Comportamento reofluidificante do escoamento sanguíneo na bifurcação da artéria aorta abdominal
Data
2020-10-15
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Resumo
No presente trabalho investigou-se numericamente o comportamento reofluidificante do escoamento sanguíneo na bifurcação da artéria aorta durante um ciclo cardíaco, para um paciente específico. Para a viscosidade do sangue foram utilizados os modelos de CarreauGambaruto, de Walburn-Schneck, Quemada e newtoniano adaptados às características do sangue do paciente estudado. Foi investigado o comportamento reofluidificante do sangue para os três modelos não newtonianos e comparado com o caso newtoniano. O estudo incide sobre a análise de alguns índices hemodinâmicos baseados na distribuição das tensões de corte nas paredes (TCP), a fim de quantificar os efeitos não newtonianos (reofluidificantes) associados a cada um dos modelos. Os índices hemodinâmicos estudados são: a média temporal da magnitude das tensões de corte (AWSS), a magnitude da média temporal dos vetores das tensões de corte (AWSSV), o índice de oscilação das tensões de corte nas paredes (OSI) e o tempo relativo de estagnação/refluxo (RRT). Os resultados mostram que as tensões de corte nas paredes para diferentes instantes do ciclo cardíaco bem como os índices hemodinâmicos estudados, são influenciados significativamente pelo modelo de viscosidade usado. O modelo Walburn-Schneck adaptado aos parâmetros sanguíneos do paciente é o que se diferencia mais dos restantes. No geral os resultados do presente estudo estão em boa concordância com a literatura.
This research paper investigates numerically the reofluidifying behaviour of the blood flow in the aorta artery bifurcation during a cardiac cycle, to a specifc patient. To measure blood viscosity, Carreau-Gambaruto-model, Quemada-model, Newtian-model and WalburnSchneck-model were adapted to the patient's blood caracteristics. The reofluidifying behaviour of the blood flow from three non-newtian models was investigated and then compared to the newtian one. The study focuses on the analysis of several hemodynamic indexes based on the distribution of wall shear stress (TCP), to purposefully quantify the non-newtian (reofluidifying) effects associated to each model. The hemodynamic indices studied are the following: the Average Wall Shear Stress (AWSS); the Average Wall Shear Stress Vector (AWSSV); the Oscillating Shear Index (OSI), and the Relative Residence Time (RRT). The final results show that the walls shear stress for the different moments of the cardiac cycle, as well as the hemodynamic indexes studied, are significantly influenced by the viscosity model used. The Walburn-Shneck model, once adapted to the blood parameters of the patient, differentiates itself from the other models the most notoriously. Overall, the results from this research paper are in great harmony with the literature.
This research paper investigates numerically the reofluidifying behaviour of the blood flow in the aorta artery bifurcation during a cardiac cycle, to a specifc patient. To measure blood viscosity, Carreau-Gambaruto-model, Quemada-model, Newtian-model and WalburnSchneck-model were adapted to the patient's blood caracteristics. The reofluidifying behaviour of the blood flow from three non-newtian models was investigated and then compared to the newtian one. The study focuses on the analysis of several hemodynamic indexes based on the distribution of wall shear stress (TCP), to purposefully quantify the non-newtian (reofluidifying) effects associated to each model. The hemodynamic indices studied are the following: the Average Wall Shear Stress (AWSS); the Average Wall Shear Stress Vector (AWSSV); the Oscillating Shear Index (OSI), and the Relative Residence Time (RRT). The final results show that the walls shear stress for the different moments of the cardiac cycle, as well as the hemodynamic indexes studied, are significantly influenced by the viscosity model used. The Walburn-Shneck model, once adapted to the blood parameters of the patient, differentiates itself from the other models the most notoriously. Overall, the results from this research paper are in great harmony with the literature.
Descrição
Esta dissertação foi elaborada com a finalidade da obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica, sendo toda ela desenvolvida na Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro e apresentada na mesma instituição