In this paper, the correlation of Pressure drop about the Newtonian and non-Newtonian fluid was investigated experimentally for vibrating intravascular lung assist device (VIVLAD) and we determined correlation equation to make a prediction about Pressure drop for designing VIVLAD. Design conditions to predict the pressure drop of the modules were studied through an experimental modeling before inserting the artificial lung assist device into as venous. Experiments were performed by distilled water, glycerol/water mixed solution(40% glycerol) of Newtonian fluids. and the bovine blood of non-Newtonian fluids. These fluids were flowed outside and parallel of hollow fiber membranes. Also we measured pressure drop according to the number of the fiber membranes which ware inserted into the inside diameter of shell of 3 cm, and developed the prediction equations by curve fitting method based on correlation between the experimental pressure drop and the frontal area or the packing density of device. The result showed that the Pressure drop and the friction factor of the water/glycerol mixed solution were similar to that of bovine blood. It was showed that the water/glycerol mixed solution (40% glycerol) could be used for measuring the pressure drop and the friction factor instead of the bovine blood. Also, we could estimate the prediction equation of pressure drop and friction factor as the function of Packing density at the number of hollow fibers. We obtained the reliance of the prediction equations because the pressure drop and the friction factor measured from the experiments were similar to that from the prediction equation. These results may be used to further usefulness for the design of VIVLAD.
Kim, Seok-Hwan;Shunji, Moromugi;Ishimatsu, Takakazu
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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2004.08a
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pp.1638-1641
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2004
Many walking stands, and assisting tools have been developed for the people with low-limb disability to prevent diseases from bedridden state and to help them walk again. But many of those equipments require user to have some physical strength or balancing ability. In our last research, we developed walking assist system for the people with lower-limb disability. With the system, user can be assisted by actuators, and do not have to worry about falling down. The system adapted the unique closed links structure with four servomotors, three PICs as controller, and four limit switches as HMI (human man interface). We confirmed the adaptability of the system by the experiment. In this research, Muscle Stiffness Sensor was tested as the advanced HMI for walking assist system, and confirmed the adaptability by the experiment. As Muscle Stiffness Sensor can attain the muscle activity, user can interface with any device he want to control. Experimental result with Muscle Stiffness sonsor showed that user could easily control the walking assist system as his will, just by changing his muscle strength.
A novel electro-mechanical implantable ventricular assist system is developed as a bridge to transplantation or recovery for patients with end-stage heart failure. The developed system is composed of an implanted blood pump, an external monitoring system which stores data, and a wearable system including a portable external driver and a portable power supply system. The blood pump is designed to be implanted into the left upper abdominal space and provides blood flow from the left ventricular apex to the aorta. The pulsatile blood flow is generated by a double cylindrical cam. There was mo excessive heat emission from the blood pump into the temperature-controlled chamber in the heat test and no stagnated flow within the blood sac by the observation in the flow visualization test. Animal experiments were performed using sheep and calves. The maximum assist flow rate reached 7.85L/min in the animal experiment. The evaluation results showed that the developed system was feasible for the implantable ventricular assist system. The long-term in vitro durability test and mid-term in vivo experiments are in progress and mow the modified next model is under development.
Sin, D.C.;A., Tan;Jeong, H.E.;Choi, B.K.;Kim, W.C.
Journal of Power System Engineering
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v.11
no.2
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pp.38-43
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2007
전자기적으로 지지되는 임펠러를 가진 원심 혈액 펌프는 기존의 심장 펌프에 비해 많은 장점을 가지고 있지만, BVAD의 틈새에서 발생하는 유체 동역학적인 문제는 여전히 규명이 되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 BVAD의 틈새에서 발생하는 혈액외상(blood trauma)의 예측에 대한 연구에 중점을 두고 있다. 일반적으로 원심 혈액 펌프의 설계를 위해 전자기적으로 지지되는 원심 혈액 펌프의 디스크 틈새에서 발생하는 혈액의 손상을 평가하는 방법으로 CFD를 이용한 방법이 널리 이용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 초기 원심 혈액 펌프의 설계 단계에서 펌프의 특성을 평가하기 위하여, 축 방향 틈새의 영향과 회전수 변화에 따른 누수경로의 전단 응력의 크기 평가를 CFD를 사용하여 해석하여 보았다.
