نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

• علیرضا هاشمی فرد ¹
• ناصر فتورائی ²
• ملیکه نبئی ²

¹ دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی پزشکی، آزمایشگاه تحقیقاتی دینامیک سیالات بیولوژیکی

² دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی پزشکی

چکیده

وظیفه مهم و اساسی دریچه آئورت، جلوگیری از بازگشت خون از شریان آئورت به بطن چپ است. باز شدن و بسته شدن به موقع و دقیق دریچه آئورت می‌تواند به تامین فشار خون مناسب و برون‌ده قلبی مطلوب کمک کند. به همین دلیل شبیه‌سازی عملکرد دریچه آئورت می‌تواند به شناخت و نحوه عملکرد اجزای آن کمک کرده و محدوده‌ی تغییرات کمیت‌های مرتبط با همودینامیک دریچه آئورت و ارتباط آنها را مشخص سازد. بر این اساس، مدل محاسباتی دریچه آئورت به روش لاگرانژی اویلری اختیاری حل شده و نمودارهای فشار بطن چپ و اختلاف فشار بطن چپ نسبت به شریان آئورت، سطح باز بین لت‌های دریچه، میزان جریان خون، منحنی فشار به حجم بطن چپ، انرژی بطن چپ، دانسیته انرژی سینماتیکی و اتلاف لزجی، مقاومت دریچه، اختلاف فشار سیال در دو طرف سطح لت‌ها و اختلاف فشار لحظه‌ای محور طولی دریچه نسبت به فشار شریان آئورت در این تحقیق گزارش شده و بر اساس آن فرآیند باز شدن و بسته شدن دریچه آئورت تحلیل شده است. حرکت لت‌ها به عنوان جابه‌جائی مرز جامد در روش تعامل سیال و جامد، شبکه محاسباتی سیال را دستخوش جابه‌جائی و تغییر می‌کند که با توالی بازسازی شبکه محاسباتی سیال تصحیح می‌شود. در طی این فرآیند مشکلاتی رخ می‌دهد که جزئیات و چگونگی پرهیز از بروز آن در این مقاله به تفصیل بیان شده است.

کلیدواژه‌ها

• سینوس والسالوا
• تعامل سیال و جامد
• بازسازی شبکه محاسباتی
• فشار بطن چپ
• سطح باز دریچه انرژی سینماتیکی
• اتلاف لزجی
• مقاومت دریچه

موضوعات

• برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

عنوان مقاله [English]

Aortic valve hemodynamic analysis through computational modeling ALE

نویسندگان [English]

• Alireza Hashemifard ¹
• Nasser Fatouraee ²
• Malikeh Nabaei ²

¹ Biological Fluid Dynamics Research Laboratory, Biomedical Engineering Department, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

² Associate Professor Amirkabir University of Technology Tehran, Iran

چکیده [English]

The crucial responsibility of the aortic valve is to prevent returning of blood flow from the aorta back to the left ventricle. In-time and accurate opening and closing of the aortic valve can effectively produce the desired blood pressure and cardiac output. For this reason, aortic valve simulation can identify changes related to aortic valve hemodynamics and their relationship. Diagrams of the left ventricular pressure, the left ventricular pressure difference relative to the aortic artery, GOA, blood flow, the left ventricle pressure-to-volume, the left ventricular energy, kinematic energy density, viscous dissipation, valve resistance, fluid pressure difference in two The surface side of the leaflets, and the momentary pressure difference of the longitudinal axis of the aortic valve compared to the pressure of the aortic artery are reported in this research and based on these, the process of opening and closing of the aortic valve is analyzed using numerical methods named ALE. The moving of the aortic leaflet as the displacement of the solid boundary in the fluid-solid interaction method causes the fluid mesh to undergo displacement and change, which is repaired by the sequence of re-meshing in the fluid domain. In this process, problems occur, the details of which and the resolving method are explained in detail.

کلیدواژه‌ها [English]

• Sinus Valsalva
• FSI
• Re-meshing
• Left Ventricle Pressure
• GOA
• Kinetic Energy
• Viscous Dissipation
• Valve Resistance