Show simple item record

Computer Modeling for Diagnosis of Abdominal Aorta Aneurysm Using Patient’s Computed Tomography Images and Computational Fluid Dynamics

dc.contributor.authorสุรพงษ์ ชาติพันธุ์th_TH
dc.contributor.authorSurapong Chatpunth_TH
dc.contributor.authorชยุต นันทดุสิตth_TH
dc.contributor.authorChayut Nuntadusitth_TH
dc.contributor.authorสรชา รุกขพันธ์th_TH
dc.contributor.authorSorracha Rookkapanth_TH
dc.contributor.authorณัฐพร แก้วชูทองth_TH
dc.contributor.authorNatthaporn Kaewchoothongth_TH
dc.date.accessioned2023-01-24T07:18:12Z
dc.date.available2023-01-24T07:18:12Z
dc.date.issued2565-12
dc.identifier.otherhs2932
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11228/5813
dc.description.abstractโรคระบบหลอดเลือดและหัวใจจัดเป็นกลุ่มโรคไม่ติดต่อ (non-communicable diseases) ที่เป็นอันตรายและมีแนวโน้มที่เพิ่มสูงขึ้นในปัจจุบัน ซึ่งโรคกลุ่มนี้เป็นโรคที่เกี่ยวกับพฤติกรรมการดำเนินชีวิต มักจะค่อยๆ สะสมอาการ ค่อยๆ เกิด และมีความรุนแรงมากขึ้นหากไม่ได้รับการรักษาที่ถูกต้องและทันเวลา โรคหลอดเลือดแดงใหญ่บริเวณหน้าท้องโป่งพองเป็นโรคที่อันตรายและทำให้ผู้ป่วยเสียชีวิตได้อย่างกะทันหันหากมีการแตก โครงการวิจัยนี้จึงนำแบบจำลองคอมพิวเตอร์ด้านพลศาสตร์ของไหลที่ใช้ในงานด้านวิศวกรรมมาประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ โดยได้นำภาพถ่ายเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ของผู้ป่วยหลอดเลือดแดงใหญ่บริเวณหน้าท้องโป่งพองมาสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ เพื่อทำการคำนวณทางวิศวกรรมเกี่ยวกับพลศาสตร์ของไหล (computational fluid dynamic: CFD) โดยโครงการวิจัยได้มีภาพถ่ายเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ของผู้ป่วย จำนวน 12 ราย ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 3 เซนติเมตรขึ้นไป และมีการกำหนดคุณสมบัติของเลือดและเงื่อนไขการคำนวณที่ใช้ในแบบจำลอง ผลการศึกษาของงานวิจัยนี้พบว่า ส่วนที่โป่งพองของหลอดเลือดมีการไหลหมุนวนและปั่นป่วนมากเมื่อหัวใจเริ่มการคลายตัว (diastole) และเมื่อขนาดของการโป่งพองเพิ่มขึ้นจะมีการไหลที่ปั่นป่วนเพิ่มขึ้น ซึ่งจะพบการไหลดังกล่าวในขณะที่หัวใจบีบตัวสูงสุด (peak systole) ด้วย สำหรับค่าความเค้นเฉือนบริเวณผนังหลอดเลือดจะมีค่าสูง ณ เวลาที่หัวใจบีบตัวสูงสุดและในช่วงหัวใจคลายตัว ความเค้นเฉือนบริเวณผนังหลอดเลือดจะมีค่าสูงที่ส่วนโป่งพองของหลอดเลือดมากกว่าส่วนอื่นของหลอดเลือด นอกจากนี้เมื่อพิจารณาค่าดัชนีความเค้นเฉือนแบบแกว่ง (oscillating shear index: OSI) พบว่า บริเวณที่โป่งพองมีค่าสูงกว่าบริเวณอื่น ซึ่งอาจจะนำไปสู่จุดที่มีความเสี่ยงต่อการแตกของหลอดเลือด อย่างไรก็ตามผลการคำนวณไม่สามารถนำมาเปรียบเทียบกันในผู้ป่วยที่อยู่ในกลุ่มเดียวกันอย่างตรงไปตรงมาได้ เนื่องจากในแต่ละผู้ป่วยมีรูปร่างของการโป่งพองและการขดงอของหลอดเลือดที่แตกต่างกัน ดังนั้น การคำนวณลักษณะนี้จะเป็นแบบจำเพาะบุคคล (personalized model) นอกจากนี้โครงการวิจัยได้ขึ้นรูปโมเดลหลอดเลือดแดงใหญ่บริเวณหน้าท้องโป่งพองด้วยการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อนำไปสร้างเป็นชุดทดสอบการไหลสำหรับหลอดเลือดโป่งพอง อย่างไรก็ตามพบว่า วัสดุที่นำมาใช้สร้างโมเดลหลอดเลือดยังไม่สามารถขึ้นรูปให้มีความใสและยืดหยุ่น เพื่อให้สามารถมองเห็นการไหลในหลอดเลือดและจำลองการบีบตัวคลายตัวของหลอดเลือดได้ จึงจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อให้สามารถหาวัสดุที่เหมาะสมต่อการสร้างโมเดลหลอดเลือด เพื่อการทดสอบการไหลจริงth_TH
dc.description.sponsorshipสถาบันวิจัยระบบสาธารณสุขth_TH
dc.language.isothth_TH
dc.publisherสถาบันวิจัยระบบสาธารณสุขth_TH
dc.rightsสถาบันวิจัยระบบสาธารณสุขth_TH
dc.subjectAortic Diseasesth_TH
dc.subjectCardiovascular Diseasesth_TH
dc.subjectโรคหัวใจและหลอดเลือดth_TH
dc.subjectโรคหลอดเลือดแดงใหญ่th_TH
dc.subjectโรคหลอดเลือดแดงใหญ่โป่งพองth_TH
dc.subjectพลศาสตร์ของไหลth_TH
dc.subjectพลศาสตร์ของไหลเชิงการคำนวณth_TH
dc.subjectComputational Fluid Dynamicsth_TH
dc.subjectTomography Imagesth_TH
dc.subjectแบบจำลองคอมพิวเตอร์th_TH
