J 2023

Importance of experimental evaluation of structural parameters for constitutive modelling of aorta

FISCHER, Jiří, Michaela TURČANOVÁ, Vojtěch MAN, Markéta HERMANOVÁ, Zdeněk BEDNAŘÍK et. al.

Základní údaje

Originální název

Importance of experimental evaluation of structural parameters for constitutive modelling of aorta

Autoři

FISCHER, Jiří (203 Česká republika, garant), Michaela TURČANOVÁ (203 Česká republika), Vojtěch MAN (203 Česká republika), Markéta HERMANOVÁ (203 Česká republika, domácí), Zdeněk BEDNAŘÍK (203 Česká republika, domácí) a Jiří BURŠA (203 Česká republika)

Vydání

Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, AMSTERDAM, ELSEVIER, 2023, 1751-6161

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

30109 Pathology

Stát vydavatele

Nizozemské království

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.900 v roce 2022

Kód RIV

RIV/00216224:14110/23:00134025

Organizační jednotka

Lékařská fakulta

UT WoS

000899579700003

Klíčová slova anglicky

Soft tissue; Collagen; Fibre direction; Polarized light microscopy; Histogram; Constitutive modelling

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 1. 2023 09:38, Mgr. Tereza Miškechová

Anotace

V originále

The study compares stresses and strains in the aortic wall derived using different constitutive models for various stress-strain conditions. Structure-based constitutive models with two fibre families with (GOH) and without (HGO) dispersion of collagen fibres are compared. The constitutive models were fitted to data from equibiaxial tension tests of two separated layers of the porcine aortic wall. The initial fit was evaluated with unrestricted parameters and subsequently, the mean angles of the fibre families and the angular dispersion were fixed to the values obtained from histology. Surprisingly, none of the tested models was capable to provide a good quality fit with histologically obtained structural parameters. Fitting the HGO model to experimental data resulted in two fibre families under angles close to ±45°, while the GOH model resulted in a nearly isotropic fibre distribution. These results indicate that both of these models suffer from the absence of isotropic strain stiffening. After having modified both models with corresponding additional members based on the Yeoh model of matrix, we obtained a perfect fit to the measured data while keeping the structural histology-based parameters. Finally, significant differences in compliance and resulting stresses and strains between different models are shown by means of simulations of uniaxial tension test, equibiaxial tension tests and inflation of the aorta.

Návaznosti

GA21-21935S, projekt VaV
Název: Výpočtové modelování pulzačního proudění v poddajných trubicích s aplikací na tandemovou stenózu karotidy
Investor: Grantová agentura ČR, Výpočtové modelování pulzačního proudění v poddajných trubicích s aplikací na tandemovou stenózu karotidy