شبیه سازی عددی تاثیر غیرنیوتونی بودن خون و ضربانی بودن جریان آن در تصلب سرخرگ کاروتید مغزی

تصلب شریان به عنوان یکی از عوامل اصلی در بروز بیماری¬های قلبی-عروقی بوده که سلامت فرد را به شدت به خطر می-اندازد. وجود ذرات لیپوپروتئین با دانسیته پایین در خون انسان¬ها عامل اصلی در شکل گیری و پیشرفت این بیماری می¬باشد. نفوذ این لیپوپروتئین¬ها به دیواره سرخرگ و انجام واکنش¬های شیمیایی در داخل آن منجر به کاهش خاصیت الاستیک دیواره و همچنین تورم در آن می¬شود. با افزایش این ذرات و تشکیل پلاک¬های آتروسکلروتیک، خطر گرفتگی مجرای عبور جریان و همچنین وقوع ترمبوز در اثر پارگی این پلاک¬ها افزایش می¬یابد. هدف از این پژوهش بررسی عددی انتقال جرم لیپوپروتئین¬ها با دانسیته پایین در بخش ابتدایی سرخرگ کاروتید مغزی موسوم به کاروتید مشترک می¬باشد. به همین منظور مدل سازی عددی جریان خون و انتقال جرم ذرات لیپوپروتئین در سرخرگی با دیواره چهار لایه مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت شبیه سازی فرآیندها از معادلات ناویر-استوکس و انتقال جرم در ناحیه مجرای سرخرگ و معادلات جریان و انتقال جرم مربوط به جسم متخلخل استفاده شده است. در این پژوهش به منظور حل عددی مدل ریاضی مذکور از نرم افزار آدینا استفاده شده است. هر چند که خون و پلاسما دارای ماهیت غیرنیوتونی می¬باشند اما در تمامی مطالعات در این زمینه از این خاصیت صرف نظر شده، به علاوه آن که ماهیت ضربانی جریان خون هم مکررا نادیده گرفته شده است. به همین منظور در این مطالعه تلاش شده است تا با در نظر گرفتن خواص غیرنیوتونی خون و پلاسما برای سرخرگ سالم و دارای گرفتگی و در دو حالت جریان پایا و ضربانی خون، توزیع ذرات لیپوپروتئین در بخش¬های مختلف آن بررسی شود. نتایج نشان می¬دهند که غیرنیوتونی بودن خون و پلاسما به طور کلی سبب افزایش غلظت لیپوپروتئین¬ها می¬شود. به علاوه خاصیت ضربانی خون که منجر به جریان ومرسلی می¬شود، سبب افزایش غلظت سطحی و تغییر الگو¬های جریانی و غلظتی شده، به گونه¬ای که این تغییرات در محل¬های گرفتگی اهمیت بیش¬تری می¬یابند.