Modellering og simulering av blodsirkulasjon og perfusjon

Studiet av blodstrømmen i det menneskelige sirkulasjonssystemet har vært av stor betydning i de siste par århundrene. Blodsirkulasjonen er et komplekst system som involverer blodkar i ulike romlige skalaer, fra arterier til kapillærer til vener. Numeriske simuleringer har revolusjonert vår forståelse av blodsirkulasjonen og deres vitale rolle i medisinske applikasjoner. Med fremskritt innen teknologi kan vi nå lage mer realistiske modeller som fanger de intrikate detaljene i organenes blodstrøm. Denne oppgaven går inn i den fascinerende verden av modellering og simulering av blodstrøm, sporstofftransport og perfusjon i organer. Ved å bruke en flerskalatilnærming konstruerer Qohar en omfattende strømningsmodell som inkluderer både store arterier og vener, samt den intrikate mikrosirkulasjonen. Denne modellen bygger bro mellom observerbare og uobserverbare blodårer, inkludert de små kapillærene, ved å bruke en kombinasjon av kontinuerlige og diskrete metoder.

Et av de viktigste bidragene til denne forskningen er utviklingen av et multi-skala rammeverk for å forstå blodsirkulasjonen. Ved å integrere eksisterende hybridstrømningsmodeller med ikke-lineariteter indusert av karveggens elastisitet og krumning, oppnås en mer nøyaktig representasjon av blodstrømmen i komplekse fysiske domener samtidig som beregningseffektiviteten opprettholdes. Arbeidet introduserer også et nytt rammeverk for generering av digitale fantomer, som muliggjør avansert perfusjonsavbildning. I tillegg, utforskes kinetiske sporingsmodeller, som understreker den enorme verdien av etterbehandling av medisinske data. Denne doktorgradsstudien bidrar til å forbedre vår forståelse av blodperfusjonsmodeller i vev og åpner for nye muligheter for vitenskapelig databehandling i ulike medisinske anvendelser utover perfusjonsavbildning.

Personalia

Ulin Nuha Abdul Qohar ble født i 1992 i Banyuwangi, Indonesia. Han har en bachelorgrad og en mastergrad i fysikk fra Bandung Institute of Technology i Indonesia. Arbeidet med avhandlingen ble utført ved Matematisk Institutt med veiledning fra professor Antonella Zanna Munthe-Kaas (UIB), professor Jan Martin Nordbotten (UIB), og Dr. Erik Andreas Hanson (HVL).