مدلسازی رایانه‌ای زیستی / شبیه‌سازی رایانه‌ای زیستی
مهدیه روغنی یزدی؛ نادیا نقوی؛ فریده السادات حسینی
دوره 9، شماره 2 ، مرداد 1394، ، صفحه 143-161
چکیده
تومور در مرحلة رشد غیرعروقی نمی‌تواند بدون منبع خونرسانی بیش از چند میلی‌متر رشد کند و برای رشد بیشتر باید فرآیند رگزایی را آغاز کند. از سوی دیگر، تومور عروقی که عروق خونی در آن نفوذ کرده است، با فراهم شدن اکسیژن به‌سرعت رشد می‌کند. در این مطالعه، مدل ریاضی گسسته‌ای از فرآیند رگزایی تومور همراه با اثرات جریان خون در شکلگیری ...
بیشتر
تومور در مرحلة رشد غیرعروقی نمی‌تواند بدون منبع خونرسانی بیش از چند میلی‌متر رشد کند و برای رشد بیشتر باید فرآیند رگزایی را آغاز کند. از سوی دیگر، تومور عروقی که عروق خونی در آن نفوذ کرده است، با فراهم شدن اکسیژن به‌سرعت رشد می‌کند. در این مطالعه، مدل ریاضی گسسته‌ای از فرآیند رگزایی تومور همراه با اثرات جریان خون در شکلگیری شبکة دوبعدی موردنظر ارائه‌شده است. این ساختار با یک مدل وفقی مکان‌یابی جوانه‌های عروقی در طول رگ اصلی، در ابتدای فرآیند رگزایی ترکیب‌شده است و سپس پیشروی جوانه‌های عروقی در ماتریس خارج سلولی و نفوذ آنها به داخل تومور و همچنین نفوذ جریان خون ازطریق ساختار مویرگی مدل شده است. در این مدل سه مرحلة مکان‌یابی جوانه‌ها در طول رگ اصلی، پیشروی آنها و جریان خون باهم ترکیب شده‌اند. سپس براساس شبکة عروقی به‌دست آمده، انتقال اکسیژن و بقیة مواد لازم برای رشد بیشتر تومور شبیه‌سازی‌شده است. همچنین فرضشده است رشد تومور درنتیجة تکثیر سلول‌های تومور اتفاق می‌افتد. مراحل رشد تومور و رگزایی به‌وسیلة تغییرات محیط میکرو شامل تراکم اکسیژن، فاکتور رگزایی تومور و ماتریس خارج سلولی باهم ترکیب شده‌اند. همچنین سعی شده است تا تطبیق مکانی و زمانی مناسبی در پارامترهای مدل ایجاد شود.
بیومکانیک قلب و عروق
مهدی مولائی؛ محمدسعید سعیدی؛ بهار فیروزآبادی
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1390، ، صفحه 279-288
چکیده
به علت نقش اساسی دستگاه گردش خون در بدن و گسترش روز‌افزون بیماری‌های مربوط به آن در کار حاضر سعی شده است تا با استفاده از شبیه‌سازی عددی یک‌بعدی، سیستم سرخرگ‌های اصلی دستگاه گردش خون مدل شود. برای اولین بار در شبیه‌سازی یک‌بعدی از روش حجم محدود برای گسسته‌سازی معادلات ناویر‌استوکس که با معادله حالت کوپل شده استفاده شده است. در ...
