|
|
Srovnání pulsujícího proudění newtonské a ne-newtonské kapaliny v komplexní geometrii
Kohút, Jiří ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Jagoš, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá pulsujícím prouděním newtonské a ne-newtonské kapaliny. V teoretické části jsou uvedeny potřebné teoretické znalosti jak obecně k pulsujícímu proudění, tak k ne-newtonskému chování kapaliny. Dále se práce zaměřuje na numerické modelování pulsujícího proudění v přímé, ideálně tuhé trubici a v „patient-specific“ modelu lidské tepny, přesněji v karotidě. Jsou použity dvě metody: numerické řešení pomocí metody konečných objemů (MKO) a také analytické řešení pomocí Besselových funkcí (tzv. Womersley). Výsledky jsou validovány proti experimentálnímu měření metodou „particle image velocimetry“ (PIV). Shoda numerického řešení s experimentálními daty je vzhledem k nepřesnostem PIV velmi dobrá z obou pohledů - kvalitativně i kvantitativně. Numerické řešení dále srovnává vliv turbulence a ne-newtonské kapaliny vůči bázi (laminární, newtonská kapalina). Vyvinutá metodika je v závěru aplikována na „patient-specific“ model karotidy, zrekonstruovaný z CT snímků. Měření in vivo je v lidských tepnách velmi nákladné a často invazivní. Výstupy z měření jsou tak omezené, většinou pouze na tlak a průtok. Výpočtové modelování proudění (CFD) je neinvazivní a výstupy jsou přes celou doménu. Díky těmto výhodám CFD výrazně přispívá k pochopení vlivu hemodynamiky při tvorbě kardiovaskulárních onemocnění.
|
|
|
Dlouhodobá analýza ultrazvukových videosekvencí s využitím metod detekce významných bodů
Zukal, Martin ; Závodná, Eva (oponent) ; Papež,, Václav (oponent) ; Říha, Kamil (vedoucí práce)
Tato dizertační práce se věnuje analýze ultrazvukových (UZ) videosekvencí a to konkrétně dlouhodobému sledování krkavice v příčném řezu a měření jejích geometrických parametrů. Je zde popsán návrh a implementace systému pro automatické sledování artérie v sekvenci UZ snímků. Navržený systém využívá pro lokalizaci artérie detektor typu Viola-Jones a Houghovu transformaci. V oblasti lokalizované artérie jsou detekovány významné body, které jsou poté sledovány pomocí algoritmu pro výpočet optického toku. Navržený systém obsahuje několik inovativních procesů, díky kterým je možné provádět přesné dlouhodobé kontinuální měření parametrů artérie v sekvenci UZ snímků a výsledky tohoto měření ukládat. Následně byl formulován nový matematický model pohybu arteriální stěny v příčném řezu, který zohledňuje vliv dýchání. Na základě tohoto modelu bylo poté vytvořeno několik umělých sekvencí UZ snímků, které byly použity pro vyhodnocení přesnosti, s jakou je navržené řešení schopno měřit požadované parametry. Vytvořené sekvence snímků je možné použít pro vyhodnocení přesnosti sledování v dlouhých videosekvencích.
|
|
|
Analýza vlivu mechanických vlastností komponent patologické stěny tepny na její napjatost
Bartoňová, Petra ; Konvalinka, Jan (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou zkoušek mechanických vlastností aterosklerotických plátů krčních tepen s ohledem na využití při zlepšování jejich konstitutivních modelů a dále vlivem použití těchto modelů na napjatost ve fibrózním krytu plátu. Úvodní část je stručným přehledem potřebných lékařských poznatků důležitých pro pochopení problematiky vzniku ateromu a s ním spojených rizik. Dále je pozornost věnována rešerši používaných mechanických zkoušek a jejich výsledků v podobě vlastností těchto tkání. Zároveň jsou zmíněny již používané konstitutivní modely tkání. Hlavní část této práce je věnována popisu zpracování získaných ateromů na zkušební vzorky, průběhu a metodice provedených zkoušek a následnému zpracování experimentálních dat pro vyhodnocení chování jednotlivých složek aterosklerotické tkáně. Poté jsou diskutovány a zhodnoceny získané výsledky a poznatky. Spolu s vyhodnocenými mechanickými vlastnostmi jsou prezentována nafitovaná experimentální data s ohledem na predikční schopnosti konstitutivních modelů. Závěrečná část je věnována MKP analýze idealizovaného 2D modelu s důrazem na posouzení vlivu vlastností nekrotického jádra a fibrózní tkáně na hodnoty redukovaného napětí ve fibrózním krytu dle von Misesovy podmínky.
