Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Anna Baszczyńska

Analiza uproszczonego zjawiska autoregulacji ukrwienia struktur mózgowych – symulacje numeryczne przepływu krwi w obrębie tętnic wewnątrzczaszkowych


Analysis of a simplified cerebral blood flow autoregulation – numerical simulations of blood flow in patient-specific intracranial arteries


Opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Piotr Reorowicz
Dodatkowy opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Zbigniew Tyfa

Praca dyplomowa inżynierska obroniona 2022-02-03
Streszczenie pracy dyplomowej:
Celem pracy była analiza zmiany ukrwienia struktur mózgowych na skutek rozwoju blaszki miażdżycowej wykorzystując obliczeniową mechanikę płynów (CFD). Wykonano konwersję dwóch otrzymanych modeli powierzchniowych do obiektów objętościowych, po czym zamodelowano sparametryzowane stenozy o wielkościach 10%, 25%, 50%, 75%, 90%. Dla obu geometrii stworzono 4 konfiguracje koła Willisa zawierające różne warianty występowania tętnic łączących. Program ANSYS CFX został użyty do przeprowadzenia symulacji numerycznych przepływu nienewtonowskiej krwi. Na podstawie wyników oszacowano wpływ stopnia przewężenia tętnicy szyjnej na dystrybucję krwi w kole tętniczym mózgu - znaczące zmiany hemodynamiki przepływu zaobserwowano dla zmian miażdżycowych o wielkości powyżej 50%. Zidentyfikowano również wpływ geometrii koła Willisa na wystąpienie zjawiska autoregulacji, jak i zmianę parametrów przepływu krwi. Wyniki sugerują, iż naczyniem niezbędnym do zapewnienia autoregulacji jest tętnica łącząca przednia. Słowa kluczowe: koło tętnicze mózgu, stenoza, obliczeniowa mechanika płynów, przepływ krwi, tętnice łączące.
Abstract:
The objective of this thesis was to analyse changes in a blood supply to the brain structures resulting from an atherosclerotic plaque development using computational fluid dynamics (CFD). Two obtained surface models were converted to volumetric ones and then parameterized stenoses of 10%, 25%, 50%, 75%, and 90% were prepared. For both geometries, 4 configurations of circle of Willis (CoW), containing different variants of communicating arteries (ComA) presence, were created. ANSYS CFX was used to perform numerical simulations of non-Newtonian blood flows. The influence of the degree of the carotid artery stenosis on the blood distribution in the CoW was estimated - significant changes in hemodynamics were observed for atherosclerotic plaques larger than 50%. The influence of the CoW geometry on the autoregulation occurrence and blood flow parameters was also identified. The results suggest that the anterior ComA is a blood vessel that plays utmost role for the cerebral autoregulation mechanism. Keywords: circle of Willis, stenosis, computational fluid dynamics, blood flow, communicating arteries.