Investigation of effectiveness of flow diverter stents and detecting stagnation region formation in aneurysm sac using lagrangian coherent structure analysis
Lagrangıan tutarlı yapı analizleri kullanılarak anevrizma kesesi içerisindeki durağan bölge oluşumlarının tespiti ve akış saptırıcı stentlerin etkinliklerinin incelenmesi
- Tez No: 650228
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ BAHADIR OLCAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Nöroşirürji, Mechanical Engineering, Neurosurgery
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Akış saptırıcı stentler genellikle karotid arterlerdeki dev anevrizmaların tedavisinde kullanılmaktadır. Bu stentler anevrizma kesesi içerisine giren kan akışını azaltmayı vaat etse de, stent anevrizma boynuna yerleştirildikten sonra anevrizma içindeki hemodinamik hakkında çok az şey bilinmektedir. Gözeneklilik, etkin metal yüzey alanı (EMYA), ağ yoğunluğu, geçirgenlik ve stentin iç direnç faktörü, akışın saptırılmasını doğrudan etkilemektedir. Bu tez üç sayısal model içermektedir. Her modelde kan, Newtonian olmayan bir sıvı olarak modellendi ve giriş koşulu olarak Womersley hız profili kullanıldı. Sayısal bir modelde Akışkan-katı etkileşimi (AKE) analizi gerçekleştirildi, ancak AKE'nin analiz üzerindeki etkisi Sonlu-zamanlı Lyapunov üssü (SZLÜ) sonucunda önemli bir fark yaratmadı ve normal analiz süresini sekiz kat artırdı. LYT teknikleri anevrizma içerisindeki durgun bölgelerin zaman evrim mekanizmalarını değerlendirmek için kullanıldı. Bu tezin amacı anevrizma boynuna yerleştirilen akış saptırıcı (AS) stent etkinliğinin anevrizma kesesi içerisinde oluşturdukları durgunluk alanlarına göre karşılaştırmasını sağlamaktır. Anevrizma kesesindeki durgun bölgeleri belirlemek için geriye dönük SZLÜ, hiperbolik zaman ve parçacık analizleri kullanıldı. Fred AS stent implante edilmiş anevrizmadaki durgunluk alanı, Surpass AS stent implante edilmiş anevrizmadaki durgunluk alanının yaklaşık 4,8 katıdır. Ayrıca, LTY analizinin zamana bağlı sonuçları, 72- ve 96- telli Surpass AS stentlerin, 48 tel sayılı stente kıyasla kan akışının çoğunu ana artere yönlendirildiğini göstermektedir. Anevrizma boynunda FRED 4017 stent kullanıldığı durumda ağırlıksız kan akışı parçacıklarının yaklaşık yüzde 40'ının (FRED 4038 ve 4539'dan fazla) anevrizma içinde kaldığı, stentsiz durumda ise parçacıkların yalnızca yüzde 0.35'inin anevrizma kesesi içinde kaldığı fark edilmiştir. LTY tekniklerinden elde edilen SZLÜ alanları, tedaviden hemen sonra elde edilen hastanın sayısal çıkarımlı anjiyografi görüntüleri ile durgunluk bölgesinin saptanmasında iyi bir uyum göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Flow diverter (FD) stents are often used in the treatment of giant aneurysms at carotid arteries. Although these stents promise to decrease blood flow into the aneurysm sac, little is known about hemodynamics inside the aneurysm once the stent is implanted into the aneurysm neck. Porosity, effective metal surface area (EMSA), mesh density, permeability, and internal resistance factor of FD directly affect the flow diversion. This thesis includes three numerical models. In each model, the blood was modeled as a non-Newtonian fluid and a Womersley velocity profile was used as inlet condition. Mean arterial pressure is used as an outlet condition. Fluid-solid interaction (FSI) analysis was performed in a numerical model, but the effect of FSI on the analysis did not make a significant difference as a result of Finite-time Lyapunov exponent (FTLE) and increased the standard analysis time by eight times. LCS techniques were used to evaluate the time evolution mechanism of stagnation regions inside an aneurysm. The purpose of this thesis is to provide a quantitative effectiveness comparison of FD stents placed into the aneurysm neck based on their stagnation zone formations in the sac. Backward FTLE, hyperbolic time, and particle analyses were used to determine the stationary regions in the aneurysm sac. The stagnation field in the Fred FD stent implanted aneurysm was nearly 4.8 times the stagnation area of the Surpass FD stent implanted aneurysm. Besides, time-dependent results of LCS analysis show that 72- and 96-wire number Surpass FD stents are most of the blood flow is diverted into the main artery when compared with 48 wire number stent. It is noticed that use of FRED 4017 stent caused nearly 40 percent of the weightless blood flow particles (more than FRED 4038 and 4539) to stay inside the aneurysm while only 0.35 percent of the blood flow was remaining inside the aneurysm sac when no stent was placed into the aneurysm site. FTLE fields obtained from the LCS techniques demonstrated a good agreement of detecting the stagnation region with the patient's digital subtraction angiography (DSA) images obtained just after treatment.
Benzer Tezler
- Kanat profili üzerinde oluşan buzun iki boyutta matematiksel modellenmesi ve sayısal çözümü
Two dimensional mathematical modelling and numerical solution of accumulated ice on wing profiles
RAMAZAN DÖKME
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CİHAT BAYTAŞ
- Farklı parametreler kullanılarak yapay sinir ağlarıyla akım tahminlerinin yapılabilirliğinin araştırılması: Filyos Nehri Havzası örneği
Investigation of the feasibility of flow estimates by artificial neural networks using different parameters: :The case of Filyos River Basin
M.WASIM POPAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiKarabük Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY EKEMEN KESKİN
- Kürenin sınır tabakayla etkileşimiyle oluşan akış yapısı ve kontrolünün deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the flow structure and its control between boundary layer and sphere
ABDULKERİM OKBAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUAMMER ÖZGÖREN
- Eksenel akış etkisindeki plakların dinamik davranışlarının incelenmesi
Investigation of the dynamic behavior of flow induced plates
FURKAN KUZGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHADIR UĞURLU
- Kapasitans ölçümleri için elektronik devre tasarımlarının incelenmesi
Investigation of electronic circuit designs for capacitance measurements
MEHMET DEMİRTAŞ
Doktora
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİH GÜNEŞ
PROF. DR. MEHMET AKİF ERİŞMİŞ