Másodlagos áramlások szerepe agyi aneurizmák kialakulási folyamatában
Intrakraniális aneurizmák kialakulását nagyban befolyásolja a véráramlás dinamikája. A közelmúltban több kutató is foglalkozott a témával, amelyhez numerikus áramlástani módszereket alkalmaztak. Az esetek többségében olyan hemodinamikai jellemzőket vizsgáltak, mint fali csúsztató feszültség (WSS), fali csúsztató feszültség gradiens (WSSG) vagy az OSI (oscillatory shear index). Ezek mindegyike olyan jellemző, aminek számításához szükség van a lokális fali normális irányokra, azonban az orvosi felvételek relatív pontatlansága és az azt követő szegmentálás és szubjektív felületsimítás miatt találhatunk az irodalomba egymásnak ellentmondó eredményeket is. A kutatás fő célja az oldalfal-aneurizmák kialakulásának mélyebb megismerése és olyan hemodinamikai jellemző keresése, amely hatással lehet az aneurizma kialakulásának folyamatára és nem függ a fali normális irányoktól.
Az orvosi képalkotás 3D-DSA angiográfiával készült. Ezt követően a szegmentálást a VMTK programcsomag segítségével végeztük el, aminek a kimenete egy zajjal terhelt felületi háló. A továbbiakban a megfelelő numerikus háló felépítéséhez ezt a felületet simítani és egyszerűsíteni kell. A vizsgálatok elvégzéséhez szükség van az érszakasz aneurizma megjelenése előtti állapotára. Ezt felhasználva következtetéseket tudunk levonni a kialakulási folyamatról. Nagyon ritkák az olyan esetek, amikor az érszakasz betegség előtti és utáni felvételei is rendelkezésre állnak. Ezért a dolgozatban a már kialakult aneurizmáról készült felvételek alapján, ún. digitális rekonstrukcióval hoztam létre a betegség előtti állapotot. Az algoritmushoz előre definiált középvonalak és az érszakasz Voronoi reprezentációja szükségesek.
A CFD (Computational Fluid Dynamics) számításokat ANSYS CFX kereskedelmi, véges térfogat módszerén alapuló megoldó segítségével végeztem el. A számításokat a nyílt forráskódú ParaView segítségével értékeltem ki.
Az eredmények alapján elmondható, hogy később kialakuló aneurizma helyén egy speciális helikális áramlás figyelhető meg. Mivel az áramlás sokkal kevésbé érzékeny a fal lokális geometriájára, ezért numerikusan robusztusabb előrejelzést ad, mint a fent említett, irodalomban elterjedt paraméterek.
szerző
-
Csippa Benjamin
Gépészeti modellezés mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Paál György
Egyetemi docens, Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék -
Dr. Závodszky Gábor
Egyetemi adjunktus, Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék
