The arteries are very important in cardiovascular system and easily adapt to varying flow and pressure conditions by enlarging or shrinking to meet the given hemodynamic demands. The blood flow in arteries is dominated by unsteady flow phenomena due to heart beating. In certain circumstances, however, unusual hemodynamic conditions cause an abnormal biological response and often induce circulatory diseases such as atherosclerosis, thrombosis and inflammation. Therefore quantitative analysis of the unsteady pulsatile flow characteristics in the arterial blood vessels plays important roles in diagnosing these circulatory diseases. In order to verify the hemodynamic characteristics, in-vivo measurements of blood flow inside the extraembryonic arterial bifurcation cascade of chicken embryo were carried out using a micro-PIV technique. To analyze the unsteady pulsatile flow temporally, the (low images of RBCs were obtained using a high-speed CMOS camera at 250fps with a spatial resolution of $30{\mu}m\times30{\mu}m$ in the whole blood vessels. In this study, the unusual flow conditions such as flow separation or secondary flow were not observed in the arterial bifurcations. However, the vorticity has large values in the inner side of curvature of vessels. In addition, the mean velocity in the arterial blood vessel was decreased and pulsating frequency obtained by FFT analysis of velocity data extracted in front of the each bifurcation was also decreased as the bifurcation cascaded.
Objectives : This study was performed to change of blood flow in In-Young(ST9) after treatment on chronic daily headache patients. Methods : Monitoring of TCD was examined in 10' s chronic daily headache patients before and after treatment. Mean velocity flow, systolic velocity and pulsatility index were analyzed from TCD at In-Young(ST9). The patients was laid for 20 minutes before treatment and also for treatment. Results : The results showed a significant(p<0.05: Paired T-test) decrease in mean velocity flow and systolic velocity. but there were no significant differences in pulsatility index. Conclusions : These results suggest that there were significant change on blood flow in In-young of chronic daily headache patients.
Bileaflet mechanical valves have the complications such as hemolysis and thromboembolism, leaflet damage, and leaflet break. These complications are related with the fluid velocity and shear stress characteristics of mechanical heart valves. The first aim of the current study is to introduce fluid-structure interaction method for calculation of unsteady and three-dimensional blood flow through bileaflet valve and leaflet behavior interacted with its flow, and to overcome the shortness of the previous studies, where the leaflet motion has been ignored or simplified, by using FSI method. A finite volume computational fluid dynamics code and a finite element structure dynamics code have been used concurrently to solve the flow and structure equations, respectively, to investigate the interaction between the blood flow and leaflet. As a result, it is observed that the leaflet is closing very slowly at the first stage of processing but it goes too fast at the last stage. And the results noted that the low pressure is formed behind leaflet to make the cavitation because of closing velocity three times faster than opening velocity. Also it is observed some fluttering phenomenon when the leaflet is completely opened. And the rebounce phenomenon due to the sudden pressure change of before and after the leaflet just before closing completely. The some of time-delay is presented between the inversion point of ventricle and aorta pressure and closing point of leaflet. The shear stress is bigger and the time of exposure is longer when the flow rate is maximum. So it is concluded that the distribution of shear stress at complete opening stage has big effect on the blood damage, and that the low-pressure region appeared behind leaflet at complete closing stage has also effect on the blood damage.
Characteristics of pulsatile flow in 3-dimensional elastic vessel wall should be investigated in order to understand the physiological blood flow in human body. In this study, the modelling of the physiological blood flow in the elastic blood vessel is proposed. Variation of the pressure and the velocity wavefroms are obtained using the FSI method
In this study, we aimed to determine the effect on cerebral blood vessels of various stimulus intensities using transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS). In particular, we wanted to monitor changes in blood flow and structural changes in the blood vessels in the common carotid artery (CCA) through low-intensity electrical stimulation that can cause non-perceptual sensory stimulation. Twenty-four healthy adults in their 20s participated in this study. Three stimulus intensities (below the sensory threshold, at the sensory threshold, and above the sensory threshold) were applied in random order. Changes in blood flow velocity according to the intensity of TENS stimulus were measured by placing the Doppler ultrasound transducer 1 cm below the CCA bifurcation, and the vascular structure was measured using B-mode imaging. C-mode Doppler and B-mode images were acquired before, during, and after the intervention for each stimulus, and changes in blood pressure were measured in each session. As a result, it was confirmed that peak systolic velocity (PSV) decreased significantly after the intervention in non-perceived sensory stimulation below the threshold, compared to other thresholds (p = .008). In particular, the PSV decreased by 3.04% on average compared to before stimulation (p = .011). However, there was no significant change in the CCA diameters before and after stimulation at all intensities. It was found that short-term, non-perceptual sensory stimulation was effective in reducing the blood flow rate without causing significant changes in either the blood vessel diameter or blood pressure. This change appears to be caused by a decrease in blood flow due to the effect of subtle vasodilation at non-perceptual sensory stimulation, and at stimulation intensity higher than that, the sympathetic nerves in the blood vessels are stimulated excessively and the blood vessels constrict. Therefore, this study can be rated as an important attempt to control blood flow through stimulation without such a psychological burden and sensory discomfort in the carotid area.
