Modelling Growth and Formation of Thrombus: A Multiphasic Approach
Seiten
2023
Verlag d. Technischen Universität Graz
978-3-85125-964-3 (ISBN)
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This thesis is dedicated towards the development of a multiphasic approach to model growth and formation of thrombus. It uses the Theory of Porous Media to develop the model and use theoretical understanding to model the growth.
Die Aortendissektion (AD) hat eine hohe Sterblichkeitsrate. Etwa 40% der Menschen mit AD vom Typ B leben nicht länger als einen Monat. Eine Aortendissektion beginnt, wenn ein Riss in der inneren Schicht der Aortenwand (Intima) auftritt. Außerdem entsteht ein zweiter blutgefüllter Kanal, das so genannte 'false lumen', in dem sich eine Thrombose bildet. Die Prognose von AD ist sehr schwierig. Daher stellen wir ein Computermodell vor welches die Bildung und das Wachstum eines Thrombus modelliert. Aufgrund der komplexen Natur biologischer Systeme verwenden wir einen makroskopischen kontinuumsmechanischen Ansatz aus der Theorie Poröser Medien.
Das gesamte Kontinuum wird in feste, flüssige und nährstoffhaltige Bestandteile unterteilt. Die Bestandteile werden als materiell inkompressibel und isotherm angenommen. Weiters wird das gesamte Kontinuum als vollständig gesättigt vorausgesetzt. Das Darcysche Gesetz beschreibt den Flüssigkeitsstrom in den porösen Medien. Die Volumenanteile quantifizieren die Bestandteile. Daher werden die Regionen mit Thrombenbildung anhand des Feststoffvolumenanteils bestimmt. Die Bilanzgleichungen der Bestandteile enthalten Kopplungsterme, die für den Stoffaustausch und die Wechselwirkungen zwischen den Phasen verantwortlich sind. Aortic Dissection (AD) has a high mortality rate. About 40% of the people with type B AD do not live for more than a month. Aortic Dissection begins when a tear occurs in the inner layer (intima) of the aortic wall. Moreover, a second blood-filled channel called a false lumen is created where thrombosis occurs. The prognosis of AD is quite challenging. Hence, we present a computational model for the formation and growth of thrombus. Because of the complex nature of biological systems, we use a macroscopic continuum-mechanical approach of the Theory of Porous Media.
The whole aggregate is divided into solid, liquid and nutrient constituents. The constituents are assumed to be materially incompressible and isothermal, and the whole aggregate is assumed to be fully saturated. Darcy's law describes the flow of fluid in the porous media. The volume fractions quantify the constituents. Therefore, the regions with thrombus formation are determined using the solid volume fraction. The balance equations of the constituents have coupling terms, which are responsible for the mass exchange and interactions between the phases. These terms play a crucial role in modelling the formation and growth of the thrombus.
We introduce the set of equations and numerical examples for thrombosis in typ.
Die Aortendissektion (AD) hat eine hohe Sterblichkeitsrate. Etwa 40% der Menschen mit AD vom Typ B leben nicht länger als einen Monat. Eine Aortendissektion beginnt, wenn ein Riss in der inneren Schicht der Aortenwand (Intima) auftritt. Außerdem entsteht ein zweiter blutgefüllter Kanal, das so genannte 'false lumen', in dem sich eine Thrombose bildet. Die Prognose von AD ist sehr schwierig. Daher stellen wir ein Computermodell vor welches die Bildung und das Wachstum eines Thrombus modelliert. Aufgrund der komplexen Natur biologischer Systeme verwenden wir einen makroskopischen kontinuumsmechanischen Ansatz aus der Theorie Poröser Medien.
Das gesamte Kontinuum wird in feste, flüssige und nährstoffhaltige Bestandteile unterteilt. Die Bestandteile werden als materiell inkompressibel und isotherm angenommen. Weiters wird das gesamte Kontinuum als vollständig gesättigt vorausgesetzt. Das Darcysche Gesetz beschreibt den Flüssigkeitsstrom in den porösen Medien. Die Volumenanteile quantifizieren die Bestandteile. Daher werden die Regionen mit Thrombenbildung anhand des Feststoffvolumenanteils bestimmt. Die Bilanzgleichungen der Bestandteile enthalten Kopplungsterme, die für den Stoffaustausch und die Wechselwirkungen zwischen den Phasen verantwortlich sind. Aortic Dissection (AD) has a high mortality rate. About 40% of the people with type B AD do not live for more than a month. Aortic Dissection begins when a tear occurs in the inner layer (intima) of the aortic wall. Moreover, a second blood-filled channel called a false lumen is created where thrombosis occurs. The prognosis of AD is quite challenging. Hence, we present a computational model for the formation and growth of thrombus. Because of the complex nature of biological systems, we use a macroscopic continuum-mechanical approach of the Theory of Porous Media.
The whole aggregate is divided into solid, liquid and nutrient constituents. The constituents are assumed to be materially incompressible and isothermal, and the whole aggregate is assumed to be fully saturated. Darcy's law describes the flow of fluid in the porous media. The volume fractions quantify the constituents. Therefore, the regions with thrombus formation are determined using the solid volume fraction. The balance equations of the constituents have coupling terms, which are responsible for the mass exchange and interactions between the phases. These terms play a crucial role in modelling the formation and growth of the thrombus.
We introduce the set of equations and numerical examples for thrombosis in typ.
| Erscheinungsdatum | 22.07.2023 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Computation in Engineering and Science ; 45 | Monographic Series TU Graz |
| Mitarbeit |
Herausgeber (Serie): Martin Schanz |
| Verlagsort | Graz |
| Sprache | englisch |
| Maße | 155 x 225 mm |
| Einbandart | kartoniert |
| Themenwelt | Technik ► Bauwesen |
| Schlagworte | Biomechanics • growth • Multiphase • theory of porous media • Thrombosis Formation |
| ISBN-10 | 3-85125-964-5 / 3851259645 |
| ISBN-13 | 978-3-85125-964-3 / 9783851259643 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
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