نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی پزشکی

2 دانشجوی کارشناسی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی پزشکی

3 دانشیار دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

10.22041/ijbme.2014.13289

چکیده

بیماری‏های شریان کرونری یکی­از عوامل اصلی مرگ­ومیر است. وقتی­که این شریان دچار انسداد شود، عمل بای‏‌پس شریان کرونری صورت می‌گیرد. استفاده از ورید سافینوس انسان درین جرّاحی، مورد توجه پژوهش­گران است. درین مطالعه، نمونه‌های انسانی ورید سافینوس به وسیله­ی یک دستگاه تست تورم، تحت آزمایش تورم قرار گرفت. انبساط نمونه­ها به عنوان ورودی یک روش محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت. در مدل‌سازی عددی بافت به صورت یک ماده­ی جامد همگن، هم­سان­گرد و اِلاستیک در نظر گرفته شد. خروجی مدل، مدول یانگ بافت است. نتایج نشان داد که مدول ورید سافینوس به صورت خطی با فشار انبساطی افزایش می‌یابد. هرچند که فرضیه­های ساده­ی سازانه‌ای درین مطالعه استفاده شد، ولی به دلیل ارائه­ی یک دید کلّی در رابطه با خواص مکانیکی بافت، ورید سافینوس انسان می­تواند مفید بوده و زمینه­ای برای مطالعه­های بیش­تر و دقیق­تر باشد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Measurement of mechanical properties of human saphenous vein using an inflation experiment

نویسندگان [English]

  • Farzad Forouzandeh 1
  • Mahdie Haji-Bozorgi 2
  • Behrooz Meshkat 1
  • Nasser Fatouraee 3

1 M.Sc Student, Faculty of Biomedical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

2 B.Sc Student, Faculty of Biomedical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

3 Associate Professor, Faculty of Biomedical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

چکیده [English]

Coronary Artery Diseases are one of the main reasonsof mortality. When these arteries occlude, usually a CoronaryArtery Bypass Graft (CABG) surgery is performed. Sine humanSaphenous Veins (SV) is used for CABG, they are of interest forresearchers. In this study human SV samples undergo inflationtest, using an inflation test device. Displacements of the samplesfor different pressures are analyzed, and average values are usedas input of a computational method. In the numerical simulationthe tissue is assumed as an elastic, isotropic, and homogenoussolid material, and its output is Young’s Modulus (E) ofthetissue. Results show that E of the SV increases linearly with thedistension pressure. Although simplifications were applied in thisstudy, it can be helpful for giving a basic insight aboutmechanical properties of human Saphenous Vein, which can befollowed by more realistic studies in the future.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Saphenous Vein
  • Inflation method
  • Young’s Modulus
  • Computational method

[1]     American Heart Association: American Stroke Association: heart disease and stroke statistics, 2010.

[2]     P. B. Dobrin, F. N. Littoy, E. D. Endean, “Mechanical factors predisposing to intimal hyperplasia and medial thickening in autogenous vein grafts” J Surgery vol105, 393-400, 1989.

[3]     Y. C. Fung, "Mechanical properties of living tissue" Springer, NewYork, 1-568, 1993.

[4]     H. Alderson, M. Zamir, “Smaller, stiffer coronary bypass can moderate or reverse the adverse effects of wave reflections” J Biomechanics vol 34, 1455-1462, 2001.

[5]     J. S. Rossman, “Elastomechanical properties of  bovin veins” J The mechanical behavior of biomechanical materials vol 3, 210-215, 2010.

[6]     T. Balazs, E Bognar, E Zima, J. Dobranszky, “Mechanical properties of coronary veinn,” 6th Conf. Mechanical engineering: Gepeszet Proceeding” 2008.

[7]     A. Neufang, C. Espindola-Klein, B. Dorweiler, C. Martina Messow, W. Schmiedt, C. Friedrich Vahl, “Femoropopliteal prosthetic bypass with glutaraldehyde stabilized human umbilical vein (HUV)” J Vascular surgery vol 46, 280-288, 2007.

[8]     J. Gebrane Younes, H. N. Minh, L. Orcel, “Ultrastructure of human umbilical vessels: a possible role in amniotic fluid formation” J Placenta vol 7, 173-185, 1986.

[9]     A. J.  Sexton, M. Turmaine, W. O. Cia, G. A. Burnstock, “Study of the ultrastructure of developing human umbilical vessels” J Anat vol 188, 75-85, 1996.

[10] S. E. Mills, “Histology for Pathologists, Virginia: Lippincott Williams & Wilkins, 2007.

[11] J. Svejcar, I. Prerovsky, J. Linhart, J. Kruml, “Content of collagen, elastin, and water in walls of the internal saphenous vein in man” J American heart association vol 11, 296-300, 1962.

[12] V. Milesi, A. Rebolledo, F. A. Paredes, N. Sanz, J. Tommasi, J. R. Gustavo, A. O. Grassi, “Mechanical properties of huan saphenous veins from normotensive and hypertensive patients” J Ann thorac surg vol 66, 455-461, 1998.

[13] C. J. V. Andel, C. Borast, “Mechanical properties of porcine and human arteries: implications for coronary anastomotic connectors” J Ann thorac surg vol 76, 58-65, 2003.

[14] D. L. Donovan, S. P. Schmidt, S. P. Townshend, G. O. Njus, W. V. Sharp, “Material and structural characterization of human Saphenous vein” J Vasc surg vol 12, 531-537, 1990.

[15] M. Miyamotto, C. E. Del Valle, R. C. R. Moreira, J. R. R. Timi, “Comparative analysis of rupture resistance between glutaraldehyde-treated bovine pericardium and great Saphenous vein” J Vasc. Bras vol 8, 723-732, 2009.

[16] P. B. Matthews, A. N. Azadani, C. S. Jhun, L. Ge, T. S. Guy, J. M. Guccione, E. E. Tseng, “Comparison of porcine pulmonary and aortic root material properties” J Ann thorac surg vol 89, 1981-1989, 2010.

[17] J. Zhao, J. J. Andreasen, J. Yang, B. S. Rasmussen, D. Liao, H. Gregersen, “Manual pressure distension of the human saphenous vein changes its biomechanical properties—implication for coronary artery bypass grafting” J Biomechanics vol 40, 2268-2276, 2006.