Utjecaj geometrije plaka na naprezanja u stentu

diplomski rad

• Naslov (engleski): The influence of plaque geometry on the stresses in the stent
• Autor: Vjeko Lopac
• Mentor: Lana Virag (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-01-24, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo

Sažetak

Najčešća primjena stenta u medicini je u liječenju ateroskleroze. To je poremećaj krvnih žila gdje dolazi do sužavanja unutarnjeg promjera. Sužavanje unutarnjeg promjera manifestira se nakupljanjem ljepljive tvari – plaka.
Stentove je moguće grupirati prema nekoliko osnovnih kriterija, od osnovnog materijala koji se koristi za izradu (metalni ili polimerni) do načina proizvodnje stenta ili podjele prema načinu ugradnje, odnosno ekspanzije u krvnoj žili. Stentove s obzirom način ugradnje dijelimo na balonom ekspandirajuće i samoekspandirajuće (obično izrađenih od pametnih materijala s prisjetljivošću oblika). Odabir materijala u kombinaciji sa načinom izrade i dizajnom u današnje vrijeme predstavljaju najveći izazov u potrazi za optimalnim stentom. S obzirom da se stentovi od polimera s prisjetljivošću materijala mogu proizvoditi aditivnom proizvodnjom, njihova geometrija može biti proizvoljna i prilagođena za pacijenta, za razliku od metalnih stentova.
Kao prvi korak za određivanje optimalne geometrije za pojedinog pacijenta, u ovom radu biti će analiziran utjecaj oblika plaka na medicinsku učinkovitost stenta. U radu je definirano više pojednostavljenih modela karotidne arterije s plakom kako bi se mogli prikazati rezultati naprezanja u konvencionalnom i Favus stentu nakon njihove ugrađivanje. Modeli stijenke s različitim geometrijama plaka te model konvencionalnog stenta modelirani su u programskom paketu SolidWorks. U programskom paketu Abaqus 6.14-4 opisivat će se ponašanje aterosklerozne žile Holzapfel-Gasser-Ogden (HGO) modelom dok će se plaku i stentu pridružiti izotropni hiperelastični materijal opisan Neo-hooke modelom. Numerička procedura ugrađivanja dvije vrste stenta izrađenih od polimera s memorijom oblika prikazat će se na tri primjera karotidne arterije s plakom.

Sažetak (engleski)

The most common use of stents in medicine is in the treatment of atherosclerosis. It is a disorder
of blood vessels where there is a narrowing of the inner diameter. The narrowing of the internal
diameter is manifested by the accumulation of a sticky substance – plaque.
Stents can be grouped according to several basic criteria, from the basic material used for
manufacturing (metal or polymer) to the method of stent production or division according to
the method of installation, i.e. expansion in the blood vessel. Depending on the method of
installation, stents are divided into balloon-expanding (usually made of smart materials with
shape recall). The choice of material in combination with the manufacturing method and design
represent the biggest challenge in the search for an optimal stent today. Since polymer stents
with material recall can be produced by additive manufacturing, their geometry can be arbitrary
and customized for the patient, unlike metal stents.
As a first step to determine the optimal geometry for an individual patient, this paper will
analyze the influence of plaque shape on the medical effectiveness of the stent. In the paper,
several simplified models of the carotid artery with plaque were defined in order to show the
stress results in conventional and Favus stents after their implantation. Wall models with
different plaque geometries and a conventional stent model were modeled in the SolidWorks
software package. In the program package Abaqus 6.14-4, the behavior of theatherosclerotic
vessel will be described by the Holzapfel-Gasser-Ogden (HGO) model, while the isotropic
hyperelastic material described by Neo-Hooke model will joins the plaque and stent. The
numerical procedure of implanting two types of stents made of shape memory polymers will
be shown on three examples of a carotid artery with plaque.

• Ključne riječi: ateroskleroza; stent; numerička analiza; plak
• Ključne riječi (engleski): atherosclerosis; stent; numerical analysis; plaque
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:715605
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (mag. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-01-18 13:00:54