Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

CFD analysis of blood flow within aorta of patient with coarctation of aorta

Rojczyk M., Ostrowski Z., Adamczyk W., Melka B., Bandoła D., Gracka M., Knopek A., Golda A., Nowak A. J.

Studia Informatica

|

2016

|

Vol. 37, nr 3A

43--55

EN

Blood flow in a real geometry of aorta was analysed. The CFD analysis was performed using commercial ANSYS/Fluent code. Velocity profile was used to mimic inlet flow conditions during human cardiac cycle. Outlet pressure boundary condition was coupled with lumped parameter model (electrical analogy) of circulatory system.

PL

Przeanalizowano jednofazowy przepływ krwi dla modelu aorty odwzorowującego rzeczywistą geometrię. Symulacja CFD przeprowadzona była za pomocą komercyjnego oprogramowania ANSYS/Fluent. Na wlocie do geometrii zadano profil prędkości, odpowiadający cyklowi pracy serca. Ciśnienie krwi na wylotach określono przez sprzężenie z parametrycznym modelem skupionym (zbudowanym w analogii elektrycznej).

2

Wpływ promieniowania elektromagnetycznego na układ krążenia emitowanego przez telefony komórkowe oraz stacje bazowe

Szymczyszyn A., Rola P., Derkacz A.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2013

|

Vol. 2, nr 5

275--277

PL

Telefonia komórkowa pomimo jej powszechnego zastosowania, zrodziła poważne obawy odnośnie możliwego, niepożądanego wpływu na zdrowie człowieka. Wiele prac badawczych skoncentrowało się na wpływie promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez aparaty komórkowe oraz stacje bazowe na układ krążenia. W artykule przedstawiono badania weryfikujące tę tezę.

3

Wybrane przykłady modelowania biomedycznego

Tokarz A.

Symulacja w Badaniach i Rozwoju

|

2010

|

Vol. 1, nr 2

201-209

PL

W publikacji przedstawiony został przegląd metod modelowania i przykładowych modeli biomedycznych. Przybliżono tu specyfikę, budowę, opis działania oraz zastosowania poszczególnych modeli. Opisano między innymi model układu oddechowego, model układu krążenia, model "wirtualnego pacjenta" podczas terapii nerkozastępczej, model filtracji Dead End Procedure (D.E.). Omówiono również korzyści płynące ze stosowania modeli biomedycznych.

EN

Review of a number of modelling methods as well as examples of biomedical models mathematical and physical was presented in this publication. Specificity, structure, working and applications of particular models can be found in the text. The model of respiratory system, circulatory system, "virtual patient" during renal replacement therapy, and Dead End Procedure (D.E.) plasma fractionation were described. The benefits of application of biomedical models were also showed.

4

Badania modelowe efektów reodynamicznych w rozgałęzieniach przewodów wzorowanych na układach biologicznych (problem stenozy)

Sławomirski M. R.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2010

|

Vol. 12, no. 1-4

237--251

PL

Rozgałęzienia naczyń krwionośnych występują powszechnie w organizmach ludzkich i zwierzęcych, zarówno w systemach naczyń tętniczych jak i żylnych. Obraz przepływu w obszarach bifurkacji oraz w ich sąsiedztwie daleki jest od regularnego profilu Poisseuille’a. W rozgałęzieniach istotną rolę odgrywają zjawiska w warstwie granicznej, a efekty typu oderwania i przepływu recyrkulacyjnego modyfikują w sposób istotny rozkłady prędkości, ciśnienia i wirowości. Z medycznego punktu widzenia obszary rozgałęzień są dość ‘wrażliwe’ ze względu na występujące w nich często zjawiska o istotnym znaczeniu klinicznym. W sąsiedztwie punktów bifurkacji zaobserwowano powstawanie i rozwój złogów atherosklerotycznych (tzw. atheromatic plaque) zbudowanych m.in. z lipoprotein niskiej gęstości (low density lipoproteins – LDL) pierwotnie zawartych w osoczu krwi. Istnieje w tej materii przekonująca dokumentacja medyczna w odniesieniu do naczyń wieńcowych i mózgowych, znane są też doniesienia dotyczące naczyń innych narządów, np. wątroby czy nerek. Ruch płynu w sąsiedztwie rozgałęzień ma charakter przepływu spowalniającego (ang. decelerating flow). Zachowanie się warstwy granicznej jest wówczas opisane nieliniowym równaniem różniczkowym III rzędu, które rozwiązać można zmodyfikowaną metodą strzałów (ang. schooting metod). Równanie to posiada w pewnych obszarach rozwiązania regularne, w innych występują rodziny konkurencyjnych rozwiązań, z których tylko niektóre posiadają sens fizykalny. Jako kryterium eliminacji rozwiązań ‘niefizykalnych’ przyjęto obraz rotacji prędkości. W sensie matematycznym oderwanie warstwy granicznej jest konsekwencją osobliwości opisujących jej zachowanie rozwiązań równań samopodobnych. Wyznaczone numerycznie obszary oderwania wykazują daleko idącą korelację z rejestrowanymi klinicznie strefami tworzenia się złogów atherosklerotycznych. Doprowadziło to autora do sformułownia wniosku, że tworzenie atheromy jest ściśle związane z uszkodzeniem endothelium (tj. specjalnej pojedynczej warstwy komórek wyścielającej wszystkie naczynia krwionośne organizmów ludzkich i zwierzęcych) w związku z nadmiarem wirowości w pobliżu ścianki, oderwaniem warstwy granicznej i rozwojem przepływu recyrkulacyjnego w podobszarze zmniejszonych prędkości w sąsiedztwie rozgałęzienia. Ponieważ wspomniane zjawiska reodynamiczne występują głównie we wstępnych odcinkach bocznych odgałęzień dużych tętnic, należy się tam spodziewać postępującej stenozy, tj. stopniowej redukcji światła naczyń, co klinicznie przejawia się w postaci niedokrwistości narządowej, a nawet zawałów, w szczególności w odniesieniu do pacjentów z grup wysokiego ryzyka dla których charakterystyczne są wysoki poziom LDL, nadciśnienie tętnicze oraz palenie tytoniu.

