Ανάλυση κατά Lagrange διασποράς σωματιδίων σε αορτικά ανευρύσματα μέσω μετα-επεξεργασίας υπολογιζόμενων παλμικών αιμοδυναμικών πεδίων

Ηλιακόπουλος, Κρέντος; Iliakopoulos, Krentos

dc.contributor.author	Ηλιακόπουλος, Κρέντος	el
dc.contributor.author	Iliakopoulos, Krentos	en
dc.date.accessioned	2024-07-15T07:56:07Z
dc.date.available	2024-07-15T07:56:07Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59903
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27599
dc.rights	Default License
dc.subject	Ανεύρυσμα	el
dc.subject	Αορτή	el
dc.subject	Σωματίδια	el
dc.subject	Μετα-Επεξεργασία	el
dc.subject	Αιμοδυναμικό πεδίο	el
dc.subject	Lagrange	en
dc.subject	Particle Tracking	en
dc.subject	Aorta	en
dc.subject	Post-Processing	en
dc.subject	Hemodynamic Field	en
dc.title	Ανάλυση κατά Lagrange διασποράς σωματιδίων σε αορτικά ανευρύσματα μέσω μετα-επεξεργασίας υπολογιζόμενων παλμικών αιμοδυναμικών πεδίων	el
dc.title	Lagrangian particle tracking analysis via post-processing pulsatile hemodynamic fields in aortic aneurysms	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιορευστομηχανική	el
heal.classification	Βιοϊατρική Τεχνολογία	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-03
heal.abstract	Στόχος της παρούσας εργασίας αποτελεί ο υπολογισμός παλμικών αιμοδυναμικών πεδίων σε αορ τικά ανευρύσματα και η μετα-επεξεργασία αυτών μέσω Lagrange μεθόδων διασποράς σωματιδίων. Τα αορτικά ανευρύσματα είναι η παθολογική διόγκωση του αορτικού αυλού τουλάχιστον κατά 50% της φυσιολογικής διαμέτρου του και κατηγοριοποιούνται ανάλογα με την τοπολογία, το μέγε θος, τη μορφολογία και την αιτιολογία τους. Στην παρούσα εργασία, η έρευνα πραγματοποιείται για ασθενή με Ανεύρυσμα Κοιλιακής Αορτής και για ασθενή με Ανεύρυσμα Θωρακικής Αορτής, οι οποίες νόσοι αποτελούν την 13η και 18η πιο κοινή αιτία θανάτου των ανθρώπων παγκοσμίως. Ο θεράπων ιατρός, για να μπορέσει να εξετάσει την επικινδυνότητα της κάθε ανευρυσματικής νόσου, παραπέμπει τον ασθενή ώστε να διενεργηθούν οι κατάλληλες απεικονιστικές εξετάσεις που θα γνωστοποιήσουν την γεωμετρία και τις διαστάσεις του ανευρύσματος. Βάσει των ια τρικών εικόνων, δημιουργείται ένα ακριβές στις πραγματικές διαστάσεις μοντέλο που αποτελεί τον θεμέλιο λίθο της προσομοίωσης της ροής του αίματος σε αυτό. Η προσομοίωση πραγ ματοποιήθηκε με τη χρήση κατάλληλων ανοιχτών λογισμικών Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής και ολοκληρώθηκε όταν οι παράμετροί της ρυθμίστηκαν κατάλληλα ώστε τα υπολογιζόμενα παλμικά αιμοδυναμικά πεδία να ανταποκρίνονται στις πραγματικές συνθήκες της ροής του αί ματος ως προς την πίεση και την παροχή. Η καλύτερη κατανόηση των αιμοδυναμικών αυτών πεδίων προέκυψε από την κατά Lagrange μετα επεξεργασία που πραγματοποιήθηκε. Οι υπολογισμοί που έλαβαν χώρα αφορούν την ελικότητα της ροής με γνώμονα την τοπική κανονικοποιημένη ελικότητα και τον δείκτη ελικοειδούς ροής, την ενεργοποίηση των αιμοπεταλίων μέσω του δυναμικού ενεργοποίησης και τον χρόνο παρα μονής των σωματιδίων στην κάθε ανευρυσματική γεωμετρία. ΄Ολοι οι παραπάνω υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν για κάθε σωματίδιο-ιχνηθέτη που τοποθετήθηκε σε στρατηγική θέση μέσα στην ανευρυσματική κοιλότητα, είτε κοντά στο τοίχωμα είτε κοντά στον άξονα του αυλού, και διέγραψε τροχιά μέσα σε αυτήν κατά την απελευθέρωση του σε διάφορες χρονικές στιγμές και φάσεις ενός καρδιακού παλμού. Από τη μελέτη αυτή προκύπτουν τα αποτελέσματα μέσα από διαγράμματα των τιμών ως προς την χρονική διάρκεια παρακολούθησης των σωματιδίων σε κάθε περίπτωση εκπομπής των σωματιδίων, ιστογράμματα και μέσους όρους αυτών. Χρήσιμα συμπεράσματα εξήχθησαν από τα αποτελέσματα αυτά τα οποία συζητήθηκαν και αναλύθηκαν, οδηγώντας στο τέλος σε προτάσεις για περεταίρω ουσιαστική έρευνα.	el
heal.abstract	The aim of this diploma thesis is the calculation of pulsatile hemodynamic fields in aortic aneurysms and their post-processing through Lagrange particle tracking methods. Aortic aneurysms are the pathological dilatation of the aortic lumen by at least 50% of its normal diameter and are categorized according to their topology, size, morphology and etiology. In this thesis, research is performed for a patient with an abdominal aortic aneurysm and for a patient with a thoracic aortic aneurysm, which diseases are the 13th and 18th most common causes of death among people worldwide. The attending physician, to be able to examine the risk of each aneurysmal disease, refers the patient to perform the appropriate imaging tests that will reveal the geometry and dimen sions of the aneurysm. Through them, an exact model in real dimensions is defined that is the cornerstone of the simulation of blood flow in it. The simulation was carried out using appro priate open CFD software and was completed when its parameters were properly configured so that the calculated pulsatile hemodynamic fields obtained correspond to the actual blood flow conditions in terms of pressure and flow. The best understanding of these hemodynamic fields came via Lagrange post-processing that took place. The calculations made regarding the helicity of the flow based on the local normal ized helicity and helical flow index, platelet activation through the activation potential and the residence time of the particles in each aneurysmal geometry. All the above calculations were performed for each tracer particle strategically placed within the aneurysmal lumen, either near the wall or near the axis of the lumen, and trajectories were detected within it during its release at various times and phases of a cardiac cycle. From this study, the results were obtained through diagrams of values regarding the duration of monitoring of the particles in each case of injection, histograms and their averages values. Useful conclusions were drawn from these results which were discussed and analyzed, leading in the end to proposals for further substantial research.	en
heal.advisorName	Μανόπουλος, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Αναγνωστόπουλος, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Αλεξόπουλος, Λεωνίδας	el
heal.committeeMemberName	Μανόπουλος, Χρήστος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Βιορευστομηχανικής και Βιοϊατρικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	121 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false