Investigation Of Residual Strains On Arterial Wall By Optical Methods

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011
Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2011
Özellikle gelişmiş toplumlarda kalp ve damar hastalıkları insan hayatını tehdit eden en önemli unsurlardan biridir. Bu sebeple günümüzde araştırmacılar dolaşım sisteminin sağlıklı ve patalojik vaka durumları üzerine araştırmalarını arttırarak sürdürmektedirler. Araştırmaların bir kısmı biyoloji ve tıp disiplinleri konularında ilerlerken aynı zamanda matematik, mekanik ve bilgi teknolojileri alanlarında da çalışmalar devamlı gelişme göstermektedir. Hesaplama ve ölçüm imkanlarının çok hızlı gelişmesiyle beraber dolaşım sistemini konu alan matematik ve mekanik denklemlerin oluşturulması ve incelenmesi kolaylaşmıştır. Bu çalışmanın amacı, damarın kendini yeniden modellemesi ve gelişim sürecinin bir göstergesi olduğu belirtilen ön birim şekil değiştirmelerin üzerinde durularak literatürde bulunan teorik ön birim şekil değiştirme kabulünün doğrudan gelişmiş optik ölçümler ile ortaya çıkan sonuçlar karşılaştırılması ve sonuçların değerlendirilmesidir. Çalışma kapsamında öncelikle damar duvarının anatomik yapısı hakkında temel bilgiler verilmiştir. Bu bölümü damar duvar mekaniğinin incelenmesi bölümü takip etmiştir. Damar kinematiğine girilmiş ve ileri yöndeki şekil değiştirmeler için matematik ifadeler verilmiştir. Bu ifadelere ek olarak tersine denklemler de elde edilmiştir. Bir sonraki bölüm olan deneysel çalışmalar bölümünde ise öncelikle optik şekil değişimi ölçüm sistemlerinin doğrulukları üzerine çalışmalar yapılmıştır. Her bir testin hata miktarları değerlendirilmiştir. Damar duvarının ön birim şekil değiştirmelerinin ölçülebilmesi için bir deney düzeneği oluşturulmuş ve deneyler gerçekleştirilmiştir. Son bölümde çalışmanın değerlendirilerek sonuç çıkarımları yapılmış, ilerleyen dönemlerde çalışmanın nasıl geliştirilebileceğine dair yorumlara yer verilmiştir. Deneyler sonucunda doğrudan ölçüm sonuçlarıyla teorik sonuçlar arasında belirgin bir fark ortaya çıkmıştır. Ortaya konular bu fark ve çalışmanın çıktıları gelecekteki çalışmaları tetikleyecek ve katkı sağlayacak unsurlar olarak önem taşıyacaktır.
Cardiovascular diseases are one of the most important threat to human life in civilized world. Therefore nowadays researchers are mainly concentrated on investigating healthy and pathological cases of cardiovascular system. While a part of reasearch proceed on biological and medical studies, simultaneously another part proceeds on the ever-growing mathematics, mechanics and information technologies. Developing and investigating mechanical and mathematical formulations entreating vasculature, became easier with the help of progression on computational and experimental systems. The aim of this study to focus on residual strains which is agreed to be one of the main indicator of growth in arterial wall, which is a biological tissue, and compare and evaluate experimental result obtained by advanced optical measurement systems to the result of theoretical assumptions In the scope of this study initially the basic anatomical and histological information about arteries is given. This section is followed by the section on the mechanics of arterial wall. Kinematics are introduced and mathematical formulations are given for forward deformation. In addition to that reverse deformation formulations are also derived. In the next chapter named experimental studies, firstly studies conducted on investigation of accuracy of optical correlation systems. Error values of each verification test are evaluated. Then, radial cuts are introduced to arterial wall segments and strains are measured on exterior surfaces. In the last section the implications of the study is evaluated. Ways of developing-contributing this study in future studies are indicated. At the end of the study a significant difference between theoretical and experimental results revealed. This results and implications of the study will surely trigger and contribute future studies on the subject.
Yüksek Lisans
M.Sc.