بررسی بای پس در رگ همراه با گرفتگی

علم بیومکانیک ترکیبی از علوم طبیعی و مکانیک می¬باشد. یکی از زمینه¬های پر اهمیت در دنیای بیومکانیک سیستم قلب و عروق و عارضه¬های این سیستم می¬باشد .در دنیای امروز نتایج تحقیقات بیومکانیکی در زمینه قلب وعروق مورد توجه پزشکان، متخصصین قلب وعروق و جراحان این سیستم پیچیده بدن انسان قرار گرفته است. بررسی نیروها و تنش ها و فهم دقیق اثر هر یک از اجزا سیستم قلب وعروق بر یکدیگر تاثیر به¬سزایی در آسیب¬شناسی این سیستم دارد. از جمله مسائل مرتبط در زمینه عروق خونی بیماری گرفتگی عروق است. آترواسکلروس یا سخت¬شدگی شریان¬ها مربوط به موارد مختلف تغییر خواص در دیواره شریان می-باشد. که این شرایط ناشی از ضخیم شدن، سخت شدن و کاهش الاستیسیته دیوار شریان می¬باشد. این حالت فرایندی است که در آن چربی¬های موجود در سیستم گردش خون به تدریج در دیواره سرخرگ انباشته می¬شوند. عمل جراحی بای¬پاس کرونری برداشتن قطعه¬ای از یک سیاهرگ پا و استفاده از آن برای برقراری جریان خون در اطراف سرخرگ¬های مسدود شده قلبی است. گرچه با عمل جراحی بای¬پس کرونری و برقراری جریان خون، درد قفسه صدری تسکین می یابد و خطر انسداد شدید سرخرگ برطرف می-شود ولی بیماری اصلی یعنی آترواسکلروس را از بین نمی¬برد. عمل جراحی پیوند بای¬پس در حال حاضر یک روش معمول و موثر برای جایگزینی و درمان شریان¬هایی است که دچار بیماری گرفتگی عروق هستند. ولی موفقیت طولانی مدت این پیوند توسط پیشرفت پدیده اینتیمال¬هایپریلاژیا محدود می¬شود. همودینامیک جریان خون نقش مهمی در ازدیاد این آسیب و همچنین شکست پیوند بای¬پس خواهد داشت. در این پایان نامه به امید ایجاد دیدگاه¬های بهتر برای درمان، ابزارهای محاسباتی، کاربری و قابل اعتمادی برای تحقیق بر روی محیط همودینامیکی همراه با بای¬پس ارائه شده است. جریان در بای¬پس کامل، که شامل شریان گرفته شده میزبان و یک پیوند بای¬پس منحنی شکل کامل است در این مطالعه به کمک نرم افزار adina به تفصیل بررسی شده است. پارامترهایی که در مطالعه اولیه جریان دائم بررسی شده¬اند شامل عدد رینولدز ورودی، زاویه اتصال و محل گرفتگی می¬باشند. در ادامه اثری که هر یک از پارامترهای فوق بر همودینامیک جریان دارند به طور جداگانه بررسی شد. با تغییر زاویه اتصال شاهد بودیم که هر چه زاویه کوچکتر باشد تنش¬های برشی تغییرات آرام¬تری دارند. به علاوه زاویه کوچکتر مسیرآرام و مسطح تری برای جریان ایجاد می¬کند و درنتیجه اغتشاشات جریان کمتر خواهد بود. رفتار مکانی واندازه نواحی جریان برگشتی با تغییر عدد رینولدز ورودی بررسی شدند و ارتباط مستقیمی بین عدد رینولدز و اندازه این نواحی به دست آمد. از دیگر جنبه¬های هندسی سیستم بای¬پس که به تفصیل بررسی شد مورفولوژی گرفتگی در یک شریان با گرفتگی نسبی است. با در نظر گرفتن درصدهای مختلف گرفتگی تقارن محوری، اثرات کاهش سطح مقطع عبور جریان مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر مکان گرفتگی نسبت به پیوند بای¬پس روی میدان جریان تشریح شد. در نهایت میدان جریان نوسانی در سیستم بای¬پس با استفاده از پالس جریان شریان فمرال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طبیعت دینامیکی و ساختار پیچیده میدان جریان نوسانی را نشان دادند و ارتباط ممکن بین تنش برشی نوسانی و یا پایین را با توسعه پدیده اینتیمال¬هایپریلاژیا پیشنهاد کردند. به علاوه مقایسه دو حالت پایا و نوسانی قابلیت¬های محدود شده حالت پایا را در ایجاد دیدگاه¬های بهتر نشان داد. به خصوص اگر پالس سرعت به شدت نوسانی باشد.