Scriptiebank overzicht

Cerebrale arterioveneuze malformaties (AVM’s) zijn afwijkingen in de hersenvaten waarbij slagaders en aders rechtstreeks met elkaar verbonden zijn, zonder tussenliggende haarvaten. Dit veroorzaakt een complex netwerk van bloedvaten dat risico’s op bloedingen, epileptische aanvallen en neurologische aandoeningen met zich meebrengt. Een veelgebruikte behandeling is endovasculaire embolisatie, waarbij een vloeibaar embolisch middel – vaak Onyx – via een microkatheter wordt ingespoten om de AVM te blokkeren. Het succes van deze procedure hangt af van de ervaring van de behandelede arts, onder andere bij het bepalen van de katheterpositie en injectiesnelheid. Hierdoor groeit de interesse naar kwantificatie van deze parameters.
Hoewel de FDA (Food and Drug Administration) een aanbevolen injectiesnelheid van 0.16 ml/min en een bovengrens van 0.30 ml/min voorschrijft, wordt dit in de praktijk zelden actief gemonitord. In deze thesis wordt met behulp van computationele vloeistofdynamica (CFD) onderzocht hoe de injectiesnelheid de verdeling en stroming van Onyx beïnvloedt. Hiervoor worden de bloed- en Onyx-stromingen gemodelleerd in een patiënt-specifieke AVM-geometrie, gebaseerd op medische beeldvorming.
De resultaten tonen aan dat de injectiesnelheid een duidelijk effect heeft: hogere snelheden versnellen de verspreiding van Onyx, beïnvloeden de verdeling binnen de AVM en veroorzaken hogere lokale drukverschillen. Dit benadrukt dat de injectiesnelheid een kritische parameter is die in de klinische praktijk meer aandacht verdient. Verdere studies met uitgebreidere patiënten data en experimentele validatie zijn nodig om deze bevindingen te bevestigen en te vertalen naar de kliniek.

This thesis evaluates the credibility of a multi-constituent microstructurally-informed finite element model of arterial tissue. Understanding the link between arterial microstructure and mechanical function is essential for defining cardiovascular diseases like atherosclerosis and aneurysms. Representative volume element (RVE) models are increasingly used to explore this link by efficiently connecting microstructure to mechanics. However, many existing RVEs lack experimental calibration using tissue with selectively modified constituents, systematic validation across loading conditions, and biofidelic microstructural networks. Furthermore, there is limited understanding of how uncertainties in input parameters affect model predictions. Therefore, this study aims to assess and improve the credibility of an RVE model by addressing these gaps through detailed characterisation. The model is evaluated against experimental data from both native and enzymatically-treated tissue, and parameter sensitivity analyses are conducted.

To achieve this, uniaxial tensile tests were performed on native porcine aortic samples. Crucially, to isolate the mechanical roles of key constituents, samples were treated with the enzymes collagenase or elastase to deplete collagen or elastin, respectively. The resulting data calibrated and validated the RVE model, focusing on the collagen and elastin networks and the model’s anisotropic predictive capacity. Subsequently, a surrogate model based on an artificial neural network emulated the RVE’s mechanical response, enabling efficient Sobol' sensitivity analysis of six key microstructural, mechanical, and model parameters.

Enzymatic depletion confirmed distinct constituent roles: collagen-deficient tissue exhibited a linearised response with slight stiffening at high strains, whereas elastase-digested samples demonstrated increased compliance but lost structural integrity. RVE model validation emphasised the importance of accurately representing the anisotropic architecture. Furthermore, the sensitivity analysis revealed that uncertainties in six key input parameters substantially influence RVE output variance, with elastin properties predominantly governing low-strain behaviour and collagen-related parameters dictating high-strain responses.

The calibrated and validated microstructurally-informed RVE model can reliably predict aortic mechanics if tissue anisotropy is adequately accounted for. The sensitivity analysis provided crucial insights into which parameters most significantly impact model output variance. This will guide future efforts in model refinement and highlight parameters that require precise experimental characterisation to reduce predictive uncertainty. Furthermore, it will strengthen the RVE's potential as a credible tool in arterial biomechanics research by establishing a more robust, uncertainty-aware modelling framework.

