Artériás véráramlások modellezése

Hasonló dokumentumok
Artériás véráramlások modellezése

Biomechanika előadás: Háromdimenziós véráramlástani szimulációk

Technikai áttekintés SimDay H. Tóth Zsolt FEA üzletág igazgató

Fluid-structure interaction (FSI)

SZAKDOLGOZAT VIRÁG DÁVID

HÍDTARTÓK ELLENÁLLÁSTÉNYEZŐJE

A mikroskálájú modellek turbulencia peremfeltételeiről

Gázturbina égő szimulációja CFD segítségével

SZIMULÁCIÓ ÉS MODELLEZÉS AZ ANSYS ALKALMAZÁSÁVAL

Kiválósági ösztöndíjjal támogatott kutatások az Építőmérnöki Karon c. előadóülés

HŐÁTADÁS MODELLEZÉSE

Az artériás véráramlás numerikus szimulációja

XVII. econ Konferencia és ANSYS Felhasználói Találkozó

Folyadékáramlás. Orvosi biofizika (szerk. Damjanovich Sándor, Fidy Judit, Szöllősi János) Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2006

Folyami hidrodinamikai modellezés

Vénás véráramlás tulajdonságai, modellezése. 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. D ép. 3. em Tel: Fax:

Ipari és kutatási területek Dr. Veress Árpád,

Írja fel az általános transzportegyenlet integrál alakban! Definiálja a konvektív és konduktív fluxus fogalmát!

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

V. Moldex3D Szeminárium - econ Felhasználói Találkozó

Szívókönyökök veszteségeinek és sebességprofiljainak vizsgálata CFD szimuláció segítségével

Lapátszög-szabályzás hatása a nyomatékra

Áramlásszimulációk a víz- és szennyvíztechnológia témakörében

CFX számítások a BME NTI-ben

Simított részecskedinamika Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)

Projektfeladatok 2014, tavaszi félév

A CFD elemzés minőségéről és megbízhatóságáról. Modell fejlesztési folyamata. A közelítési rendszer. Dr. Kristóf Gergely Október 11.

Folyadékok áramlása Folyadékok. Folyadékok mechanikája. Pascal törvénye

időpont? ütemterv számonkérés segédanyagok

Golyós visszacsapó szelep hatása szivattyú leállás során kialakuló lengésekre

Overset mesh módszer alkalmazása ANSYS Fluent-ben

BME HDS CFD Tanszéki beszámoló

Vérkeringés. A szív munkája

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Numerikus szimuláció a városklíma vizsgálatokban

Altair Simulation Academy 2019 SimLab ST

A hatékony mérnöki tervezés eszközei és módszerei a gyakorlatban

3. PÉLDÁK AZ ÖNTÉSZETI SZIMULÁCIÓ FOLYAMATÁRA ÉS EREDMÉNYEINEK HASZNOSÍTÁSÁRA

artériák hemodinamikai vizsgálata rács boltzmann módszerrel

Hemo- és hidrodinamikai rendszerek numerikus és kísérleti vizsgálata

LEVEGŐZTETETT HOMOKFOGÓK KERESZTMETSZETI VIZSGÁLATA NUMERIKUS ÁRAMLÁSTANI SZIMULÁCIÓVAL

Áramlástechnikai rendszerek -1. házi feladat -

Formula 1-es első szárny tervezésee TDK Dolgozat

ELEKTROFILTER MODELL BERENDEZÉS KÍSÉRLETI ÉS NUMERIKUS ÁRAMLÁSTANI VIZSGÁLATA

Győri HPC kutatások és alkalmazások

KORSZERŰ ÁRAMLÁSMÉRÉS I. BMEGEÁTAM13

H01 TEHERAUTÓ ÉS BUSZMODELL SZÉLCSATORNA VIZSGÁLATA

Térbeli struktúra elemzés szél keltette tavi áramlásokban. Szanyi Sándor BME VIT. MTA-MMT konferencia Budapest, június 21.

