| Περίληψη: | Τα καρδιαγγειακά νοσήματα αποτελούν μία από τις σημαντικότερες αιτίες θνησιμότητας στον σύγχρονο κόσμο. Η εμβιομηχανική μελέτη και ανάλυση της συμπεριφοράς των αιμοφόρων αγγείων αποτελεί βασικό βήμα της κατανόησης των μηχανισμών που οδηγούν στην ανάπτυξη παθογενειών και των συνεπειών τους.
Πιθανή μέθοδο αντιμετώπισης τέτοιων παθήσεων αποτελεί η αντικατάσταση τμήματος αγγείου με τεχνητό αιμοφόρο αγγείο. Το Dacron και το ePTFE αποτελούν τα κυριότερα υλικά που χρησιμοποιούνται σήμερα στην κατασκευή τεχνητών αγγείων. Ένα μεγάλο μειονέκτημα που παρουσιάζουν είναι η μικρή τιμή ενδοτικότητάς τους σε σχέση με τα βιολογικά αγγεία, που μπορεί να οδηγήσει σε επιπλέον παθογένειες. Σήμερα, αποτελεί αντικείμενο έρευνας η κατασκευή τεχνητών αγγείων με αυξημένη ενδοτικότητα, συγκρίσιμη με αυτήν των βιολογικών αγγείων. Η κατασκευή τεχνητών αγγείων από PCL, με τη μέθοδο του electrospinning μπορεί να αποτελέσει μία πιθανή λύση.
Η ανάπτυξη των πακέτων πεπερασμένων στοιχείων και υπολογιστικής ρευστοδυναμικής μας επιτρέπει να μοντελοποιήσουμε σύνθετα προβλήματα ρευστομηχανικής, που δεν μπορούν να προσεγγιστούν με κλασσικές, αναλυτικές μεθόδους. Ένα τέτοιο πρόβλημα είναι η Αλληλεπίδραση Ροής- Δομής στα αιμοφόρα αγγεία.
Σκοπός της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας είναι η εμβιομηχανική μελέτη των αιμοφόρων αγγείων και η δημιουργία ενός μοντέλου Αλληλεπίδρασης Ροής-Τοιχώματος πεπερασμένων στοιχείων για την προσομοίωση burst test σε τεχνητά αγγεία και την πρόβλεψη της ενδοτικότητάς τους, σε φυσιολογικό εύρος πιέσεων λειτουργίας. Η προσομοίωση πραγματοποιήθηκε σε διαστήματα πιέσεων από 50 έως 280 mmHg και η τιμή της αγγειακής ενδοτικότητας συγκρίθηκε τόσο με πειραματικά αποτελέσματα, όσο και με βιβλιογραφικά δεδομένα. Για την μοντελοποίηση του αγγείου PCL χρησιμοποιήθηκαν δύο τύποι υλικού: ένα γραμμικά ελαστικό και ένα υπερελαστικό. Τα μέγιστα σφάλματα υπολογισμού της ενδοτικότητας στο διάστημα 50 έως 150 mmHg ήταν 18.2% και 9.7% αντίστοιχα για το κάθε υλικό, μικρότερα από αντίστοιχα σφάλματα παρόμοιων βιβλιογραφικών πηγών. Σε υψηλότερες πιέσεις, το γραμμικά ελαστικό μοντέλο απέτυχε να προσεγγίσει τα πειραματικά αποτελέσματα.
Εν κατακλείδι, το συγκεκριμένο μοντέλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ορισμένους τύπους υλικών και σε συγκεκριμένα διαστήματα πιέσεων για την διερεύνηση και τον υπολογισμό της αγγειακής ενδοτικότητας τεχνητών αγγείων.
|
|---|