|
|
|
Konstrukce modelu lidské karotidy na základě elektrohydraulické analogie
Škrlová, Nikola ; Kohút, Jiří (oponent) ; Jagoš, Jiří (vedoucí práce)
Karotida je důležitá velká tepna dopravující krev do cerebrálního systému, který je zodpovědný za správnou funkci lidského těla. Matematické modely kardiovaskulárního systému byly navrženy pro pochopení onemocnění cév. Hlavním cílem této práce je vytvoření matematického modelu karotidy, pomocí elektrohydraulické analogie. 0D modelování kardiovaskulárního systému neboli model nejnižší úrovně zahrnuje dvouprvkový Windkessel model. Numerické modelování bylo vytvořeno v prostředí MATLAB. Pro řešitelnost bylo nutné získat počáteční parametry průtoku ve společné karotidě. Výsledné tlakové průběhy na společné karotidě bylo nezbytné přizpůsobit ideálnímu tlakovému rozsahu zdravého člověka. Stejný postup byl aplikovaný na průtok v interní karotidě. Poté proběhlo porovnání s reálnou naměřenou křivkou průtoku. Při ověřování zákona zachování hmotnosti průtoku byla zjištěna 6% procentuální odchylka. Chybovost mohla vzniknout zjednodušeným přístupem řídících rovnic a samotnou zaokrouhlovací chybou MATLABU. Toto průlomové spojení vědy a medicíny je přínosem především pro lékaře a pacienty, kteří se s onemocněním potýkají.
|
|
|
Stress-strain Analysis of Carotid Arteries with Atheroma
Lisický, Ondřej ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Vimmr, Jan (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Health risks associated with cardiovascular diseases are apparent in many countries' high mortality rates. Atherosclerosis in carotid arteries can cause a stroke and contributes thus in a large extent. Early detection of risky lesions is substantial to prevent an incident. The forces from the blood flow influence a rupture of a vulnerable plaque. The biomechanics of soft tissue is often incorporated with computational modelling as a potential tool to predict the plaque vulnerability for patients who underwent screening. Mechanical characteristics can then be correlated with clinical biomarkers such as crucial plaque dimensions or the presence of some risky component. However, the plaque complexity, together with a small size, influences a proper model creation leading to simplifications with an unknown effect on the mechanical characteristics. To incorporate computational modelling as a potential diagnostic tool, this is to be solved. The thesis is structured into chapters describing state of the art in computational modelling of atherosclerotic tissue. Relevant chapters are completed with a description of the author's contribution with references to the original works. Many possible directions were discovered during the literature review, although their inclusion was possible only partly as it would require more than one thesis. The main topics of interest were: (i) creation of 3D models from imaging and their subsequent use in computational study augmented by other factors, (ii) study of mechanical properties of endarterectomy samples during the study period, (iii) study of full-field strain detection methods for soft biological tissue and (iv) experimental and computational study of residual deformations and stresses of carotid arteries. The results of each part indicated problems related to computational modelling of atherosclerotic tissue, like omission of the arterial wall when the plaque stress-strain analysis is performed, the necessity of a proper understanding of mechanical responses, and its evaluation for more samples. Last but not least a negligible influence of layer-specific residual stresses for carotid plaques.
|
|
|
Analýza vlivu mechanických vlastností komponent patologické stěny tepny na její napjatost
Bartoňová, Petra ; Konvalinka, Jan (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou zkoušek mechanických vlastností aterosklerotických plátů krčních tepen s ohledem na využití při zlepšování jejich konstitutivních modelů a dále vlivem použití těchto modelů na napjatost ve fibrózním krytu plátu. Úvodní část je stručným přehledem potřebných lékařských poznatků důležitých pro pochopení problematiky vzniku ateromu a s ním spojených rizik. Dále je pozornost věnována rešerši používaných mechanických zkoušek a jejich výsledků v podobě vlastností těchto tkání. Zároveň jsou zmíněny již používané konstitutivní modely tkání. Hlavní část této práce je věnována popisu zpracování získaných ateromů na zkušební vzorky, průběhu a metodice provedených zkoušek a následnému zpracování experimentálních dat pro vyhodnocení chování jednotlivých složek aterosklerotické tkáně. Poté jsou diskutovány a zhodnoceny získané výsledky a poznatky. Spolu s vyhodnocenými mechanickými vlastnostmi jsou prezentována nafitovaná experimentální data s ohledem na predikční schopnosti konstitutivních modelů. Závěrečná část je věnována MKP analýze idealizovaného 2D modelu s důrazem na posouzení vlivu vlastností nekrotického jádra a fibrózní tkáně na hodnoty redukovaného napětí ve fibrózním krytu dle von Misesovy podmínky.