Transzportfolyamatok. összefoglalás, általánosítás Onsager egyenlet I V J V. (m/s) áramvonal. turbulens áramlás = kaotikusan gomolygó áramlás

1.1 Hasonlítsa össze a valós ill. ideális folyadékokat legfontosabb sajátosságaik alapján!

Egy gyakorlati szélsőérték - feladat. 1. ábra forrása: [ 1 ]

FRÖCCSÖNTÉS SZIMULÁCIÓ A SZERKEZETI ANALÍZIS SZOLGÁLATÁBAN

Készítette: Gönczi Gábor. Fővárosi Vízművek Zártkörűen Működő Részvénytársaság

Mérnöki Optimálás Példatár

SCWR ÜZEMANYAGBAN LEJÁTSZÓDÓ TERMOHIDRAULIKAI FOLYAMATOK MODELLEZÉSE AZ ANSYS CFX 10.0 KÓDDAL

3


Nyílt forráskódú CFD-kód használatának megkezdése 2. év, 2. ütem

Csőhálózatok hidraulikája - házi feladat -

Belsőégésű motor hengerfej geometriai érzékenység-vizsgálata Geometriai építőelemek változtatásának hatása a hengerfej szilárdsági viselkedésére

Matematika és Számítástudomány Tanszék

Modellezési esettanulmányok. elosztott paraméterű és hibrid példa

Hálózat hidraulikai modell integrálása a Soproni Vízmű Zrt. térinformatikai rendszerébe

Kedves Kollégák, Önálló feladat és Projekt A, B. Szakdolgozat, Diplomaterv

Oldalcsatornás üzemanyag-szivattyú mérése

Mechanika IV.: Hidrosztatika és hidrodinamika. Vizsgatétel. Folyadékok fizikája. Folyadékok alaptulajdonságai

KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!

Tartalomjegyzék. Typotex Kiadó, 2010

Hidrosztatika, Hidrodinamika

3 Technology Ltd Budapest, XI. Hengermalom 14 3/ Végeselem alkalmazások a tűzvédelmi tervezésben

Szabályozó áramlásmérővel

A Rába nagyvízi mederkezelését megalapozó 2D lefolyásmodellezés

A TERVEZETT M0 ÚTGYŰRŰ ÉSZAKI SZEKTORÁNAK 11. ÉS 10. SZ. FŐUTAK KÖZÖTTI SZAKASZÁN VÁRHATÓ LÉGSZENNYEZETTSÉG

Hidraulika. 1.előadás A hidraulika alapjai. Szilágyi Attila, NYE, 2018.

Large Eddy Simulation FLUENT rendszerben, alkalmazás bordázott csatorna számítására

Ábragyűjtemény levelező hallgatók számára

Molekuláris dinamika I. 10. előadás

Reológia Mérési technikák

KORSZERŐ ÁRAMLÁSMÉRÉS 1. - Dr. Vad János docens Általános áramlásmérési blokk: páratlan okt. h. kedd

Szakmai nap Nagypontosságú megmunkálások Nagypontosságú keményesztergálással előállított alkatrészek felület integritása

TERMÉKTERVEZÉS NUMERIKUS MÓDSZEREI. 1. Bevezetés

Alagútfalazat véges elemes vizsgálata

A diplomaterv keretében megvalósítandó feladatok összefoglalása

KÖFOP VEKOP A jó kormányzást megalapozó közszolgálat-fejlesztés

Részletes szakmai beszámoló

Mágnesszelep analízise. IX. ANSYS felhasználói konferencia 2010 Előadja: Gráf Márton

Akusztikai tervezés a geometriai akusztika módszereivel

Elektrosztatikus számítások. Elektrosztatikus számítások. Elektrosztatikus számítások. Elektrosztatikus számítások Definíciók

Kaotikus elkeveredés folyadékokban: (folyókban-tavakban-érrendszerben)

Ebben a fejezetben egy szögtámfal tervezését, és annak teljes számítását mutatjuk be.

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT Kidolgozta: Triesz Péter egy. ts. Négy erő egyensúlya, Culmann-szerkesztés, Ritter-számítás

Keringés. Kaposvári Péter

Szűrő-nyomásszabályzó szelep, Sorozat AS1-FRE G 1/4 Levegő megtáplálás: jobbos Szűrőfinomság: 5 µm

Geresdi István, Németh Péter, Ács Ferenc Seres András Tamás, Horváth Ákos

Végeselemes analízisen alapuló méretezési elvek az Eurocode 3 alapján. Dr. Dunai László egyetemi tanár BME, Hidak és Szerkezetek Tanszéke

I. A CFD alkalmazási területei Néhány érdekes korábbi CFD projekt

Ejtési teszt modellezése a tervezés fázisában

HŐHIDAK. Az ÉPÜLETENERGETIKÁBAN. Energetikus/Várfalvi/

Számítógépes szimulációk: molekuláris dinamika és Monte Carlo

ÁRAMKÖRÖK SZIMULÁCIÓJA

Átírás:

Artériás véráramlások modellezése Csippa Benjamin 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. D ép. 3. em www.hds.bme.hu

Előadás tartalma Bevezetés Aneurizmák Modellezési lehetőségek Orvosi képfeldolgozás Numerikus hálózás Szimulációs lehetőségek Peremfeltétel kezelés Kiértékelési lehetőségek Alkalmazás: Aneurizma kialakulására ható folyamatok vizsgálata

Bevezetés

Kezelésmódok Csipesz Áramlásmódosító sztent Mikrospirál

Az érfal

Modellezési lehetőségek Numerikus módszer? Turbulencia modellezés Mesterséges/realisztikus geometria? Generikus/beteg-specifikus peremfeltételek? A vér newtoni/nem-newtoni reológia Merev fal/mozgó fal?

