• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.04a
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• pp.485-490
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• 2003

In this paper, a nonlinear finite-element method was employed to analyze mechanical behaviors of the balloon-expandable stent. Beyond safety considerations, this type of analysis provides mechanical properties that are often difficult to obtain by experiments. Mechanical properties of the stent expansion pressure, radial recoil, longitudinal recoil and foreshortening were studied using commercial FEM code, ANSYS. As a result, the pressure necessary to expand the stent up to a diameter of 3mm was 7.6atm, longitudinal recoil, radial recoil and foreshortening were -0.388%, 2.87% and 4.07% respectively. In conclusion, a finite element model used in this study could help in designing new stents or analyzing actual stents.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.28 no.7
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• pp.915-922
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• 2004

A stent is small tube-like structure expanded into stenotic arteries to restore blood flow. The stent expansion behaviors define the effectiveness of the surgical operation. In this paper, finite-element method was employed to analyze expansion behaviors and fatigue life of a typical diamond-shaped balloon-expandable stent. Beyond safety considerations, this type of analysis provides mechanical properties that are often difficult to obtain by experiments. Mechanical properties of the stent expansion pressure, radial recoil, longitudinal recoil and foreshortening were simulated using commercial FEM code, ANSYS and fatigue life were estimated using NISAII ENDURE. The FEM results showed that the pressures necessary to expand the stent up to a diameter of 3mm, 4mm and 5mm were 0.75MPa, 0.82MPa and 0.97MPa. The fatigue lifes according to expansion diameter were 114${\times}$10$^{7}$cycles, 714${\times}$$^{6}$cycles and 163${\times}$10$^{6}$cycles. As a result, a finite element model used in this study can simulate expansion behaviors of stents and should be useful to design new stents or analyze actual stents.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.29 no.1 s.232
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• pp.156-162
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• 2005

Stouts are frequently used throughout the human body, but the most critical areas are in coronary arteries. They open pathways in vessels and supply blood directly to the heart muscle. To simulate behavior of expansion for the coronary stent by balloon, the commercial finite element code LS-DYNA and ANSYS were used in the analysis. The explicit method is used to analyze the expansion of the stent and the implicit method is performed to simulate the springback that developed in a stent after the balloon pressure has been removed. Finally the experimental results for the expansion of the PS153 stents were compared with the FEM results. The springback was measured with the stents subjected to no external pressure to which stents are subjected in vivo. The simulated results were in good agreement with experimental results. Standard mechanical characteristics such as stress, plastic strains, and springback can be derived from the numerical results. These data can be used to determine maximum expansion diameter without fracture and expansion pressure considering elastic recoil.

• Proceedings of the KOR-BRONCHOESO Conference
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• 2003.09a
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• pp.108-108
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• 2003

식도 천공의 치료는 최근 치료법의 발전에도 불구하고 여전히 난해한 문제이다. 이 환자들은 천공의 원인이나 위치, 심한 정도가 다양한 이질적인 군이며, 반수 이상이 이미 식도에 기존의 질환을 가지고 있어 문제를 더욱 복잡하게 한다. 따라서 절대적이고 획일적인 치료방법은 아직 확립되어 있지 않으며 많은 다양한 방법들이 제시되고 있다. 2002년 11월부터 2003년 7월까지 총 8명의 환자가 식도 천공으로 동아대학교병원 흥부외과에서 치료를 받았으며, 원인별로는 의인성(iatrogenic) 손상이 6례, 자발성(spontaneous) 손상이 2례였고 부위별로는 경부가 3례, 흥부가 5례였다. 의인성 손상에는 내시경 검사중 정상 경부 식도에 발생한 1례, 부식성 식도협착 환자의 풍선 확장술과 스텐트 삽입시 흉부 식도에 발생한 경우가 각각 1례씩, 외상성 경추손상의 수술시 정상 경부 식도에 발생한 경우가 2례, 선천성 식도폐쇄증(esophageal atresia)의 술후 문합부 누출이 생긴 경우가 1례 있었으며, 자발성 손상에는 하부식도에 발생한 기압성(barogenic) 손상 1례와 상흉부 식도암 천공 1례가 있었다. 경부 식도 천공 3례는 모두 경부 배액(drainage)과 식이용 장루술(feeding jejunostomy)을 시행하였고, 부식성 식도협착이 있던 환자 2례는 식도절제술과 흉부내 식도-위 문합을 시행하였으며, Boerhaave씨 증후군 환자는 1차 봉합술, 술후 문합부 유출이 있었던 환자와 식도암 천공이 있었던 환자는 식도절제 및 경부 식도루(esophagostomy), 배액용 위루(gastrostomy), 식이용 장루술을 시행하였다. 모든 환자는 패혈증 등의 심각한 합병증으로의 진행 없이 회복되었다. 현재 위장관의 연속성이 유지 혹은 복원된 환자는 경구식이 중이며 그 외의 환자들은 장루를 통해 영양을 공급하며 식도재건술을 기다리고 있다. 식도 천공은 최근 항생제의 사용, 과영양요법(hyperalimentation), 술후 환자관리의 개선 등으로 치료에 많은 발전이 있었으나, 치료 방침에 있어서는 여전히 논란이 있으며 높은 사망률을 보이는 난제로 남아있다. 비록 일반적인 지침이 도움이 되겠지만, 치료 방침은 환자 개개인의 상황에 따라 적절하게 선택해야 하며, 임상경과에 따라 언제라도 방침을 변경할 수 있는 유연함이 필요하리라 생각한다.