Simulation of aneurysm hemodynamics to predict intraluminal thrombus formation region
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: BURCU RAMAZANLI
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): MEHMET METİN YAVUZ
Danışman: CÜNEYT SERT
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İntraluminal trombüs (ILT), abdominal aort anevrizmalarının (AAA) %80'inde görülen ve anevrizma rüptürünü tetikleyebilen bir fibrin yapısıdır. AAA içindeki bozulmuş hemodinamikler, literatürde genellikle duvar kesme gerilimi (WSS) parametreleriyle nicelenir ve ILT oluşumunu etkileyebilir. WSS parametreleri ile birlikte, arteriyel sistemlerde gözlenen vorteks yapıları da bozulmuş hemodinamiğin göstergeleri olarak sayılabilir ve onlar da ILT oluşumuna katkıda bulunabilir. Bozulmuş hemodinamiğin ILT oluşumu üzerindeki etkisini anlamak için, hesaplamalı yöntemler kullanılarak AAA'ların içerisindeki kan akışı simüle edilebilir. Hesaplamalı modellerde sınır koşullarının (BC) ve sıvı özelliklerinin ayarlanması hemodinamik değerlendirmenin güvenilirliğini ve doğruluğunu etkileyen çok önemli adımlardır. Bu çalışmanın amacı, giriş sınır koşullarının ve reoloji model seçiminin WSS parametrelerini ve vorteks yapılarını tahmin etme üzerindeki etkisini anlamak ve bu parametre ve yapılar arasında bir korelasyon belirlemektir. Bu çalışmada, farklı giriş uzunluklarına sahip geometrilere (L_(ent )=D,3D and 11D) idealleştirilmiş sınır koşulları (Womersley, Parabolik ve Plug) karşılaştırılarak incelenmiştir. Sonuçlar, karmaşık Womersley profili yerine kısa bir giriş uzunluğunda bile Parabolik profilin kullanılabileceğini ortaya koymaktadır. Giriş akış dalga biçimi modelinin reoloji modeli seçimi üzerindeki etkisini araştırmak için, üç dalga biçimi modeli, Temel, Durum 1 ve 2, viskoelastik Oldroyd-B ve Newton modelleriyle birlikte sekiz viskoz kayma inceltme modeli için test edilmiştir. Sonuçlar, Newtonyen modelin, yüksek ortalama akış hızları için bile kayma inceltme modellerinden farklı OSI ve ECAP dağılımları elde edebileceğini, ancak esnekliğin getirdiği farkların ihmal edilebilir düzeyde olabileceğini göstermektedir. Ayrıca girdap taşıma mekanizması reoloji modeli seçimini etkileyebilir. WSS parametreleri ve girdap yapıları arasındaki ilişkiyi gözlemlemek için, zaman ortalamalı duvar kesme gerilimi (TAWSS), salınımlı kesme indeksi (OSI), endotel hücre aktivasyon potansiyeli (ECAP) ve bağıl kalma süresi (RRT) dağılımları zaman ortalamalı (λ_ci ) ̅-kriteri, Q ̅- kriteri and (λ_2 ) ̅- kriteri konturlarıyla kıyaslanmıştır. Yüksek |(λ_ci ) ̅ |,|(λ_2 ) ̅ | ve |Q ̅ | olan bölgeler, yüksek TAWSS ve düşük OSI, ECAP ve RRT ile ilişkilidir. Sonuç olarak, girdap tanımlama yöntemleri, ILT oluşumunu ve rüptür bölgelerini tahmin etmek için kullanılma potansiyeline sahiptir.