Institutional Repository
Technical University of Crete
EN  |  EL

Search

Browse

My Space

Computational simulation of tensions and of deformations in aortic walls with a purpose of assessing the risks of aneurysm

Mavraganis Stamatios

Simple record


URIhttp://purl.tuc.gr/dl/dias/532B8ED6-2F86-4F6A-9E0C-96909154B8E2-
Identifierhttps://doi.org/10.26233/heallink.tuc.102265-
Languageel-
Extent68 σελίδεςel
TitleΥπολογιστική προσομοίωση τάσεων και παραμορφώσεων σε τοιχώματα αορτής με σκοπό την εκτίμηση της επικινδυνότητας ανευρύσματοςel
TitleComputational simulation of tensions and of deformations in aortic walls with a purpose of assessing the risks of aneurysmen
CreatorMavraganis Stamatiosen
CreatorΜαυραγανης Σταματιοςel
Contributor [Thesis Supervisor]Stavroulakis Georgiosen
Contributor [Thesis Supervisor]Σταυρουλακης Γεωργιοςel
Contributor [Committee Member]Alevras Panagiotisen
Contributor [Committee Member]Αλευρας Παναγιωτηςel
Contributor [Committee Member]Antoniadis Aristomenisen
Contributor [Committee Member]Αντωνιαδης Αριστομενηςel
PublisherΠολυτεχνείο Κρήτηςel
PublisherTechnical University of Creteen
Academic UnitTechnical University of Crete::School of Production Engineering and Managementen
Academic UnitΠολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησηςel
Content SummaryΗ παρούσα εργασία αντλεί την θεματολογία της από την επιστήμη της εμβιομηχανικής, δηλαδή την επιστήμη που συνδυάζει την μηχανική με την ιατρική. Σε αυτή, προσομοιώνεται τμήμα μιας ανθρώπινης αορτής που έχει υποστεί θρόμβο και διερευνάται το πως επηρεάζεται το τοίχωμα της αρτηρίας στην εμφάνιση του φαινομένου. Η αορτή είναι μια δομή του οργανισμού, σε σχήμα σωλήνα που έχει ως ρόλο να μεταφέρει το αίμα σε κάθε όργανο και να το επαναφέρει σε αυτό κυκλοφορώντας το. Επίσης μέσω των αρτηριών μεταφέρεται το απαραίτητο οξυγόνο, οι ορμόνες και τα θρεπτικά συστατικά που είναι απαραίτητα για την επιβίωση του ανθρώπινου οργανισμού. Με την έννοια του θρόμβου, εννοούμε την απόφραξη κάποιας αρτηρίας από μια χαμηλής πυκνότητας λιποπροτεινική χοληστερίνη. Στο παρόν μοντέλο που αναπτύσσουμε, το τμήμα της αορτής έχει μία είσοδο και δύο εξόδους του αίματος οι οποίες ορίζονται από ένα κέλυφος. Η προσομοίωση έγινε με την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων και το λογισμικό που χρησιμοποιήσαμε είναι το COMSOL, που χρησιμοποιεί για τους υπολογισμούς την παραπάνω αριθμητική μέθοδο. Οι αορτές δεν κατασκευάστηκαν στο ίδιο το πρόγραμμα, αλλά αποτελούν πραγματικές προσομοιώσεις από μαγνητικές τομογραφίες ασθενών με θρόμβο που τις εισάγουμε στο λογισμικό μετά από κατάλληλη επεξεργασία των μαγνητικών τομογραφιών. Συνολικά, προσομοιώθηκαν τρία μοντέλα τμήματος αορτής όπου μια ροή αίματος διακλαδίζεται σε δύο επιμέρους ροές. Για τον σχεδιασμό στην υπολογιστική άσκηση θεωρήσαμε το μοντέλο του γραμμικού ελαστικού ισότροπου υλικού. Προσομοιώσαμε συνολικά τρία τμήματα αορτής από διαφορετικούς ασθενείς και κατόπιν συγκρίναμε το πεδίο των τάσεων και των παραμορφώσεων των αρτηριών με θρόμβο με μια πρότυπο υγιή αρτηρία, για να διαπιστώσουμε τις τι συμβαίνει στα τοιχώματα των αρτηριών όταν στο εσωτερικό τους δημιουργείται θρόμβος. Στόχος είναι η όσο το δυνατόν ρεαλιστική προσομοίωση των αρτηριών που έχουν θρόμβους, ο υπολογισμών των τάσεων και παραμορφώσεων της αρτηρίας και η σύγκριση με την κατάσταση σε υγιή αρτηρία ώστε να διατυπώσουμε ένα εργαλείο έγκαιρης διαχείρισης της ασθένειας. el
Content SummaryThe present work belongs to the field of bioengineering, a science which combines engineering with biology. In our thesis, a section of a human aorta that has suffered an aneurysm (clot) is simulated. We investigate how the artery wall is affected in the occurrence of the phenomenon. The aorta is a tube-shaped structure of the body whose role is to carry blood to each organ and return it to it by circulating it. The oxygen, hormones and nutrients necessary for the survival of the human body are also transported through arteries. By thrombus, we mean the blockage of an artery by low-density lipoprotein cholesterol. In our model, the aorta segment has one blood inlet and two blood outlets defined by a shell. The simulation was carried out in COMSOL software which uses the finite element method for calculations. The aortas were not built in the program itself but are actual simulations from MRIs of patients with thrombus that we import into the software. In total, we simulate three models of an aorta segment. In these models, blood flow bifurcates into two sub flows. For the design in the computational exercise, we considered the linear isotropic elastic material model. We simulated a total of three aorta-clog segments from different patients and then compared the stress and strains in arteries with a healthy artery to see what happens to the walls of the arteries when a clot forms inside them. The target is to simulate as realistically as possible the arteries that have aneurysms, to calculate the stresses and deformations of the artery. Comparing the results with the healthy artery may lead to formulating a tool for estimation of rupture and eventually suitable early treatment ofthe disease.en
Type of ItemΔιπλωματική Εργασίαel
Type of ItemDiploma Worken
Licensehttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/en
Date of Item2025-02-14-
Date of Publication2025-
SubjectFinite element analysisen
SubjectΑνάλυση πεπερασμένων στοιχείωνel
Bibliographic CitationΣταμάτιος Μαυραγάνης, "Υπολογιστική προσομοίωση τάσεων και παραμορφώσεων σε τοιχώματα αορτής με σκοπό την εκτίμηση της επικινδυνότητας ανευρύσματος", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2025el
Bibliographic CitationStamatios Mavraganis, "Computational simulation of tensions and of deformations in aortic walls with a purpose of assessing the risks of aneurysm", Diploma Work, School of Production Engineering and Management, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2025en

Available Files

Services

Statistics