تحلیل عددی عملکرد قلب طبیعی و مصنوعی ابیو کور

نارسایی قلبی یکی از مهمترین علل مرگ و میر انسان ها در جهان می باشد. در برخی موارد که نارسایی قلبی به حالت نهایی خود رسیده باشد، استفاده از دستگاه های حمایت مکانیکی گردش خون، نظیر قلب مصنوعی ضرورت پیدا می کند. یکی از جدید ترین قلب های مصنوعی کامل جهان، قلب ابیو کور بوده است. اما متاسفانه بعضی از دریافت کنندگان این قلب دچار مشکلاتی نظیر عفونت سیستم ریوی شده اند. به نظر می رسد این مشکلات ناشی از عدم عملکرد همزمان بطنهای قلب ابیو کور باشد به طوری که فشار بالای حاصله در سیستم ریوی توسط شش ها قابل تحمل نیست. در این پژوهش سیستم سه بعدی پمپاژ خون در بدن انسان با حضور قلب طبیعی و مصنوعی با در نظر گرفتن دو ناحیه ی تحت تاثیر نیرو به عنوان بطنهای چپ و راست و فرض جریان پیوسته به روش جایگزینی موقت نیروها شبیه سازی شده است. هدف اصلی شبیه سازی مورد نظر استخراج توزیع فشار می باشد که با حل تحلیلی معادلات جریان و اعمال حداکثر فشار در ناحیه ی بطن راست mmHg 20 و در ناحیه ی بطن چپ mmHg 120 در 0 / 25 سیکل زمانی به دست می آیند. بعلاوه، شبیه سازی عددی قلب مصنوعی ابیو کور در حالتی که باز و بسته شدن دریچه های ورود و خروج بطنها به طور انفعالی باشد، نشان داد که عملکرد غیر همزمان بطن های این قلب مصنوعی باعث می شود فشار خون در ناحیه ی ورود به شش ها به صورت ناپایدار در حدود 9 برابر فشار معمول بالا رود. در نتیجه شش ها نمی توانند افزایش فشار مذکور را تحمل کنند و باعث احساس خفگی شدید و عفونت در بیمار می شود.