Date of Award

4-2016

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Mechanical Engineering (MSME)

Department

Mechanical Engineering

First Advisor

Dr. Mohammad Omar Hamdan

Second Advisor

Dr. Waseem Aziz

Third Advisor

Dr. Emad Elnajjar

Fourth Advisor

Dr. Ali Alnaqbi

Abstract

A cerebral aneurysm is a vascular disorder characterized by abnormal focal dilation of a brain artery which is considered as a serious and potentially life-threatening condition. Cerebral aneurysms affect around 2%-5% of adults and they are fatal and can rupture with an overall mortality rate of more than 50%. Through computational fluid dynamics investigation, this study is offering a closer look into the initiation growth and rupture of cerebral aneurysms. Four focus points are studied in this thesis which are sensitivity analysis of blood viscosity in aneurysms, the effect of cerebral aneurysm size on wall stresses and strain, hazard effects of gravitational forces on aneurysms and the use of porous media to model aneurysm coiling treatment method.

This study highly contributes to the advancement of our vision about different aneurysm variables, such as the blood velocity, pressure, wall shear stress and the aneurysm wall stresses and strains. The study aims to provide information for the healthy and diseased cardiovascular functions and to assist in predicting the risk of aneurysm rupture. It provides surgeons with a better understanding of the aneurysm hemodynamics which supports optimal medical treatments.

Arabic Abstract

تمدد الأوعية الدموية في الدماغ هو اضطراب غير طبيعي يحصل في جدران الأوعية الدموية الدماغية، ويعتبر هذا التمدد حالة خطيرة ومهددة للحياة. يؤثر تمدد الأوعية الدموية في الدماغ على نسبة 2%-5% من البالغين، وفي حال تمزق الوعاء الدموي فإن نسبة الوفاة تتعدى الـ50%. من خلال الدراسات العددية التحليلية لتقييم التمدد الموضعي للأوعية الدموية الدماغية المتمزقة وغير المتمزقة فإن هذه الدراسة تقدم نظرة فاحصة على بدء ونمو وتمزق الأوعية الدموية في الدماغ. تم في هذا البحث التركيز على دراسة أربع نقاط أساسية هي: 1) تحليل حساسية لزوجة الدم في تمدد الأوعية الدماغية؛ 2) تأثير حجم التمددات في الأوعية الدماغية على الخصائص الميكانيكية لجدار الوعاء الدموي؛ 3) تأثيرات ومخاطر قوى الجاذبية على تمدد الأوعية الدموية في الدماغ؛ 4) تحليل استخدام الوسائل المسامية في علاج تمدد الأوعية الدموية في الدماغ.

تساهم هذه الدراسة إلى حد كبير في اتساع الرؤية الطبية حول المتغيرات المتعددة في الأوعية الدموية الدماغية مثل سرعة الدم والضغط والإجهاد العمودي وإجهاد القص الجداري. وتهدف هذه الدراسة إلى توفير المعلومات الكافية عن الأوعية الدموية السليمة والمضطربة للمساعدة على معرفة خطر وقابلية تمزقها. وتوفر هذه الدراسة أداة للبحوث المستقبلية من قبل مراكز الأبحاث وأطباء جراحة الأعصاب لفهم أفضل لديناميكا الدم في الأوعية الدموية وإدارة طبية مثلى.

Arabic Comments

مفاهيم البحث الرئيسية: نيوتونية أم الدم، تمدد الأوعية الدموية، جاذبية، مسامية، دماغية

Download
COinS