Stenosi carotidea in geometria patient-specific: potenzialita' di modelli RANS transizionali

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Mattia Lui

Questo lavoro di tesi riguarda lo studio fluidodinamico del flusso sanguigno in un'arteria affetta da patologie che provocano il restringimento della sezione del vaso. In particolare si pone l'attenzione sull'analisi in prossimita' della biforcazione dell'arteria carotide con restringimento del ramo interno, in quanto zona particolarmente affetta da disturbi aterosclerotici.

L'enfasi e' sulla modellazione fluidodinamica, e in particolare sull'efficacia di un metodo RANS (kt-kl-omega) capace di prevedere la transizione rispetto a modelli piĆ¹ classici utilizzati in letteratura (k-epsilon, k-omega).

Nella prima parte si descrive come le immagini mediche del paziente (fig.1) si traducono in una griglia di calcolo che riproduca fedelmente la geometria dei vasi sanguigni (fig.2). I risultati ottenuti dalla CFD, confrontando il comportamento dei tre modelli di turbolenza utilizzati, mostrano un comportamento abbastanza diverso fra i modelli standard e il modello transizionale. Informazioni disponibili in letteratura (fig.3 e fig.4), che riguardano pazienti affetti dalla stessa patologia, suggeriscono che il modello di turbolenza transizionale kt-kl-omega sia quello che descrive meglio la fludodinamica di flussi sanguigni in geometrie affette da stenosi.
fig.1
fig.2
Fig.1: CT scan del paziente Fig.2: Ricostruzione mesh patient-specific
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Fig.3: Confronto al tempo di sistole (max portata)
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Fig.4: Confronto al tempo di diastole (min portata)