• International Journal of Vascular Biomedical Engineering
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• 제2권2호
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• pp.16-26
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• 2004

The object of this study is to develop a mathematical model of the hemodialysis system including the mechanism of solute kinetics, water exchange and also cardiovascular dynamics. The cardiovascular system model used in this study simulates the short-term transient and steady-state hemodynamic responses such as hypotension and disequilibrium syndrome (which are main complications to hemodialysis patients) during hemodialysis. It consists of a 12 lumped-parameter representation of the cardiovascular circulation connected to set-point models of the arterial baroreflexes, a kinetic model (hemodialysis system model) with 3 compartmental body fluids and 2 compartmental solutes. We formulate mathematically this model in terms of an electric analog model. All resistors and most capacitors are assumed to be linear. The control mechanisms are mediated by the information detected from arterial pressoreceptors, and they work on systemic arterial resistance, heart rate, and systemic venous unstressed volume. The hemodialysis model includes the dynamics of urea, creatinine, sodium and potassium in the intracellular and extracellular pools as well as fluid balance equations for the intracellular, interstitial, and plasma volumes. Model parameters are largely based on literature values. We have presented the results on the simulations performed by changing some model parameters with respect to their basal values. In each case, the percentage changes of each compartmental pressure, heart rate (HR), total systemic resistance (TSR), ventricular compliance, zero pressure filling volume and solute concentration profiles are represented during hemodialysis.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.985-992
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• 2011

복합 후처리장치의 최적 모델 개발을 위해 반응기 내부 유동 특성 및 유량 분배 수준 등과 관련지어 3차원 전산유체역학(CFD)을 수행하였다. 백필터의 각 격실별로 유량 분배가 크게 차이가 발생해 반건식 반응기(SDR)에 편류현상이 발생할 것으로 예측되어 백필터에 균등한 유량 분배를 위한 구조 개선이 시급한 것으로 나타났다. 이를 위해, 장치에 3가지 수정.보완(플래넘 구조 개선, 풍도 오리피스 설치, 복수의 흡인 덕트 설치)이 이루어졌다. 이 중에서 플래넘 구조 개선, 풍도 오리피스 설치가 가장 합리적일 것으로 판단된다. 본 해석을 이용하여 수정 보완한 배가스복합 후처리장치는, 반건식 반응기와 백필터 처리부가 일체화되어 있어 장치가 콤팩트하고 설치면적이 적으며 운영 및 관리가 매우 편리할 것으로 판단된다.