بیشتر
به علت نقش اساسی دستگاه گردش خون در بدن و گسترش روز‌افزون بیماری‌های مربوط به آن در کار حاضر سعی شده است تا با استفاده از شبیه‌سازی عددی یک‌بعدی، سیستم سرخرگ‌های اصلی دستگاه گردش خون مدل شود. برای اولین بار در شبیه‌سازی یک‌بعدی از روش حجم محدود برای گسسته‌سازی معادلات ناویر‌استوکس که با معادله حالت کوپل شده استفاده شده است. در گسترش شرایط مرزی خروجی از مدلی موسوم به درختچه‌ی شریانی ساختار یافته بهره گرفته شده است و مدل یک‌بعدی با مدل متمرکز ( لامپ) کوپل شده است. نتایج این حل، با سایر حل‌های یک‌بعدی چون روش مشخصه‌ها اعتبارسنجی شده و نشان داده شده که استفاده از روش حجم محدود نیز می‌تواند مشخصات جریان خون در سرخر‌گ‌ها را به خوبی نشان دهد. همچنین پروفیل‌های فشار و دبی در رگ‌های اصلی بدن در حالت نرمال به دست آمده و نشان داده شده که با دور شدن از قلب پروفیل فشار تیزتر می‌شود که با نتایج فیزیولوژیک همخوانی دارد. همچنین نشان داده می‌شود که با افزایش ضریب الاستیک رگ‌ها در بیماری تصلب شریان، فشار سیستولی افزایش و همراه با آن فشار دیاستولی کاهش می‌یابد. در نهایت با توجه به نتایج به دست آمده این نکته به دست می‌آید که روش حجم محدود کارایی لازم برای شبیه‌سازی عددی یک‌بعدی دستگاه گردش خون را دارا می‌باشد.
بیومکانیک قلب و عروق
احمد رمضانی سعادت آبادی؛ مجید احمدلوی داراب؛ فرزان قالیچی؛ عطااله کامیابی
دوره 4، شماره 1 ، خرداد 1389، ، صفحه 65-72
چکیده
در این تحقیق رژیم جریان خون در ناحیه انشعاب بای پس آئورت- کرونری بر روی شریان کرونری چپ پائین رونده (LAD) با فرض سه بعدی و پالسی بودن جریان خون؛ نیوتنی و هموژن بودن خون؛ صلب بودن جداره های کرونری و عدم تحرک فضایی این شریان در حضور یک گرفتگی متقارن %50 در بالادست ناحیه انشعاب در کرونری به ازای زوایای پیوندی 20º،30º و 40º با ...
بیشتر
در این تحقیق رژیم جریان خون در ناحیه انشعاب بای پس آئورت- کرونری بر روی شریان کرونری چپ پائین رونده (LAD) با فرض سه بعدی و پالسی بودن جریان خون؛ نیوتنی و هموژن بودن خون؛ صلب بودن جداره های کرونری و عدم تحرک فضایی این شریان در حضور یک گرفتگی متقارن %50 در بالادست ناحیه انشعاب در کرونری به ازای زوایای پیوندی 20º،30º و 40º با استفاده از نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شده است. یکی از ویژگی های بارز این تحقیق استفاده از پالس های جریان خون آئورت آوران و شریان کرونری به ترتیب در ورودی های پیوند و شریان کرونری است که تاکنون در تحقیقات انجام شده از این شرایط مرزی استفاده نشده است. همچنین شبیه سازی جریان در حضور گرفتگی نیز از ویژگی های دیگر این پژوهش به شمار می رود. از جمله نتایج مهم این مقاله، می توان به بروز جریان های گردشی به ازای زوایای مختلف پیوند، بروز جریان های ثانویه و افزایش شدت آنها به ویژه در فازهای ناپایدار پالس های کرونری و آئورت آوران اشاره کرد. بروز جریان های حلزونی دو هسته ای و افزایش شدت آنها با زیاد شدن زاویه پیوندی و افزایش نرخ تغییرات مکانی در مقادیر تنش های برشی اعمال شده بر جداره های کرونری با افزایش زاویه پیوند از جمله نتایج مهم این مطالعه است. در نهایت با توجه به فرضیات اعمال شده زوایای مطلوب پیوندی بین 20º تا 30º مهمترین پیشنهاد ارائه شده در این تحقیق نظری است.
برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی
افسانه مجری؛ محمد تفضلی شادپور؛ احسان بخشی تفتی
دوره 2، شماره 1 ، خرداد 1387، ، صفحه 9-20
چکیده
گرفتگی های شریانی و بیماری های قلبی- عروقی ناشی از آن مانند تصلب شرائین، از دلایل عمده مرگ و میر در دنیاست. در این مقاله، با استفاده از یک مدل غیرخطی سه بعدی از شریان کاروتید دارای گرفتگی نامتقارن و با در نظر گرفتن تعامل میان جامد و سیال (FSI)، جریان خون در این شرایط مدلسازی شد. برای انجام دادن شبیه سازی از نرم افزار انسیس بهره گرفته ...
