제 에 수치해석방법을 적용하여 유동특성을 파악하는데 있다. 혈액대용유체로서는 Separan AP-273 500wppm 수용액과 Carpobol 934 1.0w% 수용액을 사용하였다. Carbopol 수용액의 유변학적 성질은 수정멱법칙모델, 그리고 혈액과 Separan 수용액의 유변학적 성질은 Carreau 모델로 나타내었다. 협착관유동에서 Carbopol 수용액의 재부착거리는 혈액이나 Separan 수용액의 경우보다 길고 협착으로 인한 압력강하는 Carbopol 수용액, 혈액, Separan 수용액의 순으로 작게 나타난다. 분기관유동에서 Separan 수용액의 압력손실은 혈 액과 Carbopol 수용액보다 작게 나탄나고 협착이 발생괸 부기관내에서 혈액과 Separan 수 용액의 압력손실은 협착이 없는 분기관의 압력손실보다 크게 증가한다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.631-634
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• 2017

뇌혈관은 평상시 뇌조직의 필요량보다 더 많은 혈류를 수송할 능력을 가지고 있는데 이를 뇌혈관 혈류예비력이라 한다. 뇌혈관이 특정한 요인에 의해 협착이 생기면 뇌관류압이 감소하는데 이를 보상하기 위해 뇌세동맥의 내경을 확장시켜 뇌혈류를 유지하도록 하는 것이다. 따라서 예비력이 낮은 사람일 경우 협착으로 인해 혈관 내경이 좁아져 있다면 운동이나 스트레스 상황에서 뇌졸증 내지 뇌허혈의 위험이 증가된다. 따라서 본 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 뇌혈관 협착으로 인한 예비능 감소를 예측하였다. 이를 위해 환자의 MRA 영상 이미지를 영역화하여 3차원 격자를 생성하였으며 생성된 환자 맞춤 모델을 대상으로 전산유체해석을 진행하였다. 그리고 가상 협착을 모델에 적용하여 뇌혈관 협착률과 예비능의 관계를 분석했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권8호
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• pp.511-517
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• 2016

3차원의 협착 혈관모델을 3D 프린터를 이용하여 제작하였다. 협착부는 관의 중심축에 대하여 대칭인 형태이며, 협착부가 0도인 직관과 10도로 굽어진 관인 두 가지 모델에 대하여 실험을 수행하였다. 협착모델 내부 속도장을 매질에 대한 왜곡 없이 측정하기 위하여 굴절률일치법을 이용하였다. 정량펌프를 사용하여 발생된 맥동유동은 펌프의 회전속도로 세 가지의 속도조건을 조절하였다. 비정상상태의 속도장은 time-resolved PIV 기법을 이용하여 측정되었다. 주기적인 와류의 생성과 이동은 관 내 최대속도 영역과 관련 있으며, 와류의 크기와 위치 및 대칭성은 레이놀즈수와 관의 기하학적 구조에 영향을 받음을 알 수 있었다. 곡선관에서는 협착부 하류에 재순환 영역이 관찰되며, 이는 혈류역학적 관점에서 혈전의 형성과 침착 가능성을 설명해준다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권6호
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• pp.437-449
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• 2002

관상동맥은 체순환 동맥과 비교하여 매우 다른 유동조건을 갖는다. 본 연구에서는 이러한 관상동맥의 유동조건이 다른 혈관과 비교하여 동맥경화의 생성과 발전에 어떤 영향을 미치는지를 협착된 혈관 모델의 혈류역학적 전산유체해석을 통해 분석하였다. 연구 결과, 협착된 관상동맥 모델의 유동장과 벽면전단응력의 분포는 복부 대동맥 및 고동맥과 비교하여 큰 차이점을 보였다. 관상동맥은 혈관 지름이 혈류량에 비해 상대적으로 작으므로 큰 벽면전단응력값을 보이는 반면에, 혈관 협착부 목 후방부에 하나의 보텍스만 보이는 단순한 유동장 분포를 보였다. 한편, 복부대동맥과 고동맥 모델은 협착부 목 전반부와 후방부에 여러 개의 보텍스를 나타내는 복잡한 유동장을 형성하였다. 관상동맥 모델에서는 임피던스 페이즈앵글이 음의 큰 값을 가질 때에 벽면전단응력의 크기가 증가하고 재순환영역이 증가함이 관찰되었다. 그러므로 심장의 수축운동과 -110。에 이르는 관상동맥의 큰 음의 임피던스 페이즈앵글 값은 동맥경화를 촉진시키는 유동환경을 조성함을 알 수 있었다.

