کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7207941 1469084 2016 39 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Stress softening and permanent deformation in human aortas: Continuum and computational modeling with application to arterial clamping
ترجمه فارسی عنوان
تسکین استرس و تغییر شکل دائمی در آئورت های انسان: مدل سازی یکپارچه و محاسباتی با استفاده از بستن شریان
ترجمه چکیده
پدیده های ناپایدار مانند تسکین استرس و تغییر شکل های غیر قابل انعطاف پذیر ناشی از بارگذاری فوق فیزیولوژیکی در آزمایشگاه ها در بافت های نرم مانند سرخرگ ها دیده می شود. این پدیده ها باید در مدل های سازمانی بافتهای شریانی مورد توجه قرار گیرد تا مدل های محاسباتی بتوانند به درستی نتیجه روش های مداخله ای مانند بستن شریان و آنژیوپلاستی بالون پیش بینی کنند که شامل بارگیری بافت های غیر فیزیولوژیکی است. با استفاده از داده های تجربی، با استفاده از یک مدل آسیب شناسی جدید شبه الاستیسیونی، توصیف می شود که ضمن توضیح تغییرات نرمال و دائمی در بافت های شریانی، توصیف شود. این مدل برای داده های تجربی و پارامترهای مادی خاص برای 9 آئورت شکمی و 14 آئورت توراکس ارائه شده است. علاوه بر این، مدل در یک کد عنصر محدود به کار گرفته شده و با استفاده از آزمون های آزمایشی، به عنوان مثال، کشش یکسانی سیکل در جهت های دور و دور، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان داد که این مدل قادر به جذب ویژگی های خاصی از قبیل آنیزوتروپیک، غیر خطی و پدیده های ناشی از آسیب ناشی از آسیب است، یعنی تسکین استرس و تغییر شکل دائمی. نتایج عدسی محدود یک مشکل مرزی پیچیده تر، به عنوان مثال، بستن آئورت با توجه به سه لایه آئورت، استرس باقی مانده، فشار خون غیرمستقیم پس از بستن، و اطلاعات مربوط به بیمار نیز ارائه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
Inelastic phenomena such as stress softening and unrecoverable inelastic deformations induced by supra-physiological loading have been observed experimentally in soft tissues such as arteries. These phenomena need to be accounted for in constitutive models of arterial tissues so that computational models can properly predict the outcome of interventional procedures such as arterial clamping and balloon angioplasty that involve non-physiological tissue loading. Motivated by experimental data, a novel pseudo-elastic damage model is proposed to describe discontinuous softening and permanent deformation in arterial tissues. The model is fitted to experimental data and specific material parameters for 9 abdominal and 14 thoracic aortas are provided. Furthermore, the model was implemented in a finite element code and numerically analyzed with respect to experimental tests, i.e. cyclic uniaxial tension in circumferential and longitudinal directions. Results showed that the model is able to capture specific features including anisotropy, nonlinearity, and damage-induced inelastic phenomena, i.e. stress softening and permanent deformation. Finite element results of a more complex boundary-value problem, i.e. aortic clamping considering the three aortic layers, residual stress, non-symmetric blood pressure after clamping, and patient-specific data are also presented.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials - Volume 61, August 2016, Pages 600-616
نویسندگان
, , ,