بخشی از مقاله
خلاصه:
گرفتگی تغییر شکل موضعی و نامطلوب رگ خونی میباشد و به علت رفتارهای بد اجتماعی و عادتهای بد غذایی پدیدار میگردد. گرفتگیها با درصد های بالا به دلیل افزایش فشار ایجاد پارگی و حتی سکته قلبی و در نهایت مرگ آور میباشد. با توجه به این که روشهای تجربی، روشهای تهاجمی بوده و امکان ایجاد شرایط آزمایشگاهی برای پیشبینی در بیشتر مسائل وجودندارد، بنابراین شبیهسازی عددی بهعنوان یک ابزار مفید برای فهم دقیقتر این موضوع استفاده شده است.
از این رو بخاطر کاربردی بودن روش شبکهای بولتزمن، در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته است. وجود گرفتگی در رگهای خونی باعث افزایش تنش برشی شده که عامل کلفت شدن دیواره داخلی رگها می شود و نیز میزان گرفتگی به دلیل جدایش خون از دیواره را افزایش میدهد. در شبیهسازی حاضر خون به صورت یک سیال نیوتنی با ویسکوزیته ثابت ، جریان به صورت آرام و کاملا توسعه یافته و دیواره صلب در نظر گرفته شده است. درصد گرفتگی 25 مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
.1 مقدمه:
گرفتگی در عروق کرونر در واقع یک تغییر شکل موضعی و نامطلوب رگ خونی می باشد که بهصورت تدریجی و در اثر تجمع لختههای خون ایجاد شده و باعث افزایش فشار در آن قسمت می شود و حتی ایجاد پارگی رگ را بدنبال دارد که باعث عوارض خطرناکی می شود. شایع ترین عوامل گرفتگی عبارتاند از سیگار کشیدن، بالا بودن فشارخون، تغذیه نامناسب، سابقه خانوادگی این بیماری، سابقه حمله قلبی یا سکته مغزی، ورزش نکردن، شخصیت تهاجمی، اضافه وزن و افزایش کلسترول یا - LDL لیپوپرتئین با چگالی کم-کلسترول ید - ویاکاهش - HDL لیپوپرتئین با چگالی زیاد کلسترول خوب - . ابتدا اغلب گرفتگیهای عروق بدون علامت است و این امر خود معضلی بزرگ است و حتی گرفتگی عروق قلب تا70 درصد بدون هیچ گونه علامت ظاهری همچون درد و تنگی نفس ندارد.
باتوجه به پژوهشهای قبلی در زمینه فشار خون داخل گرفتگی، هدف اصلی این پروژه بررسی و تاثیر درصدگرفتگی، قطر رگ و هندسه گرفتگی بر ویژگی سرعت و تنش برش داخل رگهای کرونر با استفاده از روش شبکه بولتزمن میباشد.
در سالهای اخیر استفاده از روش شبکه بولتزمن در شبیه سازی جریان خون و بررسی مشخصههای مهم همودینامیکی آن رواج یافته است. از جمله مزایای این روش می توان به توانایی آن در مدلسازی مرزهای پیچیده و محاسبهی تنش برشی به صورت موضعی اشاره کرد که نسبت به روشهای المان محدود مقرون به صرفهتر است. در شبیهسازی حاضر از روش شبکه بولتزمن استفاده شده است.
همچنین آقای جانلا و همکاران [1] ، روش بولتزمن را روشی کاربردی برای حل مسائل گرفتگی داخل عروق و محاسبه تنش برشی روی دیواره پیشنهاد کردهاند. با توجه به این محاسبه تنش یرشی روی دیواره همیشه دچاره خلاهای محاسباتی میباشد اقای کوزا و همکاران [2] ،از فرمولی ساده برای محاسبه تنش برشی دیواره استفاده کردهاند که از دقت خوبی برخوردار میباشد. آنها با مقایسه کار خود با دادههای تجربی و روشهای عددی دقت روش خود را بررسی کردهاند که از نتیجه خوبی برخوردار بوده است.
آقای آرتولی و همکاران[3]،به تجزیه و تحلیل دقت و صحت روش بولتزمن در شبیه سازی جریان خون پرداختهاند. آنها معیار خود را یک لوله مستقیم با جریان توسعه یافته در نظر گرفتهاند و نتایج خود را در سرعت و تنش برشی داخل لوله مورد نظر با راه حلهای تحلیلی مقایسه کردهاند. امروزه ثابت شده است که شروع و رشد بسیاری از بیماریهای قلبی- عروقی به مشخصههای دینامیکی جریان خون وابسته هستند.
و در مکانهایی که تنشهای برشی کم بوده با نسبت به زمان و مکان به سرعت تغییر میکنند، امکان گرفتگی رگ بیشتر بوده و این مکانها آسیب پذیرترند[4]، بیشتر پژوهشهای انجام شده خون را سیال نیوتنی در نظر گرفتهاند که این تقریب از اعتبار خوبی برخوردار میباشد بدلیل اینکه در عروق خونی کوچک، اثرات غیرنیوتنی خون آشکار میشود[5]، از جمله پژوهش هایی که سیال را نیوتنی در نظر گرفتهاند میتوان به پژوهش تانگ[6]، ریول و همکاران[7]، یانگ و تانگ اشاره کرد
در مقاله حاضر، تنش برشی وتغییرات سرعت در درصد گرفتگی 25 در شرایط جریان پایا و نیوتنی با روش شبکهای بولتزمن محاسبه شده است. دیواره رگ صلب در نظر گرفته شده وهمپنین نتایج بدست امده با نتایج اقای لی و همکاران [9]، مقایسه شده است.
.2 هندسه مسئله :
در این مقاله رگ به عنوان یک کانال دو بعدی در نظر گرفته شده است که هندسه کانال در شکل یک نشان داده شده است.
شکل - - 1 هندسه گرفتگی عروق خونی شبیه سازی شده
برای پروفیل گرفتگی از هندسه پیشنهادی ایجاز [10] میباشد که در معادله ان در رابطه - 1 - بیان شده است.
.3 اعتبار سنجی
جهت اعتبار سنجی برنامه کامپیوتری تهیه شده به زبان مطلب درون گرفتگی به روش بولتزمن با نتایج مقاله آقای لی و همکاران مقایسه شده است
