velikost textu

Flow of biological fluids in patient specific geometries

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Flow of biological fluids in patient specific geometries
Název v češtině:
Proudění biologických tekutin v reálných geometriích
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
Mgr. Helena Švihlová
Vedoucí:
RNDr. Ing. Jaroslav Hron, Ph.D.
Id práce:
206790
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Katedra geofyziky (32-KG)
Program studia:
Fyzika (N1701)
Obor studia:
Geofyzika (FG)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
30. 11. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
Reálné geometrie, Mozková výduť, Stenotická chlopeň, Poissonova rovnice pro tlak, Nitscheho metoda.
Klíčová slova v angličtině:
Patient specific geometries, Cerebral aneurysm, Stenotic valve, Pressure Poisson Equation, Nitsche’s method.
Abstrakt:
1 Abstrakt: Časově závislé trojrozměrné proudění Newtonovské tekutiny je studováno v kontextu dvou bio- mechanických aplikací, proudění v mozkových výdutích a proudění ve stenotických cévách. V první části práce jsou výpočetní sítě, získané z medicínských zobrazovacích technik, použity na výpočet hemodynamických parametrů spojovaných s možností prasknutí mozkových výdutí. Hlavním výsledkem je výpočet ve dvaceti geometriích výdutí. Je ukázáno, že velikost výdutě hraje důležitější roli pro rozložení smykového napětí na stěnách než fakt, zda je výdut’ prasklá nebo neprasklá. Druhá část práce je zaměřena na proudění ve stenotických chlopních. Je ukázáno, že metoda používaná v současnosti v lékařské praxi je založena na předpokladech, které jsou příliš omezující pro aplikace proudění krve v reálném případě. Je prezentován kompletní model mechaniky kontinua s fyziologicky relevantními okrajovými podmínkami a je ukázáno, že výsledky jsou konzistentní s naměřenými daty získanými z lite- ratury. Dále se zaměřujeme na získání tlakového pole z rychlostního pole. Prezentovaná metoda poskytuje přes- nější aproximaci tlaku než běžně používaná Poissonova rovnice pro tlak. Poslední kapitola práce se věnuje Nitscheho metodě pro slip okrajovou podmínku. Numerické výsledky jsou prezentovány ve srovnání s prou- děním s noslip okrajovou podmínkou a výsledky jsou podstatné.
Abstract v angličtině:
1 Abstract: Time-dependent and three-dimensional flow of Newtonian fluid is studied in context of two biomechanical applications, flow in cerebral aneurysms and flow in stenotic valves. In the first part of the thesis, the computational meshes obtained from the medical imaging techniques are used for the computation of hemodynamic parameters associated with the rupture potency of the cerebral aneurysms. The main result is the computation within twenty geometries of aneurysms. It is shown that the aneurysm size has more important role in wall shear stress distribution than the fact whether the aneurysm is ruptured or unruptured. The second part of the thesis is addressed to the flow in stenotic valves. It is shown that the method cur- rently used in medical practice is based on assumptions which are too restrictive to be apply to blood flow in the real case. The full continuum mechanics model is presented with physiologically relevant boundary conditions and it is shown that results are consistent with measured data obtained from literature. Then we focus on the obtaining the pressure field from the velocity field. The presented method provides more accurate pressure approximation than commonly used Pressure Poisson Equation. The last chapter of the thesis is dedicated to Nitsche’s method for treating slip boundary condition. The numerical results are presented in comparison to the flow with no-slip boundary condition and the differences are significant.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Helena Švihlová 19.46 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Helena Švihlová 17 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Helena Švihlová 16 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. RNDr. Ondřej Čadek, CSc. 99 kB