EN

Branch points of vessels constituting circulatory system are encountered commonly in human and animal organisms. The flow paterns in bifurcation zones and in their vicinity differ significantly from the regular Poisseuille motion. In branch zones boundary layer effects as separation and recirculating flow are crucial, and they modify significantly the distribution of velocity, pressure and vorticity. From the medical point of view branch zones are ‘sensitive’ owing to significant clinical phenomena. In the bifurcation zones and in their vicinity the infiltration of low density lipoproteins (LDL) under the endothelial layer, and the development of the atheromatic plaque have often been observed. There are many reports about clinical observations concerning this matter, especially those referring to renal and celebral arteries. Fluid motion in the branch zones is represented by decelerating flow. The behaviour of the boundary layer is then described by non-linear differential equation which may be solved by means of the modified schooting metod. In the certain zone the equation posesses the regular solution; in another zone there exist families of concurrent solutions, and only rare of them are physically acceptable. The distribution of vorticity has been applied as the final criterion of acceptability of solutions. From the mathematical standpoint the separation of the boundary layer is implied by singularities of self-similar solutions of differential equations describing fluid motion. The separation zones determined as the result of numerical simulations are co-related with the location of atherosclerotic plaques. Consequently the author has formulated the thesis according to which the formulation and dvelopment of atherosclerotic phenomena is related to the damage of endothelial cells and implied by the separation of boundary layer, surplus of vorticity, and recirculating flows in deceleration flow zones in the vicinty of bifurcations. The rheodynamic phenomena mentioned here are observed near the inlet of secordary arteries, and consequently, the stenosis in those zones may be deveoped, especially for the patients of high risk group (high LDL level in blood, blood overpressure, smoking).

5

Biventricular pacemaker synchronization: A numerical cardiocirculatory model application to reproduce in vivo data

Di Molfetta A., De Lazzari C., Ferrari G., Moscariello F., Aguzzi G., Fresiello L., Darowski M., Trivella M. G., Alessandri N

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2010

|

Vol. 30, no. 1

3-15

EN

Cardiac Resynchronization Therapy (CRT) seems to be the most encouraging treatment to limit the damages of ventricular remodelling in patients with moderate-severe cardiac insufficiency. Mathematical modelling of the cardiovascular system is a tool potentially useful to understand how the Biventricular Pacemaker (BPM) must be synchronised during CRT. In this work a computer simulator reproduces clinical data measured, on different patients affected by asynchronous ventricular contraction, before and after CRT. Three patients, affected by asynchronous ventricular contraction, were monitored before and after biventricular stimulation through CRT. Measured and simulated data were compared. Results show that the software simulator can well reproduce in vivo data. Besides, simulated results from BPM together with drug therapy are in accordance with literature data. Numerical modelling could be a useful tool to optimize the BPM synchronization.

