인공혈관의 현황과 발전추이

목차

1. 인공혈관의 발전 및 현 추세

2. 국내 현황

4. 인공혈관의 실재 사용

5. 혈액의 유체역학적 특성
1. 혈액 및 혈구의 특성
2. 혈관내의 흐름과 레이놀즈 수
3. 혈관벽의 미끄럼 응력

본문내용

혈액에서는 3∼5cP(3∼5×10-3Pa·s)정도이다. 관의 직경이 10㎛이하의 모세관 영역에서는, 헤마토크릿치에 의한 점성 변화가 적다.
4. 모세관에서의 혈구와 혈류
그림 8-1에 나타낸 것처럼, 적혈구의 크기는 10㎛정도이므로 모세관과 같이 직경이 10㎛정도, 또는 그것 이하의 경우에는 적혈구는 정상적인 형태로는 통과할 수 없다. 이와 같은 작은 직경의 혈관에서는 그림 8-3에서 처럼 유속이 큰 모세관에서는 적혈구는 눌려 구부러진 형태로 되고, 좁은 혈관에서는 변형을 하면서 관벽을 잡아당기는 것 같은 상태로 흐른다. 이와 같이 관벽과 적혈구가 강하게 접하는 상태에서는 가스 교환 효율이 향상된다고 생각할 수 있을 것이다. 모세관내의 혈액 순환 동태는 상당히 중요하여 많은 연구자에 의해 해명되어가고 있다.
＊1 레올로지 (rheology) : G. Bingham이 물질이 변형과 유동에 관한 과학에 대하여 제안한 이름이다. 고체 물질의 변형에 관해서는 탄성 이론이 있고, 유체 물질의 변형에 관해서는 유체 역학이 있지만, 레올로지는, 고체에도 액체에도 속하지 않는 고분자 재료나 콜로이드 물질의 혼합물 등 탄성과 점성이 조합되어 생기는 현상을 주로 취급하는 경계 영역의 학문이라고 생각된다.
＊2 점성(viscosity) : 운동하고 있는 유체의 경우는 속도 구배(미끄럼 속도라고도 함)가 있는 경우, 속도를 일정하게 하는 방향의 접선 응력(미끄럼 응력)τ(단위는 Pa)이 작용하여, 그 크기는 속도 구배 dv/dy(단위는 s-1)에 비례한다. 여기에서, v는 속도, y는 관의 반경 방향 등, 흐름에 수직인 방향의 거리 좌표라 한다. 이 성질을 점성이라고 한다. 따라서 로 나타낸다. 이 비례 계수 μ(단위는 Pa·s)를 점성 계수 또는 점성율 이라 하고, 유체에 의해 정해지는 물질정수이다. 또한, 점성 계수에는, CGS단위계의 센티포와즈(cP＝10-3Pa·s)가 자주 이용된다. 이 비례 관계를 만족하여 선형성을 나타내는 것을 뉴톤(Newton)유체라고 한다.
＊3 베르누이(Bernoulli)의 정리 : 밀도ρ의 완전 유체(점성이 없는 비압축성 유체)가 중력의 작용하에 정상류＊6를 이루는 경우, 1개의 유선에 따른 임의의 점에서의 압력p, 속도v, 기준수면에서의 높이 h의 사이에는 g를 중력 가속도로 하여, 의 관계가 성립한다. 이것을 베르누이 정리라고 한다.
＊4 층류와 난류 : 관내에서의 유체는 흐름이 느릴 때 그 유선은 축에 평행한 직선이 되고, 이것을 층류(laminar flow)라고 하나, 유속이 어느 정도 이상이 되면, 유선이 흐트러져 불규칙하게 되어 버린다. 이것을 난류(turbulent flow)라고 한다. 레이놀즈 수가 일정치 이상에서 난류가 되고, 그 값을 임계 레이놀즈 수라고 한다.
＊5 레이놀즈(Reynolds)수 : 점성율이 μ, 밀도가 ρ, 유속이 v의 흐름 중에 있는 물체의 대표적 치수(예를 들면 원관의 직경)을 D라 하면, 로 나타내는 무 차원의 수 Re를 레이놀즈 수라고 한다. Re는 관성의 크기와 점성의 크기의 비라고 생각해도 좋다.
＊6 정상류와 비정상류 : 운동하고 있는 유체의 1점이 흘러가는 코스를 유선이라 하고, 유선에 둘러싸인 관 모양의 부분을 유관(流管)이라고한다. 유선이 시간적으로 변화하지 않는 흐름을 정상류, 급류와 같이 변화하는 것을 비정상류라고 한다. 정상류에서의 유관의 임의의 2개 단면의 면적을 S1, S2, 각각의 유속을 v1, v2, 유체의 밀도를 ρ1, ρ2라 할 때, ρ1v1S1=ρ2v2S2＝일정이다. 또, 밀도가 일정한 비압축성 유체의 경우는 v1S1=v2S2＝일정이 되어, 이것을 연속 방정식이라고 한다.
6. 참고싸이트
1)http://www.intervascular.com/us/iv.htm :인공혈관 제조회사(미국)
2)http://www.thoratec.com/products/aria_cabg_future.htm :인공혈관 제조회사(미국)
3)http://www.bokuennews.com/technote/read.cgi?board=뉴스보기-의료기치과 &y_number=273&nnew=2
4)http://asan3.sch.ac.kr/~bme : 순천향 대학교 생체시스템 공학 실험실
5)http://mail.cyberschool.co.kr/html/text/gtgh/gtbio/6/life.htm : 싸이버 스클
6)http://ee.knu.ac.kr/~bme/ :경북대학교 의용생체 전자공학 연구실

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