대한의용생체공학회:의공학회지 (Journal of Biomedical Engineering Research)

  • 제24권4호
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  • Pages.329-337
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  • 2003
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  • 1229-0807(pISSN)
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  • 2288-9396(eISSN)
대한의용생체공학회 (The Korean Society of Medical and Biological Engineering)
권호 표지

급성 동정맥루를 포함하는 인체 심혈관계의 혈류역학적 거동에 관한 수치 해석적 연구

Computational Study on the Hemodynamic Behaviors of the Human Cardiovascular System with an Acute Arteriovenous Fistula

  • 변수영 (서울대학교 대학원 기계항공공학부) ;
  • 손정락 (서울대학교 기계항공공학부) ;
  • 심은보 (강원대학교 기계메카트로닉스 공학부) ;
  • 노승탁 (서울대학교 기계항공공학부)
  • 발행 : 2003.08.01
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초록

선천적 혹은 후천적인 이유로 인하여 인체 특정 부위의 정맥과 동맥이 서로 관통하여 동맥계의 혈류가 말초 혈관계를 우회하여 정맥계로 흐르게 되는 동정맥루는 인체 심혈관계의 혈류 역학적 거동에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 lumped parameter 모델을 기반으로 하는 수치 해석 방법을 사용하여 우측 하지에 위치한 급성 동정맥루가 전체 심혈관계에 미치는 영향을 해석적으로 고찰하였다. 이를 위하여 동정맥루가 포함된 인체 심혈관계를 전기 회로 상사계로 구성하였으며. 부위별 혈압과 관련된 상미분 연립 방정식을 4차의 Runge-Kutta방법으로 풀어서 시간에 따른 혈류 역학적 변수들을 구하였다 이때 급성 동정맥루의 생성에 따른 혈류 역학적 보상작용을 분석하기 위하여 arterial baroreflex 제어계를 모델에 포함하였다.

Blood in congenital or acquired AY fistula(arteriovenous fistula) flows from arteries directly to veins. detouring peripheral micro-circulation. This makes a great effect on the hemodynamics of human cardiovascular system. In this study, a computational method using lumped parameter mode) was proposed to simulate the cardiovascular hemodynamics of patients with acute AV fistula The cardiovascular system model with a fistula compartment in left lower limb was built using 17 standard lumped compartments. Using fourth order Runge-Kutta method. we solved numerically the unsteady linear set of the ordinary differential equations resulting from application of Kirchhoff's law to the lumped parameter hemodynamic model. The baroreceptor reflex system was implemented to explain the auto-regulation effect of the cardiovascular system with acute AV fistula.

키워드

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