مدل‌سازی عددی هیپوترمی مغزی با استفاده از سرد کردن مایع مغزی-نخاعی

Authors

  • رسولی, آیسا گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.
  • فتورائی, ناصر گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.
  • نبئی, قائمه گروه نورولوژی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران.
  • نبئی, ملیکه گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.
Abstract:

Background: Brain hypothermia by reducing the temperature of the cerebrospinal fluid is done by a cooling pad in the thoracic region and protect brain from the ischemic injuries. Along with the spinal cord, the brain is an essential partner in the central nervous system, and similarly, it is surrounded and protected from the bony skull and from shock by cerebrospinal fluid. The brain analyzes information that is both internal and external to the body, transforms the information into sensations, and stores them as memories. So in this study we investigated the brain hypothermia by finite element modeling. Methods: To investigate this phenomenon, in this study a numerical model of the head with respect to the structure of brain tissue and its contribution to heat transfer is presented in the fluid lab of the Amirkabir University of Tehran in January of 2016. In this model, Pennes's bioheat equation and finite element analysis has been used to predict temperature distribution in the brain tissue. The model geometry is designed in two state without considering the ventricles of the brain that are involved in the production of cerebrospinal fluid and with considering cerebrospinal fluid. So, in the second case, the cerebrospinal flow is considered as a heat transfer factor. Results: We concluded that with cooling about 5 °C, in the first model without considering the ventricles, the gray matter temperature is reduced by about 4 °C and there is no change in white matter temperature. In the second model temperature distribution became more asymmetric. The temperature reduced about 3 °C in the corners. However, the temperature reduction at the edge of brain tissue and near cerebrospinal fluid were about 0.5 °C. Conclusion: It was observed that in the case of ischemia, the temperature drop was higher than normal. So, during brain injuries to prevent serious damage, the brain metabolism can be reduced by cooling the spinal fluid.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی شبکه برهم کنش پروتئینی اختلال افسردگی ماژور با استفاده از اطلاعات پروتئومیکی مایع مغزی-نخاعی

هدف: با توجه به این‌که اختلال افسردگی شایع‌ترین اختلال روحی- روانی در جوامع بشری است، لذا بررسی مولکولی در این زمینه می‌تواند درک بهتری از این اختلال پیچیده فراهم نماید. در این تحقیق ارتباط بین پروتئین‌های مرتبط با این بیماری بررسی تا اهمیت بیش‌تر برخی از آن‌ها در مکانیسم مولکولی بیماری آشکار شود. مواد و روش‌ها: اسامی پروتئین‌های تغییر بیان یافته مایع مغزی-نخاعی مرتبط با اختلال افسردگی ماژور ا...

full text

ارتباط تغییرات آهن مایع مغزی نخاعی با آسیب مغز متعاقب ضربه مغزی در رت

Introduction: In Iran, thousands of young individuals become victims of head injury annually. Head injury can damage neuronal cells which may in turn complicate the recovery of the patients. Also, the increase of iron in cerebrospinal fluid (CSF) following head injury may contribute to the hypoxic-ischemia brain damage by catalyzing the formation of free radicals (Harber-Weiss Rection). The obj...

full text

تعیین میزان سرب مایع مغزی نخاعی کودکان سالم تهران

  Background : Lead is a common environmental contaminant element without useful biologic role in human body. Exposure to lead is an important public health problem especially for children. It may have toxic effect on many organs among central nervous system. The aim of our study was to determine cerebro-spinal fluid levels of lead in healthy children in Tehran.   Methods: This prospective stud...

full text

مدلسازی اتصالات نواحی مغزی جهت شناسایی اختلالات مغزی ناشی از غواصی با استفاده از الکتروانسفالوگرافی

بیماری غواصان عارضه ایست که بدن و مغز انسان را با اختلالاتی روبرو می‌کند. با پردازش سیگنال‌های الکتروانسفالوگرافی غواصان، می‌توان اطلاعاتی را در رابطه با اختلالات نوروفیزیولوژیک آنها استخراج کرد و نواحی مغزی دچار عارضه را به‌صورت دقیق مشخص نمود. در این مقاله با استفاده از ویژگی‌های استخراج شده از سیگنال‌های ثبت شده غواصان و افراد غیر غواص که شامل آنتروپی و انرژی است، مدلی مبتنی بر کارکرد مغز ای...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 75  issue None

pages  31- 38

publication date 2017-04

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023