Computational modeling and imaging of hemodynamics in intracranial aneurysms
Simulaties van bloedstromingen bij intercraniële aneurysma's
Computationele vloeistofdynamica (CFD) krijgt steeds meer aandacht voor het modelleren van patiëntspecifieke intracraniële aneurysma's om de beoordeling van het ruptuurrisico te verbeteren. In haar proefschrift maakt Jana Brunatova gebruik van een open-source, op FEniCS gebaseerde eindige-elementencode om de bloedstroom in intracraniële aneurysma's te simuleren en belangrijke hemodynamische parameters te berekenen, waaronder wand-schuifspanning (wall shear stress), de oscillerende schuifindex (oscillatory shear index) en het gebied met lage schuifspanning (low shear area).
De belangrijkste bijdragen zijn:(i) een retrospectieve analyse van zes aneurysma's met bekende ruptuurplaatsen, gevalideerd aan de hand van metingen met particle image velocimetry (PIV),(ii) een numerieke evaluatie van de wand-schuifspanning met behulp van verschillende eindige-elementenruimten en de introductie van een nieuwe methode voor grensvlak-fluxbeoordeling (boundary-flux assessment),(iii) de ontwikkeling van ruisonderdrukkingstechnieken (denoising techniques) voor MRI-snelheidsmetingen, die in toekomstige studies kunnen worden ingezet om de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van patiëntspecifieke simulaties te vergroten.
Dit werk bevordert de computationele hemodynamiek en medische beeldvorming, en biedt potentiële voordelen voor toekomstige klinische toepassingen.
Jana Brunatova voerde haar onderzoek uit bij het Bernoulli Institute for Mathematics, Computer Science and Artificial Intelligence, afdeling Technische Mechanica en Numerieke Wiskunde.