تحلیل غیرخطی انتقال دودی شکل توده ادرار از لگنچه های کلیوی به مثانه به روش محاسباتی برهم کنش سیال و جامد

Authors

ناصر فتورائی

بهمن وحیدی

abstract

چکیده- چگونگی تشکیل و دفع ادرار از دیرباز جزو مسائل پیچیدۀ مورد توجه در علم بیومکانیک بوده و تاکنون سازوکاری که ادرار را از کلیه به مثانه انتقال می دهد، به طور کامل شناخته نشده است. شناخت سازوکار دودی شکل در میزنای می تواند نقش مهمی در درک بهتر عملکرد و نیز ناهنجاری های این عضو از سیستم دفع ادرار داشته باشد و راهکارهایی را برای برطرف کردن آنها ارائه کند؛ از جمله طراحی ابزارهای کمکی جریان در میزنای مانند دریچه و استنت. در این مقاله، انتقال بولاس ایزوله ادرار در میزنای با استفاده از نوعی مدل مکانیکی مبتنی بر داده های آناتومیکی در حین سازوکار دودی شکل شبیه سازی شد. در این پژوهش توزیع فشار ادرار در میزنای، تنش برشی در جدار داخلی، تغییر شکل دینامیکی بولاس ادرار در مسیر حرکت آن و اثر اختلاف فشار بین کلیه و مثانه بر میزان بازگشت و کارایی انتقال ادرار در اثر سازوکار دودی شکل مطالعه شد. مدل محاسباتی ارائه شده، در دامنه سیال از ابزار دینامیک سیالات محاسباتی، فرمول بندی لاگرانژی - اویلری دلخواه (ale)، معادلات تراکم ناپذیر ناویراستوکس و الگوریتم نوسازی شبکه استفاده می کند و در دامنه جامد از مدل غیرخطی ارودا - بویس و شرایط تماسی بهره می برد. از ویژگی های اساسی این مدل در مقایسه با تحقیقات قبلی، اعمال نشدن تغییر مکان از پیش تعیین شده به دیواره و تأثیرپذیری آن از تغییرات فشار دینامیکی داخل مجرا است. معادلات المان محدود سیال و جامد با استفاده از روش برهم کنش سیال و جامد (fsi) و از طریق جفت شدگی قوی حل شد. یافته های این تحلیل نشان داد که نواحی ابتدایی میزنای در هنگام انتشار موج، نسبت به نواحی دیگر تحت تنش بیشتری است. به علاوه، افزایش فشار مثانه باعث شدت بخشیدن به میزان رفلاکس ادرار از میزنای به کلیه در شرایط اختلال عملکرد دریچه ای محل اتصال کلیه به مثانه می شود و بیشتر شدن کارایی سازوکار دودی شکل در انتقال بولاس ادرار از میزنای به مثانه را به همراه دارد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی عددی انتقال توده ادرار در میزنای با استفاده از مدل ریاضی مبتنی بر داده های مورفومتریک کلینیکی در حین سازوکار دودی شکل

  سابقه و هدف: یکی از مهم ‌ ترین بیماری ‌ های دستگاه دفع ادرار، رفلاکس جریان ادرار در میزنای است. رفلاکس می ‌ تواند باعث انتقال باکتری ‌ ها و مواد سمی از مثانه به لگنچه ‌ های کلیوی و سپس به کلیه ‌ ها و باعث تخریب کلیه و انتشار عفونت در بدن شود. تحلیل مهندسی سازوکار دودی شکل در میزنای می ‌ تواند نقش بسزایی در شناخت این عارضه داشته باشد و راهکارهایی برای برطرف کردن این مشکل، از جمله طراحی ابزارها...

full text

بررسی عددی انتقال توده ادرار در میزنای با استفاده از مدل ریاضی مبتنی بر داده های مورفومتریک کلینیکی در حین سازوکار دودی شکل

سابقه و هدف: یکی از مهم ترین بیماری های دستگاه دفع ادرار، رفلاکس جریان ادرار در میزنای است. رفلاکس می تواند باعث انتقال باکتری ها و مواد سمی از مثانه به لگنچه های کلیوی و سپس به کلیه ها و باعث تخریب کلیه و انتشار عفونت در بدن شود. تحلیل مهندسی سازوکار دودی شکل در میزنای می تواند نقش بسزایی در شناخت این عارضه داشته باشد و راهکارهایی برای برطرف کردن این مشکل، از جمله طراحی ابزارهای کمکی جریان در ...

full text

تاثیر خروج از مرکز گرفتگی های شریانی بر جریان خون با استفاده از روش برهم کنش سیال-جامد

گرفتگی های شریانی و بیماری های قلبی- عروقی ناشی از آن مانند تصلب شرائین، از دلایل عمده مرگ و میر در دنیاست. در این مقاله، با استفاده از یک مدل غیرخطی سه بعدی از شریان کاروتید دارای گرفتگی نامتقارن و با در نظر گرفتن تعامل میان جامد و سیال (FSI)، جریان خون در این شرایط مدلسازی شد. برای انجام دادن شبیه سازی از نرم افزار انسیس بهره گرفته شد. با توجه به بررسی های انجام گرفته این نرم افزار از توانایی...

full text

تاثیر بیماری سولکوس بر عمل‌کرد تارهای صوتی به روش محاسباتی بر‌هم‌کنش سیال و جامد

صحبت کردن انسان، فرآیند بسیار پیچیده­ای می­باشد که حاصل برهم‌کنش جریان هوا در طول حنجره و ساختار ارتعاشی تارهای صوتی است. سولکوس، یکی از بیماری‌های مرتبط با تارهای صوتی است که در این بیماری، لایه‌هایی از تارهای صوتی وجود نداشته و تارهای صوتی دارای شکاف هستند و درنتیجه اختلالاتی در تولید صوت ایجاد می‌شود. در این مقاله برای اولین بار، بیماری سولکوس به‌صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته و تاثیرات بی...

full text

مقایسه الگوهای توزیع تنش در بازسازی شریان الاستیک با استفاده از روش برهم کنش سیال-جامد

محققان بیومکانیک معتقدند که شریان­ها تحت تأثیر عوامل همودینامیکی و مکانیکی بازسازی می­شوند. عوامل بیومکانیکی مانند زاویه باز و کشش طولی می­توانند تأثیر مهمی در این فرایند داشته باشند. در این مطالعه تأثیر زاویه باز و کشش طولی در روند بازسازی در اثر افزایش سن برای شریان آئورت بررسی شده است. برای شبیه سازی عددی از نرم افزار adinaاستفاده شده است. در این پژوهش برای اولین بار با بهره گیری از روش عددی...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مهندسی مکانیک مدرس

Publisher: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

volume 10

issue 4 2011

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023