Dergiler / Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2020 / Cilt: 13 - Sayı: 3

Mikrodamarların Sertliğinin Hemodinamik Üzerine Etkisi, bir FSI Analizi

Effect Of Microvessels Stiffness on Hemodynamic; an FSI Analysis

Sayfa
1271–1280
Yayın Tarihi
2020-12-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu çalışmanın sonuçları, kardiyovasküler hastalıkların özellikle mikron boyutlu damarlarda incelenmelerine ışık tutmuştur.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Kardiyovasküler hastalıkların araştırmasında bilgisayarla modelleme son zamanlarda önemli ilerleme kaydetmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada; mikrodamar sertliğinin kan basıncı ve kan akışından kaynaklanan çeper kayma gerilmesi (WSS) üzerindeki etkisi, sayısal yöntemle analiz edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Bu çalışmanın sonuçları, kardiyovasküler hastalıkların özellikle mikron boyutlu damarlarda incelenmelerine ışık tutmuştur.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Hipertansiyon · Çeper kayma gerilmesi · Damar sertliği

Özet

Kardiyovasküler hastalıkların araştırmasında bilgisayarla modelleme son zamanlarda önemli ilerleme kaydetmiştir. Bu çalışmada; mikrodamar sertliğinin kan basıncı ve kan akışından kaynaklanan çeper kayma gerilmesi (WSS) üzerindeki etkisi, sayısal yöntemle analiz edilmiştir. Çalışmada üç mikrodamar tasarlanmıştır. Tasarlanan bu üç mikrodamar 100, 200 ve 300 mikron çaplarında ve sırasıyla 10, 20 ve 30 mikron kalınlıkta tasarlanmıştır. Daha sonra her mikrodamar için malzeme özelliği olarak 0.4, 0.6 ve 0.8 MPa’lık üç farklı elastisite modülü uygulanmıştır. Mikrodamarlarda ki kan akışı, CFD yöntemi ile analiz edilmiştir. Damar sertliğindeki değişimin kanın uyguladığı basınç üzerindeki etkisini ve ayrıca kan akışının damarın deformasyonu üzerindeki etkisini incelemek için bir sıvı-yapı etkileşimli (FSI) analizi gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda: Damar sertliğinin artmasının kan basıncını ve WSS'i artırdığını ayrıca mikrodamarın deformasyon kabiliyetini düşürdüğünü göstermiştir. Bu çalışmanın sonuçları, kardiyovasküler hastalıkların özellikle mikron boyutlu damarlarda incelenmelerine ışık tutmuştur.

Abstract

The exploits of computer modelling in the study of cardiovascular disease have recently gained significant progress. In this study, the effect of microvessels stiffness on blood pressure and blood flow-induced wall shear stress (WSS) was analysed numerically. Three microvessels in diameters of 100, 200 and 300 microns with respectively media thicknesses of 10, 20 and 30 microns, were designed. Then for each model as material properties, the elastic modulus of 0.4, 0.6 and 0.8 MPa was applied. The blood flow within the microvessels was investigated using CFD analysis. A fluid-structure interaction (FSI) multiphysics analysis was performed to observe the effect of vascular stiffness on blood pressure and vice versa the effect of blood flow on the microvessel deformation. The result of the analysis showed that increasing the stiffness of the vessel increases blood pressure and WSS, and as well as causes a decline in its deformation capability. The outcome of this theoretical study shed more light on understanding cardiovascular diseases roots and origin, especially in micron-sized vessels.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ALİ, D. (2020). Mikrodamarların Sertliğinin Hemodinamik Üzerine Etkisi, bir FSI Analizi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 13 - Sayı: 3, 1271–1280. https://ajindex.com/articles/233896

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (3)

  1. Abdul Khader, S. M., Ayachit, A., Pai, B. R., Rao, V. R. K., & Kamath, S. G. (2012). FSI Simulation of Common Carotid under Normal and High Blood Pressures. Advances in Mechanical Engineering, 4, 140579. doi:10.1155/2012/140579 Ali, D., & Önel, S. (2018). Effect of Blood Viscosity on Pressure and Shear Stress on the Walls of an Artery with Stenosis. Paper presented at the 2018 Medical Technologies National Congress (TIPTEKNO-Cyprus). Amiri, M. H., Keshavarzi, A., Karimipour, A., Bahiraei, M., Goodarzi, M., & Esfahani, J. A. (2019). A 3-D numerical simulation of non-Newtonian blood flow through femoral artery bifurcation with a moderate arteriosclerosis: investigating Newtonian/non-Newtonian flow and its effects on elastic vessel walls. Heat and Mass Transfer, 55(7), 2037-2047. doi:10.1007/s00231-019-02583-4
  2. Boari, G. E., Rizzardi, N., de Ciuceis, C., Platto, C., Paiardi, S., Porteri, E.,. Rosei, E. A. (2008). Determinants of the structure of resistance-sized arteries in hypertensive patients. Blood Press, 17(4), 204-211. doi:10.1080/08037050802433735 Borén, J., Chapman, M. J., Krauss, R. M., Packard, C. J., Bentzon, J. F., Binder, C. J.,. Ginsberg, H. N. (2020). Low-density lipoproteins cause atherosclerotic cardiovascular disease: pathophysiological, genetic, and therapeutic insights: a consensus statement from the European Atherosclerosis Society Consensus Panel. European Heart Journal, 41(24), 2313-2330. doi:10.1093/eurheartj/ehz962 Casas, R., Castro-Barquero, S., Estruch, R., & Sacanella, E. (2018). Nutrition and Cardiovascular Health. International journal of molecular sciences, 19(12), 3988. doi:10.3390/ijms19123988 Chong, A. Y., Doyle, B. J., Jansen, S., Ponosh, S., Cisonni, J., & Sun, Z. (2017). Blood flow velocity prediction in aorto-iliac stent grafts using computational fluid dynamics and Taguchi method. Computers in Biology and Medicine, 84, 235-246. doi:https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2017.03.015
  3. Dash, D. (2013). Stenting of left main coronary artery stenosis: A to Z. Heart Asia, 5(1), 18-27. doi:10.1136/heartasia-2012-010218 de Simone, G., Devereux, R. B., Chinali, M., Best, L. G., Lee, E. T., Welty, T. K., & Stong Heart Study, I. (2005). Association of blood pressure with blood viscosity in American Indians - The Strong Heart Study. Hypertension, 45(4), 625-630. doi:10.1161/01.HYP.0000157526.07977.ec Ebrahimi, A. P. (2009). Mechanical properties of normal and diseased cerebrovascular system. Journal of vascular and interventio