Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.30
no.4
s.247
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pp.314-319
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2006
To analyze in-vivo blood flow characteristics in a chicken embryo, in-vivo experiment was carried out using micro-PIV technique. Because endothelial cells in blood vessels are subject to shear stress of blood flow, it is important to get velocity field information of the placental blood flow. Instantaneous velocity fields of an extraembryonic blood vessel using a high-speed camera and intravital microscope. The flow images of RBCs were obtained with a spatial resolution of $20\times20{\mu}m$ in the whole blood vessels. The mean velocity field data confirm that the blood flow does show non-Newtonian fluid characteristic. The blood in a branched vessel merged smoothly without any flow separation into the main blood vessel with the presence of a slight bump. This in-vivo micro-PIV measurement technique can be used as a powerful tool in various blood flow researches.
The Journal of Korean Academy of Orthopedic Manual Physical Therapy
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v.19
no.2
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pp.31-37
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2013
Background: The purpose of this study was to identify the effects of cervical manipulation for improve blood velocity and flow in the subjects with asymmetric vertebral artery. Methods: Twenty-four subjects on asymmetric vertebral artery with right side have less blood flow than left side participated in this study for apply to non-specific cervical manipulation on lower portion. Measurement method were using duplex ultrasound with colour doppler imaging for blood velocity and flow on left and right vertebral artery. Results: Compared changes of blood velocity and flow on unilateral after the cervical manipulation, the left blood velocity decreased significantly (p<.01) and the right blood velocity increased significantly (p<.01). The left blood flow no significant changes and the right blood flow increased significantly (p<.01). Compared changes of blood velocity and flow on bilateral, the left and right blood velocity and flow made significantly difference on pre-manipulation (p<.01). However, both side no significantly difference on post-manipulation. Conclusions: These findings suggest that the non-specific cervical manipulation took effect for improve blood velocity and flow in the subjects with asymmetric vertebral artery. Therefore, therapeutic approaches for improve to asymmetric vertebral artery should be consider non-specific cervical manipulation.
Analyzing the characteristics of blood flow in the blood vessels is very important to diagnose the circulatory diseases. In order to investigate the hemodynamic characteristics in vivo, the measurements of blood flows inside the extraembryonic arterial and venous blood vessels of chicken embryos were carried out using an in vivo micro-PIV technique. The circulatory diseases are closely related with the formation of abnormal hemodynamic shear stress regions, thereby it is important to get blood velocity and vessel's morphological information according to the vessel configuration and the flow conditions. In this study, the flow images of RBCs in blood vessels were obtained using a high-speed CMOS camera with a spatial resolution of approximately 14.6${\mu}$m${\times}$14.6${\mu}$m in the whole circulation network of blood vessels. The blood flows in the veins and arteries show steady laminar and unsteady pulsatile flow characteristics, respectively. The mean blood flows merged (in veins) and bifurcated (in arteries) smoothly into the main blood vessel and branches, respectively, without any flow separation or secondary flow which accompanying large variation of shear stress. Vorticity was high in the inner regions for both types of vessels, where the radius of curvature varied greatly. The instantaneous flows in the arterial blood vessels showed noticeable pulsatility due to the heart beat, and the main features of the velocity waveforms, including pulsatile shape, retrograde flow, mean velocity, maximum velocity and pulsatile frequency, were significantly dependent on the pulsatile condition which dominates the arterial blood flow. In near future, these in vivo experimental results of blood flow measured in various extraembryonic blood vessels would be very useful to understand the hemodynamic characteristics of human blood flows and various blood flow researches for clinically useful hemodynamic discoveries as well.
The methodology to visualize the shape of blood vessel and its blood flow have been attracting as a very interesting problem to forecast and examinate a disease in thrombus precursor protein. May previous visualization researches have been appeared for designing the blood vessel and also modeling the blood flow using a doppler imaging technique which is one of nondestructive testing techniques. General visualization methods are to depict the blood flow obtained from doppler effects with fragmentary stream lines and also visualize the blood flow model using volume rendering. However, these visualizeation techniques have the disadvantage which a set of small line segments does not give the overall observation of blood flows. Therefore, we propose a visualization system which reconstruct the continuity of the blood flow obtained from doppler effects and also visualize the blood flow with the vector field of blood particles. This system will use doppler phase difference from medical equipments such as OCT with low penetration and reconstruct the blood flow by the curvature estimation from vector field of each blood particle.
