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인간, 돼지 및 양의 폐동맥 혈역학의 시뮬레이션 기반 비교. 혈역학 관점에서 대형 동물 모델의 내폐기계 평가 적합성 평가

2025-09-03 19:01 | 추천 : 0 | 댓글 : 0
심혈관 기기 개발 분야에서 심장 판막, 스텐트, 또는 장기 심부전 모니터링을 위한 압력 센서와 같은 새로운 기기는 그 안전성과 효능을 평가하기 위해 동물 실험을 거칩니다. 이러한 목적을 위해 돼지와 양은 심장 크기, 무게, 및 심실 운동이 인간과 유사하다는 점에서 선택됩니다. 그러나 동물 모델 선택의 임상적 측면은 주로 해부학적 유사성과 원하는 병리학의 유도 능력에 중점을 둡니다. 폐동맥 압력 센서의 경우, 돼지와 양 둘 다 선임 평가에 사용되어 왔기 때문에 적합한 후보자로 보입니다. 그러나 기기 성능에 igualmente 중요하게 작용하는 혈역학적 측면은 현 연구에서 다소 적게 다루어지고, 관심 지역에서 인간과 동물 모델 간의 해부학적 유사성이 혈역학적 유사성으로 이어지는지는 여전히 불확실합니다. 이 연구는 인간, 돼지 및 양에 대한 폐동맥 혈역학을 컴퓨터 유체 역학 기반으로 연구하여 대형 동물 모델에서 폐동맥 혈역학이 실제로 인간과 비슷한지를 밝혀내고자 합니다. 28명의 인간, 41마리의 돼지, 14마리의 양을 대상으로 한 폐동맥 혈역학의 일시적 시뮬레이션이 컴퓨터 단층 촬영 데이터에서 재구성된 대상 특유의 기하학을 기반으로 수행되었습니다. 그런 다음, 각 그룹 간의 벽 전단 응력(WSS) 분포와 진동 전단 지수(OSI)를 비교하여 혈역학적 유사성을 평가했습니다. 평균 WSS 분포는 인간과 양 간에 유사하게 나타났으나 (중간값 1.2 vs. 1.5 Pa, IQR 0.8 Pa vs. 0.6 Pa, 윌콕슨 순위 합 검정 p = 0.42), 돼지의 경우에는 상당히 다르게 나타났습니다 (중간값 1.7, IQR 0.5, p < 0.05), 반면에 OSI는 양과 돼지 (0.17 ± 0.04 vs. 0.14 ± 0.03 그리고 0.09 ± 0.02) 간에 유의미한 차이를 보였으며, 양과 인간 사이에서는 유의미한 차이를 보였습니다. 요약하면, 두 동물 모델의 폐동맥 혈관벽 응력은 대체로 인간과 유사하나, 우리 연구에서는 양이 돼지보다 주목할 만한 우위를 가지고 있는 것으로 보입니다.
Key Points
  • 폐동맥 혈역학을 비교하기 위해 인간, 돼지 및 양의 시뮬레이션이 수행되었으며, 돼지보다 양이 인간과 더 유사한 결과를 나타냈습니다.
  • 양의 평균 벽 전단 응력(WSS)과 진동 전단 지수(OSI) 분포는 인간과 통계적으로 유사하게 나타나지만, 돼지는 유의미하게 다르게 나타났습니다.
  • 이번 연구 결과, 양이 돼지보다 심혈관 기기 평가에 적합한 동물 모델로서 더 나은 후보로 보이는 것으로 나타났습니다.