9,239 matches
-
Contribuția vâscozității este relativ redusă comparativ cu cea a forțelor inerțiale. În 1974 Gould dezvoltă conceptul rezervei de flux ca măsură a severității stenozei 36 simplificând ecuația Young care era derivată din ecuația fluxului fluidelor descrisă de Poiseuille, toate aceste ecuații fiind intrinsec legate prin faptul că aplică aserțiuni simplificatoare ale ecuațiilor Navier Stokes care descriu practic modul în care legea lui Newton a conservării momentum-ului se aplică la fluxul fluidelor. Semnificația funcțională a stenozelor derivă din efectul acestora asupra
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
În 1974 Gould dezvoltă conceptul rezervei de flux ca măsură a severității stenozei 36 simplificând ecuația Young care era derivată din ecuația fluxului fluidelor descrisă de Poiseuille, toate aceste ecuații fiind intrinsec legate prin faptul că aplică aserțiuni simplificatoare ale ecuațiilor Navier Stokes care descriu practic modul în care legea lui Newton a conservării momentum-ului se aplică la fluxul fluidelor. Semnificația funcțională a stenozelor derivă din efectul acestora asupra fluxului sanguin. Dar cât de severă trebuie să fie o stenoză
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
VEM) se corelează cu valorile tensiunii arteriale, la creșterea hematocritului VEM se va reduce scăzând vâscozitatea sângelui total și TA diastolică fără compromiterea fluxului 59. Vâscozitatea sângelui integral poate fi determinată din nivelul hematocritului și al proteinelor plasmatice conform unor ecuații de regresie calculate pentru diferite rate de forfecare 15: Rigiditatea hematiilor contribuie la predicția vâscozității sângelui integral doar la rate de forfecare înalte. Vâscozitatea plasmei depinde de concentrația proteinelor totale (beta1-, gamaglobulinele și concentrația fibrinogenului) și este independentă de stressul
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
interpolată de referință (mm2), volumul segmentului stenotic (mm3) și volumul plăcii (mm3). Valoarea curbaturii (1/R, unde R = raza) la nivelul sediului leziunii reprezintă valoarea medie a tuturor valorilor individuale ale curbaturii de-a lungul contur analizat. Determinările hemodinamice. Utilizând ecuațiile provenind din dinamica fluidelor pot fi calculați și o serie de parametri hemodinamici (o abordare fiziologică pentru evaluarea modificărilor de flux). Primele preocupări în acest sens aparțin lui Brown care, pornind de la geometria stenozei, a dezvoltat ecuații care să caracterizeze
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
Determinările hemodinamice. Utilizând ecuațiile provenind din dinamica fluidelor pot fi calculați și o serie de parametri hemodinamici (o abordare fiziologică pentru evaluarea modificărilor de flux). Primele preocupări în acest sens aparțin lui Brown care, pornind de la geometria stenozei, a dezvoltat ecuații care să caracterizeze funcțional leziunea 40. Se pot astfel imagina condiții standardizate pentru: compararea severității stenozei la subiecți diferiți; compararea aceleași stenoze în diferite momente de evoluție. RFA (rezerva de flux arterial) poate fi definită ca raportarea fluxului maxim la
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
ale celor două contururi filtrate sunt f11(x) și f113(x), RC este exprimată de formula: (1 unde n reprezintă numărul de pixeli. Analiza nu depinde de definiția arbitrară a segmentului arterial patologic, fiind un model liniar ce prezice prin ecuații de regresie modificările în rugozitate ale fiecărui segment vascular. O altă metodă de cuantificare a modificărilor aterosclerotice utilizează combinarea informațiilor oferite de geometria și densitometria determinate angiografic, calculul bazându-se pe reprezentarea grafică a ariei de secțiune în funcție de distanță de-
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
