|
|
 |
|
|
|
|
|
|
| Detalji |
| Projekt: |
Numeričko modeliranje procesa deformiranja bioloških tkiva |
| Voditelj: |
Jurica Sorić |
| Ustanova: |
Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb |
| Sažetak: |
Razvojem računala, numeričko modeliranje bioloških tkiva pobuđuje sve veću pozornost znanstvenika iz područja mehanike kontinuuma i numeričkih metoda analize konstrukcija. Bolesti krvnih žila čine jedan od velikih problema modernoga društva. Posebno su ugrožene koronarne arterije, kod kojih blokiranje protoka krvi uslijed aterosklerotskog plaka može dovesti do vrlo ozbiljnih posljedica kao što su infarkt sa čestim smrtnim posljedicama. Pri liječenju koronarnih arterija koristi se mehanički postupak proširenja putem perkutane koronarne intervencije s ugradnjom stenta, pri čemu dolazi do deformiranja krvnih žila. Nakon postupka liječenja primjenom klasičnih mehaničkih stentova, vrlo često dolazi do restenoze tj. ponovnog suženja na istim mjestima. Osim toga, može doći i do oštećenja krvnih žila. Dovoljno točnom računalnom simulacijom procesa deformiranja utvrdit će se optimalni parametri prilikom proširenja što će doprinijeti uspješnosti liječenja. Bit će moguće postići da se mehaničkim stentovima postigne zadovoljavajuća uspješnost liječenja pa neće biti potrebno primjenjivati višestruko skuplje tzv. obložene stentove koji izlučuju supstancu za smanjenje restenoze, što će uvelike smanjiti troškove liječenja.
Pri formuliranju konstitutivnih modela koji određuju biomehaničko ponašanje krvnih žila prilikom deformiranja, kao i mehanizme nastajanja oštećenja, još uvijek je mnogo otvorenih pitanja. Za točnu i numerički učinkovitu računalnu simulaciju, osim modeliranja materijala, neophodno je važna i primjena numeričkih metoda analize konstrukcija. Do sada se uglavnom koristila tradicionalna metoda konačnih elemenata koja pokazuje odgovarajuće nedostatke pri modeliranju nelinearnih procesa deformiranja. Bolju numeričku učinkovitost moguće je postići razvojem nove numeričke bezmrežne (Meshless) metode. Predložit će se novi izrazi za funkcije deformacijske energije pomoću kojih će se izvesti konstitutivni modeli koji bolje opisuju deformiranje krvnih žila od onih koje je moguće naći u literaturi. Izvest će se novi učinkoviti numerički algoritmi za rješavanje nelinearnih konstitutivnih jednadžbi koji će se ugraditi u poznatu formulaciju metode konačnih elemenata kao i u predloženu novu bezmrežnu formulaciju. Točnost predloženih numeričkih algoritama provjerit će se usporedbom dobivenih rezultata s eksperimentalnim vrijednostima koji su dostupni u literaturi, kao i pomoću eksperimenata koji će se provesti u okviru predloženog programa. |
|
|
|
|
|
|
|
