Kim, Tae-Sik;Sun, Kyung;Lee, Kyu-Baek;Park, Sung-Young;Hwang, Jae-Joon;Son, Ho-Sung;Kim, Kwang-Taik;Kim. Hyoung-Mook
Journal of Chest Surgery
/
v.37
no.3
/
pp.201-209
/
2004
Extracorporeal life support (ECLS) system is a device for respiratory and/or heart failure treatment, and there have been many trials for development and clinical application in the world. Currently, a non-pulsatile blood pump is a standard for ECLS system. Although a pulsatile blood pump is advantageous in physiologic aspects, high pressure generated in the circuits and resultant blood cell trauma remain major concerns which make one reluctant to use a pulsatile blood pump in artificial lung circuits containing a membrane oxygenator. The study was designed to evaluate the hypothesis that placement of a pressure-relieving compliance chamber between a pulsatile pump and a membrane oxygenator might reduce the above mentioned side effects while providing physiologic pulsatile blood flow. The study was performed in a canine model of oleic acid induced acute lung injury (N=16). The animals were divided into three groups according to the type of pump used and the presence of the compliance chamber, In group 1, a non-pulsatile centrifugal pump was used as a control (n=6). In group 2 (n=4), a single-pulsatile pump was used. In group 3 (n=6), a single-pulsatile pump equipped with a compliance chamber was used. The experimental model was a partial bypass between the right atrium and the aorta at a pump flow of 1.8∼2 L/min for 2 hours. The observed parameters were focused on hemodynamic changes, intra-circuit pressure, laboratory studies for blood profile, and the effect on blood cell trauma. In hemodynamics, the pulsatile group II & III generated higher arterial pulse pressure (47$\pm$ 10 and 41 $\pm$ 9 mmHg) than the nonpulsatile group 1 (17 $\pm$ 7 mmHg, p<0.001). The intra-circuit pressure at membrane oxygenator were 222 $\pm$ 8 mmHg in group 1, 739 $\pm$ 35 mmHg in group 2, and 470 $\pm$ 17 mmHg in group 3 (p<0.001). At 2 hour bypass, arterial oxygen partial pressures were significantly higher in the pulsatile group 2 & 3 than in the non-pulsatile group 1 (77 $\pm$ 41 mmHg in group 1, 96 $\pm$ 48 mmHg in group 2, and 97 $\pm$ 25 mmHg in group 3: p<0.05). The levels of plasma free hemoglobin which was an indicator of blood cell trauma were lowest in group 1, highest in group 2, and significantly decreased in group 3 (55.7 $\pm$ 43.3, 162.8 $\pm$ 113.6, 82.5 $\pm$ 25.1 mg%, respectively; p<0.05). Other laboratory findings for blood profile were not different. The above results imply that the pulsatile blood pump is beneficial in oxygenation while deleterious in the aspects to high pressure generation in the circuits and blood cell trauma. However, when a pressure-relieving compliance chamber is applied between the pulsatile pump and a membrane oxygenator, it can significantly reduce the high circuit pressure and result in low blood cell trauma.
Hemodynamic features of blood flow in the abdominal aorta aneurysm (AAA) are very important, because they are closely related with the rupture of aneurysm to death. It has been considered that the wall shear stress of blood flows influences the formation, growth, and rupture of AAA. On this account, it is important to understand the flow structure of blood in the aneurysm. In this study, the whole velocity field information inside a typical AAA was measured using an in vitro AAA model under the pulsatile flow condition. The vessel geometry was reconstructed based on the computerized tomography (CT) data of a patient. The AAA model was made by using a rapid prototyping (RP) method, based on the reconstructed vessel geometry. Velocity fields in the AAA model were measured at different pulsatile phases using a PIV (particle image velocimetry) system. As experimental results, a large-scale vortex is formed inside the AAA model and the vortices located near the AAA wall are supposed to increase the local pressure and wall shear stress. In this study, the AAA wall stress found to be was one of the most important governing parameters giving rise to the ruptured aneurysm.
International Journal of Vascular Biomedical Engineering
/
v.2
no.1
/
pp.25-30
/
2004
Catheters are used to measure translesional pressure gradients in the stenosed coronary arteries. Uses of catheters during coronary angioplasty cause flow obstructions. A narrowed flow cross section with catheter effectively introduced a tighter stenosis than the enlarged residual stenoses after balloon angiplasty. Catheters in blood vessels cause pressure gradient rise and blood flow drop during the measurements. In this study, three dimensional computer simulations are conducted to investigate the flow blockage effects due to the catheter obstructions during the coronary angioplasty. The computer simulation models are generated by the data, which are measured by coronary angiogram, and the blood is treated as non-Newtonian fluid. The velocity, pressure, and wall shear stress variations are observed for the estimate of damages of blood vessel. This study is also extended to investigate the effects of stenotic vessel size, and shape and catheter size and location.
The present study is carried out in order to investigate the effect of the periodic acceleration in the stenosed and bifurcated blood vessels. The blood flow and wall shear stress are changed under body movement or acceleration variation. Numerical studies are performed for various periodic acceleration phase angles, bifurcation angles and section area ratios of inlet and outlet. It is found that blood flow and wall shear stress are changed about ${\pm}20%$ and ${\pm}24%$ as acceleration phase angle variation with the same periodic frequency. also wall shear stress and blood flow rate are decreased as bifurcation angle increased.
