Μηχανική της αριστερής κοιλίας και των στεφανιαίων αρτηριών

Γκεζέρης, Γιώργος; Gkezeris, Giorgos

dc.contributor.author	Γκεζέρης, Γιώργος	el
dc.contributor.author	Gkezeris, Giorgos	en
dc.date.accessioned	2019-12-09T08:22:52Z
dc.date.available	2019-12-09T08:22:52Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49557
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17255
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	ANSYS	el
dc.subject	Στεφανιαίες αρτηρίες	el
dc.subject	Αριστερή κοιλία	el
dc.subject	Κλάσμα στεφανιαίας εφεδρείας ροής	el
dc.subject	ANSYS	en
dc.subject	Fractional Flow Reserve (FFR)	en
dc.subject	Coronary arteries	en
dc.subject	Left ventricle	en
dc.subject	Computational fluid dynamics	en
dc.subject	Υπολογιστική δυναμική των ρευστών	el
dc.title	Μηχανική της αριστερής κοιλίας και των στεφανιαίων αρτηριών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υπολογιστική δυναμική των ρευστών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-07
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκαν οι επιπτώσεις των πολλαπλών στενώσεων στην αιματική ροή των στεφανιαίων αρτηριών και η ροή εντός της αριστερής κοιλίας. Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε για την αριθμητική επίλυση των μοντέλων, το υπολογιστικό λογισμικό προσομοίωσης ANSYS 19.2. Για την μελέτη της ροής στις στεφανιαίες αρτηρίες, αξιοποιήθηκαν πραγματικά δεδομένα ασθενούς που λήφθηκαν από αξονική τομογραφία. Το γεωμετρικό μοντέλο κατασκευάστηκε με την χρήση του λογισμικού ανοιχτού κώδικα SimVascular. Στη συνέχεια, με τα εργαλεία του ANSYS κατασκευάστηκε το πλέγμα της παρούσας γεωμετρίας και πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις της αιματικής ροής. Στην παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις με διαφορετικά προφίλ εισόδου, με σταθερές τις υπόλοιπες οριακές συνθήκες. Στην έξοδο του αγγείου χρησιμοποιήθηκε ως οριακή συνθήκη, σταθερή τιμή πίεσης (100mmHg). Στο τοίχωμα της αρτηρίας χρησιμοποιήθηκε η συνθήκη μη ολίσθησης (No slip condition). Οι παράμετροι που χρησιμοποιήθηκαν για την μοντελοποιήση του αίματος ήταν 1060kg/m^3 για την πυκνότητα και το μοντέλο Carreau για το ιξώδες. Αρχικά, έγινε χρήση χρονικά μεταβαλλόμενου προφίλ εισόδου καρδιακής συχνότητας 75 παλμών ανά λεπτό, ώστε να μελετηθούν οι μεταβολές στις τιμές της ταχύτητας, της πίεσης στο εσωτερικό του αγγείου, της πίεσης στο τοίχωμα του αγγείου και των διατμητικών τάσεων συναρτήσει του χρόνου. Επίσης χρησιμοποιώντας τις τιμές της πίεσης, έγινε υπολογισμός του κλάσματος στεφανιαίας εφεδρείας ροής (FFR) και της μεταβολής του, συναρτήσει του χρόνου. Για να εξεταστούν οι μεταβολές του FFR σε σχέση με τη αύξηση της παροχής αίματος, πραγματοποιήθηκαν τρεις προσομοιώσεις με τρεις διαφορετικές τιμές παροχής 200,300,400ml/min. Για την μελέτη της ροής της αριστερής κοιλίας χρησιμοποιήθηκε ένα απλοποιημένο 3D μοντέλο λαμβάνοντας υπόψιν τις βιβλιογραφικές διαστάσεις. Πραγματοποιήθηκε αριθμητική προσομοίωση της ενδοκοιλιακής ροής στην αριστερή κοιλία κατά την διάρκεια της διαστολικής φάσης του καρδιακού κύκλου, ώστε να μελετηθεί η μεταβολή της πιέσεως, των διατμητικών τάσεων και της ταχύτητας συναρτήσει του χρόνου. Η δομή της κοιλίας μοντελοποιήθηκε λαμβάνοντας υπόψιν όλες τις μετρήσεις των φυσιολογικών χαρακτηριστικών μιας υγιούς αριστερής κοιλίας. Επιπλέον, λήφθηκε υπόψιν η αλληλεπίδραση του τοιχώματος της κοιλίας στην μεταβολή της ενδοκοιλιακής ροής, μέσω της μεθόδου προσέγγισης αλληλεπίδρασης ρευστού-δομής. Το τοίχωμα της αριστερής κοιλίας θεωρήθηκε ισότροπο και ομογενής.	el
heal.abstract	In this thesis, the effects of multiple stenoses on coronary artery blood flow and left ventricular flow were studied. For this purpose, ANSYS simulation software was used for numerical modeling. For the study of coronary artery flow, real patient data obtained from computed tomography were used. The geometric model was constructed using the SimVascular open source software. Subsequently, with the tools of ANSYS constructed the mesh of the present geometry and blood flow simulations were performed. In the present study, simulations with different input profiles were performed, with the remaining boundary conditions constant. At the outlet of the vessel a constant pressure value (100mmHg) was used as the boundary condition. A non-slip condition was used on the artery wall. The parameters used for blood modeling were 1060kg/m^3 for density and the Carreau model for viscosity. Initially, a time-varying heart rate input profile of 75 beats per minute was used to study changes in values of velocity, pressure inside the vessel, pressure in the vessel wall, and shear stresses over time. Also using pressure values, the Fractional flow reserve (FFR) was calculated as well as its change over time. In order to examine the changes in FFR in relation to the increase in flow rate, three simulations were performed with three different flow rates of 200,300,400 ml/min. For the study of left ventricular flow, a simplified 3D model was used taking into account the bibliographic dimensions. Numerical simulation of intraventricular flow in the left ventricle was performed during the diastolic phase of the cardiac cycle to study the change in pressure, shear stress and velocity over time. The structure of the ventricle was modeled considering all measurements of the physiological characteristics of a healthy left ventricle. In addition, the interaction of the left ventricular wall with intraventricular flow change was taken into account by the fluid-structure interaction approach. The left ventricular wall was considered isotropic and homogeneous.	en
heal.advisorName	Μακροπούλου, Μυρσίνη
heal.committeeMemberName	Γεωργακίλας, Αλέξανδρος
heal.committeeMemberName	Τσιγαρίδας, Γιώργος
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	132 σ.
heal.fullTextAvailability	false