|
|
|
Srovnání pulsujícího proudění newtonské a ne-newtonské kapaliny v komplexní geometrii
Kohút, Jiří ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Jagoš, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá pulsujícím prouděním newtonské a ne-newtonské kapaliny. V teoretické části jsou uvedeny potřebné teoretické znalosti jak obecně k pulsujícímu proudění, tak k ne-newtonskému chování kapaliny. Dále se práce zaměřuje na numerické modelování pulsujícího proudění v přímé, ideálně tuhé trubici a v „patient-specific“ modelu lidské tepny, přesněji v karotidě. Jsou použity dvě metody: numerické řešení pomocí metody konečných objemů (MKO) a také analytické řešení pomocí Besselových funkcí (tzv. Womersley). Výsledky jsou validovány proti experimentálnímu měření metodou „particle image velocimetry“ (PIV). Shoda numerického řešení s experimentálními daty je vzhledem k nepřesnostem PIV velmi dobrá z obou pohledů - kvalitativně i kvantitativně. Numerické řešení dále srovnává vliv turbulence a ne-newtonské kapaliny vůči bázi (laminární, newtonská kapalina). Vyvinutá metodika je v závěru aplikována na „patient-specific“ model karotidy, zrekonstruovaný z CT snímků. Měření in vivo je v lidských tepnách velmi nákladné a často invazivní. Výstupy z měření jsou tak omezené, většinou pouze na tlak a průtok. Výpočtové modelování proudění (CFD) je neinvazivní a výstupy jsou přes celou doménu. Díky těmto výhodám CFD výrazně přispívá k pochopení vlivu hemodynamiky při tvorbě kardiovaskulárních onemocnění.
|
|
|
Ošetřovatelský proces v anestezii o pacienta při endarterektomii
Mocková, Karolína ; Di Cara, Veronika (vedoucí práce) ; Pucholtová, Romana (oponent)
Tématem mé práce je ošetřovatelský proces v anestezii o pacienta při endarterektomii. Toto téma považuji za zajímavé, protože v dnešní době onemocnění cerebrovaskulárního systému patří k nejčastějším onemocněním. Stenóza karotid se podílí 1/3 na vzniku cévní mozkové příhody. Ve většině případů je asymptomatická. Objevuje se převážně ve starším věku okolo 60 let a výše. Cílem práce je poukázat na péči na operačním sále během karotické endarterektomie a na rozdíly v péči o pacienta v celkové anestezii a v lokoregionální. Jak důležitá je spolupráce anesteziologického týmu s operačním týmem. Ve své práci jsem použila metodu případové studie, u pacienta v průběhu operačního výkonu ve zdravotnickém zařízení okresního typu. Informace jsem čerpala z odborné literatury, z odborných článků jak z českých, tak i zahraničních, vlastním pozorováním a poskytováním odborné ošetřovatelské péče na sále, dále rozhovorem s pacientem, od zdravotnického personálu, který se o něj staral a z dokumentace pacienta. Analýzou ošetřovatelské péče jsem zjistila, že se odborný zdravotnický personál řídí ošetřovatelskými standardy a doporučenými postupy. Dále jsem zjistila méně efektivní edukaci pacienta od lékařského zdravotnického týmu. Nejvíce se na edukaci podílí odborný ošetřovatelský personál. klíčová slova: cévní mozková...
|
|
|
Dlouhodobá analýza ultrazvukových videosekvencí s využitím metod detekce významných bodů
Zukal, Martin ; Závodná, Eva (oponent) ; Papež,, Václav (oponent) ; Říha, Kamil (vedoucí práce)
Tato dizertační práce se věnuje analýze ultrazvukových (UZ) videosekvencí a to konkrétně dlouhodobému sledování krkavice v příčném řezu a měření jejích geometrických parametrů. Je zde popsán návrh a implementace systému pro automatické sledování artérie v sekvenci UZ snímků. Navržený systém využívá pro lokalizaci artérie detektor typu Viola-Jones a Houghovu transformaci. V oblasti lokalizované artérie jsou detekovány významné body, které jsou poté sledovány pomocí algoritmu pro výpočet optického toku. Navržený systém obsahuje několik inovativních procesů, díky kterým je možné provádět přesné dlouhodobé kontinuální měření parametrů artérie v sekvenci UZ snímků a výsledky tohoto měření ukládat. Následně byl formulován nový matematický model pohybu arteriální stěny v příčném řezu, který zohledňuje vliv dýchání. Na základě tohoto modelu bylo poté vytvořeno několik umělých sekvencí UZ snímků, které byly použity pro vyhodnocení přesnosti, s jakou je navržené řešení schopno měřit požadované parametry. Vytvořené sekvence snímků je možné použít pro vyhodnocení přesnosti sledování v dlouhých videosekvencích.
|
host ::
RSS.