جلسه دفاع از پایاننامه: آقای سید محمد نادری اصطلخ چی،گروه آموزشی تبدیل انرژی
خلاصه خبر: شبیه سازی پیوندهایی با زاویه منفرجه برای کاهش حداکثر تنش برشی در دیواره فیستول
چکیده: کلیه ها مسئول تصفیه ی خون در بدن هستند؛ اما عملکرد آنها به خصوص در افرادی که دیابت و فشار خون بالا دارند کاهش محسوسی میابد و بهتدریج نارسا می شوند. تصفیه ی مصنوعی خون با استفاده از دستگاه همودیالیز میتواند راه حل مناسبی برای این مشکل باشد اما دستگاه دیالیز برای اینکه عملکرد مناسبی داشته باشد و خون را بهخوبی تصفیه کند، نیاز به حداقل دبی جریان دارد. برای رسیدن به این میزان دبی جریان از خون، پزشکان پیوندی بین سرخرگ و سیاهرگ موجود در ساعد دست برقرار میکنند تا از فشار بالای خون در سرخرگ و قطر بالای سیاهرگ بهره گیرند تا به این میزان دبی برای بهترین عملکرد دستگاه دیالیز برسند. به این پیوند، فیستول شریانی وریدی میگویند. مطالعات نشان دادهاند که تنش برشی بالا موجب زخم و لخته ی خون در دیواره ی فیستول میشوند که %80 علت ناکارآمد شدن فیستول میباشند و تنش برشی پایین سبب تشکیل گردابه و رسوب املاح خون در فیستول میشوند و هر دو عامل درنهایت موجب گرفتگی و کاهش خونرسانی به فیستول و ناکارآمد شدن آن میشوند. پزشکان باید در عمل جراحی وقوع چنین پدیدههایی را به حداقل برسانند، ولی بسیاری از آنها در ارزیابی وقوع این پدیده ناتوانند. تکنیکهای شبیهسازی عددی ابزاری برای پیشبینی توزیع جریان خون میباشد. ازجمله نتایج مهم حاصله از مجموعه مطالعات عددی، میتوان به تأثیر زاویه ی پیوند فیستول بر پروفیل سرعت و تنش برشی اشاره کرد. مطالعاتی که اکثراً در مورد زوایای پیوند حاده برای ایجاد فیستول بودند و تنها در سالهای اخیر به بررسی زوایای منفرجه پرداخته شد؛ بنابراین در مطالعه ی حاضر به شبیه سازی زوایای پیوند منفرجه پرداخته شده و با زوایای پیوند حاده مقایسه شده است تا کارایی آنها با یکدیگر مقایسه شود. در این پژوهش، ابتدا جهت انتخاب بهترین مدل غیرنیوتونی خون برای شبیه سازی فیستول از سه مدل غیرنیوتونی کاریو، کیسون و پاورلا استفاده شد و در سه دبی جریان از منحنی ضربانی خون مدلسازی شدند و پس از مقایسه با نتایج تجربی، مدل کاریو به دلیل پیش بینی بهتر مقادیر تنش برشی، بهعنوان بهترین مدل در نظر گرفته شد. پیوندهایی با زوایای 45، 90، 110، 120، 135، 145 و 160، طراحی و شبیهسازیشده و نتایج از نقطهنظر الگوهای جریان در محل پیوند و تنش برشی در دیواره ی فیستول با یکدیگر مقایسه شدند. پس از شبیه سازی و مقایسه ی نتایج مشاهده شد که از مقادیر تنش برشی بیشینه در دیواره ی فیستول با زاویه ی پیوند 160 درجه نسبت به زاویه ی پیوند 45 درجه حدوداً %78 درصد کاسته شده است. همچنین گردابه ها، افت فشار و همچنین محدوده ی درگیر در تنش برشی های بالا در زوایای پیوند منفرجه به میزان محسوسی کاهش میابد که این عوامل میتواند موجب کاهش سرعت گسترش زخم و گرفتگی در فیستول شود. نتایج نشان داد که زاویه ی پیوند 160 درجه کمترین مقدار تنش برشی را دارد اما با توجه به مشکل بودن ایجاد این پیوند برای جراحان، این زاویه بهعنوان زاویه ی پیوند مناسب انتخاب نمیشود. از طرفی با توجه به مقادیر تنش برشی در زاویه ی پیوند 120 درجه و کمتر بودن این مقادیر نسبت به زوایای پیوند منفرجه ی دیگر و همچنین راحتتر بودن نسبی ایجاد این پیوند برای جراحان، این زاویه بهعنوان بهترین زاویه برای ایجاد فیستول انتخاب شد. در پایان، شبیه سازی در حالت ضربانی در دو حالت الف) تمام اغتشاشی و ب) ترکیبی از اغتشاشی و آرام، برای زاویه ی پیوند 45 درجه انجام شد و نتایج تقریباً یکسانی به دست آمد. با توجه به یکسان بودن نتایج دو حالت، شبیه سازی برای دو زاویه ی پیوند دیگر با زوایای 90 و 135 درجه، با حالت اول انجام شد و پارامترهای مهم مربوط به حالت ضربانی استخراج و مناطق مستعد رسوب املاح مشخص شد. 21 خرداد 1398 / تعداد نمایش : 1392
|