AbstractsBiology & Animal Science

Influence of Geometrical Parameters on Rupture Risk of Abdominal Aortic Aneurysm

by Miroslav Zemánek




Institution: Brno University of Technology
Department:
Year: 0
Keywords: Biologické měkké tkáně; výduť břišní aorty; zkouška ve víceosé napjatosti; hyperleasticita; hustota energie napjatosti; Soft tissue; abdominal aortic aneurysm; biaxial tension tests; hyperelasticity; strain energy density
Record ID: 1097209
Full text PDF: http://hdl.handle.net/11012/7682


Abstract

Tato práce je zaměřena na problematiku výpočtového a experimentálního modelování deformačně napjatostních stavů měkkých tkání se zaměřením na riziko ruptury u výdutě břišní aorty (AAA). V první části (kap. 1) je stručně nastíněn současný stav dané problematiky. Tato část shrnuje důležité poznatky publikované v dostupné literatuře. Pozornost je věnována zejména klíčovým faktorům pro stanovení rizika ruptury AAA. V další kapitole (kap. 2) je stručně popsána histologie cévní stěny a její výsledné mechanické chování, jakož i její patologie, především AAA. Druhá část práce (kap.3) je věnována experimentálnímu vyhodnocování deformačně napjatostního chování měkkých tkání, které je nutným předpokladem k věrohodnému výpočtovému modelování tohoto chování. V této kapitole je stručně popsáno experimentální zařízení speciálně vyvinuté pro testování měkkých tkání a typy zkoušek, které lze na tomto zařízení provádět. Dále jsou shrnuty klíčové faktory ovlivňující deformačně napjatostní chování měkkých tkání a experimentální ověření těchto faktorů na vzorcích z prasečích hrudních aort. V závěru této kapitoly jsou shrnuty nové poznatky vyplývající z experimentálního testování. Třetí část disertační práce (kap.4) je zaměřena na matematický popis deformačně napjatostního chování měkkých tkání, stručný popis používaných konstitutivních vztahu a postup při identifikaci parametrů pro tyto konstitutivní modely určované na základě provedených experimentálních zkoušek. Poslední část disertační práce (kap.5) je věnována výpočtovému modelování deformačně napjatostního chování AAA. V této kapitole jsou nejdříve shrnuty klíčové faktory a předpoklady pro vytváření modelů a pro vyhodnocování výsledku a dále jsou uvedeny materiálové parametry pro konstitutivní modely implementované do programu ANSYS. Byly provedeny testovací výpočty při použití hypotetické zjednodušené geometrie AAA, na kterých byly vyhodnoceny vlivy změny geometrie a vliv změny konsitutivního modelu na extrémní napětí ve stěně AAA. U reálné geometrie AAA byla navržena a otestována metoda výpočtu nezatížené geometrie z reálných CT snímků. Dále byl testován vliv zvýšení vnitřního tlaku jako rizika ruptury AAA. V závěru práce jsou shrnuty poznatky a možnosti výpočtového modelování a návrhy na další práce.; The main objective of this thesis is finite element and experimental modeling of stress-strain states of the soft tissues specially focused on rupture risk of abdominal aortic aneurysm (AAA). The first chapter (chap. 1) summarizes the present state of the mentioned problematic and the major information published in the present-day literature. The key factors for AAA rupture risk decision are also summarized in this chapter. The next chapter (chap. 2) describe the artery wall histology, type of aneurysms and mechanical behavior of artery wall. The second part of the thesis (chap. 3) is focused on experimental modeling of stress-strain states of soft tissues which is necessary for reliable finite element modeling of this behavior. In this chapter a specially designed and produced…