Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
1
1
gregorian
2016
4
1
16
2
online
1
fulltext
fa
مقایسه خطر پارگی پلاک در آرایش های مختلف گرفتگی دوگانه عروق کرونری با کمک شبیه سازی برهمکنش سیال- جامد
Comparison of the plaque rupture risk in different double-stenosis arrangements of coronary arteries by modeling fluid-structure interaction
مشاهدات انجام شده در پژوهش‏ های اخیر نشان داده است گرفتگی عروق در حدود 70 درصد از بیماران مبتلا به بیماری تصلب شرایین به صورت پلاک های چندگانه اتفاق می افتد. لذا با توجه به فراوانی وقوع گرفتگی های دوگانه در عروق، این مقاله خطر پارگی پوسته پلاک را در آرایش های مختلف از شکل های متداول پلاک مورد بررسی و مقایسه قرار داده است. به این منظور با کمک شبیه‎سازی اجزاء محدود برهمکنش سیال- جامد بین جریان خون، رگ و پلاک، تنش فون‎میزز ایجاد شده در پوسته محافظ پلاک محاسبه گردیده است. شبیه‎سازی برهمکنش سیال- جامد به روش لاگرانژی- اویلری اختیاری انجام گرفته و برای اطمینان از صحت مدل ایجاد شده از یک مسأله محک که شامل انتشار موج حاصل از جریان در یک لوله الاستیک می شود استفاده شده است. شرایط مرزی سرعت و فشار مطابق با جریان ضربانی واقعی خون در رگ کرونری تعریف شده اند. خون بصورت یک سیال نیوتنی مدل شده و از مدل هایپر الاستیک برای شبیه‎سازی رفتار غیر خطی بافت انسان و اجزای پلاک استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان دادند ترکیب حاصل از دو پلاک مستطیلی شکل در معرض بیشترین تنش و ترکیب حاصل از پلاک‎های صعودی و نزولی در معرض کمترین تنش قرار دارند. تأثیر پارامترهای مختلف مانند درصد گرفتگی رگ، فاصله ی بین دو پلاک و طول گرفتگی پلاک نیز مورد مطالعه و بحث قرار گرفته است.
Recent observations have shown that artery stenosis occurs as multiple-stenosis in 70% of patients with atherosclerosis plaques. Accordingly, the frequent occurrence of double-stenosis in blood arteries has inspired this paper to investigate and compare the plaque rupture risk in different arrangements of common plaque shapes in a double-stenosis. The plaque von-Mises stress in plaque fibrous cap is calculated by finite element modeling of the fluid-structure interaction (FSI) between the blood flow, artery and plaque components. Arbitrary Lagrangian-Eulerian approach is employed for FSI simulations and a benchmark problem dealing with wave propagation in a fluid-filled elastic tube is used for model verification. Transient velocity and pressure conditions of actual pulsatile blood flow through coronary artery are prescribed. The blood is assumed to be a Newtonian fluid and hyper-elastic material model is employed for describing nonlinear behavior of the human tissue composed of the arterial wall, lipid core and fibrous cap. It was observed that the arrangement composed of two diffused plaques is subjected to the maximum von-Mises stress, while the arrangement of ascending-descending plaques experiences the minimum von-Mises stress. The effect of different parameters such as the stenosis degree, the space length between the plaques, and the plaque length is studied and discussed.
گرفتگی دوگانه عروق کرونری,خطر پارگی,برهمکنش سیال- جامد,روش اجزاء محدود
Double-stenosis of coronary artery,Rupture risk,Fluid-Structure Interaction,finite element method
10
18
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-8908&slc_lang=fa&sid=15
Mehdi
Kazemiyan
مهدی
کاظمیان
100319475328460060835
100319475328460060835
No
دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی بابل
Hamed
Afrasiab
حامد
افراسیاب
100319475328460060855
100319475328460060855
Yes
استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی نوشیروان بابل
Mohammad Hadi
Pashaei
محمدهادی
پاشایی
100319475328460060856
100319475328460060856
No
دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی بابل