Araştırma Makalesi

Tek ve çift katmanlı yapay damar konfigürasyonlarının Holzapfel-Gasser-Ogden hiperelastik modeli ile mekanik uyumluluk analizi

Cilt: 11 Sayı: 4 14 Ekim 2022
PDF İndir
EN TR

Tek ve çift katmanlı yapay damar konfigürasyonlarının Holzapfel-Gasser-Ogden hiperelastik modeli ile mekanik uyumluluk analizi

Öz

Yaygınlaşan kalp-damar hastalıkları, yapay damarların önemini artırmıştır. Üretim şartları gereği farklı tasarımlar içeren bu damarların, doğal bir mekanik davranış göstermesi gerekmektedir. Üretim öncesi ihtiyaç duyulan analizlerin yapılması için karmaşık ve hiperelastik bir özellik gösteren damar mekaniğini modelleyen birçok çalışma bulunmaktadır. Bunlar arasından yaygın kullanımı olan Holzapfel-Gasser-Ogden (HGO) hiperelastik modeli bu çalışmada kullanılmıştır. Bu çalışma kapsamında bir simülasyon ortamı HGO modeliyle hazırlanmış ve literatürdeki verilerle doğruluğu teyit edilmiştir. İlk numune iki katmanlı tipik bir yapıda oluşturulmuştur. Sonraki numunelerde üretimde karşılaşılan farklı yöntemlere dayanan katman konfigürasyonları denenmiştir. İkinci numune için dış katmanın normalden çok ince bir yapıda tasarlandığı durum incelenmiştir. Az bir uyumsuzluk olmasına rağmen kalınlığı azalan dış katmanın damarın mekanik özellikleri üzerinde güçlü bir etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir. Üçüncü tip numunede ise dış katmanın geometrik ve malzeme özellikleri bakımından iç katman olarak tasarlandığı bir durum denenmiştir. Mekanik özelliklerinin karmaşık ve uyumsuz olduğu gözlemlenmiştir. Son numune olarak, tek katmanlı bir yapı tasarlanmıştır. Bir miktar uyumsuzluk gösterse de bu numune sadelik açısından avantajlı bulunmuştur. Ayrıca ikinci ve üçüncü numunelerin malzeme parametreleri değişimiyle uyum analizi yapılmıştır. Üçüncü numunenin aksine ikinci numune için dış katman içindeki liflerin malzeme özelliklerinin ayarlanmasıyla kolayca referans numunesinin özelliklerinin yakalanabileceği gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. D. Mozaffarian, E.J. Benjamin, A.S. Go, D.K. Arnett, M.J. Blaha, M. Cushman, S.R. Das, S. de Ferranti, J.-P. Després and H.J. Fullerton, Executive summary: heart disease and stroke statistics—2016 update. Circulation, 133, 447–454, 2016. https://doi.org/ 10.1161/CIR 0000000000000366
  2. A. Timmis, P. Vardas, N. Townsend, A. Torbica, H. Katus, D. de Smedt, C.P. Gale, A.P. Maggioni, S. E. Petersen and R. Huculeci, Cardiovascular disease statistics 2021. European Heart Journal, 43, 716–799, 2022. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehab892
  3. OECD Health at a Glance 2021. Health at a Glance, OECD, 2021. ISBN 9789264961012.
  4. J. Chlupáč, E. Filová and L. Bačáková, Blood vessel replacement: 50 years of development and tissue engineering paradigms in vascular surgery. Physiological Research, 58, 119–140, 2009. https://doi.org/10.33549/physiolres.931918
  5. D. Wang, Y. Xu, L. Wang, X. Wang, S. Yan, G. Yilmaz, Q. Li and L.S. Turng, Long-term nitric oxide release for rapid endothelialization in expanded polytetrafluoroethylene small-diameter artificial blood vessel grafts. Applied Surface Science, 507, 145028, 2020. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.145028
  6. A. Lichota, E.M. Szewczyk and K. Gwozdzinski, Factors affecting the formation and treatment of thrombosis by natural and synthetic compounds. International Journal of Molecular Sciences 21, 7975, 2020. https://doi.org/10.3390/ijms21217975
  7. D. Wang, Y. Xu, Q. Li, and L.S Turng, Artificial small-diameter blood vessels: materials, fabrication, surface modification, mechanical properties, and bioactive functionalities. Journal of Materials Chemistry B, 8, 1801–1822, 2020. https://doi.org/10.1039/ C9TB01849B
  8. H.Y. Mi, Y. Jiang, X. Jing, E. Enriquez, H. Li, Q. Li, and L.S. Turng, fabrication of triple-layered vascular grafts composed of silk fibers, polyacrylamide hydrogel, and polyurethane nanofibers with biomimetic mechanical properties. Materials Science and Engineering: C, 98, 241–249, 2019. https://doi.org/ 10.1016/j.msec.2018.12.126

