Evaluation of Airflow Changes according to the Geometry of Airway after Left Upper Lobectomy based on Computational Fluid Dynamics

Abstract

좌상엽 절제술은 폐엽 중 가장 큰 엽을 절제하는 수술이다. 수술 후 남아있는 폐가 팽창을 하면서 기관지의 형상 변화를 유도한다. 기관지, 폐동맥, 폐정맥 등을 덮고 있는 것을 폐 인대라고 한다. 수술 방법으로는 폐 인대를 박리하는 방법과 보존하는 방법이 있다. 본 연구에서는 좌상엽 절제술 시 폐인대를 박리한 환자의 CT 이미지로부터 수술 전과 후의 기관지 형상 데이터를 분석하였다. 기관지 모델을 단순화하여 전산유체역학 해석을 통해 형상 요인에 따른 기류의 변화를 평가하였다. 수술 후 기관지의 길이, 곡률, 단면적에서 형상의 가장 큰 변화를 보였으며, 이 세 요인을 가지고 일정한 변화량을 주어 모델링하여 시뮬레이션 한 결과 단면적 변화가 기류에 가장 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 단면 내경이 0.5배로 감소하는 경우 체적 유량이 약 64% 감소하는 것을 확인하였다.