고분자 튜브 경도와 나선형 금속 보강체 구조에 따른 뇌혈관 코일 색전술을 위한 마이크로카테터 팁 성형 연구 = Study on Microcatheter Tip Shaping for Cerebral Coil Embolization According to Polymer Tube Hardness and Helical Metal Reinforcement Structure

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A cerebral aneurysm occurs when weakened cerebral vessels bulge abnormally, and persistent hemodynamic pressure may cause rupture and intracranial hemorrhage. Coil embolization using a steam-shaped microcatheter is widely used to mitigate this risk, yet the complex vascular geometry makes stable navigation and positional maintenance difficult. Thermoplastic polyurethane (TPU) microcatheters exhibit viscoelastic relaxation at body temperature, making both shapability and shape retention essential. This study analyzes how helical coil pitch and TPU hardness influence these characteristics through stress-relaxation testing and shape-retention evaluation in a 37°C environment. Shapability was quantified by measuring the diameter and rotation angle of O-shaped samples and integrating both metrics using a root-sum-square (RSS) error. The results reveal how key design parameters affect shaping performance and stability, offering practical guidance for microcatheter development tailored to procedural demands.

목차 (Table of Contents)

• Chapter 1. Introduction 1
• 1.1 연구배경 1
• 1.1.1 Intervention procedure 1
• 1.1.2 뇌동맥류(Cerbral aneurysm) 질환의 개요 3
• 1.1.3 뇌동맥류 치료 기술 4
• 1.1.4 뇌혈관 질환용 마이크로카테터 6
• 1.2 연구동향 및 필요성 7
• 1.2.1 Steam shaping 연구동향 및 선행연구 7
• 1.2.2 연구 목적 및 목표 9
• Chapter 2 Theoretical Background and Methodology 10
• 2.1 이론적 배경 10
• 2.1.1 헬리컬 와이어 특성 10
• 2.1.2 열가소성 폴리우레탄(TPU) 열적기계적 특성 12
• 2.2 연구 설계 및 재료 15
• 2.2.1 마이크로카테터 구조 및 설계 15
• 2.2.2 외피 물성 라인업 및 내부 보강체 조건 16
• Chapter 3. Design & Experiment 17
• 3.1 카테터 제작 17
• 3.1.1 코일링 및 구조 제작 17
• 3.1.2 라미네이팅 공정 19
• 3.2 카테터 분석 방법 21
• 3.2.1 목표 형상 정의 및 Steam shaping 공정 21
• 3.2.2 형상 유지 성능 평가 24
• 3.2.3 실험장비 및 분석법(Stress Relaxation, Pushability, FT-IR) 25
• Chapter 4. Result & Discussion 29
• 4.1 카테터 성능 평가 29
• 4.1.1 Shapability 평가 (Root–sum–square error, RSS) 29
• 4.1.2 응력완화 결과 및 조건별 비교 33
• 4.1.3 Pushability 측정 평가 36
• 4.1.4 형상유지(shape retention) 특성 평가 38
• 4.2 카테터 손상 및 구조 변화 평가 40
• 4.2.1 FT-IR 분석 및 평가 40
• Chapter 5. Conclusion 43
• Chapter 6. Reference 44
• Abstract 49
• Chapter 7. Appendix 50