مطالعه تئوری و آزمایشگاهی فرایند همودیالیز

با ناتونی کلیه در پاکسازی خون از مواد سمی و اضافی، از درمان¬هایی مانند همودیالیز به صورت جایگزین استفاده می¬شود. در این پژوهش به بررسی دستگاه همودیالیز پرداخته¬ شده¬ است. در راستای این کار، دو مدل ریاضی ارائه شد، که هر دو مدل به طور همزمان انتقال جرم ناشی از دو پدیده¬ی نفوذ و جریان همرفتی را در نظر می¬گیرد. جریان همرفتی عاملی است که در مطالعات دیگر کمتر در نظر گرفته شده است، اما از لحاظ تقویت پدیده¬ی انتقال جرم در همودیالیز حائز اهمیت است. برای حل هر دو مدل از روش تفاضل محدود استفاده شده است، که پس از گره¬بندی سیستم استوانه¬ای مربوط به فیبر همودیالیز و اعمال شرایط مرزی بوسیله¬ی نرم¬افزار متلب حل شدند. در مدل شماره 1 برای انجام دقیق¬تر محاسبات تغییرات غلظت در فاز محلول دیالیز به عنوان یک پارامتر مهم و مؤثر در جداسازی و نزدیک شدن به واقعیت در نظر گرفته شد، که پیش از این مورد مطالعه قرار گرفته نشده است. در مدل شماره 2 تغییرات غلظت پروتئین در طول فیبر بواسطه¬ی جذب آن بر سطح غشا و ایجاد یک لایه¬ی مشبک منظم بر سطح غشا مورد بررسی قرار گرفت. در واقع عامل جذب پروتئین بر سطح غشا عاملی است که در بررسی¬های دقیق دستگاه همودیالیز در طول درمان باید لحاظ شود. نتایج تئوری بدست آمده از مدل¬ها با داده¬های آزمایشگاهی گرفته شده از کارخانه هلال ایران (سها) مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج از سازگاری خوبی برخوردار بودند. بنابراین، مدل¬های توسعه یافته در این مطالعه می¬تواند به عنوان ابزاری توسط پژوهشگران دیگر برای بهینه¬سازی دستگاه همودیالیز یا ساختار غشا مورد استفاده قرار گیرد. تأثیر پارامترهای مختلفی چون شدت جریان خون و محلول دیالیز، طول فیبر و ویژگی¬های ساختاری غشا، سرعت اولترافیلتراسیون، ضریب انتقال جرم، در مدل¬ها بررسی و نتایج آن نشان داده شده است.