Pattantyús-Ábrahám Géza Gépészeti Tudományok Doktori Iskola

Témavezető: Dr. Halász Gábor

Tanszék/Intézet: Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék

Nagyvérköri véráramlás modellezése

A kutatási téma néhány soros bemutatása

Kutatásaimat a haemodinamika területén végzem, ezen belül pedig alapvetően a vénás véráramlás modellezésével foglalkozom. A munkámat öt

témakörre lehet bontani. Az első témakörben a vénás érfal viselkedését leíró anyagmodellel foglalkozom. Egy viszkoelasztikus anyagmodellt építettem

be egy csőhálózatokban történő instacionárius 1D áramlások számítására alkalmas programba. A modellt labormérésekkel validálom.

A második témakörön belül kapcsolt áramlástani szimulációkkal (FSI) foglalkozom. Ilyen kapcsolt szimulációk segítségével lehet például a vénás billentyűk mozgását számolni három dimenzióban. A kapcsolt szimulációs eljárások egyik érzékeny pontja az adatok átvitele a folyadéktér hálójáról a szilárd test hálójára. Az adatátvitel során különböző interpolációs módszereket próbáltam ki a folyadéktérben fellépő erők szilárd struktúrára történő átvitelére, a szilárd struktúra elmozdulásainak folyadéktérre való átvitelére, illetve a blokkstrukturált CFD háló mozgatására.

A harmadik területen az izomaktivitás és a vénás érszakaszok deformációja között keresek összefüggést. A cél annak meghatározása, hogy különféle mozgások hatására mekkora átlagos térfogatáramot képes létrehozni az úgynevezett vénás izompumpa.

A negyedik témakör középpontjában is a vénás izompumpa található: egy laboratóriumi berendezést hoztunk létre egy periodikusan összeroppanó

és elernyedő szilikon csőszakasz vizsgálatára. Egy nagyfrekvenciás kamerával rögzítjük az átmérő változását, miközben nyomástávadókkal regisztráltuk

a csőszakasz elején, végén, illetve a tartályban uralkodó nyomásokat. A mérési eredményeket egy matematikai modellel hasonlítom össze.

Az ötödik témakör az artériás véráramlással foglalkozik. A vérnyomás-mérés általában a szívtől távoli pontokon (felkar, csukló, stb., ún. perifériákon) történik. A diagnózis és a terápia szempontjából fontos és hasznos lenne, ha a perifériákon mért vérnyomásból ki tudnánk számolni a szívközeli (centrális) artériás nyomást. Ehhez  meg kell fordítani az első pontban ismertetett, a viszkoelasztikus anyagmodellel kibővített program számítási eljárását. Eredetileg a szív gerjesztése felől haladtunk a periféria felé, most ellenkező irányban kell haladnunk: adott egy mért nyomásjel valamelyik periférián és ebből kell megkapnunk az aortában fellépő nyomásváltozást. A számoláshoz át kellett alakítani az egyenleteket és alapvetően más szimuláció-szervezést kell követni.