Ventricular assist device(VAD) has been clinically applied as a temporary circulatory sup- porting system in the patients with severe heart failure, but small sized VAD for infant is not available. The purpose of tilis paper is to introdIAce small sized VAD and presents the result of in vitro test. Sejong VAD is diaphragmatic type of pneumatic pump and stroke volume is 11cc. Cardiac outputs of the Sejong VAD were measured by overflow tank under variable conditions of driving parameters. The cardiac output was 1.3 1/min at the heart rate of 120 per minute, left atrial pressure of $15cmH_2O$, percent systole of 43%, driving pressure of 240 mmHg, vacuum pressure of -40 mmHg, and mean aortic pressure of 70 mmHg. No mechanical problem was developed during the continuous in vitro test for 3 months.
A new stroke output control algorithm with a fuzzy logic for an electrohydraulic left ventricular assist device(EH-LVAD) was developed. The EH-LVAD pumps out blood from left atrium actively. Excessive suction of blood may cause fatal damage in left atrium. The LVAD has to provide a maximal stroke output without collapse of left atrium. In this study a new fuzzy algorithm for predicting and detecting suction and doing proper action on LVAD without using an extra pressure sensor but with bellows pressure signal and motor current signal is developed. The performance of the fuzzy control algorithm is demonstrated by the results from mock circulatory experiments.
Siwon Oh;Shin Kim;Ji-Hyuk Yang;Young Jin Roh;Ilkun Park
Journal of Chest Surgery
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v.56
no.2
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pp.147-150
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2023
A child being supported with an extracorporeal ventricular assist device, such as the Berlin Heart EXCOR (Berlin Heart GmbH, Berlin, Germany), must have at least 2 large cannulae for a long period. Management of cannula wounds is crucial since a cannula forms a track of prosthetic material passing the mediastinum to the heart. Deep wound complications, if they occur, can be troublesome and difficult to control with conventional methods. We applied vacuum-assisted closure to a patient who had Berlin-Heart EXCOR and a gap at the cannulation site. Herein, we describe the technical aspects of management in detail.
An animal experiment was designed for the evaluation of in vivo performance of the newly developed electrohydraulic type ventricular assist device and its influence on the left ventricular function during pal- satile left ventricular assist. Eight adult sheep were incorporated into the study and data were collected from seven sheep. Total as- sist time ranged from 69 minutes to 7 days. The performance of the device was satisfactory both in asyn- chr nous and synchronous mode within the range of given native heart rate. More than 4 liters of device output could be reached within the range of normal left atral pressure without development of negative pressure in the left atrium. Moderate to severe degree of hemolysis was noted as evidenced by significant increase of plasma free hemoglobin level after 3 days of left ventricular support along with the presence of the small amount of thrombi around the floating disc type polymer valve apparatus reflecting that further study and refinement of the device need to be done in regard of biocompatibility and thromboresistance. The hemodynamics showed increase in heart rate (p < 0.05), cardiac output and left ventricular minute work (p < 0.05) after placement of the device at the flow rate of 2.0∼2.5 Llmin. The left atrial pressure, left ventricular pressure and LV dpldt were decreased after the device placement(p < 0.05). The endocardial viability ratio and oxygen contents of the mixed ven us blood and coronary venous blood were all increased (p < 0.05) after the device placement suggesting effective unloading of the left ventricle was accomplished. The myocardial perfusion was thought improved in synchronous counterpulsation as suggested by sig- nificant increase in endocardial viability ratio and coronary venous blood oxygen content in synchronous assist mode comparing with asynchronous mode.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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