شبیه سازی هندسی قلب در حال تپش

هدف از انجام این پژوهش، شبیه سازی هندسه قلب در حال تپش می باشد. با توجه به اینکه قلب یکی از اندام های حیاتی بدن می باشد، بررسی عملکرد دقیق قلب از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این پژوهش شبیه سازی هندسه قلب در حال تپش و تغییر شکل آن با استفاده از تصاویر سی تی-آنژیوگرافی انجام شده است. با بررسی های انجام شده از تصاویر تهیه شده از 21 فاز دیاگرام ecg فازهای 40و 95درصد برای طرف چپ قلب و فازهای 0و 20درصد برای طرف راست قلب به عنوان فازهایی با بیشترین و کمترین حجم بطن ها بدست آمده است. برخی از پارامترهای موثر در بررسی عملکرد قلب از جمله برون دهی قلبی و کسر تخلیه با استفاده از نرم افزار میمیکس محاسبه و با مراجع متفاوت و همین طور با مقادیر بدست آمده از دستگاه سی تی آنژیوگرافی مقایسه شده است که این قیاس ها در محدوده طبیعی بودن این مقادیر را تأیید می کند. با استفاده از این تصاویر چرخش قلبی در حال تپش حول محور طولی خود محاسبه و مشاهده می شود که هر چه از بالای قلب به سمت نوک قلب پیش رویم میزان چرخش قلبی کمتر می شود. همچنین میدان جریان خون در چند وضعیت مشخص قلب و در مرزهای ثابت به کمک نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسبه گردیده که در این محاسبات خون به عنوان یک سیال نیوتنی و غیرقابل تراکم با لزجت ثابت فرض شده است. همچنین بعد از ساخت یک مدل ساده از قلب کامل به نحوی که حجم دهلیزها و بطن-های مدل اصلی قلب و مدل ساده شده و همین طور برون دهی هر دو مدل یکسان باشد، مقایسه بین نتایج میدان جریان مدل واقعی و مدل ساده بعمل آمده است. تنش برشی ایجاد شده بخاطر جریان خون در طرف راست و چپ قلب بررسی شده و می توان گفت که بیشترین میزان تنش برشی در مناطقی که تغییر سطح مقطع داریم و یا اینکه سطح مقطع به نسبت بقیه مناطق کوچکتر باشد اتفاق می افتد. بروز تنشهای بالا در این نواحی می تواند مشکلاتی را برای عملکرد قلب ایجاد نماید. در نهایت هندسه قلب ساده ارائه شده و با توجه به تعداد شبکه مورد نیاز کمتر، این مدل ساده می تواند برای بررسی عملکرد قلبی و حل جریان سیال با زمان محاسباتی کوتاهتری مورد استفاده قرار بگیرد. مسلماً اهمیت کاربرد این مدل ساده در مدلسازی جریان خون در قلب با دیواره های قابل انعطاف دو چندان خواهد بود.