Προσομοίωση της ροής αίματος σε εξατομικευμένες γεωμετρίες του αριστερού κόλπου
Loading...
Date
2025-10-20
Authors
Καραμαδούκης, Κωνσταντίνος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η συγκεκριμένη εργασία επικεντρώνεται στην προσομοίωση και υπολογιστική ανάλυση της ροής του αίματος που αναπτύσσεται στο εσωτερικού του αριστερού κόλπου της ανθρώπινης καρδιάς. Πιο συγκεκριμένα, κεντρικός σκοπός της είναι η ποσοτική ανάλυση των ροϊκών χαρακτηριστικών που εμφανίζονται σε μία συγκεκριμένη περιοχή του αριστερού κόλπου, του κολπικού ωτίου. Το κολπικό ωτίο αποτελεί μία μικρή προεκβολή του αριστερού κόλπου, η πολύπλοκη και ποικιλόμορφη μορφολογία του οποίου, το καθιστά την κύρια περιοχή στάσης του αίματος και, κατά συνέπεια, τον συχνότερο τόπο σχηματισμού θρόμβων στο εσωτερικό της καρδιάς. Για την επίτευξη του σκοπού αυτού, αξιοποιήθηκαν δύο διαφορετικές, εξατομικευμένες γεωμετρίες, οι οποίες αντλήθηκαν από δεδομένα αξονικών τομογραφιών και ανακατασκευάστηκαν ως τρισδιάστατα μοντέλα ψηφιακής απεικόνισης. Τα γεωμετρικά αυτά μοντέλα διακριτοποιήθηκαν σε υπολογιστικά πλέγματα υψηλής πιστότητας, τα οποία αποτέλεσαν τη βάση για τις αριθμητικές προσομοιώσεις. Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τις αρχές της Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής (CFD), επιλύοντας τις εξισώσεις Ορμής και Συνέχειας. Εφαρμόστηκαν κατάλληλες οριακές συνθήκες που προσομοιώνουν έναν πλήρη καρδιακό κύκλο, υπό παθολογικό προφίλ ταχύτητας, χαρακτηριστικό παθήσεων που ευνοούν τη θρόμβωση. Απώτερος σκοπός της ανάλυσης είναι η συγκριτική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των δύο γεωμετριών και η εξαγωγή συμπερασμάτων. Η ποσοτικοποίηση του βαθμού επικινδυνότητας για θρομβογένεση επιτεύχθηκε μέσω της χρήσης αιμοδυναμικών δεικτών. Κεντρικό ρόλο στην αξιολόγηση διαδραματίζει ο δείκτης RRT (Relative Residence Time), ο οποίος ποσοτικοποιεί τον χρόνο που τα σωματίδια του αίματος παραμένουν σε περιοχές χαμηλών ταχυτήτων και καταπονήσεων, λειτουργώντας ως ένας ισχυρός προγνωστικός δείκτης της στάσης του αίματος. Τα αποτελέσματα φιλοδοξούν να αναδείξουν πώς η κατασκευή εξατομικευμένων υπολογιστικών μοντέλων μπορεί να ενισχύσει την ιατρική διάγνωση, τη λήψη κλινικών αποφάσεων ή να υποστηρίξει τη διεξαγωγή προληπτικών θεραπειών για θρομβοεμβολικά επεισόδια.
Description
Keywords
Υπολογιστική ρευστοδυναμική, Ωτίο αριστερού κόλπου, Αιμοδυναμική, Θρόμβωση, Εξατομικευμένη προσομοίωση