6

Ocena metody zbiorów poziomicowych stosowanych do segmentacji trójwymiarowych obrazów fantomów cyfrowych oraz obrazów naczyń krwionośnych mózgu TOF-SWI rezonansu magnetycznego

Strzelecki M., Materka A., Kociński M., Szczypiński P., Deistung A., Reichenbach J.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2010

|

Vol. 16, nr 2

167-172

PL

W pracy zbadano dokładność metody segmentacji level set stosowanej do analizy trójwymiarowych obrazów fantomów przedstawiających fragmenty naczyń oraz układ drzew krwionośnych. Badano przydatność metody do detekcji cienkich naczyń (o średnicy mniejszej niż rozmiar woksela obrazu) oraz jej odporność na zakłócenia. Oceny metody dokonano za pomocą obiektywnej miary ilościowej opisującej dokładność segmentacji. Metodę level set wykorzystano również do segmentacji rzeczywistych trójwymiarowych obrazów TOF-SWI (Time Of Flight and Susceptibility Weighted Imaging) rezonansu magnetycznego naczyń krwionośnych mózgu wraz z metodą Sato, wykorzystującą filtrację wieloskalową. Wstępne wyniki, w postaci trójwymiarowych modeli naczyń krwionośnych, są obiecujące. W pracy przedstawiono kierunki dalszych badań prowadzących do uzyskania dokładniejszych modeli układu krwionośnego, zwłaszcza dla naczyń o małych średnicach.

EN

The objective of this work is to evaluate performance of the level set approach applied to segmentation of 3D images of computer-simulated blood-vessel phantoms and artificial vascular trees. The segmentation of thin vessels with diameter smaller than voxel size and influence of noise on segmentation results, were studied. Quantitative measures of segmentation accuracy were used for the methods evaluation. The level set technique was also used for segmentation of 3D TOF-SWI MR (Time Of Flight and Susceptibility Weighted Magnetic Resonance Imaging) brain vessels images. Also, the multiscale filtering approach was applied. Preliminary results in the form of 3D vein and artery models are promising. Further work aimed at more accurate modeling of brain vasculature, focused on thin vessels detection is also addressed.

7

Modelowanie dużego układu krążenia człowieka w postaci elektrycznego układu zastępczego

Struk P., Pustelny T., Nawrat Z.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2009

|

z. 4

85-93

PL

W artykule przedstawione są badania modelowe dużego układu krążenia człowieka przeprowadzone z wykorzystaniem elektrycznego układu zastępczego. Zostaną przedstawione analogie pomiędzy układem krążenia człowieka a elektrycznym układem zastępczym. Wyniki analiz uzyskane za pomocą układu elektrycznego zostaną porównane z badaniami przeprowadzonymi na fizycznym modelu układu krążenia człowieka.

EN

The paper presents numerical research of the human greater circulatory system modelled as an electric circuit. The similarities between the human greater circulation and the electric model are described. The results obtained from the electrical circuit are compared with those got from investigations of the physical model of the human circulatory system.

8

Stres w pracy zawodowej a zagrożenie stanu zdrowia osób z przewlekłymi chorobami układu krążenia i przemiany materii

Nazar K., Kaciuba-Uściłko H., Wójcik-Ziółkowska E., Kruk B., Pawłowska-Jenerowicz W., Bijak M., Kodrzycka A., Krzysztofiak H., Niewiadomski W., Cybulski G.

Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka

|

2001

|

nr 3

6-9

PL

Stres w pracy zawodowej jest czynnikiem ryzyka nadciśnienia tętniczego i choroby niedokrwiennej serca. Sprzyja też rozwojowi cukrzycy i otyłości. Słabo znany jest wpływ obciążeń psychospołecznych na stan zdrowia systematycznie leczonych pacjentów z przewlekłymi chorobami układu krążenia i przemiany materii. W badaniach własnych, którymi objęto pacjentów wykonujących zawodowo pracę wymagającą podejmowania odpowiedzialnych decyzji, koncentracji uwagi i powodującą napięcie emocjonalne, wykazano (na podstawie 24-godzinnych zapisów EKG i ciśnienia tętniczego) występowania znacznych wzrostów ciśnienia tętniczego, arytmii serca i epizodów niedokrwienia mięśnia sercowego, pomimo regularnego przyjmowania leków. Zmiany występowały częściej w czasie dni pracy określanych przez badanych jako stresogenne. U chorych na cukrzycę stwierdzono podwyższone stężenie glukozy we krwi w godzinach największej aktywności zawodowej.

EN

Job strain is a risk factor for hypertension and coronary heart disease. It can also contribute to the development of diabetes and obesity. Little is known about the effect of psycho-social factors and especially occupational stress on the health status of regularly medicated patients with chronic cardiovascular and metabolic diseases. An analysis of 24-hour registration of ECG and blood pressure in patients engaged in jobs with high mental demands and extensive responsibility showed that during „stressful” days in many of them large increases in blood pressure, ischemic changes in ECG, cardiac arrhythmias occurred in spite of pharmacological treatment. Some diabetic patients also showed high levels blood glucose during the most active part of the working day.