The influences of acute respiratory and metabolic acid-base disturbances on the carotid, renal and coronary blood flow were measured in dogs. Respiratory acidosis was induced by artificial respiration with 8% CO2 -02 gas mixture and respiratory alkalosis was induced by hyperventilation under the control of respirator. Metabolic acidosis and metabolic alkalosis were induced by intravenous infusion of 0.3N hydrochloric acid and 0.6M sodium bicarbonate solution. To observe the effect of hyperkalemia, isotonic potassium chloride solution was infused. CVI electromagnetic flowmeter probes were placed on the left common carotid artery, left renal artery and left circumflex coronary artery. Each flow was recorded on polygraph. 1. The carotid blood flow showed rapid showed rapid and marked increase in acute respiratory acidosis. Even in the cases when arterial blood pressure was lowered during the state of respiratory acidosis, carotid blood flow increased. By the infusion of hydrochloric acid, carotid blood flow increased slowly and returned to the previous label after discontinuation of the infusion. Carotid blood flow also increased by the infusion of large amount of sodium bicarbonate, but it might be the combined effect of expansion of extracellular fluid and compensatory elevation of carbon dioxide tension. 2.The renal blood flow remained unchanged during the acute acid-base disturbances, suggesting effective autoregulation. Renal blood flow, however, increased very slowly when the infusion of potassium chloride continued for a long period. 3.Although less marked than the carotid blood flow, the coronary blood flow increased in the acute respiratory and metabolic acidosis. In asphyxiated condition, coronary blood flow increased most markedly and this might be the combined effect of hypoxia, hypercapnea, and lowering of pH. In summary, the carotid blowflow showed more marked change in the acute respiratory and metabolic acidosis than the renal and coronary blood flow. Respiratory and metabolic components of acid-base disturbances may influence the local blood flow concomitantly, there being more differences in the individual responses, but respiratory component manifested more rapid and marked effect than metabolic component.
The hollow fiber oxygenator is the most advanced one for the cardiopulmoanry bypass. They have two different types of the hollow fiber systems according to the way how the blood go through the fibers. One is inside blood flow type and the other outside type. In order to find out which is better to prevent blood cell destruction, we selected 40 valve replacing patients and divided them into 2 groups prospectively. In group I [n=20], inside blood flow type[BCM-7a], CO2 excretion is more effective than group II, that is partly because of the relative large surface area of the BCM-7. In group II [n=20], outside blood flow type [MAXIMAa], they have better quality to preserve platelet count. We also studied about several other items such as SaO2, Hemoglobin and RBC, WBC, fibrinogen, LDH, plasma hemoglobin, haptoglobulin and so on. But we cannot find any differences between two groups with any statistical meanings [p<0.05]. We conclude that both of two oxygenators are excellent in the aspects of gas exchange and blood cell preservation.
Artificial heart is divided by pulsation flow type and continuous flow type according to blood circulation pattern. Axial flow blood pump is a kind of continuous flow type artificial heart. Axial flow blood pump would be different pump performance according to impeller's shape and rotating velocity. Pump performance be able to compare by flow rate according to differential pressure and Impeller's rotating velocity. It confirms Impeller model of better efficiency according to compare Pump performance of axial flow blood pump using CFD with actual experiment result.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2008.04a
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pp.152-155
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2008
The blood flow characteristics have been closely related to various cardiovascular diseases, it is very important to predict them accurate enough in an efficient way. Thus, this paper proposes a one-dimensional spectral element model for the blood flow through blood vessels. The spectral element model is formulated by using the variational method. The nonlinear terms in spectral element model are all treated as the pseudo-force and an iterative solution method is applied in the frequency domain.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.30
no.11
s.254
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pp.1027-1034
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2006
In order to investigate flow characteristics of chicken blood in a micro tube of 100$\mu$m in diameter, in-vitro experiments were carried out using a micro-PIV technique. The micro-PIV system consists of a microscope, 2-head Nd:YAG laser, 12 bit cooled CCD camera and a delay generator. Chicken blood with 40% hematocrit was supplied into a micro tube using a syringe pump. The blood flow shows clearly the cell free layer near the tube wall and its thickness is increased with increasing the flow speed. The hemorheological characteristics of chicken blood, including shear rate and shear stress were estimated from the PIV velocity field data obtained. Since the aggregation index of chicken blood is less than 50% of human blood, non-Newtonian flow characteristics of chicken blood are smaller than those of human blood. As the flow rate increases, the degree of flatness in the velocity profile at the center region is decreased and the parabola-shaped shear stress distribution becomes to have a linear profile. Under the same flow rate, chicken blood shows higher shear stress, compared with human blood.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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