Analýza toku bifurkácie karotídy - PDF na stiahnutie zadarmo
1 kreslo pre analýzu toku mechaniky tekutín v bifurkácii karotíd Claus Weigand Kompletná kópia dizertačnej práce schválenej Strojníckou fakultou Technickej univerzity v Mníchove na získanie akademického titulu doktorand. Predseda: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. habil. Johann Stichlmair Recenzent dizertačnej práce: 1. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Boris aschka 2. aplikácia Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. habil. Hans Wengle, Univerzita federálnych ozbrojených síl, Mníchov 3. Prof. Dr.-Ing. habil. Dieter iepsch, Mníchovská univerzita aplikovaných vied Disertačná práca bola predložená na Technickú univerzitu v Mníchove 17. apríla 2. apríla a prijatá na Strojnícku fakultu 2. augusta 2.
4 Obsah IV Obsah 1 Úvod 1 2 Predchádzajúce prietokové vyšetrenia na modeloch prírodných vaskulárnych vetiev Vyšetrovanie na modeloch vetiev Y a T Vyšetrenie na krčných vetvách Stacionárny prietok Pulzujúci prietok 7 3 Ultrazvuková diagnostika Prehľad vývoja ultrazvukovej diagnostiky Uhlová závislosť pri meraní Dopplerovej frekvencie Viacsmerné Dopplerovské merania Sonografické merania s farebnými Dopplerovými meraniami Ultrazvukové kontrastné látky Otvorené otázky - cieľ 22 4 Základy mechaniky tekutín Navier-Stokesove rovnice pre prietok ucha Stacionárny prietok ucha s newtonovskou tekutinou Stacionárny tok ucha s abnormálne viskóznou (nenewtonskou) tekutinou Pulzujúci tok s newtonovskou tekutinou v tuhom uchu Pulzujúci tok s nenewtonovskou pulzujúcou tekutinou v tuhom uchu Tok ucha s newtonovskou tekutinou v priamom, elastickom uchu preteká ohybmi a vetvami 37
5 Obsah V 5 Ultrazvuková metóda merania Všeobecná CW a PW Dopplerova metóda Generovanie obrazu prierezu tkanív (režim B) Meranie prietoku krvi farebným kódovaním 48 6 Aser Dopplerova anemometria Všeobecná funkcia DA Metóda DA dopredu rozptyl 54 7 Experimentálne metódy Simulácia prietoku Experimentálne nastavenie Prietokový okruh Modely karotíd Model tekutina Podmienky prietoku Merania D-DA Meranie tlaku Duplexná sonografia Systém farebného Dopplera Údaje prístroja Usporiadanie modelu Farebné dopplerovské meranie s laminárnym, pulzujúcim tokom Farebné dopplerovské merania s prídavkom kontrastnej látky Obojsmerné farebné dopplerovské merania Spracovanie dát 71 8 Výsledky D-DA merania s pulzujúcim prietokom DA merania v podmienkach vnútorného prietoku ACC v krčnej tepne vnútornej krčnej tepny Porovnanie ultrazvukového systému a DA s laminárnym, pulzujúcim tokom 95
6 Obsah VI Presnosť merania systému DA Kolísanie rýchlosti Presnosť merania systému SONOS Presnosť merania farebného dopplerovského merania SONOS s EVOVIST Obojsmerné farebné dopplerovské merania v obrazových slučkách ACI Color Doppler s e = rekonštrukcia poľa prúdenia v modeli karotídy 37 na modeli e 15, 25, rekonštrukcia poľa prúdenia v modeli karotídy 29 a 49 bilaterálna stenóza 13 9 Diskusia a závery Podmienky prietoku v krčnej tepne Obojsmerné farebné dopplerovské meranie - diagnostika Presnosť merania farebných dopplerovských systémov Ultrazvukové kontrastné látky Výhľad Zhrnutie 141 iterácia 144 Príloha 155
7 Označenia VII Označenia A Plocha Am Amplitúda tlakového gradientu b Vzdialenosť interferenčných strapcov v imaginárnej časti Besselovej funkcie nad eealnou časťou Besselovej funkcie c Rýchlosť zvuku D, d Priemer D Vzdialenosť E Youngov modul pružnosti f Frekvencia f D, f Dopplerova dopplerovská frekvencia f Prijímacia frekvencia f Vysielač vysielaný Frekvencia f S Frekvencia posuvu H Funkcia zvislej strany h Hrúbka steny J, J 1 Besselove funkcie. alebo hodnota 1. K materiálu podľa Gl K konštanta šírenia/číslo vlny ohnisková vzdialenosť n index lomu n súradnica v normálnom smere p tlak polomer ucha r adius e = ud/ν eynoldsovo číslo t čas u zložka axiálnej rýchlosti V & VD vv rel wxx Y α ω/ν γ & ζ objemový prietok objemová expanzia zložka vertikálnej rýchlosti relatívna rýchlosť 2. dĺžka zložky vertikálnej rýchlosti variabilný pomer adienov r/= Womersleyparameter šmyková rýchlosť osová súradnica steny
8 Označenia VIII κ κ η Θ λ λ λ ν ξ ρ τ Φ Ψ ω Objemový modul pružnosti Zakrivenie dynamická viskozita Úhel rezu asterových lúčov Geometrický faktor Ušné trenie Faktor vlnovej dĺžky kinematická viskozita vertikálna súradnica steny Hustota Šmykové napätie Úhlový rozsah, fáza polovičný uhol rezu asterových lúčov kruhová frekvencia Indices eal časť imaginárna časť nožný ukazovateľ cos ω E m max min nn os impulz P ef rel rep s sin ω stat W v závislosti na cos ω prijímacie okno spriemerované maximum minimum nenewtonská oscilačná zložka zvukový impulz fázový odraz relatívne reprezentatívna vertikálna závislá od sin ω stacionárna zložka steny ω v závislosti na ω základná hodnota nekonečná
9 Označenia IX Skratky 1D 2D 3D Obr. AC29phys AC37phys AC49phys ACC ACE ACI ATP B-Mode CW He-Ne DA EVOVIST PC fyz. PW e GB sten. Jednorozmerná Dvojrozmerná Trojrozmerná ilustrácia Stenotizovaná karotída 29-vetvená karotída 37-vetvená karotída 49-vetvená karotída Arteria Carotis Communis Arteria Carotis Externa Arteria Carotis Interna Adenosin-trifosfát vonkajšia stena Režim jasu Kontinuálna vlna Hélium-neón vnútorná stena aser-doppler-anem Berlín Osobný počítač Fyziologické pulzné vlny Eynoldsovo číslo zeleno-modré stenotizované Lekárske termíny Abdominálna anastomóza Angiografia Arteria Femoralis Arteria Iliaca Arteria Tibialis Aterogenéza Ateroskleróza patriaca do brucha Združenie ciev Ontgenologické znázornenie ciev po pridaní kontrastnej látky Cievna tepna Panvová tepna Nohová tepna Priebeh tepny