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사이드 홀을 가진 케뉼라에 관한 수치해석적 연구 = Numerical Analysis on the Flow in Cannulae having Side Holes
저자
박중열 (서울대학교) ; 박찬영 (서울대학교) ; 민병구 (서울대학교) ; Park Joong Yull ; Park Chan Young ; Min Byoung Goo
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학술지명
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발행연도
2004
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Korean
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KCI등재
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학술저널
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489-496(8쪽)
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혈액이 케뉼라를 통과할 때 생리적인 범위를 벋어나는 기계적인 하중이나 전단응력을 받게 되며, 그 결과로 용혈의 발생기전이 되는 ADP(Adenosine Diphospate)를 증가 시키게 된다. 저자는 수치해석적인 방법을 이용하여 사이드 홀을 가진 케뉼라의 3차원 유동을 해석하였다. 연구의 대상이 되는 케뉼라는 환자의 대퇴정맥에 삽입되어 혈액을 배출하는 배액 케뉼라이다. 이러한 배액 케뉼라는 배출 성능을 높이기 위해 일반적으로 사이드 홀을 장착한다. 4개, 12개, 20개인 사이드 홀을 가진 케뉼라에 대하여 경우에 대하여, 각각 엇갈림 배열, 직렬 배열. 변형된 직렬배열을 적용하여, 총 9가지 서로 다른 모델을 시뮬레이션 해보았으며 이것을 사이드 홀이 없는 케뉼라와 더불어 비교하였다. 유량, 벽면전단응력(Wail Shear Stress. WSS), 전단율(Shear Rate. SR) 값을 구하여 분석하므로 사이드 홀의 영향을 알아보았다. 연구를 통하여 사이드 홀의 개수와 배열이 모두 혈류 역학적인 변수들에 영향을 주는 것을 확인하였다. 유량이 사이드 홀의 개수에 비례하지 않는 것을 확인 하였고 사이드 홀의 개수가 많을 수로 평균 전단율을 줄이는 것을 확인 하였다.
더보기Insertion of cannulae into vessels may disturb the blood flow doing non-physiological load and stress on blood cells such that ADP may increase and result in hemolysis. Authors used the computational method to simulate the 3-dimensional blood flow inside of the cannula using numerical method. We limited the research to within the drainage cannulae with side holes inserted through the human vein. In this paper, 9 different cannulae with side holes categorized by the number of side holes of 4, 12, and 20, and also categorized by the array type of side holes of staggered array, in-line array, and alternative in-line array were studied and compared to the cannula with no side holes by using CFD analysis. We evaluated the flow rate, the wall shear stress, and the shear rate and compared them with one another to estimate the effect of the side holes. The flow rate is not proportional to the number of the side holes. However, larger number of side holes can reduce the mean shear rate. Both the number and the array type of side holes play an important role on the fluid dynamics of the blood flow in cannulae.
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