Transcranial Doppler sonography (TCD) is a useful diagnostic method to measure cerebral blood flow velocity in various cerebral disorders. However, we haven't data enough to be available for young persons, especially in the twenties in Korea. This study was performed to collect the basic data of the cerebral blood flow velocity and to understand the cerebral physiology in the twenties. We determined the mean velocities of middle, anterior, and posterior cerebral artery, and vertebral and basilar artery (MCA-V, ACA-V, PCA-V, VA-V, and BA-V, respectively) in eighty-two healthy volunteers. For evaluating cerebral autoregulation, only the MCA- V was measured under various conditions such as stable, apnea, and hyperventilation state. Right and left MCA-V were 80.66±14.03 and 83.22±14.40 cm/sec at stable state, 90.13±17.47 and 90.26±16.38 cm/sec at apnea, and 54.83±11.09 and 55.33±10.74 cm/sec at hyperventilation. Right and left ACA-V were 49.11±15.71 and 48.19±13.75 cm/sec. Right and left PCA-V were 39.44±9.12 and 37.91±6.74 cm/sec. Right and left VA-V were 33.65±9.26 and 36.l8±10.39 cm/sec. BA-V was 48.49±11.16 cm/sec. Right and left MCA- V, V A-V, and right ACA- V and PCA- V in women were higher than those of men (P<0.05). No significant differences were found between men and women in the others. These findings indicate that cerebral hemodynamics and autoregulation were normal in young people in their twenties. The velocities of MCA, ACA, PCA, and BA were high values in women as compared with men.
Cerebral vasoreactivity is an index of autoregulation of cerebral perfusion, and can be measured using functional images such as Xe CT, SPECT and PET in reponse to hypercapneic stimulus. In order to measure cerebral $CO_2$ vasoreactivity in routine TCD study conveniently and reliably, we devised a method of rebreathing into closed volume of reservoir bag as a hypercapneic stimulus, and applied it to 44 healthy volunteers. As a hypercapneic stimulus, we applied fitting mask connected with closed reservoir bag for about 90 seconds, and mean blood flow velocity(MBFV) and pulsatility index(PI) were evaluated at proximal middle cerebral arteries(MCA) of 50-55 mm depth, before and after the hypercapneic stimulus. Age affected the MFV and PI value showed significant and the MFV was 56.45(SD=9.75)cm/sec, while PI was 0.406(SD=0.089). As age increases the flow velocity decreased significantly whereas PI value increased(P<0.05). The vasoreactvity significantly decreased with age(P<0.05). The decrease of cerebral blood flow quantity and cerebral blood flow velocity is not only because of increase of diameter of cerebrovascular resulting from aging, but the resistance increase of small blood vessel resulting from the increase of PI & RI value is regarded. We suppose that the rebreathing method is a reliable and convenient technique as a hypercapneic stimulus in determining cerebral $CO_2$ vasoreactivity. The rebreathing method could be non-invasive and useful methods in estimation of the cerebrovascular reactivity and could be applied to the basal and follow-up evaluation of the cerebrovascular reserve of the ischemic stroke patients.
One prototype product of clip-type pulsimeter equipped with magnetic field sensing semiconductor Hall device after one permanent magnet attached "Chwan" position in center of a radial artery was developed. The clip-pulsimeter was composed of the hard ware system measuring to voltage signals. To measure the blood velocity, the radial artery pulsimeter is simultaneously connected the PPG (photoplethysmograph). Analysis and comparison of two pulse waves data has done obtained from a clinical test of forty subjects of 20 ages. The value of a blood velocity simultaneously measured from a radial artery puls wave and PPG is an average value of 0.8m/s. The usage of this research results is possible to store the biomedical signals for health care.
Objectives : To determine the effects on blood flow of vertebrobasal vascular system in cerebral infarction, Methods : We altered 33 normal patients and 12 patients who were diagnosed cerebral infarction on Rt. middle cerebral artery(MCA) region and 8 patients who were diagnosed cerebral infarction on Lt, MCA region, and measured the mean velocity, systolic to diastolic rate(SD rate), asymmetrical index(A/I) by TCD. Results : The mean velocity of posterior cerebral artery(PCA), vertebral artery was increased in same direction as infarcted site and the mean velocity of basal artery was more increased than control, and the SD rate of PCA, vertebral artery, basal artery was larger than control. The A/l of PCA, vertebral artery was revealed that mean velocity of vertebrobasal vascular system is increase the same direction as infarcted area. Conclusion : TCD examination within 7 days(acute stage) after stroke can help to predict the infarcted direction.
Purpose: The purpose of this study was to examine changes in autonomic nerve responses after low-frequency transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS). Methods: Research subjects were 24 students who attend University. Subjects were divided into two groups: 1 = a low intensity group; 2 = a high intensity group. Electrodes were attached to the forearm of the dominant arm and electrical stimuli were administered for 15 minutes. Outcome measures were skin conduction velocity, skin temperature, blood flow, and pulse frequency, each of which was measured a total of 4 times. The data were analyzed using a repeated measures ANOVA. Results: In changes in conduction velocity, the main effect of time variation (in black) was statistically significant. The interaction between time and group main effects was not statistically significant; nor was the difference between the groups. Results showed that skin conduction velocity changed without any relation to group. Conclusions: Low frequency TENS selectively increases skin conduction velocity, which may be helpful for activating sudomotor function regardless of intensity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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