• 대한영상의학회지
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• 제85권2호
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• pp.372-380
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• 2024

목적 콜레스테롤 식이 및 기계적 혈관 내막 손상 유발을 통한 토끼 장골동맥 협착 모델을 개발하고 서로 다른 내막 손상 방법에 따른 협착 유발 정도를 평가하고자 한다. 대상과 방법 18마리의 토끼를 콜레스테롤 식이 후 풍선으로 당김 손상(pullover injury)을 가한 군(group A, 6마리), 콜레스테롤 식이 후 국소 확장 손상(localized balloon dilatation) 군(group B, 6마리), 일반 사료 식이 후 당김 손상을 가한 군(group C, 6마리)로 나누었다. 모든 군에서 혈관조영술을 시행하고 좌측 장골동맥에 직경 3 mm, 길이 10 mm의 비순응성(noncompliant) 풍선 카테터를 이용하여 당김 손상(group A, C) 또는 국소 확장 손상(group B)를 가하였다. 실험 시작 후 9주째 추적 혈관조영술을 시행하여 혈관조영술상 장골동맥의 협착 정도(후기 내강 손실, 협착 비율)을 정량적으로 비교 평가하였다. 결과 A군이 9주째 추적 혈관조영술에서 가장 심한 후기 내강 손실을 보였고 32.02% ± 6.54%의 협착이 확인되었다(A군 vs. B군: 0.67 ± 0.13 mm vs. 0.04 ± 0.13 mm, p < 0.0001; A군 vs. C군: 0.67 ± 0.13 mm vs. 0.26 ± 0.29 mm, p < 0.05). B군에서는 혈관조영술상 협착이 1.75% ± 6.55%로 매우 낮게 나타났다. 결론 콜레스테롤 식이 및 당김 손상 기법을 이용한 기계적 내막 손상이 토끼 장골 동맥에서 유의한 협착을 유발함을 확인하였다. 이 전임상 모델은 전임상 말초동맥 질환의 질병 모델로 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권1호
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• pp.54-61
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• 2002

배 경 : 동물 모델을 이용하여 일정한 수준의 상기도 협착을 일으킬 수 있다면 이에 대한 임상교육에도 도움이 되며 새로운 진단법이나 치료법의 개발을 보다 쉽게 할 수 있을 것이다. 저자들은 한국산 잡견을 이용하여 Nd-YAG Laser 소작술로 기관 협착을 일정하게 유도하는데 성공하여, 이에 대해 기술하고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 체중 22kg 정도의 한국산 잡견 6마리를 전신마취 시킨 후, Nd-YAG 레이저를 이용하여 4개의 기관 연골환의 전방부 180도를 $8946{\pm}2484$ Joule로 소작 하였다. 실험 동물은 매 1주마다 4주 동안 기관지내시경으로 기관 협착 정도를 관찰하였고, 병리학적 검사를 같이 시행하였다. 결 과 : 시판 협착은 레이저 소작 2주 후부터 시작되어 3주후까지 빠른 속도로 진행되었으며, 소작 4주 후에 가장 심한 양상을 보였다, 모든 실험 동물은 제 3주가 지나 심한 호흡곤란과 천명음, 식욕부진 및 체중 감소를 보였고, 이중 2마리는 호흡부전으로 4주가 되기 전에 사망하였다. 병리 육안소견상 소작 부위의 기관 연골이 소설되고 섬유조직으로 치환되어 외경도 감소되어 있었고, 현미경 소견에서 연골이 소실되고 섬유화 조직이 협착을 일으켜 내경이 감소된 모습을 확인 할 수 있었다. 결 론 : 이러한 기도 협착 동물 모델은 향후 기도 협착의 이해, 교육, 새로운 진단 및 치료법의 개발에 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.449-457
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• 2013