Het stedelijk hitte-eiland en thermisch ongemak vormen steeds grotere uitdagingen in Europese steden naarmate de klimaatverandering en verstedelijking toenemen. Deze thesis onderzoekt de microklimatologische en thermische comfort effecten van de omvorming van een verharde parkeerplaats tot een begroeid stadspark (Zuidpark, Antwerpen). Aan de hand van een combinatie van veldmetingen en ENVI-met-modellering werden drie scenario's vergeleken: een volledig verharde parkeerplaats (vroeger), de huidige situatie met jonge begroeiing (nu) en een toekomstscenario
met volledig ontwikkelde boomkruinen.

De resultaten tonen meetbare verkoelende effecten aan, met een gemiddelde daling van de luchttemperatuur overdag van 0,6 °C in het huidig scenario en 1,1 °C in het toekomstscenario. De gemiddelde daling tijdens piekuren gaat tot 1,2 °C. De fysiologische equivalente temperatuur (PET) daalde met gemiddeld 1,2 °C in het huidige scenario en gemiddeld 4,6 °C in het toekomstscenario, waardoor periodes van extreme hittestress werden uitgesteld en verkort.

Deze analyse benadrukt het belang van volgroeide boomkruinen en ventilatiecorridors voor het maximaliseren van de afkoeling, maar toont ook de beperkingen van het model
aan wat betreft de nauwkeurigheid van de luchttemperatuur in vergelijking met de stralingstemperatuur. Deze bevindingen bevestigen de waarde van stedelijke vergroening als een op de natuur gebaseerde oplossing voor het verminderen van het stedelijke
hitte-eilandeffect en het verbeteren van het thermisch comfort. De studie biedt inzichten voor stedenbouwkundigen, beleidsmakers en volksgezondheidsinstanties bij het ontwerpen van klimaatbestendige steden.

Dit proefschrift onderzoekt de eliminatie van prioritaire vluchtige organische stoffen (VOS) door middel van actieve botanische biofilters via een gecombineerde experimentele en modelleringsbenadering. Het onderzoek richt zich op de verwijdering van benzeen, tolueen, ethylbenzeen, xyleen, formaldehyde en acetaaldehyde (BTEXFA)-verbindingen, die vertegenwoordigers zijn van binnenluchtverontreinigingen die een reële bedreiging vormen voor de menselijke gezondheid. De experimentele benadering gebruikte een actief botanisch biofilter (ABB) en microbiële biofilters (MB's) om de prestaties van VOC-verwijdering onder verschillende randvoorwaarden te evalueren. Eerst werd een studie naar ABB-acclimatisatie uitgevoerd. Zodra de filters volledig operationeel waren en VOS verwijderden, werd een studie naar luchtsnelheidsvariatie uitgevoerd om de verwijdering bij verschillende luchtstroomsnelheden te documenteren. Tegelijkertijd werd een nieuw 3D multiphysics-model ontwikkeld op basis van computationele vloeistofdynamica om de aerodynamica van het MB-substraat, VOC-transport, en verwijderingsfenomenen te karakteriseren.

De effecten van acclimatisatie op VOC-verwijdering varieerden afhankelijk van de specifieke VOC, met verschillende patronen zichtbaar tussen BTEX, formaldehyde en acetaaldehyde. Verder werd aangetoond dat acclimatisatie door herhaalde VOC-blootstelling de efficiëntie van BTEX-verwijdering significant verbeterde. De studie naar luchtsnelheidsvariatie onthulde een complexe mix van effecten die de prestaties van ABB beïnvloeden, met veel verschillende reacties op luchtstroomverhoging tussen VOS. Een aerodynamisch submodel werd succesvol gevalideerd met experimentele gegevens, terwijl het volledige voorlopige model ruimte voor verbetering liet.

Dit onderzoek vergroot het begrip van botanische biofiltratiemechanismen en biedt praktische inzichten voor het optimaliseren van op ABB-gebaseerde binnenluchtzuiveringssystemen, en draagt bij aan duurzame toepassingen in stedelijke biowetenschap en engineering.

