혈액 순환을 위한 의료기기에서 용혈(hemolysis)이라 불리는 적혈구(RBCs)의 파열 예측 능력은 설계 목적에 매우 유용하다. 기계적 이유로 인한 용혈 지수(hemolysis index)를 평가하기 위한 정량적 방법으로, 멱법칙(power-law) 모델이 실용적인 응용에서 널리 사용되어 왔다. 한편 비교적 최근에 점탄성(viscoelastic) 모델이 제안되었으며, 일부 선행 연구에서 유망한 결과를 보였다. 본 연구에서는 실험적으로 측정된 용혈 데이터를 이용하여 몇 가지 혈액펌프에 대해 3차원 CFD 시뮬레이션을 수행함으로써 멱법칙 모델과 점탄성 모델을 검증하였다. 혈장 내 무혈색소헤모글로빈(Plasma-free hemoglobin) 농도와 상대 용혈 지수(relative index of hemolysis, RIH)를 출구에서 산출하여 용혈 지수를 비교하였다. FDA 혈액펌프의 경우 점탄성 모델의 RIH 결과가 멱법칙 모델에 비해 실험 데이터와 더 잘 일치하였다. 그러나 두 개의 상용 혈액펌프에서는 멱법칙 모델의 RIH 결과가 점탄성 모델보다 실험 데이터에 더 잘 부합하였다. 두 모델에서 관찰된 이러한 상반된 경향은 혈액펌프의 서로 다른 체류 시간(residence time)뿐만 아니라 혈액의 종류와도 관련이 있는 것으로 보인다. 점탄성 모델은 더 긴 체류 시간(langer residence time)에 대한 향상된 예측을 목표로 하며, 이는 본 연구 결과와도 일치한다.

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