Investigation of patient-specific performance of flow-diverting stents using CFD methods
Akım çevirmeli stentlerin, HAD yöntemleri kullanılarak hastaya özel olarak performanslarının incelenmesi
- Tez No: 928811
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ BAHADIR OLCAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Parçacık analizi, geometrik modelleme ve hesaplamalı akışkanlar dinamiğini (CFD) birleştiren multidisipliner bir yaklaşım kullanan bu çalışma, serebral anevrizmaların tedavisinde akış saptırıcı stentlerin etkinliğini kapsamlı bir şekilde incelemektedir. Gelişmiş segmentasyon ve iyileştirme teknikleri kullanılarak, DICOM verilerinden elde edilen hastaya özel 10 farklı geometri analiz edilmiştir. İki stent tasarımının ve stentsiz durumun hemodinamik davranış, parçacık hareketi ve anevrizma akış dinamikleri üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Newtonyen olmayan kan akışı tanımlanmış, dinamik viskozite Bird-Carreau modeli ile modellenmiş ve sistolik ve diyastolik değişiklikler beş kalp döngüsünü kapsayan simülasyonlarla incelenmiştir. Bulgular, Stent #1'in farklı anevrizma geometrilerinde sürekli olarak en düşük parçacık tutma oranlarını sağladığını, akış hızlarını başarılı bir şekilde stabilize ettiğini ve yüksek parçacık oranlarıyla ilişkili riskleri azalttığını göstermiştir. Buna karşılık, Stent #2 vasat bir performans sergilemiş; karmaşık geometrilerde veya daha büyük anevrizmalarda düşük etkinlik göstermiştir. Stentsiz durumda ise parçacık tutma ve akış anormalliklerinin anlamlı derecede yüksek olduğu, tedavi edilmemiş anevrizmaların daha büyük risk taşıdığı gözlemlenmiştir. Stent #1, incelenen tüm parametrelerde güçlü bir bağımsız performans sergilemiş ve korelasyon analizi, stent kullanımı ile kontrolsüz akış hızları arasında anlamlı negatif ilişkiler ortaya koymuştur. Ayrıca, anevrizma hacmi, boyun çapı ve kubbe uzunluğu gibi geometrik faktörlerin stent başarısını belirlemede kritik bir rol oynadığı tespit edilmiştir. Stent #1, akış kontrolünü sağlamak ve parçacık tutulumunu azaltmak için en iyi seçenek olarak öne çıkmış ve çalışmada, hastaya özel anevrizma özelliklerine göre özelleştirilmiş stent seçiminin önemi vurgulanmıştır. Bu sonuçlar, kişiselleştirilmiş cihaz seçimi ve gelişmiş modelleme yöntemleri aracılığıyla anevrizma tedavisinde klinik sonuçların iyileştirilmesine yönelik bir çerçeve sunmanın yanı sıra, stent performansına ilişkin değerli bilgiler sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study applies a multidisciplinary approach integrating particle analysis, geometric modeling, and computational fluid dynamics (CFD) to assess the performance of flow-diverting stents in cerebral aneurysm treatment. Ten patient-specific geometries were reconstructed from DICOM data, and simulations were conducted under three conditions: two different stent designs and a stent-free scenario. A non-Newtonian blood flow model was used, with dynamic viscosity represented by the Bird-Carreau model. Simulations spanning five cardiac cycles captured systolic and diastolic variations. The results demonstrated that Stent #1 consistently minimized particle retention and stabilized flow rates across different aneurysm geometries, making it the most effective option. In contrast, Stent #2 exhibited limited performance, especially in complex geometries or larger aneurysms. The stent-free condition resulted in significantly higher particle retention and flow abnormalities, indicating increased risks for untreated aneurysms. Key geometric factors such as aneurysm volume, neck diameter, and dome length played a crucial role in stent effectiveness. Correlation analysis revealed a strong negative relationship between stent placement and uncontrolled flow rates. This study highlights the importance of patient-specific stent selection to optimize aneurysm treatment outcomes. The findings provide a framework for improving clinical decision-making through customized device selection and advanced modeling methodologies.
Benzer Tezler
- Bulaşık makinesinde inovatif hızlı kurutma yöntemi tasarımı ve yöntem parametrelerinin deneysel olarak incelenmesi
Design of a novel quick drying method in dishwasher and experimental investigation of method's parameters
RAHMİ MERT AKKÜLAH
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇAKAN
- Aort kapağı kan akımının katı-sıvı etkileşim yöntemiyle sayısal incelenmesi
Numerical investigation of the aortic valve blood flow using fluid-structure approach
ARMİN AMİNDARİ
Doktora
Türkçe
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR KIRKKÖPRÜ
- Aort anevrizmalarının hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) kullanılarak hemodinamik açıdan incelenmesi
Investigation of aortic aneurysms by using computational fluid dynamics (CFD) in terms of hemodynamics
GÖKHAN CANBOLAT
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KORU
- Fluid flow in cardiovascular devices and surgical pathways
Kalp-damar cihazlarinda ve cerrahi konstrüksüyonlarda akışkanlar mekaniği
REZA RASOOLI
Doktora
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEREM PEKKAN
- Development of 3D food printer and use of mushrooms in 3D food printer within the scope of new plant-based food production
3D gıda yazıcısı geliştirme ve mantarların bitkisel bazlı yeni ürün geliştirme çalışmaları kapsamında 3D yazıcıda kullanımı
EVREN DEMİRCAN
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK