Bioengineering

एक 180 डिग्री घुमावदार धमनी जांच खंड में एक मॉडल प्रकार चतुर्थ स्टेंट विफलता के डाउनस्ट्रीम माध्यमिक प्रवाह संरचनाएं की प्रयोगात्मक जांच

Published: July 19, 2016 doi: 10.3791/51288

¹Department of Mechanical and Aerospace Engineering, The George Washington University

Abstract

मानव वाहिका में धमनी नेटवर्क जटिल geometries (शाखाओं, curvatures और टेढ़ा-मेढ़ापन) के साथ सर्वत्र उपस्थित रक्त वाहिकाओं के शामिल हैं। माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं फेरने का प्रवाह पैटर्न है कि केंद्रत्यागी बलों, प्रतिकूल दबाव ढ़ाल और प्रवाह विशेषताओं की संयुक्त कार्रवाई के कारण घुमावदार धमनियों में होते हैं। ऐसे प्रवाह morphologies बहुत pulsatility और शारीरिक प्रवाह की स्थिति के कई harmonics से प्रभावित और गैर-शारीरिक (स्थिर और oscillatory) बहती ¹ की तुलना में आकार-शक्ति-आकार विशेषताओं में काफी भिन्नता है ^{- 7।}

माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं अंततः atherosclerosis, restenosis, प्लेटलेट्स की संवेदीकरण और घनास्त्रता ⁴ की प्रगति की ओर रक्त जनित कणों की दीवार कतरनी तनाव और जोखिम समय को प्रभावित कर सकते हैं ^{- 6, 8 - 13} इसलिये, प्रयोगशाला के तहत पता लगाने और इन संरचनाओं को चिह्नित करने की क्षमता। नियंत्रित स्थितियों precurs हैया नैदानिक जांच को आगे बढ़ाने के लिए।

atherosclerosis करने के लिए एक आम शल्य चिकित्सा उपचार स्टेंट आरोपण, अबाधित रक्त के प्रवाह के लिए stenosed धमनियों को खोलने के लिए है। लेकिन स्टेंट प्रतिष्ठानों के कारण सहवर्ती प्रवाह perturbations बहु पैमाने माध्यमिक प्रवाह morphologies ⁴ में परिणाम ^{-। 6} ऐसे विषमता और जुटना में नुकसान के रूप में उत्तरोत्तर अधिक आदेश जटिलताओं आगामी स्टेंट विफलताओं बेफिक्र प्रवाह ^{5 के} तहत उन तुलना- A- विज़ द्वारा प्रेरित किया जा सकता है। इन स्टेंट विफलताओं "प्रकार मैं करने वाली चतुर्थ" की विफलता के विचार और नैदानिक गंभीरता ¹⁴ के आधार पर के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

इस अध्ययन जटिल माध्यमिक प्रवाह एक घुमावदार धमनी मॉडल में अनुप्रस्थ स्टेंट फ्रैक्चर और खंडित भागों के रैखिक विस्थापन ( "प्रकार चतुर्थ") पूरा करने के कारण संरचनाओं की प्रायोगिक जांच के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है। प्रयोगात्मक विधि कण छवि velocimetry के कार्यान्वयन शामिल है (2 सी -2डी PIV) एक ठेठ कैरोटिड धमनी प्रवाह तरंग के साथ तकनीक, एक अपवर्तनांक से मिलान रक्त अनुरूप चरण में औसत माप ^{15 के} लिए काम कर द्रव ^{-। 18} माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं के मात्रात्मक पहचान प्रवाह भौतिक विज्ञान की अवधारणाओं, महत्वपूर्ण बिंदु सिद्धांत और एक उपन्यास का उपयोग कर हासिल की थी ^{26 -} तरंगिका प्रयोगात्मक PIV डेटा ^{5, 6, 19} के लिए लागू एल्गोरिथ्म बदलना।

Introduction

माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं फेरने का प्रवाह पैटर्न है कि इस तरह घुमावदार पाइप और चैनल के रूप में curvatures के साथ आंतरिक प्रवाह geometries में पाए जाते हैं। ये फेरने संरचनाओं केंद्रत्यागी बलों, प्रतिकूल दबाव ढ़ाल और प्रवाह विशेषताओं की संयुक्त कार्रवाई के कारण उत्पन्न होती हैं। सामान्य तौर पर, माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं स्थिर प्रवाह के तहत सममित डीन प्रकार भेंवर के रूप में घुमावदार पाइप के तलीय पार वर्गों में दिखाई देते हैं और, oscillatory प्रवाह की शर्तों के तहत सममित Dean- और लिन प्रकार भेंवर ^{1 -। 3} माध्यमिक प्रवाह morphologies बहुत pulsatility से प्रभावित हैं और गुणवाला के कई harmonics, शारीरिक प्रवाह की स्थिति। इन संरचनाओं गैर शारीरिक (स्थिर और oscillatory) बहती ¹ की तुलना में प्राप्त स्पष्ट रूप से अलग आकार-शक्ति-आकार विशेषताओं ^{-। 6} धमनियों में atherosclerotic घाव विकास क्षेत्रों में उच्च आवृत्ति कतरनी दोलनों के अस्तित्व से प्रभावित होता है कम मतलब कतरनी ^{27, 28} सामना

atherosclerosis करने के लिए एक सामान्य उपचार, एक उलझन प्रतिरोधी घावों से धमनियों का संकुचन में जिसके परिणामस्वरूप, स्टेंट का आरोपण है। स्टेंट भंग प्रत्यारोपित स्टेंट है कि आगे की चिकित्सा (आईएसआर) ऐसे में स्टेंट restenosis के रूप में जटिलताओं, स्टेंट घनास्त्रता और धमनीविस्फार गठन ⁹ के लिए नेतृत्व की संरचनात्मक विफलताओं हैं ^{-। 13} स्टेंट भंग विभिन्न विफलता "प्रकार मैं करने वाली चतुर्थ" में वर्गीकृत किया गया है, जिसमें "प्रकार चतुर्थ" उच्चतम नैदानिक गंभीरता की विशेषता है और स्टेंट टुकड़े ¹⁴ के रैखिक विस्थापन के साथ स्टेंट struts की पूरी अनुप्रस्थ फ्रैक्चर के रूप में परिभाषित किया गया है। इस अध्ययन में प्रस्तुत प्रोटोकॉल एक Experimenta का वर्णनआर्दश "प्रकार चतुर्थ" स्टेंट एक घुमावदार धमनी मॉडल में फ्रैक्चर के बहाव माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं के दृश्य के एल विधि।

सुझाव प्रोटोकॉल के बाद चार आवश्यक सुविधाओं है:

डिजाइन और प्रयोगशाला पैमाने पर स्टेंट मॉडल का निर्माण: स्टेंट का जियोमेट्रिक विवरण आत्म-विस्तार योग्य बढ़ता (स्प्रिंग्स या सर्पिलों) के एक सेट के साथ संबद्ध किया जा सकता intertwined Nitinol तारों ²⁹ (निकल और टाइटेनियम की एक मिश्र धातु) का उपयोग। स्टेंट और अपनी अकड़ व्यास की लंबाई नैदानिक आरोपण ⁵ के दौरान सामना धमनी घावों की लंबाई पैमाने पर निर्भर करते हैं। अकड़ व्यास के पैरामीट्रिक भिन्नता और घुमावदार (या पिच) की बढ़ती विभिन्न ज्यामितीय विन्यास की स्टेंट की ओर जाता है। 3 डी मुद्रण के लिए चुना स्टेंट डिजाइन मानकों का एक सारांश तालिका 1 में प्रस्तुत कर रहे हैं।

एक रक्त अनुरूप काम कर द्रव की तैयारी के लिए मिलानघुमावदार धमनी परीक्षा अनुभाग के लिए ऑप्टिकल का उपयोग क्रम में गैर इनवेसिव वेग मापन करने के लिए आवश्यक है: खून की विज्ञान सम्बन्धी चिपचिपाहट और परीक्षण खंड का अपवर्तनांक के साथ। तदनुसार, एक न्यूटन का खून नकल उतार संवहनी मॉडल का अपवर्तनांक और आदर्श रूप में, एक गतिशील चिपचिपापन, मानव रक्त मिलान के साथ काम कर द्रव सटीक रक्त प्रवाह माप प्राप्त करने के लिए ¹⁶ प्रयोग किया जाता ^{है। - 18, 30} कार्य इस अध्ययन में इस्तेमाल तरल पदार्थ की सूचना मिली थी Deutsch एट अल द्वारा। (2006), कि 79% संतृप्त जलीय सोडियम आयोडाइड (NAI), 20% शुद्ध ग्लिसरॉल, और 1% पानी (मात्रा से) ¹⁶ के शामिल।

सुसंगत माध्यमिक प्रवाह एक दो घटक, दो आयामी कण छवि velocimetry (-2 सी 2 डी PIV) का उपयोग संरचनाओं का पता लगाने के लिए प्रायोगिक व्यवस्था: प्रयोगों विभिन्न तलीय पार के अनुभागीय बहाव के स्थानों पर पहले चरण में औसतन माध्यमिक प्रवाह वेग डेटा प्राप्त करने के लिए डिजाइन किए गए थे एसटीआर का एक संयोजनaight और घुमावदार स्टेंट वर्गों embodying आर्दश "प्रकार चतुर्थ" स्टेंट फ्रैक्चर ^{5, 6, 9, 14।} कण छवि velocimetry (PIV) तकनीक का उपयोग माध्यमिक प्रवाह वेग के खेतों के अधिग्रहण से संबंधित प्रोटोकॉल-कदम एक PIV प्रणाली है कि के शामिल हैं शामिल एक लेजर प्रकाश (चादर) स्रोत, प्रकाशिकी ध्यान केंद्रित करने और प्रवाह, एक विशेष पार से संबंध प्रभारी युग्मित डिवाइस (सीसीडी सेंसर या कैमरा) और दरियाफ्त कणों के क्षेत्रों रोशन करने के लिए एक कम समय के अंतराल के भीतर प्रकाश चादर से प्रकाशित होने के लिए (Δt ; तालिका 4 देखें) ^{31, 32।}

प्रोटोकॉल में कदम मान निम्नलिखित हैं: सबसे पहले, एक calibrated, प्रयोगात्मक एक दो घटक, दो-आयामी (-2 सी 2 डी) PIV प्रणाली है कि डबल फ्रेम, एकल जोखिम रिकॉर्डिंग से छवियों का मूल्यांकन करता है के सेट-अप। दूसरा, -2 सी 2 डी PIV प्रणाली प्रत्येक रिकॉर्डिंग के दौरान अर्जित दो छवि फ्रेम के बीच पार से संबंध के प्रदर्शन से दरियाफ्त कणों का मतलब विस्थापन खरीदते हैं। एक brPIV विनिर्देशों और छवि अधिग्रहण सॉफ्टवेयर के IEF सारांश सामग्री और उपकरण तालिका में प्रस्तुत किया है। तीसरा, लेजर संचालित करने के लिए आवश्यक सभी सुरक्षा सावधानियों मेजबान संस्था द्वारा उपलब्ध कराए गए दिशा-निर्देशों के अनुसार प्रशिक्षित प्रयोगशाला कर्मियों द्वारा पीछा कर रहे हैं। लेखक का सुझाव Refs। 31 और 32 के कार्यान्वयन, कार्यक्षमता और, aero- पन और microfluid गतिशीलता, सहसंबंध चोटी का पता लगाने और विस्थापन के आकलन, सामग्री और दरियाफ्त कणों का घनत्व और, माप शोर और सटीकता में PIV तकनीक के आवेदन के लिए एक समग्र समझ के लिए। यह भी ध्यान रखें कि लेजर और कैमरा PIV डाटा अधिग्रहण कंप्यूटर (चित्रा 3 ए) और डाटा प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।

डाटा अधिग्रहण और सुसंगत संरचना का पता लगाने के लिए पोस्ट प्रसंस्करण: पहले चरण में औसतन माध्यमिक प्रवाह वेग माप एक -2 सी 2 डी PIV का उपयोग कर प्रोटोकॉल विवरण है कि इस प्रकार का उपयोग कर उत्पन्न किया गया। पद प्रक्रिया डेटा का आईएनजी शामिल सुसंगत माध्यमिक प्रवाह संरचना का पता लगाने के बाद तीन तरीकों का उपयोग: सतत तरंगिका रूपांतरण, 1 समीकरण ^{5, 6, 19 - 24, 26।}

लेखकों, ध्यान दें एक 3 एक्स 3 मैट्रिक्स है कि वेग ढाल tensor अनिवार्य है,
2 समीकरण ।

प्रोटोकॉल (-2 सी 2 डी PIV तकनीक से) दो आयामी प्रयोगात्मक माप प्राप्त करने की एक विधि प्रस्तुत करता है। इसलिए, वेग ढाल tensor के लिए पूर्ण पहुँच प्रयोगात्मक इस पद्धति का उपयोग प्राप्य नहीं होगा। प्रत्येक पिक्सेल के लिए ढाल वेग tensor 3 समीकरण PIV छवि के 4 समीकरण एक 2 x 2 मैट्रिक्स होना चाहिए, 5 समीकरण । जेड घटक vorticityquation 6 "src =" / files / ftp_upload / 51288 / 51288eq6.jpg "/> प्रत्येक पिक्सेल के लिए समीकरण 7 वेग ढाल tensor के विरोधी सममित भाग का उपयोग कर गणना की जाती है समीकरण 8 । परिणाम vorticity की एक 2 डी सरणी हो जाएगा समीकरण 9 कि एक समोच्च साजिश में देखे जा सकते हैं। लेखकों जोरदार रेफरी सुझाव देते हैं। vorticity लंपटता, तनाव दरों और सुसंगत संरचना का पता लगाने के ज्ञान को बढ़ाने की ओर वेग ढाल tensor के लिए एक भाषण चर्चा प्रयोगात्मक उपयोग के लिए 25। इसके अलावा, लेखकों ऊपर उल्लिखित सुसंगत संरचना का पता लगाने के तरीकों के बीच अंतर-संबंधों का पता लगाने और रेफरी का सुझाव करने का प्रयास नहीं करते। 23, 24 है कि इस विषय पर व्यापक चर्चा के।

प्रोटोकॉल में कदम का ध्यान केंद्रित माध्यमिक प्रवाह (फेरने) के मात्रात्मक पहचान है structures (भी सुसंगत संरचनाओं के रूप में जाना जाता है)। सुसंगत संरचना का पता लगाने अर्थात के तीन तरीकों।, समीकरण 10 और तरंगिका तब्दील vorticity समीकरण 11 बहु पैमाने, बहु-शक्ति आर्दश "प्रकार चतुर्थ" स्टेंट फ्रैक्चर के बहाव माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं की घटनाओं का पता लगाने की ओर वेग क्षेत्र डेटा पर लागू कर रहे हैं।

समीकरण 12 , एक स्थानिक क्षेत्र के रूप में एक भंवर को परिभाषित करता है जहां vorticity tensor के इयूक्लिडियन आदर्श हावी है कि तनाव ^{19, 23,} की दर के ²⁴ व्याप्ति वेग ढाल मैट्रिक्स सममित (तनाव दर) और विरोधी सममित (रोटेशन) भागों में विघटित किया जाता है। तनाव दर मैट्रिक्स के eigenvalues गणना कर रहे हैं; समीकरण 13 । तनाव दर के आदर्श तो गणना की जाती है; ) तो गणना की जाती है। समीकरण 16 अंत में गणना की जाती है; समीकरण 17 । के पूरे सेट का एक समोच्च साजिश समीकरण 18 के आईएसओ क्षेत्रों के साथ समीकरण 19 , माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं ¹⁹ का संकेत होगा।

समीकरण 20 भी 'घूमता ताकत' के रूप में जाना जाता है एक भंवर पहचान स्थानीय वेग ढाल tensor के महत्वपूर्ण बिंदु विश्लेषण द्वारा किया जाता विधि है और अपनी इसी eigenvalues ^{20 - 24} गणना कर रहे हैं। eigenvalues, फार्म की होनी चाहिए समीकरण 22 । की एक समोच्च साजिश समीकरण 23 के आईएसओ क्षेत्रों के साथ समीकरण 24 माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं से संकेत मिलता है ^{20 - 22।}

तरंगिका विधि को बदलने के एक विश्लेषण समारोह (या तरंगिका) शारीरिक और वर्णक्रम रिक्त स्थान में चिकनाई है कि इस्तेमाल करता है, स्वीकार्य है (या शून्य मतलब है) और एक परिमित है समीकरण 25 ^{5, 6, 26।} एक फैली हुई या convolving द्वारा अनुबंधित एक 2 डी vorticity क्षेत्र के साथ तरंगिका, तरंगिका तब्दील vorticity समीकरण 26 क्षेत्र ग उत्पन्न होता हैतराजू और ताकत ^{5, 6} की एक विस्तृत ^{श्रृंखला,} 2 डी तरंगिका तब्दील vorticity क्षेत्र के ^26। शैनन एन्ट्रापी साथ सुसंगत संरचनाओं के omprising इष्टतम तरंगिका पैमाने पर जो सब पर सुसंगत संरचनाओं पर्याप्त रूप से हल कर रहे हैं अनुमान लगाने के लिए गणना की जाती है। यह एन्ट्रापी अनुमान संभावनाओं का एक सेट शामिल है समीकरण 27 प्रत्येक पिक्सेल के लिए समीकरण 21 ऐसा है कि समीकरण 28 , स्थान मीटर की ऊंचाई पर पिक्सेल के साथ जुड़े vorticity की सामान्यीकृत वर्ग मापांक, एन ^{5, 6।} प्रक्रियात्मक कदम चित्रा 6 में रेखांकन भी प्रस्तुत कर रहे हैं। तरंगिका की पसंद पर लगाए प्रतिबंधों रेफरी में विस्तार से प्रस्तुत कर रहे हैं। 26. इस प्रोटोकॉल कदम के लिए एक 2 डी रिकर तरंगिका का उपयोग कर सुसंगत संरचना का पता लगाने के लिए प्रक्रिया का वर्णन करता है। इस का उपयोग w के लिए औचित्यफेरने का पैटर्न से मेल खाते के लिए avelet रेफरी में प्रस्तुत किया है। 5, 6 और उचित संदर्भ उसमें आह्वान किया।

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Protocol

1. डिजाइन और स्टेंट मॉडल का निर्माण

नोट: निम्न चरणों में सीधे और घुमावदार स्टेंट की प्रयोगशाला पैमाने पर मॉडल बनाने के लिए पालन किया गया है। दो स्टेंट मॉडल की स्थापना के लिए एक "प्रकार चतुर्थ" फ्रैक्चर (विखंडन और खंडित स्टेंट भागों के रैखिक विस्थापन) अवतार लेना होगा।

नोट: लेखकों स्टेंट ज्यामिति के सीएडी मॉडल बनाने के लिए अनुसंधान के समय में प्रो / इंजीनियर सॉफ्टवेयर का इस्तेमाल किया। नीचे प्रक्रिया सामान्यीकृत है और इस्तेमाल करने के लिए सीएडी सॉफ्टवेयर सामान्य पदों शामिल नहीं हो सकता। अन्य सीएडी उपलब्ध संकुल का भी इस्तेमाल किया जा सकता है। चरणों का पालन सीएडी सॉफ्टवेयर है कि लेखकों अनुसंधान के समय में इस्तेमाल किया है और निर्माता की वेबसाइट से अनुकूलित किया गया है के लिए लागू कर रहे हैं। लेखकों द्वारा इस्तेमाल किया रैपिड प्रोटोटाइप मशीन के आगे विवरण के लिए सामग्री सूची देखें। पैरामीट्रिक समीकरण और स्टेंट डिजाइन के लिए initialized मूल्यों टा में प्रस्तुत कर रहे हैंble 1 और चित्रा -1 और 1E रैपिड प्रोटोटाइप के बाद सीधे और घुमावदार स्टेंट मॉडल के उदाहरण हैं।

पैरामीट्रिक समीकरणों को परिभाषित करने और (तालिका 1) एक कार्तीय (xyz) समन्वय प्रणाली में छोड़ दिया और सही सर्पिलों के मापदंडों को आरंभ करने के द्वारा सीधे स्टेंट ज्यामिति बनाएँ।
1. एक सीधे दत्त लाइन या जेड अक्ष, समीकरण का उपयोग कर के बारे में एक तलीय परिपत्र सरणी में 10 सम दूरी पर बाएं मोड़ सर्पिलों का एक सेट उत्पन्न करता है। 1, 2, 3 और 5, 1 टेबल में दिखाया जाता है की संख्या के initialized मूल्यों के साथ
  ( ), पिच, स्टेंट तार मोटाई ( ) और स्टेंट की नाममात्र व्यास ( ) (चित्रा 1 ए और 1 टेबल)।
2. दोहराएँ कदम 1.1.1 Eq का उपयोग कर। 1, 2, 4 और 5 के एक उत्पन्न करने के लिए10 equispaced छोड़ दिया सर्पिलों के परिपत्र पैटर्न (चित्रा 1 ए)।
3. उत्पन्न संयोजन या बाईं संयोजन और सही एक आम अक्ष (चित्रा 1 ए) के बारे में सर्पिलों मोड़ से सीधे स्टेंट ज्यामिति।
बेलनाकार (आर-β-एक्स) समन्वय प्रणाली में या एक घुमावदार दत्त लाइन (तालिका 1) के बारे में पैरामीट्रिक समीकरणों को परिभाषित करने और छोड़ दिया और सही सर्पिलों के मापदंडों को आरंभ करने के द्वारा घुमावदार स्टेंट ज्यामिति बनाएँ। दोहराएँ 1.1.1 कदम - 1.1.2 Eq का उपयोग कर पहले से initialized मानकों के साथ। 1, 2, 6 और 7।
1. संयोजन या बाईं संयोजन और सही सर्पिलों को आम अक्ष (आर) के बारे में घुमावदार मोड़ और एक कोण subtending एक घुमावदार स्टेंट ज्यामिति उत्पन्न मूल (चित्रा 1 बी) पर।
सीधे और घुमावदार स्टेंट सीएडी मॉडल से उच्च संकल्प स्टीरियो लिथोग्राफी (एसटीएल) फ़ाइलें बनाएँ।
1. चुनते हैं 'निर्यात> मॉडल फ़ाइल मेनू 'से' '। 'एसटीएल' विकल्प चुनें। 1. 0. सेट 'कोण पर नियंत्रण' करने के लिए 'तार ऊंचाई' सेट एसटीएल-फ़ाइल बनाने के लिए लागू करें 'ठीक है'। नोट: 'कोण पर नियंत्रण' का मान छोटे त्रिज्या के साथ सतह के साथ पच्चीकारी की राशि को नियंत्रित करता है और सेटिंग 0 और 1 के बीच हो सकता है।
एक रैपिड प्रोटोटाइप मशीन सामग्री और उपकरण तालिका में सूचीबद्ध सामग्री का उपयोग चित्रा 1C में दिखाया गया है पर स्टेंट मॉडल बनाना।
1. 3 डी मुद्रण सॉफ्टवेयर प्रारंभ (देखें सामग्री सूची)। 'सम्मिलित करें' पर क्लिक करें 3 डी प्रिंटर कंप्यूटर पर एसटीएल-फ़ाइल का पता लगाने और इच्छित फ़ाइल का चयन करने के लिए। स्क्रीन पर माउस खींचें एक आभासी मंच ( 'ट्रे') स्क्रीन पर पर एसटीएल फ़ाइल के 3 डी प्रतिपादन जगह है।
2. फ़ाइल मेनू टैब से: 'मिमी' ( 'मिमी' या 'इंच' विकल्प) के रूप में उपयुक्त इकाइयों का चयन करें। ( 'मैट' के रूप में तैयार उत्पाद की गुणवत्ता का चयन संचालकमाहौल: 'मैट' या 'चमक')। 'ट्रे सेटिंग्स> मान्यकरण' फ़ाइल मेनू से टैब का चयन करें।
3. 'मान्यकरण सफल रहा' अगले कदम के लिए जारी रखने के लिए संदेश के लिए देखो। यदि मान्यता 1.3 में असफल दोहराने कदम है - 1.4.2 जब तक सफल मान्यता हासिल की है।
4. चुनें 'ट्रे सेटिंग्स> बिल्ड' फ़ाइल मेनू से टैब निर्माण के लिए 3 डी प्रिंटर के लिए फाइल भेजने के लिए।
  नोट: 'तार ऊंचाई' के मूल्य मॉडल सतह की पच्चीकारी की डिग्री नियंत्रित करता है। यह प्रभावित करता है मॉडल की सटीकता और फ़ाइल आकार स्वचालित रूप से एक न्यूनतम मूल्य द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा। राग ऊंचाई के छोटे मूल्यों फ़ाइल आकार tradeoff के साथ वास्तविक हिस्सा ज्यामिति से कम विचलन की ओर जाता है। सत्यापन जाँच करें कि हिस्सा निर्माण चरण के दौरान सन्निहित है और किसी भी संरचनात्मक विसंगतियों के शून्य है बनाने के लिए आवश्यक है।

2. विज्ञान सम्बन्धी Viscosity- और अपवर्तक में तैयारडेक्स मिलान रक्त अनुरूप द्रव

नोट: निम्न प्रक्रिया रक्त अनुरूप समाधान के लगभग 600 मिलीलीटर निकलेगा। रासायनिक अभिकर्मकों और समाधान तैयार करने में इस्तेमाल किया प्रासंगिक गुणों के साथ सॉल्वैंट्स का एक सारांश सामग्री सूची में प्रस्तुत कर रहे हैं। प्रासंगिक सामग्री गुण, सुझाव प्रयोगशाला के उपकरण और बड़ा गणना के लिए दिशा निर्देश टेबल्स 2, 3 और 4, क्रमशः में प्रस्तुत कर रहे हैं।

सोडियम आयोडाइड (NaI) के एक संतृप्त समाधान तैयार है।
1. एक 2000 मिलीलीटर बीकर में विआयनीकृत एच ₂ ओ की 500 मिलीलीटर डालो। चुंबकीय दोषी पर बीकर रखें।
2. एक चुना वजन संतुलन पर NaI की ≈860 छ उपाय और बीकर में 100 ग्राम की वेतन वृद्धि को जोड़ने जबकि सरगर्मी और के लिए वर्तमान इसके अलावा पूरी तरह से अगले जोड़ने से पहले भंग करने के लिए इंतज़ार कर रहे। इसके अलावा एक पर तापमान रिकॉर्ड, विआयनीकृत एच के संतृप्ति की प्रक्रिया के बाद से ₂ हे NaI के साथ थोड़ा exot हैhermic। सर्द समाधान आवश्यक के रूप में आरटी पर इसे बनाए रखने के लिए (≈ 25 डिग्री सेल्सियस)।
3. , छोटे NaI वेतन वृद्धि (≈5-10 छ) 20 ग्राम को जोड़ें जब तक समाधान संतृप्त है। बड़े पैमाने पर और इसके अलावा एक के तापमान रिकॉर्ड। चुंबकीय उत्तेजक से संतृप्त NaI समाधान के साथ बीकर निकालें जब किया।
संतृप्त NaI समाधान के घनत्व को मापने ( )।
1. एक चुना पैमाने पर एक सिरिंज (या बड़ा पिपेट) के प्रयोग पर एक 50 मिलीलीटर बीकर 2.1 कदम से संतृप्त NaI समाधान के 10 मिलीलीटर जोड़ें, यकीन है कि कोई हवाई बुलबुले को देखते हैं बना रही है। रिकार्ड द्रव्यमान और मात्रा गयी।
2. Eq का उपयोग कर प्रत्येक इसके अलावा के घनत्व की गणना। 8 (3 टेबल देखें)। इस कदम के बारे में 4-5 बार दोहराएँ। घनत्व दर्ज की औसत। संतृप्त NaI समाधान 2.1 चरण में तैयार की बैच का हल लौटें।
रक्त नकल उतार समाधान की कुल मात्रा का अनुमान है। < राजभाषा>
संतृप्त NaI समाधान 2.1 चरण में तैयार की बड़े पैमाने पर मापने और इसकी मात्रा की गणना ( ) Eq का उपयोग कर। 9. अनुमान रक्त नकल उतार समाधान की कुल मात्रा ( ) और ग्लिसरॉल का आंशिक संस्करणों ( ) और विआयनीकृत पानी ( ) Eq निम्नलिखित जोड़ा जाएगा। 10, 11 और 12 (3 टेबल देखें)।

रक्त-अनुरूप समाधान तैयार है।

एक रक्त अनुरूप एक चुंबकीय दोषी पर homogenized मिश्रण के माध्यम से (मात्रा से) 79% संतृप्त NaI समाधान, 20% ग्लिसरॉल और 1% विआयनीकृत पानी के शामिल समाधान तैयार है।
चुंबकीय दोषी पर संतृप्त NaI समाधान के साथ बीकर रखें और छोटे वेतन वृद्धि में ग्लिसरॉल जोड़ने (88 / 51288eq38.jpg "/>), एक सिरिंज (या स्नातक की उपाधि या बड़ा पिपेट) का उपयोग ग्लिसरॉल की पूरी मात्रा तक ( ) 2.3 कदम में गणना जोड़ा जाता है। प्रत्येक के लिए चलना, मात्रा जोड़ा रिकॉर्ड और इंतजार जब तक समाधान दिख homogenized पहले ग्लिसरॉल के अगले वेतन वृद्धि को जोड़ने है।
संतृप्त NaI समाधान और ग्लिसरॉल की पूरी homogenization के बाद, जोड़ने एक सिरिंज का उपयोग (या स्नातक की उपाधि या बड़ा पिपेट)। चुंबकीय दोषी पर उद्दीपक, जब तक खून-अनुरूप समाधान दिख homogenized है जारी रखें।

मानक परिवेश के तापमान और दबाव (25 डिग्री सेल्सियस, 1 एटीएम) में रक्त अनुरूप तरल पदार्थ विशेषताएँ।

कीनेमेटीक्स चिपचिपापन (ν) एक मानक Ubbelohde viscometer या समकक्ष मापने के उपकरण का उपयोग कर उपाय।कीनेमेटीक्स चिपचिपापन एक स्नातक की उपाधि या बड़ा पिपेट का उपयोग ग्लिसरॉल के छोटे, मापा मात्रा जोड़कर समायोजित किया जा सकता है।
अपवर्तनांक (एन) एक refractometer का उपयोग को मापने। अपवर्तनांक एक रंग का उपयोग सोडियम thiosulfate निर्जल मिनट मात्रा जोड़कर समायोजित किया जा सकता है।
नोट: लेखकों, कीनेमेटीक्स चिपचिपापन रिपोर्ट ν = 3.55 सीएसटी (3.55 x 10 ^-6 एम ² सेकंड ^-1 ± 2.8%) और रक्त अनुरूप तरल पदार्थ के अपवर्तनांक, एन = 1.45 (3.4 ±%) ^{5, 6।}

3. माध्यमिक प्रवाह वेग फील्ड्स के मापन के लिए एक "प्रकार चतुर्थ" स्टेंट विफलता के डाउनस्ट्रीम के लिए प्रयोग की व्यवस्था

नोट: के रूप में आंकड़े 1F में दिखाया गया 180 डिग्री घुमावदार धमनी परीक्षण खंड दो एक्रिलिक साथ चिपके ब्लॉक, 180 डिग्री घुमावदार चैनल इनलेट और आउटलेट पाइप के लिए प्रत्येक ब्लॉक और प्रावधान पर machined के शामिल हैं, 3 ए और 5, 6 (2 टेबल देखें) के रूप में परीक्षण खंड में प्रयुक्त सामग्री का अपवर्तनांक की रिपोर्ट।

घुमावदार धमनी परीक्षण खंड आर्दश प्रकार चतुर्थ फ्रैक्चर परिदृश्य प्रतीक एक्रिलिक से बने में चरण 1 में गढ़े स्टेंट स्थापित करें, स्टेंट और खंडित भागों के रैखिक विस्थापन की एक पूरी अनुप्रस्थ फ्रैक्चर entailing (देखें आंकड़े 1F, 3 ए और 3 बी)।
1. घुमावदार धमनी परीक्षण खंड के ऊपर सीधे स्टेंट (आंकड़े 1F और 3 बी देखें) रखें। यह सुनिश्चित करें कि सीधे और घुमावदार स्टेंट के बीच अंतर '3 बार' ट्यूब (डी _{ट्यूब} = 12.7 मिमी) का व्यास है, 45 डिग्री घुमावदार स्टेंट वक्रता के अंदर एक अंत के साथ प्रवेश पर घुमावदार ट्यूब के लिए जगह ( चित्रा 2 बी)।
इकट्ठा वेंके रूप में एक ऑप्टिकल तालिका (चित्रा 3 ए) पर प्रायोगिक व्यवस्था (चित्रा 2) के योजनाबद्ध सिंहावलोकन में दिखाया गया इनलेट और 180 डिग्री घुमावदार धमनी परीक्षण खंड के आउटलेट के लिए सीधे एक्रिलिक पाइप जोड़ने के द्वारा ई प्रयोगात्मक सेटअप।

4. माध्यमिक प्रवाह वेग फील्ड्स का मोल

नोट: प्रोटोकॉल में निम्नलिखित विवरण कण छवि velocimetry (PIV) तकनीक का उपयोग माध्यमिक प्रवाह वेग के खेतों के अधिग्रहण से संबंधित है चित्रा 3 बी (योजनाबद्ध ड्राइंग) से पता चलता है कि वहाँ चार स्थानों (45 डिग्री, 90 डिग्री, 135 डिग्री और 180 डिग्री)। कोणीय notches के साथ लेजर चादर प्रक्षेपण और तलीय पार के अनुभागीय माध्यमिक प्रवाह वेग बनाने की सुविधा के लिए। प्रोटोकॉल कदम 90 डिग्री स्थान के लिए अधिग्रहीत की माप से संबंधित हैं। लेजर चादर 45 डिग्री स्थान पर रखा गया है, कैमरा 135 डिग्री स्थान पर रखा गया है माध्यमिक प्रवाह के लिए ऑप्टिकल पहुँच प्राप्त करने के लिए मुझे45 ° स्थान पर asurements।

नोट: नीचे प्रक्रिया सामान्यीकृत है और छवि के अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर और नियंत्रण यंत्र का इस्तेमाल किया सॉफ्टवेयर के लिए सामान्य पदों शामिल नहीं हो सकता है (देखें सामग्री सूची)। उपलब्ध अन्य छवि और डाटा अधिग्रहण संकुल भी प्रोटोकॉल में इस्तेमाल किया जा सकता है।

लेजर पर / बंद लेजर शक्ति के स्रोत पर स्थित स्विच का उपयोग चालू करें। कागज का एक छोटा सा टुकड़ा रोशन लेजर चादर कल्पना करने के लिए। लेजर स्रोत पर स्थित प्रकाशिकी ध्यान केंद्रित लेजर चादर बदल कर, लेजर शीट मोटाई (लगभग 2 मिमी) को समायोजित नेत्रहीन।
90 डिग्री माप क्षेत्र के साथ लेजर चादर इतनी जगह है कि चादर ऑप्टिकल तालिका को सीधा है। 0 डिग्री या 180 डिग्री स्थान के पास कैमरे की जगह लेजर चादर से प्रकाशित पार के अनुभागीय दृश्य ऑप्टिकल का उपयोग हासिल करने के लिए।
लेजर और कैमरा संरेखित छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग कर समायोजित करने के लिएकैमरा के मद्देनजर क्षेत्र पर्याप्त घुमावदार धमनी के परिपत्र पार अनुभाग की छवि पर कब्जा करने के लिए (चित्रा 3A देखें) और कण विरूपण को कम करने। देखने के क्षेत्र के सॉफ्टवेयर उत्पन्न छवि का निरीक्षण द्वारा 'परीक्षण और त्रुटि' द्वारा संरेखण प्रदर्शन करना। नियंत्रण लेजर शक्ति के स्रोत पर स्थित स्विच का उपयोग लेजर बंद कर और सुनिश्चित करें कि कैमरे के लेंस को हटा दिया कवर के साथ चालू है।
PIV डाटा अधिग्रहण कंप्यूटर पर छवि के अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर शुरू करने और 'विशेषज्ञ उपयोगकर्ता' के रूप में लॉग इन करें। फ़ाइल मेनू से एक नई परियोजना का निर्माण, एक 'परियोजना का नाम' निर्दिष्ट और 'परियोजना के प्रकार' के अंतर्गत 'PIV' विकल्प का चयन करें। एक नए PIV रिकॉर्डिंग सत्र प्रारंभ करने के लिए फ़ाइल मेनू से 'नई' का चयन करें। छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर पर 'सेटिंग' धारा के तहत 'युक्ति' का चयन करें।
स्क्रीन पर 'रिकॉर्डिंग' संवाद बॉक्स में जाएं,'कैमरा 1' चेक बॉक्स को सक्रिय करने और 'एकल फ्रेम (T1A)' विकल्प का चयन करें। चुनें लेजर 'रेडियो बटन' छवि के अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर सेटिंग्स में करने के लिए स्थापित किया जाना है। 'EXT' और 'हाई पावर' लेजर शक्ति के स्रोत पर स्थित स्विच दबाकर लेजर शक्ति के स्रोत पर बाहरी शक्ति मोड को सक्रिय करें।
कंप्यूटर स्क्रीन पर निरीक्षण करने के लिए PIV छवियों को प्राप्त करने शुरू करने के लिए छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर पर 'पकड़ो' का चयन करें। ऑप्टिकल मेज पर मामूली मैनुअल समायोजन के साथ कैमरा ले जाने और क्षेत्र का दृश्य को अधिकतम करने के लिए, धुंधलेपन और छवि विरूपण को कम करने के लिए कैमरे के स्थान अनुकूलन करने के लिए ध्यान समायोजित।
छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर सेटिंग्स पर 'रोक' रेडियो बटन PIV डेटा प्राप्त करने के लिए संघर्ष करने के लिए चयन करें और किसी भी आगे कैमरा समायोजन नहीं बनाते हैं। संरेखण प्रक्रिया इस स्तर पर पूरा हो गया है।
नोट: इस चरण में लेजर दालों की छवि से नियंत्रित कर रहे हैंअधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर और आगे सॉफ्टवेयर सेटिंग्स में स्पंदन आवृत्ति या 'एक्सपोजर' अलग से नियंत्रित किया जा सकता है। क्योंकि यह छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर द्वारा नियंत्रित किया जाता है लेजर स्वचालित रूप से बंद हो जाएगा। नहीं बंद छवि के अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर के रूप में मौजूदा परियोजना चरणों का पालन में PIV डेटा प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा।
नीचे दिए गए चरणों का पालन सुनिश्चित करने के लिए चरणबद्ध PIV डेटा पंप साधन नियंत्रण कंप्यूटर है कि दोहरी पल्स लेजर और कैमरे के साथ सिंक्रनाइज़ कर रहे हैं से लौकिक ट्रिगर दालों का उपयोग उत्पन्न कर रहे हैं द्वारा -2 सी 2 डी PIV प्रणाली का उपयोग माध्यमिक प्रवाह क्षेत्र की छवियों मोल।
नोट: प्रोग्राम पंप पंप साधन नियंत्रण कंप्यूटर से जुड़ा है और साधन नियंत्रण सॉफ्टवेयर प्रोग्राम के द्वारा नियंत्रित किया जाता है। चरणों का पालन छवि अधिग्रहण का उपयोग कर PIV कंप्यूटर पर सॉफ्टवेयर नियंत्रण मॉड्यूल की स्थापना शामिल है और प्रसंस्करण पोस्ट और साधन नियंत्रण कंप्यूटर हमें पंपसाधन नियंत्रण सॉफ्टवेयर हैैं।
1. प्रोग्राम पंप पर / बंद पंप पर स्थित स्विच का उपयोग चालू करें। पंप साधन नियंत्रण कंप्यूटर पर नियंत्रण यंत्र कार्यक्रम लॉन्च।
2. पाठ फ़ाइल के लिए एक संदर्भ ट्रिगर के साथ वोल्टेज-समय तरंग के मूल्यों है कि लोड (टी / टी = 0), कि शारीरिक (कैरोटिड धमनी) का प्रतिनिधित्व करता है पर प्रवाह की दर तरंग साधन नियंत्रण सॉफ्टवेयर एक शारीरिक Womersley नंबर बनाए रखने के लिए और, अधिकतम रेनॉल्ड्स और डीन संख्या (चित्रा 4 क)।
3. 1 (वोल्ट) के लिए 'आयाम' सेट, 1000 को 0 (वोल्ट) के लिए 'डीसी ऑफसेट', 'समय कदम की संख्या' और साधन नियंत्रण सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस स्क्रीन पर 4 (सेकंड) को 'समय अवधि'।
4. पुष्टि करें कि बाहरी powe4.5 कदम में लेजर शक्ति के स्रोत पर आर मोड, अभी भी सक्रिय है। प्रेस 'EXT' और 'उच्च शक्ति', लेजर शक्ति के स्रोत पर स्थित स्विच अगर जरूरी है।
5. छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर पर 'सेटिंग' धारा के तहत 'नई रिकॉर्डिंग' क्लिक करने के बाद 'युक्ति' का चयन करें। लेजर स्थापित करने के लिए विकल्प दोहरी नाड़ी में आग की छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर (PIV कंप्यूटर) पर 'रिकॉर्डिंग' संवाद बॉक्स पर नेविगेट 'कैमरा 1' को सक्रिय करने, चेक बॉक्स और चुनें 'डबल फ्रेम (T1A + T1B)' मोड।
6. चयन छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर पर 'रिकॉर्डिंग' संवाद बॉक्स पर 'समय' विकल्प 'उत्प्रेरक स्रोत' का चयन करें और 'बाहरी चक्रीय ट्रिगर' के लिए यह निर्धारित पंप साधन नियंत्रण मॉड्यूल से ट्रिगर संकेतों के साथ सिंक्रनाइज़ करने के लिए। 'Aquisit' का चयन एस के लिए छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर पर 'सेटिंग' धारा के तहततीखा PIV अधिग्रहण की स्थापना।
7. छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर पर 'रिकॉर्डिंग अनुक्रम' संवाद बॉक्स पर नेविगेट करें। के तहत 'रिकॉर्डिंग अनुक्रम' सॉफ्टवेयर इंटरफेस पर प्रदान की उचित टैब का उपयोग करके एक 'टेबल स्कैन' उपश्रेणी जोड़ें। आबाद तालिका 0 मिसे के साथ शुरू और 40 मिसे के अंतराल में 4,000 मिसे के साथ समाप्त 'संपादन तालिका स्कैन', 'संलग्न स्कैन' और इनपुट समय मान का उपयोग कर बनाई। इनपुट Δt-मूल्यों तालिका में हर बार प्रवेश के लिए इसी। प्रेस कीबोर्ड पर 'एंटर' के बाद हर मूल्य में प्रवेश किया।
8. छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर पर 'रिकॉर्डिंग अनुक्रम' संवाद बॉक्स पर नेविगेट करें। के तहत कदम 4.8.7 में बनाई गई 'टेबल स्कैन' 'छवि अधिग्रहण' उपश्रेणी जोड़ें। 200 के लिए 'छवियों की संख्या' सेट 'की रिकॉर्डिंग जबकि शो छवियों' चेक बॉक्स को सक्रिय करने और 'तुरंत शुरू करें' का चयन करें।
9. Sele'सेटिंग' धारा के तहत सीटी 'युक्ति' और पुष्टि करते हैं कि लेजर उचित शक्ति सेटिंग्स के साथ 'पर' को तैयार है। 'लेजर नियंत्रण' पर नेविगेट पुष्टि करने के लिए। PIV प्रणाली अब डेटा प्राप्त करने के लिए तैयार है।
10. प्रयोग एक ट्रिगर नाड़ी के साथ हर 4 सेकंड के साथ कदम 4.8.2-4.8.3 में उपलब्ध कराई गई जानकारी का उपयोग करने के लिए तरल पदार्थ की आपूर्ति करने के लिए पंप साधन नियंत्रण कंप्यूटर पर नियंत्रण यंत्र सॉफ्टवेयर इंटरफेस पर 'रन' रेडियो बटन का चयन करें।
11. की स्थापना के लिए हर बार कहने पर चरणबद्ध तलीय वेग क्षेत्रों की पूर्व निर्धारित संख्या तक पंप साधन नियंत्रण से ट्रिगर संकेत का उपयोग कर (200, पर्याप्त प्राप्त करने के लिए सांख्यिकीय अभिसरण ^{5, 6, 31, 32)} माप प्राप्त करने के लिए 'आरंभ रिकॉर्डिंग' का चयन तालिका स्कैन में (देखें कदम 4.8.7) 90 ° स्थान पर किया जाता है।
12. रिकॉर्डिंग एक बार लेजर शक्ति के स्रोत पर प्रेस 'बंद करो' किया जाता है। पंप और कैमरा बंद कर दें, और कैमरे के लेंस सह जगहदेखें। 'बंद करो' पंप साधन नियंत्रण कंप्यूटर पर नियंत्रण यंत्र सॉफ्टवेयर इंटरफेस पर रेडियो बटन का चयन करें।
13. नेत्रहीन, यदि आवश्यक हो, रिसाव के स्तर पण लीक तरल पदार्थ इकट्ठा करने के लिए प्रयोगात्मक स्थापना का निरीक्षण सुनिश्चित करें कि सभी उपकरणों से संचालित किया गया है या अतिरिक्त, इनमें से जो भी उचित है पर छोड़ा जा सकता है। छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर में रिकॉर्डिंग सत्र बंद करें।

5. पता लगाने सुसंगत माध्यमिक प्रवाह संरचनाएं

नोट: आयात के बाद प्रक्रिया और PIV प्रणाली ^{5, 6, 33} से 2- घटक वेक्टर क्षेत्रों का विश्लेषण करने के लिए छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर और कमांड लाइन कार्यों का एक सेट (MATLAB आधारित उपकरण बॉक्स, PIVMat 3.01) का प्रयोग करें।

एक मुखौटा है कि आंतरिक प्रवाह ज्यामिति यानी, परिपत्र, तलीय पार के अनुभागीय क्षेत्र शामिल बनाएँ।
1. कदम 4.4 में बनाई गई परियोजना का चयन करें, कि अब प्रत्येक पर हासिल PIV डेटा हैकदम 4.8.7 में निर्धारित समय के कहने। इसके अलावा, पूरे PIV डेटा पहनावा युक्त संवाद बॉक्स में किसी भी डेटा का चयन करें।
2. निर्देश का पालन करें "पूरक संहिता फाइल - एक मुखौटा निर्माण"।
का चयन परियोजना विंडो में फ़ाइल मेनू से 'बैच' आइकन द्वारा एक पोस्ट प्रसंस्करण दिनचर्या बनाएं, जबकि कुछ PIV डेटा सेट डिफ़ॉल्ट रूप से चुना जाता है। के रूप में निम्न चरण में उल्लेख किया है एक 'ऑपरेशन' की सूची के साथ एक संवाद बॉक्स दिखाई देगा कि उसी क्रम में आबादी की जानी चाहिए।
1. निर्देश का पालन करें "पूरक संहिता फाइल - एक पोस्ट प्रोसेसिंग दिनचर्या बनाने"।
कंप्यूट चरण औसत और आरएमएस माध्यमिक प्रवाह वेग, और vorticity खेतों।
1. समूह '' आँकड़े से और संवाद बॉक्स में 'पैरामीटर' पर क्लिक करें: आपरेशन 'वेक्टर क्षेत्र परिणाम वेक्टर सांख्यिकी' का चयन करें। सक्रिय करें 'औसत वी' और 'आरएमएस वी' चेक बॉक्स und'वैक्टर फील्ड्स' अनुभाग इंजी। 'निकालने अदिश क्षेत्र: रोटेशन और कतरनी' समूह से - संचालन 'Exy सड़ांध-जेड Eyx' का चयन तलीय पार अनुभाग में दो आयामी vorticity निर्धारित करने के लिए।
पूरे PIV डाटा प्रोसेसिंग पोस्ट प्रारंभ और वेग, आरएमएस वेग, vorticity और घूमता ताकत कदम 5.3 और 5.4 में बनाया आपरेशनों के साथ की चरण-औसतन मात्रा में उत्पन्न करते हैं।
1. , परियोजना विंडो के तहत किसी भी PIV डेटा पर 'राइट-क्लिक करें' का चयन 'Hyperloop> सब सेट', और चयन विकल्प के अंतर्गत 'सभी जोड़ें' 'उपलब्ध सेट:' अनुभाग सुनिश्चित करने के लिए कि पूरे PIV डेटा पहनावा चुना जाता है।
2. के तहत पुल डाउन मेनू से 'पैरामीटर' चुनें 'फिल्टर:' अनुभाग। के तहत चुनें 'बैच प्रोसेसिंग' विकल्प 'ऑपरेशन:' अनुभाग। 'Hyperloop' PIV डेटा के पोस्ट प्रोसेसिंग शुरू करने के लिए 'निष्पादित' पर क्लिक करें।
कंप्यूट घूमताशक्ति ) खेतों छवि अधिग्रहण और पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं का पता लगाने के लिए। 'निकालने अदिश क्षेत्र: रोटेशन और कतरनी' ऑपरेशन ग्रुप से 'ताकत घूमता' का चयन करें।
1. दोहराएँ कदम 5.4.1-5.4.2 पर अमल करने के लिए 'Hyperloop' पोस्ट प्रसंस्करण।
सुसंगत संरचनाओं का पता लगाने के द्वारा और सतत तरंगिका vorticity मैदान पर बदलना उपयोगकर्ता परिभाषित MATLAB कार्यों बनाने और PIVmat 3.01 आधारित MATLAB कार्यों का उपयोग करके (- उदाहरण के लिए कोड "MATLAB कोड पूरक संहिता फाइल" देखें)।
1. पैमाने कारक प्रारंभ कर रहा द्वारा निम्न समीकरण एक 2 डी रिकर तरंगिका का प्रतिनिधित्व करने से डेटा का एक 2 डी सरणी उत्पन्न Eq में। 13 एक मनमाना मूल्य के लिए ( "- MATLAB कोड पूरक संहिता फाइल" देखें)।
2. दो आयामी कनवल्शनफ़िल्टर्स या vorticity फूरियर गुणा 2 डी रिकर तरंगिका समारोह (Eq। 13) के साथ कदम 5.4 से डेटा, तरंगिका तब्दील vorticity क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए initialized पैमाने कारक पर । (देखें "पूरक संहिता फाइल - MATLAB कोड")।
3. शैनन एन्ट्रापी कंप्यूट तरंगिका तब्दील vorticity क्षेत्र की Eq द्वारा प्रतिनिधित्व किया। 14 (देखें "पूरक संहिता फाइल - MATLAB कोड")।
4. करने के लिए पैमाने कारक बदलें और 2 डी रिकर तरंगिका (Eq। 13) का प्रतिनिधित्व डेटा का एक नया 2 डी सरणी उत्पन्न (चित्रा 6 देखें)।
5. दोहराएँ 5.6.1 कदम - 5.6.4, पैमाने कारकों की एक बड़ी रेंज के लिए ( चित्रा 6 में प्रतिक्रिया पाश देखें।
6. शैनन एन्ट्रापी की एक साजिश बनाएं बनाम तरंगिका पैमाने कारक कदम 5.6.5 में (चित्रा 6 देखें)। एक इष्टतम तरंगिका पैमाने का पता लगाएँ , आमतौर पर शैनन एन्ट्रापी में एक स्थानीय न्यूनतम करने के लिए इसी । इष्टतम तरंगिका पैमाने पर कदम दोहराएँ 5.6.4 (एसईई शैनन एन्ट्रापी बनाम चित्रा 6 में तरंगिका पैमाने साजिश)।
7. तरंगिका तब्दील vorticity की एक समोच्च साजिश बनाने तरंगिका पैमाने कारक शैनन एन्ट्रापी का इष्टतम मूल्य के लिए इसी पर ।

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Representative Results

चित्रा 7A-डी में प्रस्तुत परिणाम (देखें आंकड़े 5, 6) चित्रा 3 ए में दिखाया गया -2 सी 2 डी PIV प्रणाली से अर्जित पोस्ट प्रोसेसिंग माध्यमिक प्रवाह वेग डेटा के बाद उत्पन्न किया गया। प्रवाह हालत आर्दश "प्रकार चतुर्थ" स्टेंट फ्रैक्चर के साथ घुमावदार धमनी परीक्षण खंड के लिए आपूर्ति कैरोटिड धमनी चित्रा 4 बी में दिखाया गया है तरंग था। हमारे पिछले अध्ययनों Womersley नंबर की एक निश्चित सीमा के भीतर गुणवाला प्रवाह waveforms की एक किस्म में गिरावट आना शर्तों को माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं की संवेदनशीलता का प्रदर्शन किया है समीकरण 55 ^{4 -। 6} तदनुसार, समय उदाहरणों समीकरण 56 चित्रा 7A-डी में प्रस्तुत परिणाम की, मन्या धमनी प्रवाह के सिस्टोलिक मंदी चरण w के अनुरूप करने के लिए चुने गए हैंaveform। अलग-अलग आकार-शक्ति-रूपात्मक विशेषताओं के सुसंगत माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं विभिन्न तलीय पार वर्गों में प्रस्तुत कर रहे हैं समीकरण 57 चित्रा 7A-डी में दिखाया गया है। बड़े पैमाने पर सुसंगत माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं कि घुमावदार धमनी परीक्षण खंड में उभरा विकृत Dean-, Lyne- और वॉल-प्रकार (डीएलडब्ल्यू) भेंवर के रूप में वर्गीकृत किया गया है। आमतौर पर, डीएलडब्ल्यू भेंवर सिस्टोलिक त्वरण चरण के दौरान विकसित। सिस्टोलिक मंदी चरण के दौरान, डीएलडब्ल्यू संरचनाओं जुटना, विषमता में एक असामान्य नुकसान और अनुभव, फेरने की स्थिति, आकार, ताकत और morphologies में बदल जाता है। निम्नलिखित चित्रा 7A-डी में प्रस्तुत परिणाम का वर्णन है:

पर समीकरण 58 स्थान (चित्रा 7A): सममित की एक जोड़ी, सुसंगत, विकृतडीन भेंवर (डी) में मनाया जाता है समीकरण 59 खेतों टी / टी = 0.23 और 0.27। ये डी टाइप भेंवर मंदी के दौरान बाहरी दीवार की ओर अनुवाद करने के लिए दिखाई देते हैं। क्यू क्षेत्रों वर्तमान तनाव और कतरनी बहुल पैटर्न टी / टी = 0.23, डी टाइप भेंवर के अलावा। टी / टी = 0.27, डी टाइप भेंवर और पास दीवार तनाव का वर्चस्व प्रवाह क्षेत्र की ताकत में कमी पर मंदी के संभावित प्रभाव के रूप में मनाया जाता है। डी-प्रकार के अलावा बहु पैमाने माध्यमिक प्रवाह morphologies तरंगिका तब्दील vorticity क्षेत्रों में पाया जाता है समीकरण 60 कई तनाव बहुल फेरने का पैटर्न की उपस्थिति का संकेत है।

पर समीकरण 61 स्थान (चित्रा 7B): में डी-भेंवर की एक जोड़ी से एक संक्रमण समीकरण 62 खेत। ताकत घूमता का परिमाण द्वारा सबूत के रूप में, एल और डब्ल्यू प्रकार भेंवर डी टाइप भेंवर की तुलना में अधिक प्रचलन है। प्रवाह perturbations कि कम से खंडित स्टेंट से निर्गत समीकरण 62 स्थान की संभावना डीएलडब्ल्यू भेंवर के गठन के लिए योगदान दिया है। मंदी का असर एल में शक्ति में कमी और डब्ल्यू प्रकार भेंवर के रूप में मनाया जाता है। वहाँ के बीच बड़े पैमाने पर सुसंगत डीएलडब्ल्यू संरचनाओं की स्थिति में अच्छा समझौता है समीकरण 63 तथा समीकरण 59 खेत। अतिरिक्त छोटे पैमाने माध्यमिक प्रवाह morphologies में पता चला रहे हैं "समीकरण

पर समीकरण 64 स्थान (चित्रा 7C): समीकरण 59 टी में क्षेत्र / टी = 0.23 एल प्रकार भेंवर के नुकसान और लम्बी डी और डब्ल्यू प्रकार भेंवर की उपस्थिति इंगित करता है। टी / टी = 0.27 पर वहाँ दोनों डी और डब्ल्यू प्रकार भेंवर में ताकत घूमता का नुकसान होता है। मंदी के प्रभाव में मनाया फेरने संरचनाओं की विषमता ने संकेत दिया है समीकरण 63 खेत। लम्बी डी टाइप की उपस्थिति के साथ-साथ भेंवर छोटे पैमाने डब्ल्यू प्रकार भेंवर की एक भीड़ मनाया जाता है। क्यू के खेतों के पास दीवार कतरनी बहुल क्षेत्रों टी की उपस्थिति का संकेत टोपी स्टेंट फ्रैक्चर प्रेरित प्रवाह perturbations से बढ़ाकर अस्थिरता के सूचक हैं।

पर समीकरण 65 स्थान (चित्रा 7 दिन): समीकरण 59 टी / टी पर क्षेत्र = कमजोर, डीएलडब्ल्यू संरचनाओं के 0.23 शामिल हैं। प्रवाह मंदी के प्रभाव के कारण इन डीएलडब्ल्यू संरचनाओं टी / टी = 0.27 पर आगे गिरेगा जाते हैं। पास दीवार बाल काटना प्रवाह में कम समय की दोनों मामलों में क्यू खेतों में मनाया जाता है। टी / टी = 0.23, समीकरण 63 क्षेत्र से पता चलता है कि डी-भेंवर इसी के साथ समझौते में बहु पैमाने डब्ल्यू प्रकार भेंवर और आसपास तनाव बहुल संरचनाओं के साथ-साथ भीतरी दीवार के करीब स्थित हैं समीकरण 59 खेत।51288eq63.jpg "/> क्षेत्र स्पष्ट रूप से समय जबकि दोनों मामलों में डीरेका संरचनाओं का जुटना और विषमता में एक नुकसान से पता चलता है समीकरण 66 क्षेत्रों है कि घटना पर कब्जा नहीं है।

प्रोटोकॉल के सफल क्रियान्वयन के बाद ब्रॉड अनुमान समीकरण 67 बड़े पैमाने पर माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं और उनके बदलते प्रवाह morphologies का पता चला। समीकरण 68 उच्च तनाव-दर है कि सामान्य रूप से पास दीवार क्षेत्रों में सामना कर रहे हैं का पता लगाया क्षेत्रों में। सतत तरंगिका रूपांतरण एल्गोरिथ्म का पता चला बड़े पैमाने पर unthresholded साथ अच्छे समझौते में माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं समीकरण 67 । 2 डी रिकर तरंगिका गिरी इसके अतिरिक्त कई कम परिसंचरण, बहु पैमाने माध्यमिक प्रवाह morpholo का संकल्प gies उस के साथ नहीं चल पाता थे समीकरण 69 और unthresholded समीकरण 70 । इन तीन मैट्रिक्स की एक संयोजन समग्र माध्यमिक प्रवाह फेरने और तनाव बहुल संरचनाओं की पहचान की।

आकृति 1
चित्रा 1. डिजाइन, निर्माण और सीधे और घुमावदार स्टेंट की स्थापना। (ए) को छोड़ दिया और सही रही सर्पिलों के संयोजन का उपयोग सीधे स्टेंट विन्यास के सीएडी मॉडल। (बी) घुमावदार स्टेंट विन्यास के सीएडी मॉडल। (सी) 3 डी प्रिंटर स्टेंट के निर्माण के लिए इस्तेमाल किया। (डी) और (ई) सीधे और घुमावदार स्टेंट 3 डी मुद्रण के बाद। (एफ) स्टेंट 180 डिग्री घुमावदार धमनी परीक्षण खंड में स्थापित किया।: //www.jove.com/files/ftp_upload/51288/51288fig1large.jpg "लक्ष्य =" _blank "> कृपया यहाँ यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए क्लिक करें।

चित्र 2
। चित्रा 2. कण छवि velocimetry (PIV) प्रणाली के योजनाबद्ध ड्राइंग निम्नलिखित प्रणाली घटकों संकेत कर रहे हैं: एक लेजर चादर और 2. सीसीडी कैमरा है कि PIV-डाटा अधिग्रहण द्वारा नियंत्रित किया जाता है का उत्पादन करने के लिए 1. प्रकाशिकी के साथ एन डी YAG लेजर कि पंप और तुल्यकालन के लिए वोल्टेज-समय तरंग प्रदान करता कंप्यूटर, 3. पम्प साधन नियंत्रण कंप्यूटर PIV-डाटा अधिग्रहण कंप्यूटर को चलाता है, 4. प्रोग्राम गियर पंप है कि शारीरिक प्रवाह दरों का उत्पादन, 5. एक पाश बंद कर दिया, प्रयोगात्मक परीक्षा अनुभाग होने इनलेट और आउटलेट पाइप, 180 डिग्री घुमावदार धमनी परीक्षण खंड और रक्त अनुरूप तरल पदार्थ के लिए एक जलाशय। इनसेट: विभिन्न तलीय पार वर्गों जहां PIV माप हो सकता हैबनाया है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा 3. स्टेंट स्थापना के स्थान के साथ PIV-प्रणाली की प्रायोगिक व्यवस्था। (ए) विभिन्न प्रणाली घटकों के साथ ऑप्टिकल मेज पर PIV प्रणाली की व्यवस्था। (बी) के महत्वपूर्ण आयामों के साथ 180 डिग्री घुमावदार धमनी परीक्षण खंड के योजनाबद्ध ड्राइंग, सीधे और घुमावदार स्टेंट कि 'प्रकार चतुर्थ' स्टेंट फ्रैक्चर और खंडित स्टेंट भागों (डी _{स्पेस)} के बीच अंतर रखने का अवतार लेना का स्थान। कृपया यहाँ क्लिक करें यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए।

चित्रा 4. शारीरिक तरंग प्रोग्राम पंप समय टी में इस तरह के सिस्टोलिक चोटी के रूप में विशेषताओं सुविधाओं रखने / टी = 0.19 द्वारा उत्पादित। (ए) के प्रवाह की दर (एमएल / सेकंड) 20 तरंग चक्र पर 180 डिग्री घुमावदार धमनी परीक्षण खंड के अपस्ट्रीम मापा । (बी), 20 तरंग चक्र पर मापा समय के विभिन्न उदाहरणों पर मानक विचलन के साथ दर तरंग प्रवाह। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 5. PIV माप और 180 डिग्री घुमावदार धमनी परीक्षण खंड में माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं का पता लगाने के अनुक्रम। (ए >) पंप साधन नियंत्रण कंप्यूटर द्वारा उत्पादित ट्रिगर के तुल्यकालन के माध्यम से PIV तकनीक का उपयोग माध्यमिक प्रवाह वेग क्षेत्र डेटा की पीढ़ी। (बी) के बाद के प्रसंस्करण अनुक्रम क्यू और λ _सीआई के लिए pixelated छवियों (या matrices) के इलाज से माध्यमिक प्रवाह क्षेत्र डेटा का उपयोग कर -। मानदंड, और तरंगिका तब्दील vorticity (Ω ') का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें यह आंकड़ा।

चित्रा 6
एक मनमाना पैमाने (ℓ), 2 डी vorticity क्षेत्र, तरंगिका पैमाने (ℓ) के साथ शैनन एन्ट्रापी बदलाव का एक उदाहरण में 2 डी-रिकर तरंगिका: चित्रा 6 सतत तरंगिका के एल्गोरिथम प्रतिनिधित्व धमनी माध्यमिक प्रवाह संरचना का पता लगाने के लिए दृष्टिकोण को बदलने Insets।। com / फ़ाइलें / ftp_upload / 51288 / 51288fig6large.jpg "लक्ष्य =" _blank "> यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 7
। चित्रा 45 डिग्री पर 180 डिग्री घुमावदार धमनी परीक्षण खंड में 7. माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं, 90 डिग्री, 135 डिग्री और 180 डिग्री तलीय स्थानों और समय उदाहरणों, टी / टी = 0.23, 0.27, सिस्टोलिक दौरान मंदी Insets: योजनाबद्ध ड्राइंग का चित्रण माप स्थानों, क्यू और λ _सीआई की तुलना - मानदंड, और तरंगिका तब्दील vorticity (Ω ') सिस्टोलिक मंदी के दौरान प्रत्येक तलीय स्थानों और उदाहरणों पर डेटा फ़ील्ड्स, क्यू और λ _सीआई के द्वारा अधिग्रहीत के मूल्यों की सीमा का संकेत colorbars - मानदंड, और तरंगिका तब्दील vorticity (Ω ') डेटा और उनकी व्याख्या। पीजी "लक्ष्य =" _blank "> यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

पैरामीटर	समीकरण नहीं।	initialized मूल्य	स्टेंट मॉडल श्रेणी	विवरण
θ = 360 एन टी _{बदल जाता है}	1	n _{बदल जाता है} = 4	सीधे; वक्र	हेलिक्स में बदल जाता है की संख्या (एन _{बदल जाता है)}
	2	पिच = बारी प्रति 22.225 मिमी	सीधे; वक्र	हेलिक्स की पिच (पिच)
सक्षम 1 2 समीकरण "src =" / files / ftp_upload / 51288 / 51288tbl2.jpg "/>	3	डी = 11.84 मिमी	सीधे	स्टेंट की नाममात्र व्यास (डी)
	4	डी = 11.84 मिमी	सीधे	स्टेंट की नाममात्र व्यास (डी)
	5	पिच = बारी प्रति 22.225 मिमी	सीधे	हेलिक्स की पिच (पिच) सीधे स्टेंट मॉडल की लंबाई (जेड)
	6	l7.jpg "/>	वक्र	180 डिग्री घुमावदार धमनी मॉडल की त्रिज्या आर _चाप
β = 180 टी	7	β = 45	वक्र	कोण वक्रता के केंद्र में घुमावदार स्टेंट से subtended
डी _तार	-	डी _तार = 0.85 मिमी	सीधे; वक्र	स्टेंट अकड़ का व्यास
एल _सीधे = Z	-	एल _सीधे = 88.9 मिमी	सीधे	सीधे स्टेंट मॉडल की लंबाई

तालिका 1. छोड़ दिया और सही सर्पिलों और, initialized पैरामीटर मान के पैरामीट्रिक समीकरणों।

lways "> रासायनिक विलायकों और अभिकर्मकों रासायनिक सूत्र 20 डिग्री सेल्सियस पर घनत्व
(ग्राम / सेमी ³⁾
अपवर्तनांक कीनेमेटीक्स चिपचिपापन
(एम ² / सेक) x 10 ^-6
प्रपत्र CAS संख्या सोडियम आयोडाइड NaI 3.67 1.7745 - क्रिस्टलीय 7681-82-5 ग्लिसरॉल सी ₃ एच ₈ ओ ₃ 1.262 1.4746 ≈1115 ^एक तरल 56-81-5 विआयनीकृत पानी एच ₂ ओ 1 1.333 1.002 तरल - सोडियमthiosulfate निर्जल ना ₂ ओ ₃ एस ₂ 1.01 - - पाउडर 7772-98-7 ^एक माप Segur और Oberstar ¹⁶ द्वारा रिपोर्ट

तालिका 2 रासायनिक विलायकों और अभिकर्मकों रक्त अनुरूप समाधान बनाने में इस्तेमाल का विवरण।

पैरामीटर	समीकरण नहीं।	विवरण	सुझाए गए प्रयोगशाला के उपकरण
	8	संतृप्त सोडियम आयोडाइड समाधान (NaI) का घनत्व इतना की बड़े पैमाने पर मापने के द्वारा गणना की जाती हैlution और मात्रा एक 50 मिलीलीटर बीकर को कम मात्रा में जोड़ा जाता है।	1. बीकर (50 एमएल) 2. पैमाने पर तौलना 3. स्नातक की उपाधि या बड़ा पिपेट
	9	तैयार संतृप्त सोडियम आयोडाइड समाधान के पूरे बैच की मात्रा	1. संतृप्त NaI समाधान के साथ बीकर (2,000 एमएल) 2. पैमाने पर तौलना
	10	रक्त अनुरूप समाधान की कुल मात्रा बड़ा समाधान तैयारी के बाद उम्मीद	1. संतृप्त NaI समाधान (2,000 एमएल) के साथ बीकर ग्लिसरॉल और डि पानी के साथ मिश्रण करने के लिए। 2. पैमाने पर तौलना
	1 1	ग्लिसरॉल की कुल मात्रा संतृप्त सोडियम आयोडाइड समाधान के लिए जोड़ा जा करने के लिए	1. संतृप्त NaI समाधान के साथ बीकर (2,000 एमएल) 2. पैमाने पर तौलना 3. बीकर (100 मिलीलीटर) संतृप्त NaI समाधान के लिए ग्लिसरॉल हस्तांतरण करने के लिए
	12	डि पानी की कुल मात्रा संतृप्त NAI और ग्लिसरॉल के समाधान के लिए जोड़ा जा करने के लिए	1. स्नातक की उपाधि या बड़ा पिपेट संतृप्त NAI और ग्लिसरॉल के समाधान के लिए डि पानी हस्तांतरण करने के लिए

तालिका 3. रक्त अनुरूप समाधान के लिए प्रतिशत के द्वारा मात्रा गणना की तालिका: 79% नई, 20% ग्लिसरॉल और 1% डि पानी।

PIV प्रणाली विनिर्देश	ज्यामिति या विशेषता मूल्य	विवरण
प्रवाह ज्यामिति	प्रकाश शीट को परिपत्र पार अनुभाग समानांतर	घुमावदार धमनी परीक्षा अनुभाग
अधिकतम में विमान वेग	0.16 मीटर सेकंड ^-1	माध्यमिक प्रवाह वेग पैमाने
छवि का आकार	एक्स 1,376 पिक्सल Y 1,040 पिक्सल	PIV कैमरा सीसीडी सरणी आकार
लेजर दालों के बीच समय अंतराल (Δt)	600 - 3200 μsec	PIV छवि अधिग्रहण सॉफ्टवेयर में इनपुट (डेविस 7.2)
वैक्टर की अंतिम संख्या	एक्स 86, वाई 65	PIV डेटा पोस्ट प्रोसेसिंग से आउटपुट (डेविस 7.2)

तालिका 4. दो घटकों के विनिर्देशोंईएनटी, दो-आयामी (-2 सी 2 डी) PIV प्रणाली।

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Discussion

इस पत्र में प्रस्तुत प्रोटोकॉल उच्च निष्ठा प्रयोगात्मक कण छवि velocimetry तकनीक (PIV) और सुसंगत संरचना का पता लगाने के तरीकों, अर्थात।, सतत तरंगिका रूपांतरण का उपयोग कर डेटा के अधिग्रहण का वर्णन है, 1 समीकरण , भंवर और कतरनी बहुल प्रवाह की पहचान के लिए उपयुक्त है। आर्दश "प्रकार चतुर्थ" फ्रैक्चर की उपस्थिति में शारीरिक अंत: प्रवाह से प्रयोगात्मक डेटा के विश्लेषण से पता चलता है कि इस तरह के प्रवाह संरचना विषमता और स्थानिक-सामयिक वितरण में भिन्नता है कि साधारण द्रव गतिशील सिद्धांतों से भविष्यवाणी नहीं की जा सकती है के रूप में जटिल hydrodynamic प्रभाव के साथ माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं।

इस प्रोटोकॉल अर्थात के निष्पादन में चार महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं। (I) डिजाइन और प्रयोगशाला पैमाने पर स्टेंट मॉडल का निर्माण, (ii) रक्त अनुरूप काम कर द्रव की तैयारी रक्त और refrac की कीनेमेटीक्स चिपचिपापन के साथ मिलानघुमावदार धमनी मॉडल की सक्रिय सूचकांक (iii) गैर-आक्रामक प्रयोगात्मक व्यवस्था (-2 सी 2 डी PIV) और (iv) धमनियों से रक्त प्रवाह पैटर्न की पहचान करने के लिए उन्नत सुसंगत संरचना का पता लगाने के तरीकों।

Womersley नंबर एक आयामरहित पैरामीटर है कि चिपचिपा प्रभाव ^{से 7} गुणवाला प्रवाह आवृत्ति संबंधित है। रेनॉल्ड्स संख्या चिपचिपा प्रवाह बलों के लिए जड़त्वीय बलों से संबंधित है। डीन ^{संख्या,} गड़बडिय़ों बलों है कि घुमावदार पाइप के माध्यम से प्रवाह में पैदा जड़त्वीय करने और चिपचिपा बलों ¹ संबंधित है ^2। विवरण Womersley और रेनॉल्ड्स संख्या के साथ शारीरिक तरंग की स्केलिंग से ^{संबंधित, 6 5} में प्रस्तुत कर रहे हैं। प्रवाह इस अध्ययन में इस्तेमाल तरंग था Holdworth एट अल। ¹⁵ से 17-20 स्वस्थ रोगियों की (औसत) ठेठ कैरोटिड धमनी प्रवाह की दर माप से खंगाला। पाइप घुमावदार धमनी परीक्षण खंड के लिए अग्रणी काफी लंबे समय के प्रवाह को अनुमति देने के लिए पूरी तरह से है कि गुणवाला प्रवाह कब्जा ऐसे विकसित किया जाना हैघुमावदार धमनी परीक्षा अनुभाग के प्रवेश पर माहौल में चरण पंप (आंकड़े 3 ए, 3 बी और 4 ए) के साथ कर रहे हैं। आपूर्ति की शारीरिक तरंग के repeatability प्रवाह दर और मॉडल धमनी एक -2 सी 2 डी PIV प्रणाली का उपयोग करने के लिए थोक वेग नदी के ऊपर का अक्षीय PIV माप बनाकर यह सुनिश्चित किया गया था (छवि देखते हैं। 4 बी)।

ऊपर उल्लिखित नैदानिक जटिलताओं की ओर धमनी hemodynamics से hydrodynamic उत्तेजनाओं अच्छी तरह से जाना जाता है। शारीरिक स्टेंट और स्टेंट-भंग प्रवाह को शामिल vivo में के लिए और इन विट्रो माप में जटिलताओं मुद्रा। इस के साथ साथ प्रस्तुत प्रोटोकॉल गैर आदर्श और अधिक यथार्थवादी प्रवाह परिदृश्यों के तहत धमनी माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए पाइप में अनुपालन शामिल करने के लिए संशोधित किया जा सकता है। इस तरह के प्रयोगों माप और डेटा के बाद के प्रसंस्करण में अतिरिक्त चुनौतियां खड़ी होगी। stereo- या tomographic-PIV तकनीकों का उपयोग करते हैं, मानचित्रण तीन आयामी Veloci में सक्षमTy क्षेत्रों में काफी माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं की गतिशीलता के बारे में हमारी समझ में सुधार कर सकते हैं।

पास दीवार (मॉडल-धमनी लुमेन) क्षेत्रों और स्टेंट प्रत्यारोपित क्षेत्रों के भीतर रक्त का प्रवाह करने के लिए ऑप्टिकल उपयोग की कमी में कमी संकल्प में प्रयोगात्मक व्यवस्था झूठ की सीमाओं। इन सीमाओं हालांकि, प्रस्तुत प्रोटोकॉल के सुरुचिपूर्ण एक्सटेंशन मुद्रा। स्टेंट की 3 डी मुद्रण के लिए ऑप्टिकली स्पष्ट सामग्री का उपयोग करते हैं, यथार्थवादी और रोगी विशेष धमनी geometries स्टेंट-प्रत्यारोपण और खंडित-स्टेंट की hemodynamics लिए अभूतपूर्व का उपयोग की अनुमति होगी।

इस के साथ साथ प्रस्तुत प्रोटोकॉल की एक विस्तारित परिणाम सुसंगत संरचना का पता लगाने के लिए "सर्वश्रेष्ठ" तरंगिका पैमाने के चयन से संबंधित है। कदम 5.6.3 - 5.6.7 सुसंगत संरचना का पता लगाने में "सर्वश्रेष्ठ" तरंगिका पैमाने (या आधार समारोह) की समस्या के लिए एक सुझाव दिया समाधान कर रहे हैं। लेखकों में पाया गया कि निम्नलिखित कदम 5.6.3 - 5.6.7 संकल्पD सब बड़े पैमाने पर सुसंगत संरचना और इसके अलावा, छोटे पैमाने सुसंगत संरचना है कि अब तक घुमावदार धमनी मॉडल प्रयोगों में नहीं चल पाता थे पता चला। लेखकों रेफरी सुझाव देते हैं। 34, 35, जिसमें शैनन एन्ट्रापी एक असतत तरंगिका पैकेट में "सर्वश्रेष्ठ" आधार एक अशांत प्रवाह प्रयोग में सुसंगत संरचनाओं का पता लगाने की ओर बदलना (DWPT) एल्गोरिथ्म का मूल्यांकन करने के लिए प्रयोग किया जाता है। एक सतत तरंगिका से संबंधित दृष्टिकोण पर आगे की जानकारी कलन विधि को बदलने के लिए, लेखकों रेफरी सुझाव देते हैं। 5, 6, 35 और संदर्भ उसमें आह्वान किया।

स्टेंट प्रत्यारोपण और सहवर्ती प्रवाह perturbations में भंग की घटनाओं जटिल, बहु पैमाने morphologies और अलग-अलग आकार-शक्ति विशेषताओं के साथ माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं में परिणाम। इस तरह सुसंगत संरचना का पता लगाने के लिए विशेष रूप से के साथ संयोजन में कण छवि velocimetry (PIV) के रूप में के तरीके के महत्व, तरंगिका रूपांतरण बहु पैमाने, बहु-शक्ति के समाधान के लिए अनुमति देता है secondarस्टेंट और स्टेंट फ्रैक्चर प्रेरित प्रवाह परिदृश्यों के तहत Y प्रवाह संरचनाओं। ¹⁴ माध्यमिक प्रवाह के कारण ^- इस के साथ साथ प्रस्तुत प्रोटोकॉल ऐसे में स्टेंट restenosis (आईएसआर), स्टेंट घनास्त्रता और धमनीविस्फार गठन ^{8, 11} के रूप में चिकित्सा जटिलताओं की जांच के लिए मार्ग प्रशस्त। इसके अलावा, माध्यमिक प्रवाह फेरने का मुख्य क्षेत्रों में सामना करना पड़ा पैटर्न ऐसे प्लेटलेट्स के रूप में रक्त जनित कणों की गति और समय जोखिम को प्रभावित करने के लिए, उन्हें घनास्त्रता की ओर सक्रियण के लिए संवेदनशील हैं जाएगा। तनाव बहुल पास दीवार (लुमेन) माध्यमिक प्रवाह संरचनाओं अंततः दीवार कतरनी तनाव है कि निकट मेदार्बुदजनन से संबंधित है, विशेष रूप से धमनी curvatures में प्रभावित करती है।

^{। 3, 7} प्रयोगों और उच्च आदेश विश्लेषणात्मक तरीकों का एक संयोजन में नए अंतर्दृष्टि को बढ़ावा देंगे ^- विश्लेषणात्मक प्रक्रियाओं माध्यमिक प्रवाह (फेरने) संरचनाओं जटिल हैं, की आवश्यकता होती है toroidal निर्देशांक में Navier स्टोक्स समीकरण और asymptotic सिद्धांतों ¹ भविष्यवाणी करने के लिएकई हृदय रोगों और स्टेंट implantations और स्टेंट फ्रैक्चर के साथ जुड़े नैदानिक जटिलता होने का खतरा घुमावदार धमनियों की hemodynamics।

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Disclosures

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की।

Acknowledgments

लेखकों NSF अनुदान CBET-0909678 और Biomimetics और Bioinspired इंजीनियरिंग के लिए गीगावॉट केंद्र (COBRE) से धन से समर्थन स्वीकार करते हैं। हम छात्रों में सहायता के लिए प्रयोगशाला और श्री मैथ्यु Barraja में मदद के लिए श्री क्रिस्टोफर Popma, सुश्री Leanne पेन्ना, सुश्री शैनन Callahan, श्री Shadman हुसैन, श्री मोहम्मद आर Najjari, और सुश्री जेसिका Hinke धन्यवाद, सीएडी चित्र।

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acrylic tubes and sheet	McMaster-Carr Supply Company		Inlet and outlet pipes and material of the curved artery test section
Object24 Desktop 3D printer	Stratasys		Desktop rapid prototyping machine. http://www.stratasys.com
VeroWhitePlus Opaque material	Stratasys		Building material for Object24 Desktop 3D printer
Fullcure 705	Stratasys		Non-toxic gel-like photopolymer Support material for Object24 Desktop 3D printer
Ubbelohde viscometer	Cole Parmer	YO-98934-12	Toward measurement of kinematic viscosity of the blood-analog fluid
VELP scientifica - ESP stirrer	VELP Scientifica	F206A0179	Magnetic stirrer
Ohaus Scout Pro SP 601	The Lab Depot	SP4001	Weigh scale
Refractometer	Atago	PAL-RI	Toward measurement of refractive index of blood-analog fluid
Beakers, pipettes, syringes and spatula	Sigma-Aldrich	CLS710110, CLS10031L, CLS71015, CLS71011 Z193216	Toward handling materials required for blood-analog solution preparation
Sodium Iodide	Sigma-Aldrich	383112-2.5KG	Crystalline
Glycerol	Sigma-Aldrich	G5516-1L	Liquid
Deionized Water	-	-	Liquid
Sodium thiosulfate anhydrous	Sigma-Aldrich	72049-250G	Powder
PIV Recording medium	LaVision	Imager Intense 10Hz	PIV Image acquisition CCD camera
PIV Illumination source	New Wave Research	Solo III-15	PIV Laser source, Nd:YAG laser, 532 nm, dual pulse 70 mJ/pulse
PIV Imaging software	LaVision	DaVis 7.2	PIV data acquisition and instrument control
PIV Seeding material	Thermo-scientific	Flouro-Max	Red fluorescent polymer microspheres (≈ 7 µm); Dry dyed polystyrene (DVB) fluorescent microspheres emit bright and distinct colors when illuminated by the light of shorter wavelengths than the emission wavelength.

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References

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