بیشتر
گرفتگی های شریانی و بیماری های قلبی- عروقی ناشی از آن مانند تصلب شرائین، از دلایل عمده مرگ و میر در دنیاست. در این مقاله، با استفاده از یک مدل غیرخطی سه بعدی از شریان کاروتید دارای گرفتگی نامتقارن و با در نظر گرفتن تعامل میان جامد و سیال (FSI)، جریان خون در این شرایط مدلسازی شد. برای انجام دادن شبیه سازی از نرم افزار انسیس بهره گرفته شد. با توجه به بررسی های انجام گرفته این نرم افزار از توانایی مناسبی در تحلیل مسائل FSIبرخوردار نیست. بنابراین با استفاده از کدنویسی در محیط ماکروی نرم افزار، دسترسی به الگوریتم حل مساله FSI از طریق روش کوپلینگ ضعیف میسر شد. تغییرات قابل توجه فشارخون بصورت موضعی و افت شدید فشار و در نتیجه ایجاد تنش فشاری در پایین دست گرفتگی، پروفیل متغیر تنش برشی در منطقه گرفتگی و تغییرات قابل توجه آن پس از گرفتگی، تغییرات قابل توجه پروفیل سرعت و ازدیاد قابل توجه جریان های برگشتی در اثر افزایش میزان خروج از مرکز پلاک، از جمله نتایج به دست آمده در پژوهش حاضر است. نتایج به دست آمده در ارزیابی وخامت بیماری، امکان پیشروی بیماری و پیش بینی محل های مستعد برای شکست پلاک آتروسکلروتیک استفاده می گردد.
برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی
فرزان قالیچی؛ مجید احمدلوی داراب؛ احمد رمضانی سعادت آبادی
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1386، ، صفحه 111-117
چکیده
در این مطالعه به منظور بررسی رژیم جریان خون در ناحیه انشعاب بای پس، شبیه سازی عددی جریان سه بعدی و پالسی خون با استفاده از نرم افزار فلوئنت 2, 3, 5 برای %50 گرفتگی انجام شد. فرض نیوتنی و همگن بودن خون و همچنین صلب بودن جداره عروق از جمله فرضیات اساسی در این تحقیق به شمار می روند. در این مطالعه رژیم های جریان خون در دو نوع بای پس آئورت- ...
بیشتر
در این مطالعه به منظور بررسی رژیم جریان خون در ناحیه انشعاب بای پس، شبیه سازی عددی جریان سه بعدی و پالسی خون با استفاده از نرم افزار فلوئنت 2, 3, 5 برای %50 گرفتگی انجام شد. فرض نیوتنی و همگن بودن خون و همچنین صلب بودن جداره عروق از جمله فرضیات اساسی در این تحقیق به شمار می روند. در این مطالعه رژیم های جریان خون در دو نوع بای پس آئورت- کرونری و کرونری- کرونری با یکدیگر مقایسه شدند. مشاهده نشدن جریان های ثانویه در بای پس کرونری- کرونری در زوایای مختلف پیوندی بر خلاف بای پس آئورت- کرونری، مشاهده برگشت کامل جریان، سه بار در طول یک موج کرونری در بای پس کرونری- کرونری و مشاهده نشدن این پدیده در بای پس آئورت- کرونری از مهمترین نتایج حاصل از این مطالعه به شمار می روند. همچنین بالا بودن نرخ نوسانات زمانی و مکانی تنش برشی در بای پس آئورت- کرونری نسبت به بای پس کرونری- کرونری و پایین بودن مقادیر تنش برشی اعمال شده بر جداره عروق در بای پس کرونری- کرونری نسبت به بای پس آئورت- کرونری نیز از دیگر نتایج مهم به دست آمده است.
