مطالعه عددی انتقال و نشست موضعی ذرات دارویی مغناطیسی در دارورسانی هدفمند طی بیماری برونشیت مزمن روی مدل واقعی برگرفته شده از تصاویرct اسکن راه های هوایی مرکزی دستگاه تنفسی انسان

در این پایان نامه بازده دارورسانی هدفمند به دستگاه تنفسی انسان با اعمال یک میدان مغناطیسی غیریکنواخت خارجی به روش عددی با استفاده از روش اولری-لاگرانژی و مدل فاز گسسته با همبستگی یک طرفه سیال-ذره شبیه سازی شده است. هندسه استفاده شده در مطالعه ی حاضر با استفاده از تصاویر ct اسکن از راه های هوایی انسان بازسازی شده و پس از اعمال فرآیندهای تولید هندسه و شبکه بندی آن، با استفاده از نرم افزار ansys fluent 15 تحلیل شده است. از دو هندسه ی سه بعدی واقعی از راه هوایی انسان استفاده شده است. هندسه اول شامل نای (trachea) تا نسل دوم راه هوایی بوده و هندسه دوم از ورودی دهان شروع شده و تا نسل ششم راه هوایی انسان ادامه دارد. در ابتدا میدان های سرعت و خطوط جریان فاز سیال بررسی شده و سپس با تزریق تصادفی ذرات دارویی، الگوی انتقال و بازده نشست ذرات بر روی دیواره راه های هوایی مورد مطالعه قرار گرفت. با در نظر گرفتن نیرو های پسا و مغناطیسی که در ناحیه محاسباتی به ذرات وارد می شود، چگونگی افزایش بازده روش دارورسانی هدفمند در ناحیه موردنظر و افزایش بازده نشست ذرات مورد مطالعه قرارگرفته است. تأثیرات قطر ذرات، موقعیت قرارگیری منبع میدان مغناطیسی، شدت میدان مغناطیسی و دبی ورودی هوا (الگوی تنفسی) بر الگوی انتقال و بازده نشست ذرات بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که با افزایش دبی ورودی جریان هوا، بازده نشست ذرات در ناحیه ی هدف کاهش یافته اما افزایش شدت میدان مغناطیسی تأثیر مثبت بر بازده نشست ذرات دارد. همچنین تأثیر افزایش قطر ذرات بر بازده نشست به شدت میدان مغناطیسی نیز وابسته می باشد، بطوریکه برای اعداد مغناطیسی کمتر از 5/1 تسلا قطر ذرات با بازده نشست رابطه مستقیم و برای اعداد مغناطیسی های بیشتر از آن با افزایش قطر ذرات بازده نشست ابتدا افزایش یافته و پس از یک اندازه قطر ذره مشخص روند نزولی دارد.