dc.subjectแบบจำลองทางคณิตศาสตร์th_TH
dc.subjectMathematical Modelsth_TH
dc.subjectระบบบริการสุขภาพth_TH
dc.subjectHealth Service Systemth_TH
dc.subjectระบบบริการสาธารณสุขth_TH
dc.subjectHealth Care Systemth_TH
dc.subjectการบริการสุขภาพ (Health Service Delivery)th_TH
dc.titleการใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อช่วยการวินิจฉัยโรคหลอดเลือดแดงใหญ่ บริเวณหน้าท้องโป่งแบบจำเพาะบุคคลด้วยเทคนิคภาพถ่ายเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ร่วมกับการคำนวณด้านพลศาสตร์ของไหลth_TH
dc.title.alternativeComputer Modeling for Diagnosis of Abdominal Aorta Aneurysm Using Patient’s Computed Tomography Images and Computational Fluid Dynamicsth_TH
dc.typeTechnical Reportth_TH
dc.description.abstractalternativeCardiovascular diseases are classified as non-communicable diseases (NCDs) that are dangerous and have an increasing trend nowadays. This disease is related to lifestyle behavior. It tends to accumulate symptoms gradually and become more severe if it is not treated properly and in time. Abdominal aortic aneurysm (AAA) is a dangerous disease and can cause sudden death if ruptured. This research project has applied an engineering tool called a computational fluid dynamic (CFD) for medical applications. Computed tomography images of patients with abdominal aortic aneurysms were acquired to perform a reconstructed geometry of AAA. There were 12 cases of patients who have AAA with a diameter larger than 3 cm. The blood properties and boundary conditions were assigned in the model. The results of this study found that the aortic aneurysm was highly turbulent in the diastolic phase and there was an increase in turbulence as the aneurysm size increased. This turbulent flow was also found during peak systole as well. Wall shear stress (WSS) in the artery was high at peak systole and during diastole. Furthermore, WSS was higher in the aortic aneurysm sac than in the rest of the aorta. The oscillating shear index (OSI) was higher at the aortic aneurysm sac than other areas. This may lead to a risk of rupture point of blood vessels. However, the results could not be directly compared in the same group of patients because each patient had a different geometries and degree of tortuosity. Therefore, this kind of calculation is individual as a personalized model. In addition, this work has 3D printed models of the abdominal aorta to create a testing mock-up for the aneurysm. However, it was found that the material used in the AAA phantom was not clear and flexible. These problems relate to the flow visualization in the blood vessels and the wall contraction simulation of the blood vessels. More studies are needed to explore suitable materials to mock-up the AAA model for flow testing.th_TH
dc.identifier.callnoWL355 ส852ก 2565
dc.identifier.contactno63-147
dc.subject.keywordComputational Simulationth_TH
dc.subject.keywordCFDth_TH
.custom.citationสุรพงษ์ ชาติพันธุ์, Surapong Chatpun, ชยุต นันทดุสิต, Chayut Nuntadusit, สรชา รุกขพันธ์, Sorracha Rookkapan, ณัฐพร แก้วชูทอง and Natthaporn Kaewchoothong. "การใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อช่วยการวินิจฉัยโรคหลอดเลือดแดงใหญ่ บริเวณหน้าท้องโป่งแบบจำเพาะบุคคลด้วยเทคนิคภาพถ่ายเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ร่วมกับการคำนวณด้านพลศาสตร์ของไหล." 2565. <a href="http://hdl.handle.net/11228/5813">http://hdl.handle.net/11228/5813</a>.
.custom.total_download5
.custom.downloaded_today0
.custom.downloaded_this_month3
.custom.downloaded_this_year5
.custom.downloaded_fiscal_year5

Fulltext
Icon
Name: hs2932.pdf
Size: 3.836Mb
Format: PDF
 

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record