تحلیل عددی اثر گرانش بر جریان خون در عروق مغزی با بهره ‌گیری از تصاویر سی‌ تی آنژیوگرافی: مطالعه موردی یک مرد سالم

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 347

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_SHIMU-27-6_003

تاریخ نمایه سازی: 30 دی 1399

چکیده مقاله:

مقدمه: تحلیل جریان خون در شریان ­های مغزی از موضوعات دارای کاربردهای بالینی پر اهمیت است. بررسی سوابق تحقیقاتی نشان می ‌دهد که تاکنون در خصوص بررسی جریان خون در رگ ‌های حلقه­ ویلیس با بررسی تنش برشی روی دیواره و هم چنین با در نظر گرفتن اثرات هایپرالاستیک بودن دیواره­ رگ و برهم ­کنش سیال و سازه(Fluid-Structure Interaction) در شرایط مختلف گرانش، ارائه نشده است. این مطالعه در حوزه طب هوا-فضا دارای کاربرد می باشد. مواد و روش‌ ها: برای بررسی جریان خون در شریان ­های مغزی و هم چنین تنش روی دیواره آن­ ها در شرایط مختلف گرانش از روش ­های دینامیک سیالات محاسباتی(Computational Fluid Dynamics) استفاده‌ شده است. حلقه­ ویلیس به ‌عنوان مجاری انعطاف­ پذیر معرفی و رفتار دیواره­ رگ ‌هایپرالاستیک فرض ‌شد. حل جریان به­ روش برهم­ کنش سیال و سازه در دو شتاب گرانشی صفر و 8/9 متر بر مجذور ثانیه مورد بررسی قرار گرفت. برای طراحی هندسه، تعداد 248 تصویر سی­ تی آنژیوگرافی استفاده شده است. شرایط مرزی با احتساب چندشاخگی و خودتنظیمی، در ورودی و خروجی شریان­ ها اعمال شد. یافته ‌های پژوهش: در حالت گرانش 8/9 متر بر مجذور ثانیه، مقدار حداکثر تنش برشی روی دیواره برابر 9/3 پاسکال و در حالتی که از گرانش صرف ‌نظر شد، مقـــدار آن بــرابر با 5/6 پاسکال به ­دست آمد. با بررسی نتایج جریان خون در گرانش 8/9 متر بر مجذور ثانیه، فشارخون در رگ‌ های بالایی حلقه ویلیس نسبت به فشارخون خروجی از قلب، کاهش چشم ‌گیری داشته است. بحث و نتیجه‌ گیری: با توجه به این که نرخ تولید مواد بیوشیمیایی در پاسخ به محرک مکانیکی رابطه مستقیـــمی با تنش برشـــی دارد، پیش ­بینی می­ شود که در رگ­ های ارتباطی خلفی و قدامی(Anterior and posterior communication arteries) آن نوع واکنش ­های بیوشیمیایی بیشتر از دیگر رگ ­های مورد بررسی رخ دهد. از نتایج به ‌دست ‌آمده از این پژوهش می ­توان در آزمایش ‌های فیزیولوژی فضانوردان و مطالعات مکانوبیولوژیکی عروق مغزی در شرایط پاتولوژیکی و نیز در مطالعات رشد و ترمیم در پزشکی بازساختی استفاده نمود.  

نویسندگان

محمد رضا سلطانی صدرآبادی

گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

بهمن وحیدی

گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

روزبه ریاضی

گروه مهندسی هوا- فضا، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران