Εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς ζωικών αγγειακών μοσχευμάτων μικρών διαμέτρων in vitro
Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας η οποία πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο της Εμβιομηχανικής του Κυκλοφορικού συστήματος της Καρδιοθωρακοχειρουργικής κλινικής του τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου Πατρών με το οποίο συνεργάζεται στενά το εργαστήριο Εμβιομηχανικής και Βιοιατρικής Τεχνολογίας του τμ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2018
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/11752 |
| id |
nemertes-10889-11752 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Καρωτίδα Μηχανικές ιδιότητες Carotid Mechanical properties 573.185 211 9 |
| spellingShingle |
Καρωτίδα Μηχανικές ιδιότητες Carotid Mechanical properties 573.185 211 9 Καραγιάννη, Όλγα Μαρία Εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς ζωικών αγγειακών μοσχευμάτων μικρών διαμέτρων in vitro |
| description |
Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας η οποία πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο της Εμβιομηχανικής του Κυκλοφορικού συστήματος της Καρδιοθωρακοχειρουργικής κλινικής του τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου Πατρών με το οποίο συνεργάζεται στενά το εργαστήριο Εμβιομηχανικής και Βιοιατρικής Τεχνολογίας του τμήματος Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών είναι να παρουσιαστεί μια εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς αγγειακών μοσχευμάτων και συγκεκριμένα καρωτίδων από χοίρο.
Οι καρωτίδες είναι βασικό αγγείο που μεταφέρει οξυγονωμένο αίμα στον εγκέφαλο. Διαχωρίζονται σε δύο μέρη στην έσω και την έξω καρωτίδα και με αυτόν τον τρόπο αιματώνονται διαφορετικά σημεία της κεφαλής. Ανήκουν στην κατηγορία των ελαστικών αρτηριών και το τοίχωμά τους περιλαμβάνει τρία στρώματα τον έσω, τον μέσο και τον έξω χιτώνα.
Οι μηχανικές ιδιότητες οι οποίες μελετά η Εμβιομηχανική στα αγγεία αποτελούν κομμάτι της Αιμοδυναμικής και αναφέρεται στις φυσικές αρχές που διέπουν την πίεση, την παροχή και την αντίσταση σχετικά με το καρδιαγγειακό σύστημα και με τη ροή του αίματος στα αγγεία. Ρευστομηχανικά το αίμα ακολουθεί τις ίδιες ιδιότητες που διέπουν και τη ροή νερού μέσα από υδραυλικές σωλήνες (αρχή διατήρηση της ενέργειας, αρχή διατήρησης της μάζας και αρχή διατήρησης της ορμής). Σημαντική μηχανική ιδιότητα είναι και η εφελκυστική τάση και η σχέση της με την πίεση. Τέλος μια άλλη ιδιότητα που μελετάται στην εργασία αυτή είναι το μέτρο ελαστικότητας της πίεσης (συντελεστής Peterson) όπου δείχνει την αρτηριακή δυσκαμψία του τοιχώματος.
Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε μια πειραματική διάταξη που αποτελείται από αισθητήρια ροής και ένα παροχόμετρο για να υπολογίζεται η ροή τους ρευστού (εδώ φυσιολογικός ορός), μετατροπείς αισθητήρων πίεσης για να μετριέται η πίεση στην είσοδο και στην έξοδο του ρευστού από το αγγείο και ένα laser για να μετριέται η διάμετρος. Όλα τα δεδομένα οδηγήθηκαν στον υπολογιστή μέσω μιας κάρτας και εμφανίστηκαν στην οθόνη μέσω ενός ειδικού λογισμικού.
Τα αποτελέσματα που προέκυψαν μας οδηγούν στο συμπέρασμα ότι η πίεση στην είσοδο είναι μεγαλύτερη από ότι στην έξοδο σε κάθε πείραμα. Ιδιαίτερες διαφορές δεν παρατηρούνται στα μεταξύ τους διαγράμματα ανάλογα σε ποιο από τα τρία σημεία μετριέται η διάμετρος. Μόνο στην ίδια τη διάμετρο παρατηρούμε μια πιο σταθερή γραφική παράσταση με λιγότερες διακυμάνσεις και θόρυβο στη μέση της καρωτίδας από ότι στα άκρα.
Στα διαγράμματα P-d/ds παρατηρείται ότι οι κυματομορφές στην είσοδο είναι πιο πολύ όμοιες μεταξύ τους από ότι στην έξοδο και στα τρία σημεία.
