Evaluation of the nonlinear dynamics of human aortas for material characterization
Notice bibliographique
Résumé
Cardiovascular disease is the second leading cause of death in Canada, resulting in $20.9 billion annual healthcare expenditures. Understanding the mechanics of the human aorta is fundamental for studying pathology progression and improving surgical grafts. This work is an experimental evaluation of the dynamic response of the human descending thoracic aorta to pulsatile flow, for hyperelastic and viscoelastic material characterizations. A mock circulatory loop was built to reproduce physiological cardiac pulsatile conditions for the aorta ex-vivo, and obtain the viscoelastic parameters with fluid-structure interactions. Then, specimens were dissected into the three constituent layers: intima, media and adventitia, for layer-specific material characterization. The hyperelastic response was described according to the Gasser-Ogden-Holzapfel model, and a three-spring generalized Maxwell model captured the viscoelastic behavior. The results showed a positive correlation between age and stiffness for all layers, both axially and circumferentially. Similar loss tangent values were found for the three layers independently, but, were larger for the complete aorta in the circulatory loop due to the fluid-structure interaction and grew with pulse frequency. An increase in the storage modulus by 150% from static to dynamic experiments further confirmed the importance of developing a viscoelastic model of the aorta, rather than a solely hyperelastic one. The mock circulatory loop was also effective in simulating in-vivo conditions to obtain viscoelastic parameters at high pulse rates. These are otherwise impossible to determine by MRI or CT scans, without invasive tests. This work is the precursor for designing medical devices and developing innovative biomaterials that better replicate aortic behaviour
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».