Predicting aortic aneurysm ruptures is a complex problem that has been investigated by many research teams over several decades. Work on this issue is notably complex and involves both the mechanical behavior of the artery and the blood flow. Magnetic resonance imaging (MRI) can provide measurements concerning the shape of an organ and the blood that flows through it. Measuring local distortion of the artery wall is the first essential factor to evaluate in a ruptured artery. This paper aims to demonstrate the feasibility of this measure using MRI on a phantom of an abdominal aortic aneurysm (AAA) with realistic shape. The aortic geometry is obtained from a series of cine-MR images and reconstructed using Mimics software. From 4D flow and MRI measurements, the field of velocity is determined and introduced into a computational fluid dynamic (CFD) model to determine the mechanical boundaries applied on the wall artery (pressure and ultimately wall shear stress (WSS)). These factors are then converted into a solid model that enables wall deformations to be calculated. This approach was applied to a silicone phantom model of an AAA reconstructed from a patient's computed tomography-scan examination. The calculated deformations were then compared to those obtained in identical conditions by stereovision. The results of both methods were found to be close. Deformations of the studied AAA phantom with complex shape were obtained within a gap of 12% by modeling from MR data.
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March 2018
Research-Article
Validation of the Strain Assessment of a Phantom of Abdominal Aortic Aneurysm: Comparison of Results Obtained From Magnetic Resonance Imaging and Stereovision Measurements
Yufei Wang,
Yufei Wang
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Manuscript received January 11, 2017; final manuscript received December 9, 2017; published online January 17, 2018. Assoc. Editor: Jonathan Vande Geest.
J Biomech Eng. Mar 2018, 140(3): 031001 (9 pages)
Published Online: January 17, 2018
Article history
Received:
January 11, 2017
Revised:
December 9, 2017
Citation
Wang, Y., Joannic, D., Juillion, P., Monnet, A., Delassus, P., Lalande, A., and Fontaine, J. (January 17, 2018). "Validation of the Strain Assessment of a Phantom of Abdominal Aortic Aneurysm: Comparison of Results Obtained From Magnetic Resonance Imaging and Stereovision Measurements." ASME. J Biomech Eng. March 2018; 140(3): 031001. https://doi.org/10.1115/1.4038743
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