Kim Hyun Koo;Son Ho Sung;Fang Yang Hu;Park Sung Young;Kim Kwang Taik;Kim Hark Jei;Sun Kyung
Journal of Chest Surgery
/
v.38
no.1
s.246
/
pp.13-22
/
2005
It has been known that pulsatile flow is physiologic and more favorable to tissue perfusion than nonpulsatile flow. The purpose of this study is to directly compare the effect of pulsatile versus nonpulsatile blood flow to renal tissue perfusion in extracorporeal circulation by using a tissue perfusion measurement system. Material and Method: Total cardiopulmonary bypass circuit was constructed to twelve Yorkshire swines, weighing 20$\~ $30 kg. Animals were randomly assigned to group 1 (n=6, non pulsatile centrifugal pump) or group 2 (n=6, pulsatile T-PLS pump). A probe of the tissue perfusion measurement system $(QFlow^{TM}-500)$ was inserted into the renal parenchymal tissue. Extracorporeal circulation was maintained for an hour at a pump flow of 2 L/min after aortic cross-clamping. Tissue perfusion flow of the kidney was measured at baseline (before bypass) and every 10 minutes after bypass. Serologic parameters were collected at baseline and 60 minutes after bypass. Result: Baseline parameters were not different between the groups. Renal tissue perfusion flow was substantially higher in the pulsatile group throughout the bypass (ranged 48.5$\~$ 64 in group 1 vs. 65.8$\~$88.3 mL/min/100 g in group 2, p=0.026$\~$ 0.45) The difference was significant at 30 minutes bypass $(47.5{\pm}18.3\;in\;group\;1\;vs.\;83.4{\pm}28.5$ mL/min/100 g in group 2, p=0.026). Serologic parameters including plasma free hemoglobin, blood urea nitrogen, and creatinine showed no differences between the groups at 60 minutes after bypass (p=NS). Conclusion: Pulsatile flow is more beneficial to tissue perfusion of the kidney in short-term extracorporeal circulation. Further study is suggested to observe the effects to other vital organs or long-term significance.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.29
no.1
s.232
/
pp.63-70
/
2005
The main objective of the present study is to predict characteristics of three dimensional pulstitile flow by location of stenosis in blood vessel with the second order bifurcation. The present study simulates the incompressible non-Newtonian laminar blood flows using a Fluent V. 6.0. The Carreau model is employed as the constitutive equation for blood. The numerical simulation carried out at five cases without and with symmetry or asymmetry stenosis. It is found that the no stenosis and stenosis before first bifurcation do not have influence on flow at second bifurcated blood vessel. However, the stenosis after first biburcation has effect on flow at second bifurcated blood vessel.
In this study, a numerical analysis has been performed for a three-dimensional pulsatile blood flow associated with the elastic blood vessel and curved bileaflet for multiple cycles in terms of fluid-structure interaction. Here, blood has been assumed as a Newtonian, incompressible fluid. Pressure profiles have been used as boundary conditions at the ventricle and the aorta. From this analysis, the motion of the leaflet has been observed with fluttering phenomenon and rebound, and the flow fields of blood have been obtained with recirculation and regurgitation. The results can contribute to the development of design methodology for the curved bileaflet mechanical heart valve.
In blood flow passing through the mechanical heart valve (MHV) and elastic blood vessel, hemolysis and platelet activation causing thrombus formation can be seen owing to the shear stress in the blood. Also, fracture and deformation of leaflets can be observed depending on the shape and material properties of the leaflets which is opened and closed in a cycle. Hence, comprehensive study is needed on the hemodynamics which is associated with the motion of leaflet and elastic blood vessel in terms of fluid-structure interaction. In this paper, a numerical analysis has been performed for a three-dimensional pulsatile blood flow associated with the elastic blood vessel and curved bileaflet for multiple cycles in light of fluid-structure interaction. From this analysis fluttering phenomenon and rebound of the leaflet have been observed and recirculation and regurgitation have been found in the flow fields of the blood. Also, the pressure distribution and the radial displacement of the elastic blood vessel have been obtained. The motion of the leaflet and flow fields of the blood have shown similar tendency compared with the previous experiments carried out in other studies. The present study can contribute to the design methodology for the curved bileaflet mechanical heart valve. Furthermore, the proposed fluid-structure interaction method will be effectively used in various fields where the interaction between fluid flow and structure are involved.
Hemorheology plays an important role in atherosclerosis. Hemorheologic properties of blood include whole blood viscosity, plasma viscosity, hemaocrit, RBC deformability and aggregation, and fibrinogen concentration in plasma. Blood flow is determine by three parameters (pressure, lumen diameter, and whole blood viscosity), whole blood viscosity is one of the key physiological variables. However, the significance of whole blood viscosity has not yet not been fully appreciated. Whole blood viscosity has a unique property, non-Newtonian shear-thinning characteristics, which is primarily due to the presence of RBCs. Hence, RBC deformability and aggregation directly affect the magnitude of blood viscosity, and any factors or diseases affecting RBC characteristics influence blood viscosity. Therefore, on can see that whole blood viscosity is the causal mechanism by which traditional risk factors such as hypertension, hyperlipidemia, smoking, exercise, obesity, age, and gender are related to atherogenesis. In this regard, we included whole blood viscosity in the three key determinants of injurious pulsatile flow that results in mechanical injury and protective adaptation in the arterial system. Because whole blood viscosity is a potential predictor of cardiovascular diseases, it should be measured in routine cardiovascular profiles. Incorporating whole blood viscosity measurements into a standard clinical protocol could improve our ability to identify patients at risk for cardiovascular disease and its complications.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.