fig. 6.4. Algoritmul aplicat testează toate valorile q în intervalul (-10 mm, +10 mm). Pentru creșterea în aval notată g(x) . Fiecare dispersie a curbei corespunzătoare plăcii se extinde în direcția pozitivă (aval) pe o numită lungime q în funcție de ecuația de mai sus. Pentru creșterea în amonte unde f(x) este curba filtrată. reușesc cuantificarea progresiunii în aval a plăcii de aterom, aceasta fiind o consecință așteptată a acțiunii dinamicii fluidelor (ex. separarea fluxului) care acționează în același sens cu
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
in vivo. S-a făcut trecerea “from mouse to mouse” (de la șoarecele de laborator la mouse-ul calculatorului). Studiile CFD au numeroase aplicații dar efectuarea lor pune în evidență una din cele mai dificile colecții de probleme din toată matematica aplicată (ecuații diferențiale parțiale nonliniare). Sigur, Ervie Nef avea dreptate când afirma că “există o soluție la orice problemă iar singura dificultate este să o găsești”. Dificultatea provine și din gradul înalt de interdisciplinaritate pe care această abordare îl impune ca urmare
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
sagital, artera renală stângă fiind situată mai distal față de artera renală dreaptă 47. Pot fi realizate modele 1D, 2D, 3D sau 4D (3D + timp). Modelarea 1D în sistemul arterial uman a fost inițiată de către Leonhard Euler (1775) prin derivarea unor ecuații diferențiale parțiale care exprimau conservarea masei și a momentului în cazul unui fluid inviscid. Nerecunoscând însă natura pulsatilă a fluxului Euler nu a ajuns la o soluție finală a ecuațiilor sale, atribuind eșecul unor isuperabilis difficultates. Natura pulsatilă a fluxului
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
a fost inițiată de către Leonhard Euler (1775) prin derivarea unor ecuații diferențiale parțiale care exprimau conservarea masei și a momentului în cazul unui fluid inviscid. Nerecunoscând însă natura pulsatilă a fluxului Euler nu a ajuns la o soluție finală a ecuațiilor sale, atribuind eșecul unor isuperabilis difficultates. Natura pulsatilă a fluxului arterial a fost descrisă de către Thomas Young. Modelul 1D oferă soluții rapide pentru decizii clinice în timp real: ecuațiile care generează aceste modele sunt obținute prin presupunerea existenței unui flux
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
a fluxului Euler nu a ajuns la o soluție finală a ecuațiilor sale, atribuind eșecul unor isuperabilis difficultates. Natura pulsatilă a fluxului arterial a fost descrisă de către Thomas Young. Modelul 1D oferă soluții rapide pentru decizii clinice în timp real: ecuațiile care generează aceste modele sunt obținute prin presupunerea existenței unui flux Poiseuille, cu aplicarea legii conservării masei și a momentum-ului într-un tub impermeabil prin care circulă un fluid inviscid, incompresibil, newtonian, tub în care variațiile de presiune sunt
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
binary format). Meșarea (mesh, engl. “ochi de plasă”) constă în discretizarea unui domeniu geometric (curb sau plan) în forme geometrice mici și simple triunghiuri sau quadrilatere (2-D) sau tetrahedre sau hexahedre (3-D) pentru a aplica asupra acestuia soluțiile numerice ale ecuațiilor diferențiale parțiale utilizate în simulările fizice. Metoda elementelor finite (MEF) utilizată rezolvă două obiective 15: precizarea domeniului de definire a problemei cu generarea automată de meșe de elemente finite de suprafață (discretizarea suprafeței vasculare) sau a elementelor finite de volum
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
a problemei cu generarea automată de meșe de elemente finite de suprafață (discretizarea suprafeței vasculare) sau a elementelor finite de volum (discretizarea lumenului vascular); rezolvarea într-o manieră eficientă și cu un cost computațional redus al unui mare număr de ecuații nonliniare (rezolvarea ecuațiilor de flux - continuitate, moment, energie înseamnă a determina presiunile, velocitățile etc. pentru fiecare câmp al fluxului). Modelele 3D și 4D sunt costisitoare din punctul de vedere al resurselor de calcul. Programele cele mai des utilizate pentru a
