İdealize edilmiş sol koroner arterde stenoz oluşumunun hemodinamiğe olan etkilerinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of the effects of stenosis on hemodynamics in the idealized left coronary artery
Yazar: ALİ MÜFTÜOĞULLARI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜNİR SÜNER
Tarsus Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışması kapmasında idealize edilmiş sol koroner arterde, sol ön inen arter sabit tutulup sol sirkumfleks arter ile yaptığı açılar 30º, 75º ve 120º olacak şekilde belirlenmiştir. Sayısal analizler, daralmanın olmadığı sağlıklı durum ve her bir damara çap üstünden daralma uygulanarak elde edilen hastalıklı arterler için gerçekleştirilmiştir. Stenotik arterlerde, stenoz dereceleri %20 ile %80 arasında değişmekte olup bu stenosisler, sol ana arter, sol ön inen arter ve sol sirkumfleks arterler üzerinde modellenmiştir. Tez çalışmasında yapılan tüm sayısal analizler ANSYS Fluent 2021R2 programı ile gerçekleştirilmiştir. Analizlerde kan, Newton tipi olmayan bir akışkan olarak kabul edilmiştir ve Carreau viskozite modeli kullanılmıştır. Giriş sınır koşulu olarak kardiyak döngü ortalama hız profilinin uygulandığı bu tez çalışmasında, her iki çıkışta da 80 mmHg basınç çıkış sınır koşulu uygulanmıştır. Gerçekleştirilen sayısal analizler sonucunda, %80 daralma derecesine sahip arterlerde arterin dayanamayacağı seviyelerde yüksek basınç değerleri elde edilmiştir. Arterler üzerindeki stenosislerde meydana gelen WSS değerleri, açılar ve kardiyak döngünün minimum ve maksimum noktaları göz önünde bulundurularak kıyaslandığında, LM üzerindeki daralma derecesi %50'yi aştıktan sonra, kanın yeterli miktarda iletilememesinden dolayı karina bölgesinde meydana gelen yüksek WSS alanları kaybolmaya başlamıştır. Partiküllerin arter duvarına yakın bölgelerde kalma süresinin stenosis çevrelerinde, akış ayrılmalarının meydana geldiği alanlarda ve çatallanma bölgesinde meydana geldiği ve bu alanların plak oluşumuna eğilimi olan alanlar olduğu görülmektedir

Abstract:
In this thesis, the left anterior descending artery is kept constant in the idealized left coronary artery and the angles with the left circumflex artery are determined to be 30º, 75º and 120º. Numerical analyses are performed for the healthy case without stenosis and for the diseased arteries obtained by applying diameter-over-diameter contraction to each vessel. In stenotic arteries, the degree of stenoses vary from 20% to 80% and they are pinpointed on the left main artery, left anterior descending and left circumflex. In this thesis, all numerical analyses are performed with ANSYS Fluent 2021R2 program. In the analysis, the blood is considered as a Non-Newtonian fluid and Carreau model, which assumes that the fluid has non-Newtonian and incompressible features, is used to describe the viscosity of blood. As an inlet boundary condition, mean inlet velocity of the cardiac cycle is applied at the inlet and 80 mmHg pressure condition is applied at the outlets. As a result of the studies, when the WSS values occurring in the stenoses on the arteries are compared considering the angles and the minimum and maximum points of the cardiac cycle, after the degree of stenosis on the LM exceeds 50%, the high WSS areas occurring in the carina region due to insufficient blood delivery begin to disappear. It is observed that the residence time of particles close to the arterial wall occurs around the stenosis, in the areas where flow separation occurs and in the bifurcation zone, and that these areas are prone to plaque formation.