شبیه سازی سه بعدی جریان خون در پیوند بای پس شریان کرونر

آترواسکلروسیس شایعترین بیماری سیستم قلب وعروق می باشد که در آن تشکیل پلاک و افزایش ضخامت دیواره عروق اندازه مجرای عبور خون را به گونه ای کاهش می دهدکه خون رسانی به بافت پایین دست را کاهش داده و در نتیجه ممکن است به علت عدم خون رسانی کافی منجر به مرگ آنها گردد. عمل جراحی بای- پس از جمله مهم ترین اقدامات کلینیکی می باشد که جهت مداوای گرفتگی عروق مورد استفاده قرار می گیرد. در این عمل بخشی از رگ قسمت دیگری از بدن( مانند رگ پا) را به صورت یک کنار گذر که در اصطلاح به آن گرافت گفته می شود، به آئورت پیوند داده واز طرف دیگر به رگ مسدود روی قلب وصل می کنند ، به گونه ای که اتصال پس از گرفتگی اتفاق می افتد . یکی از مشکلات عمل جراحی بای- پس کاهش قطر مجرا در دراز مدت یا اصطلاحاً تنگی مجدد میباشد. انحراف از الگوی جریان یک طرفه، سرعت جـریان کم و ایجاد نواحی جدایی جریان که منجر به کاهش تنش برشی ، نوسانات تنش برشی در طول سیکل و تغییرات شدید تنش بر روی دیواره های مختلف میشود از عواملی می باشند که منجر به تشدید گرفتگی می شوند . با توجه به اینکه هندسه ی پیوند می تواند بر روی الگوی جریان تاثیر بگذارد احتمال توزیع تنش های مختلف در هندسه های متفاوت وجود دارد. لذا در این پروژه به بررسی تاثیر زاویه برش پیوند ، نسبتهای قطری مختلف بین گرافت با شریان کرونر و آئورت و تاثیر تغییرات زاویه ی بین محور گرافت با شریان کرونر و آئورت در حالتی که طول دهانه ی پیوند ثابت می باشد پرداخته شده و توزیع تنش برشی برای مناطق بحرانی این پیوند ها که احتمال بروز گرفتگی در آنها زیاد می باشد مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر این جریان معادلات ناویر- استوکس می باشند که به منظور به دست آوردن پارامترهای مربوط به جریان در محل پیوند و قبل و بعد از آن با استفاده از روش حجم محدود محاسبه شده است . مدل سازی و شرایط مرزی براساس مطالعات فیزیولوژیکی ، مدل های آزمایشگاهی و کارهای گذشته انجام شده است. خون به صورت یک سیال نیوتنی غیر قابل تراکم با جریان غیر دائم در نظر گرفته شده است و هندسه ی مدل به صورت سه بعدی با فرض دیواره های صلب برای عروق شبیه سازی شده است. بررسی ها برای یک نسبت دبی خاص بین گرافت با شریان کرونر اصلی بطن چپ قلب و آئورت انجام شده و با توجه به اختلاف پارامتر ها ی تنش برشی در مناطق مختلف پیوند ، برخی از هندسه ها نسبت به بقیه مناسب تر تشخیص داده می شوند به گونه ای که احتمال بروز گرفتگی در آنها نسبت به بقیه ی مدل ها کمترمی باشد .