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관상동맥 협착병변 형상인자와 혈류역학 기반 진단인자의 상관관계 수치해석 연구
쩐득민(Duc Minh Tran),웬비엣카이(Viet Khai Nguyen),웬민투안(Minh Tuan Nguyen),이상욱(Sang-Wook Lee) 대한기계학회 2018 大韓機械學會論文集B Vol.42 No.7
관상동맥 협착병변 심각도에 대한 기존의 혈관 협착률 기반 진단인자의 제한된 정확도로 인하여 최근 생리기능성 진단인자의 중요성이 높아지고 있다. 가장 대표적인 혈류역학 기반 생리기능성 진단인자인 심근분획혈류예비력(FFR)과 벽전단응력(WSS)가 일반적으로 협착병변의 여러 형상 특성인자에 의해 크게 영향을 받는 것으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 협착병변의 다양한 형상특성인자를 고려한 혈관 모델을 설계하고 다중스케일 CFD 시뮬레이션을 수행한 후, FFR 및 WSS값과 협착병변 형상특성인자의 상관관계를 분석하였다. 기본적으로 혈관 협착률이 FFR과 WSS값에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 협착률이 높을수록, 협착부 형상(shape)의 영향이 커짐을 확인할 수 있었다. Due to the limited diagnostic accuracy of conventional evaluation by stenosis degree for coronary stenotic lesion severity, physiology-based functional indices have recently received much attention. Fractional flow reserve (FFR) and wall shear stress (WSS) are the most representative indices. These hemodynamics-based indices are closely related to blood flow characteristics downstream of stenosis which is greatly affected by the geometric features of stenosis. In this study, we considered major geometric features of stenotic lesions and investigated the correlation between the functional indices and the lesion-specific geometrical parameters by carrying out multi-scale CFD simulations. Lumen diameter reduction rate has the largest effect on the physiological indices and the effect of lesion shape becomes greater as the stenosis degree rises.
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