شبیه سازی محاسباتی پدیده آمبولی ریوی با استفاده از تصاویر رادیولوژیکی بیمار

آمبولی ریوی یکی از شایع‌ترین بیماری‌ها در میان جوامع بشری به‌خصوص بیماران بستری است. با این‌وجود، تاکنون این پدیده از منظر مکانیکی مورد بررسی قرار نگرفته و اطلاعات اندکی درباره‌ی عوامل همودینامیکی موثر در مسیر حرکت لخته و برهم‌کنش میان آن‌ها وجود دارد. این بیماری علی‌رغم درمان‌پذیری مناسب در صورت تشخیص به‌موقع، به‌دلیل داشتن علائمی مشترک با سایر بیماری‌ها و در نتیجه دشوار شدن تشخیص به‌موقع و آسان آن، اغلب در شرایط حاد منجر به مرگ می‌شود. در این پژوهش، با استفاده از تصاویر پزشکی مربوط به یک بیمار، هندسه‌ی بخشی از شریان ریوی مطابق با آناتومی یک بیمار خاص ساخته شد. با استفاده از معادلات حاکم بر جریان خون و لخته که توسط الگوریتم محاسباتی برهم‌کنش سیال-سازه و در یک سیستم فرمول‌بندی لاگرانژی-اویلری دلخواه (ALE) حل شد، حرکت لخته در شریان شبیه‌سازی شد. برای مدل جامد نیز از یک مدل ویسکوالاستیک مطابق با خواص لخته‌های وریدی استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین تنش وارد شده بر لخته در زمان s 46841/0به میزان Pa 56/957 در هنگام عبور از انشعاب شریان رخ داد. با توجه به زمان اسقرار مقادیر تنش بیشینه در لخته، نسبت به رشد یا گسیختگی لخته می‌توان پیش‌بینی‌هایی داشت. حضور لخته در جریان به‌طور متوسط سبب افت تنش برشی وارد بر دیواره‌ها از Pa 7697/1 به Pa 02761/1 می‌شود که می‌تواند در صورتی که لخته‌ها مکررا از مسیر شریان‌های ریوی عبور کنند، موجب کاهش انعطاف‌پذیری، افزایش مقاومت عروقی و اختلال در عملکرد سلول‌های اندوتلیال و متعاقباً بیماری‌هایی از قبیل افزایش فشار ریوی (PAH) ‌شود.