شبيه سازي و تحليل برهمكنش سيال - جامد (FSI) جريان خون در سرخرگ كاروتيد

كارشناسي ارشد

در كشورهاي در حال توسعه، بيماري هاي قلبي - عروقي و سكته مغزي به ترتيب اولين و دومين علت هاي اصلي مرگ و مير در ميان زنان و مردان بزرگسال به شمار مي روند. ازآنجايي كه اين پديده نامطلوب گريبان-گير تمام جوامع بشري و كشور ايران نيز هست، در دهه هاي اخير تحقيقات متعددي جهت شناخت و درك بهتر آناليز جريان خون در عروق (بخصوص سرخرگ¬ها و انشعابات سرخرگي) انجام شده است. در مطالعه حاضر، برهمكنش جريان ضرباني خون در شريان كاروتيد با شدت تنگي هاي مختلف و براي نرخ پالس هاي مختلف به صورت عددي مورد بررسي قرار مي گيرد. براي مدل سازي سيال خون غيرنيوتوني و شريان هايپرالاستيك به ترتيب ازمدل غيرنيوتوني Carreau-Yasuda و مدل هايپرالاستيكmodified Mooney-Rivin استفاده مي شود. با استفاده از روش برهمكنش سيال - جامد و روش اويلري - لاگرانژي دلخواه در نرم افزار كامسول و با به كارگيري روش المان محدود، تاثير شدت تنگي هاي مختلف، تاثير نرخ پالس هاي مختلف، تاثير خواص ديواره شريان و تاثير افزايش ويسكوزيته خون بر پروفيل سرعت محوري، توزيع فشار، جابجايي شعاعي ديواره و تنش برشي ديواره مورد بررسي قرار مي گيرد. با مقايسه ماكزيمم تنش هاي برشي با تنش برشي آستانه بيان شده توسط لورت وهمكاران وي مشخص شد كه در شدت تنگي هاي 25% و 50% و براي هر سه نرخ پالس آسيب نسبتا كمي به گلبول هاي قرمز خون وارد مي شود ولي در شدت تنگي 75% و براي هرسه نرخ پالس بدليل بالابودن ماكزيمم تنش هاي برشي از تنش برشي آستانه، مقدار زيادي هموليز رخ مي دهد. علاوه براين با پيشرفت بيماري آترواسكلروز (افزايش مدول الاستيك شريان) مشخص شد كه حداكثر تنش برشي ديواره در نرخ پالس 60 bpm و شدت تنگي 75% ، حدود 65% افزايش پيدا مي كند. همچنين نشان داده شد كه استفاده از مدل هايپرالاستيك براي ديواره شريان منجر به ايجاد مقدار سرعت محوري پايين تر، مقدار فشار جريان خون پايين تر، مقدار جابجايي شعاعي بالاتر و مقدار تنش هاي برشي پايين تري مي شود.

194452

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر برهان بيگ زاده

تبديل انرژي - ديناميك سيالات

دكتر مجيد سياوشي