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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 오제훈
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 한양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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최근 많은 분야에서 뇌동맥류 (Cerebral aneurysm)의 얇은 영역 (Thin-walled areas, TWAs)를 예측하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 전산 유체 역학 (Computational fluid dynamics, CFD) 분야에서는 혈류역학 파라미터 (Hemodynamic parameter)를 활용해 TWAs를 예측하고 있으며 CFD 결과와 수술 중 사진 (Intraoperative image)을 비교함으로써 예측의 신뢰성을 높이고 있다. 또한 혈관의 파열 가능성을 분석하기 위해 유체의 흐름과 구조의 변형을 연계한 유체-구조 상호작용 (Fluid-structure interaction, FSI)을 활용하고 있다.
하지만 아직까지 어떠한 혈류역학 파라미터가 가장 정확하게 TWAs를 예측하는지에 대한 논쟁이 계속되고 있다. 복합적인 현상으로 인해 TWAs가 발생함에도 불구하고 단일 파라미터만을 활용해 이를 예측하고 있고 기존의 CFD 결과와 수술 중 사진을 비교하는 방법이 오직 임상전문가의 시각적인 판단에만 의존한다는 한계점이 있다. 또한 뇌혈관에 대한 정확한 물리적 성질이 정의되지 않아 FSI 해석이 어려운 상황이다.
본 연구에서는 뇌동맥류의 TWAs를 복합적으로 예측할 수 있는 새로운 혈류역학 파라미터 (Combined hemodynamic parameter, CHP)를 제시하였다. 그 과정에서 대표적인 혈류역학 파라미터에 대해 자체적인 정확성 검증 및 통계적 분석을 수행했다. 또한 TWAs 예측에 대한 신뢰성을 향상시키기 위하여 정량적인 수치를 활용해 수술 중 사진의 TWAs를 분석하였고 좀 더 객관적으로 CFD 결과와 비교했다. 마지막으로 연구 동향을 참고하여 뇌혈관의 두께와 물리적 성질을 정의했고 이를 바탕으로 FSI 해석을 수행하여 뇌동맥류의 파열 여부 및 파열 가능성에 대해 분석하였다.
하지만 아직까지 어떠한 혈류역학 파라미터가 가장 정확하게 TWAs를 예측하는지에 대한 논쟁이 계속되고 있다. 복합적인 현상으로 인해 TWAs가 발생함에도 불구하고 단일 파라미터만을 활용해 이를 예측하고 있고 기존의 CFD 결과와 수술 중 사진을 비교하는 방법이 오직 임상전문가의 시각적인 판단에만 의존한다는 한계점이 있다. 또한 뇌혈관에 대한 정확한 물리적 성질이 정의되지 않아 FSI 해석이 어려운 상황이다.
본 연구에서는 뇌동맥류의 TWAs를 복합적으로 예측할 수 있는 새로운 혈류역학 파라미터 (Combined hemodynamic parameter, CHP)를 제시하였다. 그 과정에서 대표적인 혈류역학 파라미터에 대해 자체적인 정확성 검증 및 통계적 분석을 수행했다. 또한 TWAs 예측에 대한 신뢰성을 향상시키기 위하여 정량적인 수치를 활용해 수술 중 사진의 TWAs를 분석하였고 좀 더 객관적으로 CFD 결과와 비교했다. 마지막으로 연구 동향을 참고하여 뇌혈관의 두께와 물리적 성질을 정의했고 이를 바탕으로 FSI 해석을 수행하여 뇌동맥류의 파열 여부 및 파열 가능성에 대해 분석하였다.
목차
목 차요 지1. 서 론1.1 연구배경1.2 연구목적 및 내용2. 이론적 배경2.1 전산 유체 역학 (Computational Fluid Dynamics)2.2 유체-구조 상호작용 (Fluid-Structure Interaction)2.3 혈류역학 파라미터 (Hemodynamic Parameter)2.4 Delta E2.5 통계적 분석 (Statistical Analysis)3. 이미지 처리3.1 환자 데이터 및 수술 중 사진 획득3.2 Delta E를 활용한 수술 중 사진 분석4. 뇌동맥류 해석4.1 CFD 해석4.1.1 복합적인 혈류역학 파라미터 (Combined Hemodynamic Parameter)4.1.2 CFD 해석 모델링4.2 FSI 해석4.2.1 뇌혈관의 두께와 물리적 성질4.2.2 FSI 해석 모델링5. 결과 및 고찰5.1 CFD 해석 결과5.1.1 Delta E 정확성 검증5.1.2 대표적인 혈류역학 파라미터 정확성 검증5.1.3 가중치 선정5.1.4 CHP와 수술 중 사진의 비교5.2 FSI 해석 결과5.2.1 뇌동맥류의 파열 여부 및 파열 가능성 분석6. 결 론ReferenceAbstract감사의 글
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