Hitte-extremen zijn moeilijk te onderzoeken door hun zeldzaamheid. Hoewel observaties en klimaatsimulaties essentiële inzichten bieden in toekomstige klimaatextremen, resoneren ruwe statistieken alleen vaak niet met het bredere publiek.

Storylines of Tales of Future Weather kunnen de kloof overbruggen tussen abstracte wetenschap en door mensen beleefde extreme weersomstandigheden, waardoor klimaatverandering tastbaar, herkenbaar en concreet wordt. Een storyline is een zelf-consistente beschrijving van een plausibel klimaatextreem - zoals een hittegolf - in een gegeven klimaat, gebaseerd grondige data-analyse, statistiek en impactmodellen. Zulke wetenschappelijk onderbouwde narratieven werpen licht op vragen als: "Hoe erg zouden de 2024 Balkanhittegolven geweest zijn in een warmer klimaat?" of "Waren ze mogelijk in een pre-industrieel klimaat?" Dergelijke informatie kan belangrijk zijn voor stakeholders en onze samenleving, maar het is niet a priori duidelijk wat de karakteristieken zijn van plausibele extremen in een gegeven, toekomstig klimaat. In mijn thesis introduceer ik een efficiënte methodologie om hittegolven te karakteriseren in een toekomstig Belgisch klimaat, die gebruik maakt van zowel geobserveerde temperatuursreeksen als gesimuleerde klimaatprojecties. Deze techniek kreeg de naam Global Warming Scaling of kortweg GWS.

In GWS wordt een observationele temperatuursreeks geschaald naar een toekomstig klimaat, bijvoorbeeld een opwarming van 2°C boven pre-industriële gemiddelden. In deze getransformeerde reeks zoeken we naar de recordwaarden voor bepaalde jaarlijkse klimaatindices die volgens ons jaren van extreme hitte aanduiden. Een voorbeeld hiervan is de jaarlijkse piektemperatuur. Deze geschaalde recordwaarden worden vervolgens gezien als drempelwaarden die in het toekomstige klimaat overschreden moeten worden vooraleer we van een extreem jaar spreken.

Deze GWS drempelwaarden kunnen gebruikt worden in een zogenaamde data-miningprocedure, waar we in een groot ensemble van gesimuleerde klimaatvoorspellingen dergelijke jaren van extreme hitte gaan identificeren. Eens we zo’n event gevonden hebben, beschikken we over een set meteorologische velden die volgens onze methode geloofwaardig zijn voor een bovengemiddeld warm jaar in het bestudeerde toekomstige klimaat.

We kunnen deze meteorologische data met andere woorden gebruiken als input voor impactmodellen. Dit zijn wiskundige modellen die de impact van extreme temperatuur op de samenleving inschatten. Ik modelleerde in mijn thesis onder andere het aantal werkdagen dat verloren zou gaan door een toename in hittestress, stijgingen in riviertemperaturen, bosbrandgevaar onder aanhoudende droogte, potentiële toename van invasieve insectensoorten en meer. De resultaten van soortgelijke impactstudies kunnen gebruikt worden als referentiemateriaal in het construeren van een storyline met betrekking tot extreme hitte. Op die manier kunnen stakeholders aan de hand van zulke verhaallijnen de zwakke plekken in hun respectievelijke sectoren blootleggen, en kunnen beleidsmakers een beeld vormen van waarop ze zich moeten voorbereiden.

Deze scriptie onderzoekt met behulp van een computersimulatie de invloed van verschillende omgevingsfactoren zoals nutriëntenniveaus en disrupties op de evolutie van cellulaire hechtingsterkte in bacteriële biofilms. Dit is relevant in de medische sector (o.a. besmetting van patiënten en medisch gereedschap), maar ook voor allerlei industriële toepassingen zoals corrosie van metalen installaties.

Deze scriptie heeft tot doel de basis te leggen voor de ontwikkeling van een niet-invasieve meetmethode voor de verhoogde interstitiële vloeistofdruk in tumoren. Dit is verwezenlijkt met behulp van een computationeel model die toelaat te bestuderen hoe de vloeistofdruk de resultaten van ‘shear-wave’ elastografie beïnvloedt.

De numerieke simulatie (FEA) van de invloed van de positie van de palatale expander en de osteotomieën op het expansiepatroon bij SARPE-procedures.

Wat zegt u, ik heb u niet goed verstaan? 1 op 10 Belgen lijdt aan gehoorverlies en spreekt deze zin dagelijks uit. Wat als we slimme hoorapparaten zouden kunnen ontwerpen, die hersengolven gebruiken om op het juiste moment in te schakelen? Dit wordt realiteit door te detecteren wanneer iemand actief aan het luisteren is. Telepathie zegt u? Nee, technologie!

Maar hoe werkt deze technologie dan precies?

Het hoofdonderwerp van deze masterproef is doelgerichte en plaatselijke afgifte van medicatie bij leverkanker. Het transport van medicijnen doorheen de leverbloedvaten wordt aan de hand van computermodellen onderzocht.

Het omzetten van CO2 via plasma's is de toekomst van onze energie en kan een oplossing zijn voor het klimaatprobleem. Hier wordt de conversie van CO2 en H2O als gasmengsel computationeel onderzocht.

Ontwikkeling van een methodologie voor het onderzoeken van het mogelijk effect van bronmaatregelen op wateroverlast in de stedelijke omgeving. De methode wordt toegepast en geïllustreerd voor een specifieke case, namelijk het centrum van Antwerpen.

Mijn thesis onderzocht hoe hagedissen (en de niet-zoogdieren in het algemeen) geluid weten te vinden, ondanks hun unieke manier van horen. Zij gebruiken een holte in hun hoofd om de bron van een geluid te achterhalen, wat goed werd vervat in de computermodellen die werden ontwikkeld.

Onderzoek naar het nut van het anatomisch dissectiepracticum in de opleiding geneeskunde. Studenten geneeskunde konden een vragenlijst invullen waarin gepeild wordt naar hun mening rond het dissectiepracticum in een moderne opleiding geneeskunde. De overgrote meerderheid van de studenten vond het practicum nog steeds uiterst nuttig

Bistabiele schaarstructuren zijn uitvouwbare structuren die in hun geopende toestand onmiddellijk krachten kunnen weerstaan. Aan deze interessante eigenschap hangt er echter een prijskaartje: het ontwerp van dergelijke structuren is enorm complex. Het ingewikkelde structurele gedrag tijdens het uitvouwen werd onderzocht door computermodellen te ontwikkelen. Hierdoor kunnen we het complexe gedrag van bistabiele schaarstructuren beter begrijpen, wat een vereiste is om praktische toepassingen te ontwerpen.

In deze thesis stel ik een nieuwe methode voor om een humanoid te calibreren voor spraak en expressie. De methode werd getest en werkt.

Fundamenteel onderzoek naar de eco-evolutionaire dynamieken gedurende invasies en areaalsverbreiding. In een labo-experiment werden invasies gesimuleerd met de bonenspintmijt als modelsoort. Hierbij werd het experiment zo ontworpen dat er onderscheid kon gemaakt worden tussen evolutionaire aanpassingen en fenotypische plasticiteit ten gevolge van lokale condities geassocieerd met densiteit en verwantschap.

Het stoffige medium tussen de sterrenMinstens één derde van het sterlicht in sterrenstelsels wordt geabsorbeerd door interstellair stof. Om te achterhalen hoeveel stof er aanwezig is in een sterrenstelsel en hoe het verdeeld zit, stellen we gedetailleerde computermodellen op van deze systemen. Met deze modellen kunnen we eveneens een aantal voorspellingen doen over de lichtgevende eigenschappen van het stof.

Wanneer twijfel ook een nut kan hebben“Rond de ochtend komen al gauw stapelwolken opzetten, en tegen de middag verwachten we enkele hevige buien over het westen van het land. Dit is gelukkig van korte duur, want rond de klok van vijf zal het meteen opklaren.” Aldus een doordeweeks weerbericht op uw favoriete radiozender. De weersvoorspeller van dienst lijkt zeker van zijn stuk. Zijn voorspellingen zijn vaak gebaseerd op computermodellen. Maar wat als deze computermodellen niet 100 procent exact zijn?