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

14 Ekim 2022

Gönderilme Tarihi

18 Nisan 2022

Kabul Tarihi

22 Eylül 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 11 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Yılmaz, G., & Uslu, E. (2022). Tek ve çift katmanlı yapay damar konfigürasyonlarının Holzapfel-Gasser-Ogden hiperelastik modeli ile mekanik uyumluluk analizi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 11(4), 1196-1205. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1105507
AMA
1.Yılmaz G, Uslu E. Tek ve çift katmanlı yapay damar konfigürasyonlarının Holzapfel-Gasser-Ogden hiperelastik modeli ile mekanik uyumluluk analizi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2022;11(4):1196-1205. doi:10.28948/ngumuh.1105507
Chicago
Yılmaz, Galip, ve Emin Uslu. 2022. “Tek ve çift katmanlı yapay damar konfigürasyonlarının Holzapfel-Gasser-Ogden hiperelastik modeli ile mekanik uyumluluk analizi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 11 (4): 1196-1205. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1105507.
EndNote
Yılmaz G, Uslu E (01 Ekim 2022) Tek ve çift katmanlı yapay damar konfigürasyonlarının Holzapfel-Gasser-Ogden hiperelastik modeli ile mekanik uyumluluk analizi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 11 4 1196–1205.
IEEE
[1]G. Yılmaz ve E. Uslu, “Tek ve çift katmanlı yapay damar konfigürasyonlarının Holzapfel-Gasser-Ogden hiperelastik modeli ile mekanik uyumluluk analizi”, NÖHÜ Müh. Bilim. Derg., c. 11, sy 4, ss. 1196–1205, Eki. 2022, doi: 10.28948/ngumuh.1105507.
ISNAD
Yılmaz, Galip - Uslu, Emin. “Tek ve çift katmanlı yapay damar konfigürasyonlarının Holzapfel-Gasser-Ogden hiperelastik modeli ile mekanik uyumluluk analizi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 11/4 (01 Ekim 2022): 1196-1205. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1105507.
JAMA
1.Yılmaz G, Uslu E. Tek ve çift katmanlı yapay damar konfigürasyonlarının Holzapfel-Gasser-Ogden hiperelastik modeli ile mekanik uyumluluk analizi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2022;11:1196–1205.
MLA
Yılmaz, Galip, ve Emin Uslu. “Tek ve çift katmanlı yapay damar konfigürasyonlarının Holzapfel-Gasser-Ogden hiperelastik modeli ile mekanik uyumluluk analizi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 11, sy 4, Ekim 2022, ss. 1196-05, doi:10.28948/ngumuh.1105507.
Vancouver
1.Galip Yılmaz, Emin Uslu. Tek ve çift katmanlı yapay damar konfigürasyonlarının Holzapfel-Gasser-Ogden hiperelastik modeli ile mekanik uyumluluk analizi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 01 Ekim 2022;11(4):1196-205. doi:10.28948/ngumuh.1105507