인체 모델을 기반으로 한 방광 시뮬레이터에 관한 연구
A Study on the Bladder Simulator based on Human Model
- 주제(키워드) bladder simulator
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 최범규
- 발행년도 2012
- 학위수여년월 2012. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000047233
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작원 보호를 받습니다.
초록/요약
본 논문은 방광정보를 수집하는 요역동학검사 (urodynamic study)장치를 기반으로 하는 기계적 방광 시뮬레이터(bladder simulator)를 다루고 있다. 일반적으로 방광장애(bladder dysfunction)를 겪고 있는 환자들은 방광내압(intravesical pressure), 복압(abdominal pressure), 요속(flow rate) 등의 방광의 기능적 상태를 파악하기 위해서 요역동학검사를 시행한다. 하지만 이 검사는 환경의 제약을 따르고 고통을 수반할 뿐만 아니라, 환자들에게 수치심을 유발한다는 단점을 가지고 있다. 이에 각 국의 연구진들이 방광 압력 모니터링 시스템을 개발하는 것에 초점을 맞추고 있다. 저자가 속한 연구실에서는 최소 침습적인(minimally invasive) 방광압력 측정 센서를 개발하고 있는데, 이 센서의 측정을 위해서 인체 방광을 모사한 방광 시뮬레이터의 개발은 필수적이다. 제안된 방광 시뮬레이터는 인체의 방광 역할을 하는 모의 방광과 소변의 배출을 재현할 수 있게 밸브를 구성하여, 소변이 채워지는 시기와 배뇨가 이루어지는 시기를 모사하였다. 그 밖에 모의 방광의 압력을 측정할 수 있는 압력센서와 방광의 압력을 유지시켜주는 가압장치, 요속을 측정할 수 있는 유량센서를 구성하여 요역동학검사 결과를 재현하였다. 한편 제안된 방광 시뮬레이터의 검증을 위해서 실제 요역동학검사 결과의 정상인 자료와 비교하였다. 또한 정상인 자료로부터 검증된 이 시뮬레이터를 환자의 경우에 맞추어 보기 위하여 전립선(prostate) 무게가 60 g 이상인 전립선 비대증(benign prostatic hyperplasia)이 심한 환자들 중 방광수축력지수(bladder contractility index)는 정상인 환자군을 분류하여 전체적인 배뇨과정(urination process)을 실험하였다. 실험결과 시간에 따른 압력과 요속 그래프의 동시간대의 도출 및 단계적인 압력 상승, 하강이 요역동학검사의 filling기와 voiding기를 잘 반영하는 것을 볼 수 있었다. 또한 복압(abdominal pressure)이 추가되는 환자의 경우도 앞서 언급한 양상을 비교적 잘 반영하는 것을 볼 수 있었다. 이러한 결과를 통해 이 시뮬레이터의 연구는 환경적 제약과 어려움이 따르는 In-vivo test의 대체 및 그 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.
more초록/요약
In this paper, the bladder simulator that is based on the urodynamic study obtains the informations of the bladder. Generally, in order to understand the condition of bladder function such as intravesical pressure, abdominal pressure and flow rate, patients who suffer from the bladder dysfunction are experiment of urodynamic study. However, this study obeys the constraints of the environment and is painful. Also patients feel shame for this inspection. So, many other researchers focus on manufacturing the bladder pressure monitoring system. The minimally invasive measuring the bladder pressure sensor is developed by our research team. In order to measure the bladder pressure, the development of simulator mimicking the human bladder is essential. This proposed simulator is consist of simulated bladder which acts as bladder and valve that urine output is reproduction. This system imitates the filling and voiding. And proposed simulator that consists of the pressure sensor measuring of the simulated bladder pressure, pressure device maintaining the pressure of bladder and flow sensor setting out the flow rate appears the usrodynamic study. In order to verify the data of proposed simulator, we are compared between the data of urodynamic study and experimental data. This simulator to see if you fit the patient’s experimented the urination process of the patients who the benign prostatic hyperplasia that the weight of the prostate is over 60g is severe and the bladder contractility index is normal. While filling and voiding process, experimental result are equals to the urodynamic study with respect to the graph of pressure and flow rate. And the patient’s case added abdominal pressure is also a similar pattern. According to this result, this study of simulator is expected to perform the in-vivo test followed by environmental constraints and difficulties.
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