Thorium, alternatieve kernenergie, minder vervuilend en goedkoperNaar aanleiding van de kernramp in Fukushima werd nogmaals bewezen dat het gebruik van kernenergie een mogelijk gevaar voor de samenleving vormt. Dat wil niet zeggen dat het in een slecht daglicht moet worden gesteld. Nucleaire energie is veel minder vervuilend dan energie opgewekt door middel van gas- of koolcentrales. De uitdaging voor onze generatie bestaat erin om de nucleaire sector veiliger te maken.

Virussen in het wild: gevaarlijk voor (n)u en voor morgenMaar liefst 60.3% van de opkomende infectieziekten in de wereld (de zogenaamde ‘Emerging Infectious Diseases’) is afkomstig van dieren. Het merendeel daarvan is afkomstig van dieren in het wild. Hun opmars is te wijten aan toenemende mondialisering en veranderende sociaaleconomische factoren. Ook ecologische problemen, zoals houtontginning en opwarming van de aarde, hebben tot gevolg dat wilde dieren steeds minder beschikken over een geschikte habitat, waardoor het aantal contacten tussen mensen en dieren toeneemt.

Sandwichpanelen, of hoe een innovatief materiaal vliegtuigen tot 50 % minder kan laten wegenLode DaelemansAlsmaar vaker zullen de metalen onderdelen van voertuigen worden vervangen door lichtere materialen zoals sandwichpanelen. Hierdoor worden voertuigen lichter, waardoor ze minder brandstof nodig hebben. Bijgevolg worden ook minder broeikasgassen uitgestoten. Hoewel sandwichpanelen erg licht zijn, zijn ze zeer sterk dankzij hun specifieke opbouw. Net zoals een echte sandwich, bestaat een sandwichpaneel uit een buitenkant (het broodje), en een kern (het broodbeleg).

Beelden bekijken vanuit standpunten waar geen camera’s staan Vandaag de dag worden camera zoom en slow motions veelvuldig gebruikt bij het in beeld brengen van verschillende evenementen om de betrokkenheid en de kijkervaring te vergroten. Het masterthesisonderzoek “beeldinterpolatie van voetbal scènes” gaat hierin nog een stap verder. In deze thesis werd de uitdaging aangegaan om een geschikte techniek te ontwikkelen die uit opgenomen beelden, het reëel beeld berekent voor een willekeurig gekozen virtueel camerastandpunt op een voetbalveld.

Natte voeten of niet: Intelligente sturing maakt het verschilTussen 1980 en 2009 werden wereldwijd 2,8 miljard mensen getroffen door watersnood. Intelligente sturing via Model Predictive Control (MPC) is een innovatieve sturingstechniek voor het beheersen van overstromingen. Bert Van den Zegel en Evert Vermuyten maakten voor hun scriptie in de ingenieurswetenschappen gebruik van deze techniek om de sturing van hydraulische regelstructuren zoals stuwen langs waterlopen te optimaliseren.

Vincent SnelKan Formule 1 bijdragen aan de gezondheid van de bemanning aan boord van gas- en chemicaliëntankers?Sinds het verbod op testen tijdens het seizoen maken Formule 1 teams nog meer dan vroeger gebruik van windtunnels om hun auto’s te ontwikkelen. Is deze techniek ook bruikbaar om de gezondheid van bemanningsleden aan boord van schepen te verbeteren?Gas- en chemicaliëntankers vervoeren allerlei soorten gassen en andere chemicaliën. Sommige zijn volkomen onschuldig, zoals plantaardige oliën (pindaolie, olijfolie); andere zijn zeer toxisch, zoals benzeen en tolueen.

 CHARGE & SERVICE: EEN PARAMETRISCHE ARCHITECTUUR
INLEIDING
               
De autoconstructeurs zijn er allemaal mee bezig: ‘de wagen van de toekomst’. Hij is milieuvriendelijk, maakt geen lawaai, is gemakkelijk en goedkoop in het onderhoud en toch zie je er zelden eentje rijden. Waar blijft de elektrische auto? De idealist die voor dit voertuig kiest komt al snel tot de ontnuchterende vaststelling: ik kan nergens bijtanken…
Als je vandaag op het internet zoekt, merk je dat de meeste elektrische wagens pas in 2011 of later zullen verschijnen.