본 논문에서는 FSI(Fluid-Structure Interaction)기법을 이용하여 인체 회전의 영향을 고려한 혈류와 혈관벽의 거동을 이해하기 위한 수치해석을 수행하였다. 혈관은 협착률이 50%이고 편심이 없는 형상이며 인체 회전 효과를 묘사하기 위하여 혈관 주축에 대해 2 ~ 6 rps 의 회전을 가하였다. 협착과 축 회전의 영향으로 나선형, 비대칭 유동이 강체와 FSI 모델에서 모두 나타났다. 그러나 FSI 모델에서 혈관벽 움직임의 영향으로 혈류의 주기적, 과도적 차이가 발생했다. 특히 혈관 내 경화반의 진전과 경화반 위험성을 나타내는 대표적인 인자로 알려진 유동 재순환 영역이 감소하였다. 혈관벽의 움직임은 협착과 회전효과와 마찬가지로 유동 재순환 영역의 생성에 영향을 미친다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권4호
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• pp.281-286
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• 2002

심혈관계에서 자주 발생하는 죽상경화증과 혈전의 발생 및 성장에 관한 복잡한 기전을 이해하기 위하여 뇌의 혈액공급을 담당하는 경동맥을 2차원 축대칭으로 모사하여 수치해석하였다. 박동유동 상태에서 경동맥 내에 25%. 50%, 75%의 협착이 형성된 경우에 대하여 혈관내의 속도분포 및 혈류역학적 벽 파라미터들이 고찰되었다. 혈액은 뉴턴유체 및 전단변형률에 따라 점성이 변화하는 비뉴턴유체로 간주되었으며 비뉴턴모델로는 혈액과 유사한 점성치를 나타내는 Carraeu-Yasuda 모델이 적용되었다. 해석 결과 혈관내벽에 작용하는 벽전단응력은 협착이 커질수록 크게 증가하였으며 비뉴턴유체보다 뉴턴유체의 경우에서 벽전단응력이 크게 평가되었다. 벽전단응력 진동지표(OSI)에 의해 시간평균 재부착점이 예측되었는데 비뉴턴유체보다 뉴턴유체의 경우에서 협착 영역으로부터 멀리 떨어진 곳에서 관찰되었다. 시간평균 벽전단응력구배(WSSG)도 협착이 큰 경우에 상당히 크게 나타났는데 비뉴턴유체보다 뉴턴 유체의 경우에 더 큰 값이 나타났다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제53권4호
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• pp.431-438
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• 2002

배 경 :기체역학적 실험을 기반으로 새로 개발된 Natural 스텐트(N-Stent)의 유효성과 안전성을 기존의 Dumon 스텐트와 비교하고자, Nd-YAG Laser를 이용한 한국산 잡견 기관협착 동물모델에서 연구를 시행하였다. 방 법 : 한국산 잡견 12마리를 Nd-YAG 레이저를 이용하여 기관협착을 유도한 후, 무작위로 선정한 6마리에게는 Dumon 스텐트를, 6마리에게는 Natural 스텐트를 삽입하였다. 실험동물은 매 1주마다 4주 동안 기관지내시경으로 스텐트 위치변동과 점액저류 정도를 반정량적으로 기록하였고, 삽입 4주후에 스텐트를 제거하였다. 스텐트 제거 1주 후, 기관협착 정도를 조사하였다. 결 과 : Natural 스텐트를 삽입한 동물에서 스텐트의 위치 변동의 정도($2.0{\pm}l.0$)는 Dumon 스텐트 삽입동물($3.0{\pm}0.8$)과 차이를 보이지 않았으며, 점액저류의 정도($1.5{\pm}0.6$)도 Dumon 스텐트 삽입동물($1.7{\pm}0.5$)과 차이를 보이지 않았다. 스텐트 제거 1주 후의 협착의 정도도 Dumon 스텐트 삽입통물($1.5{\pm}0.5$)에 비해 Natural 스텐트 삽입동물($1.0{\pm}0.4$)에서 차이를 보이지 않았으며, 협착의 정도는 두군에서 모두 2.0 이하로 관찰되어, 설정한 기도확장의 기준을 만족시켰다. 결 론 : 새로 개발한 Natural 스텐트가 잡견을 이용한 기관협착 동물모델에서, Dumon 스텐트와 비교하여 동일한 유효성과 안전성을 지난 것으로 입증되었다. 향후 인체에서의 유효성과 안전성을 입증하기 위해, 기도협착 환자를 대상으로 한 임상시험이 필요할 것으로 사료된다.