نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

• سعید ناهیدی ¹
• علیرضا حسین‌نژاد ²
• ناصر فتورائی ³
• زهرا حیدری ⁴

¹ کارشناس ارشد مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سیستان و بلوچستان

² استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سیستان و بلوچستان

³ دانشیار، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)

⁴ استاد، بخش بافت شناسی، دانشگاه علوم پزشکی زاهدان

چکیده

پارامترهای همودینامیک جریان خون همواره متأثر از میزان شدت گرفتگی شریان و از عوامل تأثیرگذار بر پیشرفت بیماری گرفتگی شریانی هستند. در این مقاله، با در نظر گرفتن سه شدت گرفتگی متفاوت به بررسی عددی اثر نفوذپذیری دیواره شریان بر پارامترهای همودینامیک در یک مدل شریان گرفته شده، با دیواره دو لایه‌ای انعطاف‌پذیر و با حضور جریان ضربانی و غیر نیوتنی خون با استفاده از مدل حل عددی برهمکنش سیال و جامد متخلخل (PFSI) پرداخته شده است. در این بررسی نشان داده شد که فرض نفوذپذیری بر پارامترهای همودینامیک بسیار تأثیرگذار است، به طوری که در مقایسه نتایج مدل PFSIبا نتایج مدل بدون فرض نفوذپذیری دیواره با استفاده از حل برهمکنش سیال و جامد (PFSI) ، تنش برشی دیواره حدود 6 % کاهش، جابجایی دیواره حدود 30% و تنش مؤثر در دیواره متخلخل و انعطاف‌پذیر شریان بیش از 72 % در شدت‌های گرفتگی مختلف افزایش داشته است.

کلیدواژه‌ها

• برهمکنش سیال و جامد متخلخل
• نفوذپذیری
• پارامترهای همودینامیک
• تصلب شریان

موضوعات

• برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی
• بیومکانیک قلب و عروق

عنوان مقاله [English]

Numerical Investigation of the Effects of the Wall Porosity on the Hemodynamic Parameters of a Stenosed Carotid Artery under Pulsatile Blood Flow Conditions with a two-layer Flexible Wall

نویسندگان [English]

• Saeed Nahidi ¹
• Alireza Hossein-Nezhad ²
• Nasser Fatouraee ³
• Zahra Heidari ⁴

¹ M.Sc, Department of Mechanical Engineering, University of Sistan and Baluchestan

² Associate Professor, Department of Mechanical Engineering, University of Sistan and Baluchestan

³ Associate Professor, Biological Fluid Mechanics Research Laboratory, Biomedical Engineering Faculty, Amirkabir University of Technology

⁴ Professor, Division of Histology, Faculty of Medicine, Zahedan University of Medical Sciences and Health Services, Zahedan, Sistan and Baluchestan

چکیده [English]

Hemodynamic parameters are always affected by stenosis severity of arterial and these parameters in their turn have influence on the development of atherosclerosis. In this paper, By considering three different stenosis severity, the effects of wall porosity assumption on the hemodynamic parameters of a stenosed artery  with a two-layer flexible wall (intima-media, adventitia), in which inner layer (intima-media) assumed porous, is numerically investigated, using Porous Fluid Structure Interaction (PFSI) model. Blood is assumed as an incompressible non-Newtonian fluid with pulsatile flow condition. In this investigation, the results show that the permeability assumption has much influenced on the hemodynamic characteristics so that the comparison of the results using PFSI with those of a non-porous model show 6% decrease in shear stress, 30% increase in displacement and more than 72%  increase in effective stress in the porous layer.

کلیدواژه‌ها [English]

• Porous Fluid Structure Interaction (PFSI)
• Hemodynamic Parameters
• Infiltration
• wall porosity
• stenosis arterial
• Atherosclerosis