hrvatski

Numeričko modeliranje ponašanja karotidnih arterija dvokomponentnim materijalima

Karotidne arterije se često podvrgavaju različitim kirurškim zahvatima kao što su angioplastika i postavljenje stentova za prevenciju moždanog udara [1]. Kako bi se omogućilo vježbanje medicinskog osoblja na modelima arterija, za početak je potrebno razviti i iterativnim putem usavršiti numeričke modele koji mogu kvantitativno opisati ponašanje arterijske stjenke. Budući da ponašanje arterijskog tkiva nelinearno i anizotropno nije ga lako oponašati inženjerskim materijalima, te korištenje jednog materijala kao rješenje nije moguće. Efekt ukrućivanja (eng. stiffening effect) tj. smanjenje deformacije s povećanjem opterećenja, dodadno otežava cijeli proces. Iz navedenih razloga, u sklopu ovoga rada, karotidne arterije modelirane su kao dvokomponentni modeli izrađeni od podatljivije matrice i krućih vlakna. Koristeći različite modifikacije vlakna (poput mijenjanja dimenzija, parametara krivulje i konstante elastičnosti) i kombiniranjem s matricom kreiran je dvokomponentni numerički model za opis kvalitativnog ponašanja arterijske stijenke. Razvijeni model temeljen je na hiperelastičnom Neo-Hooke materijalnom modelu. Numeričke analize rađene su u programskom paketu Abaqus®. Prema izloženim rezultatima vidljivo je kako razvijeni modeli imaju mogućnosti opisa mehaničkog ponašanja arterijske stijenke. Podešavanjem parametara, poput debljine ili materijalne konstante elastičnosti materijala, moguće je kvantificirati ponašanje realnih arterijskih stijenki.

numerički model, arterijska stijenka, matrica, vlakno, hiperelastični materijal

nije evidentirano