Numerikus módszerek Véges térfogat módszer (FVM) Sok megoldó: Fluent, CFX, OpenFOAM, StarCCM, Véges elem módszer (FEM) + IsoGeometric FEM Még nem elterjedt az áramlástanban (DE LESZ) FEniCS project Smooth particle Hydrodynamics (SPH) Xflow, PANORMUS-SPH Lattice Boltzmann Method (LBM) Palabos, SailFish, OpenLB Dedikált szoftverek

Orvosi képfeldolgozás (ITK-Snap) Szegmentálás

Felületsimítás (MeshLab) CFD 2 előadás Véráramlástan

Felületsimítás (MeshLab) Taubin et al. 1995 CFD 2 előadás Véráramlástan

Felületsimítás (MeshLab) CFD 2 előadás Véráramlástan

Felületsimítás (MeshLab) 30000 felületről 8500 - ra CFD 2 előadás Véráramlástan

Felületsimítás (MeshLab) CFD 2 előadás Véráramlástan

Felületsimítás (MeshLab) CFD 2 előadás Véráramlástan

Numerikus hálózás Realisztikus geometria Mesterséges geometria

Turbulencia kérdése? Artériák Ød < 10 mm Nem Aorta Ød > 10 mm Igen? Agyi aneurizma

Peremfeltételek t in n n n n n N n n e J J J R r J R q R r R q t r u ) ( ) ( 2 ) ( ) ( 1 1 2, 0 1 0 0 1 2 2 2 0 n i n R i n 2 3 2 3 α - Wommersly szám

Fluid Structure Interaction (FSI) Hsu, MC., Kamensky, D., Xu, F. et al. Comput Mech (2015) CFD 2 előadás Véráramlástan

Alkalmazás Szekunder áramlások szerepe oldalfal aneurizmák kialakulási folyamatában Ford et al. 2009 munkája alapján

Alkalmazás Felhasznált geometriák

Peremfeltételek Tranziens számítás Merev fal Newtoni reologia 1M numerikus cella Három szívciklus Eredmények az utolsó alapján Peremfeltételek Bemenet: időfüggő parabola sebesség profil Re = 450 lamináris megközelítés (nincs turbulencia modellezés) Kimenet: konstans nyomás (0 Pa)

Fali csúsztatófeszültség Ez sajnos még kevés!

Fali csúszatófeszültségek bizonytalansága Képalkotó rendszer pontossága Szegmentálás pontossága Feldolgozás szubjektivitása Simítás hatása Eltérő eredmények az irodalomban! Sebességtér kiértékelése Numerikus robosztusság

Másodlagos áramlások Tekervényes ér topológia Erős helikális áramlás a fal mellett a későbbi aneurizma helyén Főáramlás iránya Lokális Frenet metszetek

Másodlagos áramlások Szekunder sebességek megemelkedése a fal mellet Megemelkedett helikalitás szög (α) Időben és térben változó igénybevétel az érfalon!

Egészséges érszakasz más keresztmetszetei

Eredmények Aneurizma helyének és irányultságának előrejelzése Nagy szekunder sebesség + Megemelkedett helikalitás szög

Konklúzió Felületi normálisok felhasználásával származtatott mennyiségek (WSS, OSI, SWSSG, GON) esetleg félrevezető eredményeket adnak a feldolgozás folyamatának bizonytalanságai miatt. Sebességtér vizsgálata numerikusan robosztusabb, mivel nem függ kisebb felületi alaksajátosságoktól, tisztán az érszakasz topológiája határozza meg. Az eredmények alapján úgy tűnik, hogy a helyek ahol a szekunder áramlások és az áramlás főirányával bezárt szögek együttesen magasak, a lokálisan megváltozott áramlási viszonyok miatt aneurizma kialakulás valószínűsíthető.

Köszönöm a figyelmet! 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. D ép. 3. em www.hds.bme.hu

Fancy CFD 2 előadás Véráramlástan