کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10431507 910216 2015 26 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Layer- and region-specific material characterization of ascending thoracic aortic aneurysms by microstructure-based models
ترجمه فارسی عنوان
خصوصیات لایه و مشخصه مواد منطقه ای از آنوریسم های آئورت صعودی بر اساس مدل های مبتنی بر میکروساختار
کلمات کلیدی
مدل سازی پایه، سازمان کلاژن، بیش پارامتریک، استرس فشاری، پاسخ فشار،
ترجمه چکیده
خصوصیات مواد از آنوریسم های آئورت صرع صعودی برای تعیین توزیع استرس در برابر ضخامت دیواره و مناطق آنیریسم متفاوت است که ممکن است مسئول تجزیه و تحلیل فاجعه بار آنها باشد، اما تنها چند مطالعه تاکنون این موضوع را مورد توجه قرار داده است. در این مقاله، ما یافته های ما در مورد ساختارهای مبتنی بر ساختارهای مبتنی بر میکروارگانیسم را برای توصیف تغییرات خاص لایه و منطقه در خواص دیوار ارائه می کنیم که امروزه یک توافق منطقی است. با هم، ما تجزیه و تحلیل مبتنی بر تصویر را برای استخراج زاویه جهت گیری کلاژن فیبر انجام دادیم که ممکن است به عنوان اعتبار سنجی از کاندیدای مورد نظر برای توصیف کننده سازنده فیبر تقویت شود. ما بر اساس مشاهدات هیستولوژیکی ما، یک مدل چهار فیبر با پراکندگی زاویه های فیبر در مورد مسیرهای اصلی را در نظر گرفتیم، نشان می دهد که توزیع گسترده ای از جهت های فیبر جهت چرخش به جهت طولی و پیاده سازی موفق آن به داده های بیومکانیکی ما از آزمایش کششی است. با این حال، یک تجزیه و تحلیل پارامتر عمیق نشان داد که یک مدل فشرده بدون خانواده فیبری طولی، اطلاعات دقیق را نیز توصیف کرده و سازماندهی بافتشناسی کلاژن را از دست ندهد، در حالی که تعداد پارامترهای کمتری را رزرو می کند، که برای برنامه های محاسباتی مفید است . منعکس کننده عمده ای از تقریبا تمامی مدل های موجود در ادبیات، فرضیه ای است که الیاف می توانند از استرس های فشرده پشتیبانی کنند. چنین فرضیه نیازمند بررسی بیشتر است، اما مزایای آن این است که اجازه می دهد تا متناسب با تنش های عرضی حذف شده در شرایط آزمایش یکنواختی بهبود یافته و به طور مناسب منعکس کننده ماهیت نمایشی فشار تنش فشار فشاری بافت آئورت با هماهنگی با مشاهدات کلاژن زیر باشد فشرده سازی در دیوار تخلیه
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
Material characterization of ascending thoracic aortic aneurysms is indispensable for the determination of stress distributions across wall thickness and the different aneurysm regions that may be responsible for their catastrophic rupture or dissection, but only few studies have addressed this issue hitherto. In this article, we are presenting our findings of implementing microstructure-based formulations for characterizing layer- and region-specific variations in wall properties, which is a reasonable consensus today. Together, we performed image-based analysis to derive collagen-fiber orientation angles that may serve as validation of the preferred candidate for a fiber-reinforced constitutive descriptor. We considered a four-fiber model with dispersions of fiber angles about the main directions, based on our histological observations, demonstrating a wide distribution of fiber orientations spanning circumferential to longitudinal directions, and its successful implementation to our biomechanical data from tensile testing. However, an in-depth parametric analysis showed that a condensed model without longitudinal-fiber family described the data just as well and did not omit essential histological organization of collagen fibers, while reserving a smaller number of parameters, which makes it advantageous for computational applications. A major aberration from almost all existing models in the literature is the hypothesis made that fibers can support compressive stresses. Such a hypothesis needs further examination but it has the benefits of allowing improved fits to the vanishing transverse stresses under uniaxial test conditions and of properly reflecting the exponential nature of the compressive stress-strain response of aortic tissue, being consistent with observations of collagen being under compression in the unloaded wall.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Biomechanics - Volume 48, Issue 14, 5 November 2015, Pages 3757-3765
نویسندگان
, , ,