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폐동맥에서 머레이의 법칙 재검토: 분지 패턴과 원칙 탐구

2025-06-10 11:06 | 추천 : 0 | 댓글 : 0
1926년, Cecil D. Murray는 가지가 뻗어 나가는 혈관의 형태와 기능에 관한 기본적인 생리학 법칙을 발표했습니다. 머레이의 법칙은 두 개의 자식 가지로 나뉘는 부모 혈관의 지름이 포물선적 흐름과 혈관 체적의 최소화에 기반한 세제곱 법칙에 의해 수학적으로 관련되어 있음을 예측합니다. 이 법칙은 분지 혈관 구조의 계산 분석에 근본적입니다. 그러나 폐동맥은 고전적 예측과 다를 수 있는 형태 측정학적 및 혈역학적 특성을 보입니다. 이 연구는 동물 종별로 부모와 자식 혈관 지름 간의 관계를 조사하여 폐동맥 네트워크의 형태 측정학을 연구합니다. 우리는 인간(7명), 개(5마리), 돼지(4마리), 쥐(3마리)의 건강한 주체로부터 폐동맥 지형의 3차원 분절을 분석했습니다. 우리의 결과는 인간에서 평균 지수를 2.31 (± 0.60), 개에서 2.13 (± 0.54), 돼지에서 2.10 (± 0.49), 쥐에서 2.59 (± 0.58)으로 나타내어, 모두 머레이의 법칙에서 예측된 값 3.0보다 낮음을 보여줍니다. 최소 임피던스를 기반으로 하는 완전히 발달된 맥동 흐름에 머레이의 법칙을 확장함으로써 우리는 평균 흐름이 2.1에서 3 사이의 지수로 반경에 비례한다는 것을 보여주었으며, 이는 Womersley 수에 따라 다릅니다. 우리의 연구는 머레이의 법칙이 유용한 기초를 제공하는 동안, 폐동맥 가지는 Womersley 수에 따라 다른 최적화 원칙을 따름을 시사합니다. 이 연구는 폐동맥 구조-기능 관계 및 혈관 질환 모델링에 대한 이해를 깊게 하는 데 기여합니다.