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
generarea automată de meșe de elemente finite de suprafață (discretizarea suprafeței vasculare) sau a elementelor finite de volum (discretizarea lumenului vascular); rezolvarea într-o manieră eficientă și cu un cost computațional redus al unui mare număr de ecuații nonliniare (rezolvarea ecuațiilor de flux - continuitate, moment, energie înseamnă a determina presiunile, velocitățile etc. pentru fiecare câmp al fluxului). Modelele 3D și 4D sunt costisitoare din punctul de vedere al resurselor de calcul. Programele cele mai des utilizate pentru a rezolva ecuațiile CFD
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
rezolvarea ecuațiilor de flux - continuitate, moment, energie înseamnă a determina presiunile, velocitățile etc. pentru fiecare câmp al fluxului). Modelele 3D și 4D sunt costisitoare din punctul de vedere al resurselor de calcul. Programele cele mai des utilizate pentru a rezolva ecuațiile CFD (solvers) sunt FLUENT, FLOW 3D, ABAQUS, ALGOR, ANSYS/ FLOTRAN (utilizat în scop comercial și în România). Generarea unor grile (g id-uri) nestructurate de elemente finite (cele mai des utilizate, fiind mai adaptabile la soluțiile complexe) implică acțiunea a
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
peretele arterial. Complianța parietală are efecte semnificative asupra fluxului sanguin arterial astfel încât modelarea realistă a arterei cuprinde, în afara preocupării pentru utilizarea unor geometrii arteriale reale și a unor condiții adecvate de flux, luarea în considerație și a complianței parietale 11. Ecuația de bază pentru mișcarea parietală este: ( unde h - grosimea peretelui; ρw - densitatea peretelui; E - modulusul Young, νraportul Poisson; r - raza vasului; P - presiunea; λ deplasarea peretelui. Peretele arterial poate fi considerat: rigid (modulus de elasticitate care tinde la infinit); flexibil
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
densitatea peretelui; E - modulusul Young, νraportul Poisson; r - raza vasului; P - presiunea; λ deplasarea peretelui. Peretele arterial poate fi considerat: rigid (modulus de elasticitate care tinde la infinit); flexibil (modulus de elasticitate finit). Pentru artera considerată rigidă se pot aplica ecuațiile Navier-Stokes. unde u viteza, p presiunea, ρ densitatea sângelui, µ vâscozitatea sângelui. În diversele simulări de flux sunt utilizate următoarele informații de bază: R densitatea sângelui ρ = 1060 kg/m3 (Duck, 1990) R densitatea peretelui arterial ρw = 1060 kg/m3
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
7.5). Raportul Poisson este o măsură a acestei tendințe și este egal cu raportul negativ dintre strain-ul transversal (negativ pentru tensiunea axială, pozitiv pentru compresia axială) și strain-ul axial ( pozitiv pentru tensiunea axială, negativ pentru compresia axială). Ecuațiile Navier-Stokes descriu mișcarea fluidelor viscoase, rezultă din aplicarea legii a II-a a lui Newton la mișcarea fluidelor. Ele sunt ecuații diferențiale care, spre deosebire de ecuațiile algebrice nu stabilesc o relație explicită între variabilele de interes (de exemplu, între velocitate și
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
pentru tensiunea axială, pozitiv pentru compresia axială) și strain-ul axial ( pozitiv pentru tensiunea axială, negativ pentru compresia axială). Ecuațiile Navier-Stokes descriu mișcarea fluidelor viscoase, rezultă din aplicarea legii a II-a a lui Newton la mișcarea fluidelor. Ele sunt ecuații diferențiale care, spre deosebire de ecuațiile algebrice nu stabilesc o relație explicită între variabilele de interes (de exemplu, între velocitate și presiune) ci între ratele de modificare ale acestor variabile (de exemplu, în cazul unui fluid ideal - inviscid - ele demonstrează faptul că