Από τα ραβδογράμματα συμπεραίνουμε ότι το μέσο μέτρο ελαστικότητας meanEpm παραμένει σταθερό και στα τρία σημεία μέτρησης του laser με πολύ μικρές διαφορές. Η τυπική απόκλιση είναι πολύ μικρή για το κάθε Epm. Επίσης παρατηρείται ότι επειδή το μέτρο ελαστικότητας επηρεάζεται από την πίεση και η πίεση είναι υψηλότερη στην είσοδο του ρευστού από το αγγείο όπως παρατηρήθηκε στα πρώτα διαγράμματα ομοίως το μέτρο ελαστικότητας είναι μεγαλύτερο σε εκείνο το σημείο. |
| author2 |
Μαυρίλας, Δημοσθένης |
| author_facet |
Μαυρίλας, Δημοσθένης Καραγιάννη, Όλγα Μαρία |
| format |
Thesis |
| author |
Καραγιάννη, Όλγα Μαρία |
| author_sort |
Καραγιάννη, Όλγα Μαρία |
| title |
Εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς ζωικών αγγειακών μοσχευμάτων μικρών διαμέτρων in vitro |
| title_short |
Εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς ζωικών αγγειακών μοσχευμάτων μικρών διαμέτρων in vitro |
| title_full |
Εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς ζωικών αγγειακών μοσχευμάτων μικρών διαμέτρων in vitro |
| title_fullStr |
Εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς ζωικών αγγειακών μοσχευμάτων μικρών διαμέτρων in vitro |
| title_full_unstemmed |
Εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς ζωικών αγγειακών μοσχευμάτων μικρών διαμέτρων in vitro |
| title_sort |
εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς ζωικών αγγειακών μοσχευμάτων μικρών διαμέτρων in vitro |
| publishDate |
2018 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/11752 |
| work_keys_str_mv |
AT karagiannēolgamaria ektimēsētēsmēchanikēssymperiphoraszōikōnangeiakōnmoscheumatōnmikrōndiametrōninvitro AT karagiannēolgamaria estimationofthemechanicalbehaviorofsmalldiameteranimalimplantsinvitro |
| _version_ |
1771297172611923968 |
| spelling |
nemertes-10889-117522022-09-05T06:58:29Z Εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς ζωικών αγγειακών μοσχευμάτων μικρών διαμέτρων in vitro Estimation of the mechanical behavior of small diameter animal implants in vitro Καραγιάννη, Όλγα Μαρία Μαυρίλας, Δημοσθένης Δεληγιάννη, Δέσποινα Κωλέτσης, Ευστράτιος Karagianni, Olga Maria Καρωτίδα Μηχανικές ιδιότητες Carotid Mechanical properties 573.185 211 9 Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας η οποία πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο της Εμβιομηχανικής του Κυκλοφορικού συστήματος της Καρδιοθωρακοχειρουργικής κλινικής του τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου Πατρών με το οποίο συνεργάζεται στενά το εργαστήριο Εμβιομηχανικής και Βιοιατρικής Τεχνολογίας του τμήματος Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών είναι να παρουσιαστεί μια εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς αγγειακών μοσχευμάτων και συγκεκριμένα καρωτίδων από χοίρο. Οι καρωτίδες είναι βασικό αγγείο που μεταφέρει οξυγονωμένο αίμα στον εγκέφαλο. Διαχωρίζονται σε δύο μέρη στην έσω και την έξω καρωτίδα και με αυτόν τον τρόπο αιματώνονται διαφορετικά σημεία της κεφαλής. Ανήκουν στην κατηγορία των ελαστικών αρτηριών και το τοίχωμά τους περιλαμβάνει τρία στρώματα τον έσω, τον μέσο και τον έξω χιτώνα. Οι μηχανικές ιδιότητες οι οποίες μελετά η Εμβιομηχανική στα αγγεία αποτελούν κομμάτι της Αιμοδυναμικής και αναφέρεται στις φυσικές αρχές που διέπουν την πίεση, την παροχή και την αντίσταση σχετικά με το καρδιαγγειακό σύστημα και με τη ροή του αίματος στα αγγεία. Ρευστομηχανικά το αίμα ακολουθεί τις ίδιες ιδιότητες που διέπουν και τη ροή νερού μέσα από υδραυλικές σωλήνες (αρχή διατήρηση της ενέργειας, αρχή διατήρησης της μάζας και αρχή διατήρησης της ορμής). Σημαντική μηχανική ιδιότητα είναι και η εφελκυστική τάση και η σχέση της με την πίεση. Τέλος μια άλλη ιδιότητα που μελετάται στην εργασία αυτή είναι το μέτρο ελαστικότητας της πίεσης (συντελεστής Peterson) όπου δείχνει την αρτηριακή δυσκαμψία του τοιχώματος. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε μια πειραματική διάταξη που αποτελείται από αισθητήρια ροής και ένα παροχόμετρο για να υπολογίζεται η ροή τους ρευστού (εδώ φυσιολογικός ορός), μετατροπείς αισθητήρων πίεσης για να μετριέται η πίεση στην είσοδο και στην έξοδο του ρευστού από το αγγείο και ένα laser για να μετριέται η διάμετρος. Όλα τα δεδομένα οδηγήθηκαν στον υπολογιστή μέσω μιας κάρτας και εμφανίστηκαν στην οθόνη μέσω ενός ειδικού λογισμικού. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν μας οδηγούν στο συμπέρασμα ότι η πίεση στην είσοδο είναι μεγαλύτερη από ότι στην έξοδο σε κάθε πείραμα. Ιδιαίτερες διαφορές δεν παρατηρούνται στα μεταξύ τους διαγράμματα ανάλογα σε ποιο από τα τρία σημεία μετριέται η διάμετρος. Μόνο στην ίδια τη διάμετρο παρατηρούμε μια πιο σταθερή γραφική παράσταση με λιγότερες διακυμάνσεις και θόρυβο στη μέση της καρωτίδας από ότι στα άκρα. Στα διαγράμματα P-d/ds παρατηρείται ότι οι κυματομορφές στην είσοδο είναι πιο πολύ όμοιες μεταξύ τους από ότι στην έξοδο και στα τρία σημεία. Από τα ραβδογράμματα συμπεραίνουμε ότι το μέσο μέτρο ελαστικότητας meanEpm παραμένει σταθερό και στα τρία σημεία μέτρησης του laser με πολύ μικρές διαφορές. Η τυπική απόκλιση είναι πολύ μικρή για το κάθε Epm. Επίσης παρατηρείται ότι επειδή το μέτρο ελαστικότητας επηρεάζεται από την πίεση και η πίεση είναι υψηλότερη στην είσοδο του ρευστού από το αγγείο όπως παρατηρήθηκε στα πρώτα διαγράμματα ομοίως το μέτρο ελαστικότητας είναι μεγαλύτερο σε εκείνο το σημείο. The purpose of this work, which was held in the Laboratory of Biomechanics of the Circulatory System of the Cardiohorosurgical Clinic of the Department of Medicine of the University of Patras with which the Laboratory of Biomechanics and Biomedical Engineering of the Department of Mechanical and Aeronautical Engineering of the University of Patras is to present an evaluation of engineering behavior of vascular grafts and in particular pig carotids. Carotid arteries are a basic vessel that carries oxygenated blood into the brain. They are divided into two parts in the inner and outer carotid arteries and in this way different points of the head are bled. They belong to the category of elastic arteries and their wall includes three layers of the inner, middle and outer layers. The mechanical properties studied by Biomechanics in the vessels are a part of Hemodynamics and refers to the physical principles governing pressure, supply and resistance to the cardiovascular system and the flow of blood to the vessels. Fluidically, blood follows the same properties that govern water flow through hydraulic pipes (energy conservation principle, mass preservation principle, and momentum conservation principle). An important mechanical feature is the tensile stress and its relationship to pressure. Finally another feature studied in this work is the pressure elasticity measure (Peterson coefficient) where it shows the arterial stiffness of the wall. Measurements were performed in an experimental array consisting of flow sensors and a flow meter to calculate fluid flow (here physiological saline), pressure sensor converters to measure the pressure at the inlet and outlet of the fluid from the vessel, and a laser for to measure the diameter. All data was transferred to the computer via a card and displayed on the screen through a dedicated software. The resulting results lead us to the conclusion that the pressure at the inlet is greater than that at the outlet in each experiment. Particular differences are not observed in the charts in each case depending on which of the three points is the diameter measured. Only in the diameter itself we see a more stable graph with fewer fluctuations and noises in the middle of the carotid than in the limbs. The P-d / ds charts show that the input waveforms are more similar to each other than the output at all three points. From the bar graphs we conclude that the mean elastic modulus meanEpm remains constant at all three laser measurement points with very small differences. The standard deviation is very small for each Epm. It is also observed that because the elastic modulus is influenced by the pressure and the pressure is higher at the inlet of the fluid from the vessel as observed in the first diagrams similarly the modulus of elasticity is greater at that point. 2018-12-03T07:47:05Z 2018-12-03T07:47:05Z 2017-07-11 Thesis http://hdl.handle.net/10889/11752 gr 12 application/pdf |
