|
|
Overview to arterial stents and possibilities of their computational modelling
Ondříšková, Tereza ; Lisický, Ondřej (referee) ; Turčanová, Michaela (advisor)
This bachelor thesis deals with arterial stents and possibilities of their computational modelling. The thesis contains a medical minimum, which is necessary to understand the principle of arterial stents. Furthermore, the thesis is focused on methods of a stent implantation, materials used for manufacturing and covering and the most used designs. There is a research study of analytical and numerical computational modelling of them with emphasis on the finite element method. In the last part of this thesis there was performed an analytical calculation of stress appeared in the carotid artery wall after stent implantation using a simplified model of stent-artery configuration. Then these stress functions were plotted and evaluated.
|
|
|
Atrial fibrillation model
Ředina, Richard ; Smíšek, Radovan (referee) ; Ronzhina, Marina (advisor)
The aim of this master thesis is to create a 3D electroanatomical model of a heart atria, which would be able to perform atrial fibrillation. To control the model, the differential equations of the FitzHugh-Nagumo model were chosen. These equations describe the change of voltage on the cell membrane. The equations have established parameters. The modification of them leads to changes in the behavior of the model. The simulations were performed in the COMSOL Multiphysics environment. In the first step, the simulations were performed on 2D models. Simulations of healthy heart, atrial flutter and atrial fibrillation were created. The acquired knowledge served as a basis for the creation of a 3D model on which atrial fibrillation was simulated on the basis of ectopic activity and reentry mechanism. Convincing results were obtained in accordance with the used literature. The advantages of computational modeling are its availability, zero ethical burden and the ability to simulate even rarer arrhythmias. The disadvantage of the procedure is the need to compromise between accuracy and computational complexity of simulations.
|
|
|
Stress-strain Analysis of Carotid Arteries with Atheroma
Lisický, Ondřej ; Návrat, Tomáš (referee) ; Vimmr, Jan (referee) ; Burša, Jiří (advisor)
Kardiovaskulární příhody byly a jsou rozšířenou příčinou úmrtí ve většině zemí. Ateroskleróza karotických tepen mnohdy vedoucí k mrtvici je jejich nedílnou součástí. Včasná a vhodně mířená diagnostika rizikových lézí může vést ke snížení kritických příhod, a tím potenciálně snížit počet úmrtí. Porušení nestabilního aterosklerotického plátu je ovlivněno působením sil od proudící krve. V biomechanice měkkých tkání je využíváno výpočtového modelování jakožto potenciálního ukazatele, díky němuž by bylo možné odhalit nestabilitu plátu u pacientů podstupujících pravidelná kontrolní měření. Mechanické veličiny bývají spojovány s klinicky dostupnými ukazateli jako jsou například podstatné rozměry léze nebo přítomnost rizikových komponent. Komplexita a malé rozměry tkáně ovšem stále omezují možnosti tvorby výpočtových modelů a existuje tedy spousta faktorů, které je před možnou implementací do klinických postupů potřeba řádně vyšetřit. Tato práce je členěna do kapitol shrnujících aktuální stav řešené problematiky. Kapitoly jsou doplněny o komentář autorova příspěvku k dané problematice a odkaz na originální práci. Studium problematiky naznačilo velké množství potenciálních směrů výzkumu, což by ovšem nebylo možné zahrnout do jediné práce. Řešená témata se dají rozdělit na: (i) ověření možnosti tvorby 3D výpočtového modelu ze snímků aterosklerotického plátu s následným rozšířením na výpočtovou studii zahrnující řadu faktorů pro ověření vlivu na napjatost, (ii) studium mechanických vlastností aterosklerotických plátů odebíraných z endarterektomie během celé doby řešení, (iii) možnosti analýzy deformačního pole u experimentů zahrnujících měkké tkáně a (iv) experimentální a výpočtovou studii zbytkové deformace, potažmo napětí v souvislosti s karotickými tepnami. Výsledky jednotlivých částí jednoznačně poukázaly na problémy spojené s výpočtovým modelováním jako například časté opomíjení přítomnosti komponent stěny tepny při modelování aterosklerotického plátu, nutnost správného pochopení mechanického chování, ale také na způsob vyhodnocení experimentů s vyšším počtem vzorků. V neposlední řadě bylo ukázáno, že zbytkové napětí nemusí být podstatným faktorem u aterosklerotických plátů karotických tepen.
|
|
|
Overview to arterial stents and possibilities of their computational modelling
Ondříšková, Tereza ; Lisický, Ondřej (referee) ; Turčanová, Michaela (advisor)
This bachelor thesis deals with arterial stents and possibilities of their computational modelling. The thesis contains a medical minimum, which is necessary to understand the principle of arterial stents. Furthermore, the thesis is focused on methods of a stent implantation, materials used for manufacturing and covering and the most used designs. There is a research study of analytical and numerical computational modelling of them with emphasis on the finite element method. In the last part of this thesis there was performed an analytical calculation of stress appeared in the carotid artery wall after stent implantation using a simplified model of stent-artery configuration. Then these stress functions were plotted and evaluated.
|
|
|
Atrial fibrillation model
Ředina, Richard ; Smíšek, Radovan (referee) ; Ronzhina, Marina (advisor)
The aim of this master thesis is to create a 3D electroanatomical model of a heart atria, which would be able to perform atrial fibrillation. To control the model, the differential equations of the FitzHugh-Nagumo model were chosen. These equations describe the change of voltage on the cell membrane. The equations have established parameters. The modification of them leads to changes in the behavior of the model. The simulations were performed in the COMSOL Multiphysics environment. In the first step, the simulations were performed on 2D models. Simulations of healthy heart, atrial flutter and atrial fibrillation were created. The acquired knowledge served as a basis for the creation of a 3D model on which atrial fibrillation was simulated on the basis of ectopic activity and reentry mechanism. Convincing results were obtained in accordance with the used literature. The advantages of computational modeling are its availability, zero ethical burden and the ability to simulate even rarer arrhythmias. The disadvantage of the procedure is the need to compromise between accuracy and computational complexity of simulations.
|
guest ::