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
pentru compresia axială) și strain-ul axial ( pozitiv pentru tensiunea axială, negativ pentru compresia axială). Ecuațiile Navier-Stokes descriu mișcarea fluidelor viscoase, rezultă din aplicarea legii a II-a a lui Newton la mișcarea fluidelor. Ele sunt ecuații diferențiale care, spre deosebire de ecuațiile algebrice nu stabilesc o relație explicită între variabilele de interes (de exemplu, între velocitate și presiune) ci între ratele de modificare ale acestor variabile (de exemplu, în cazul unui fluid ideal - inviscid - ele demonstrează faptul că accelerația, adică rata de
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
de modificare ale acestor variabile (de exemplu, în cazul unui fluid ideal - inviscid - ele demonstrează faptul că accelerația, adică rata de modificare a velocității este proporțională cu gradientul presional (vezi și http://en.wikipedia.org/wiki/Navier Stokes equations). Acestea sunt ecuații ale momentumului, o reformulare a relației velocitate presiune și au următoarele avantaje: velocitatea și presiunea (mărimi fizice) pot fi direct calculate; metoda este aplicabilă în 2-D și în 3 D; condițiile de contur sunt ușor de intodus în problemă. Dezavantajele
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
și au următoarele avantaje: velocitatea și presiunea (mărimi fizice) pot fi direct calculate; metoda este aplicabilă în 2-D și în 3 D; condițiile de contur sunt ușor de intodus în problemă. Dezavantajele sunt reprezentate de faptul că: numărul necunoscutelor din ecuații crește la patru în modelarea 3-D; nu se poate utiliza un număr egal de interpolări pentru velocitate și presiune; câmpul presional continuu și variabilele secundare (ex. vorticitatea și funcția fluxului - stream function) trebuiesc reconstituite. Ecuațiile Navier Stokes reprezintă o aproximare
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
faptul că: numărul necunoscutelor din ecuații crește la patru în modelarea 3-D; nu se poate utiliza un număr egal de interpolări pentru velocitate și presiune; câmpul presional continuu și variabilele secundare (ex. vorticitatea și funcția fluxului - stream function) trebuiesc reconstituite. Ecuațiile Navier Stokes reprezintă o aproximare bazată pe ipoteza continuității fluxului care neglijează comportamentul molecular al fluidului. Derivata de ordin înalt este multiplicată cu un număr reprezentând inversul numărului Reynolds ceea ce duce la generarea de contururi subțiri și presupune utilizarea unor
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
reprezintă o aproximare bazată pe ipoteza continuității fluxului care neglijează comportamentul molecular al fluidului. Derivata de ordin înalt este multiplicată cu un număr reprezentând inversul numărului Reynolds ceea ce duce la generarea de contururi subțiri și presupune utilizarea unor scale adecvate, ecuațiile sunt non liniare ceea ce face ca straturile interne subțiri să aibă poziții necunoscute și probabil variabile în timp și în final, incompresibilitatea trebuie satisfăcută tot timpul ceea ce implică cuplarea globală a gradelor de libertate în timp (Fischer PF, Tufo HM
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]
-
final, incompresibilitatea trebuie satisfăcută tot timpul ceea ce implică cuplarea globală a gradelor de libertate în timp (Fischer PF, Tufo HM). Se pot utiliza algoritme paralele pentru simularea adecvată a fluxurilor instabile în cazul fluidelor incompresibile în geometrii 3-D. Complexitatea acestor ecuații lau făcut pe Kim H. Parker să afirme (ironic) în cursul său inaugural (parafrazându-l pe W. Harvey): “Dacă Dumnezeu ar fi dorit ca noi să înțelegem fluxul sanguin prin artere, nu ar fi făcut ca ecuațiile acestea să fie
Factorul de risc geometric în arteriopatiile obliterante aterosclerotice by Antoniu Octavian Petriş () [Corola-publishinghouse/Science/1161_a_2068]