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
1394
3
1
gregorian
2015
6
1
15
4
online
1
fulltext
fa
پارامترهای موثر بر انتقال جرم در مویرگ های مغز با استفاده از روش شبکه بولتزمن
Analysis of the effective parameters on mass transfer in brain capillaries using lattice Boltzmann method
بروز بیماریهای مغز و اعصاب مانند سرطان، باعث آسیب به سد خونی مغز و در نتیجه نفوذپذیری بیشتر بافت می شود. به صورت کلی، در صورت وجود آسیب در بافت مغز، ماده کنتراست مورد استفاده در تصویربرداری تشدید مغناطیسی به فضای خارج مویرگی نفوذ کرده و روشنایی تصویر در تصویربرداری تشدید مغناطیسی تغییر می کند. هدف از این مقاله، بررسی پارامترهای موثر بر نفوذ ماده کنتراست در مویرگ مغز است. در مطالعه حاضر، از روش شبکه بولتزمن با زمان آسودگی چندگانه، جهت شبیه سازی جریان در داخل و محیط متخلخل اطراف مویرگ استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که میزان تخلخل محیط اطراف مویرگ (که نشان دهنده میزان آسیب پذیری بافت است)، نوع ماده کنتراست و انحنای مویرگ تاثیر زیادی بر نفوذ ماده کنتراست در بافت دارند. همچنین نتایج حاصل نشان دهنده تاثیر انحنای مویرگ بر تنش برشی و در نتیجه انتقال جرم در مویرگ است. لازم به ذکر است که نتایج حاصل با نتایج آماری و تحلیلی موجود برای جریان داخل مویرگ آسیب دیده مغز با نفوذپذیری متفاوت ارزیابی شده است. با این قیاس، کارایی روش شبکه بولتزمن در شبیه سازی مسائل پیچیده به خصوص در محیط متخلخل مشخص شده است.
Neurological diseases such as cancer, damage blood brain barrier and consequently cause more permeability in tissues. In general if there is damage to the brain tissues, the contrast agent used in MRI, diffuses outside the capillaries and the MRI picture brightness changes. The purpose of this paper is to show the effects of different parameters on the contrast agent diffusion in the brain capillary. In this study, the lattice Boltzmann method with multi-relaxation time (MRT) is used to simulate the flow in the capillary and porous media around it. The results show that the porosity in extravascular tissues (it shows the tissue damage), the kind of contrast agent and capillaries curvature have impact on the contrast agent diffusion in the tissues. The presented results show the effects of curvature on shear stress and thus on mass transfer in the capillary. It should be noted that the presented results have been evaluated by previous statistical and analytical results for flow in the damaged brain capillary with different permeability. It has been shown that the lattice Boltzmann method is able to simulate the complex problems especially in porous media.
نفوذپذیری,ماده کنتراست,سد خونی مغز,تنش برشی
Permeability,contrast agent,blood brain barrier,Shear stress
151
158
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-6444&slc_lang=fa&sid=15
Mina
Alafzadeh
مینا
علاف زاده
100319475328460056472
100319475328460056472
No
دانشگاه صنعتی اصفهان
Ebrahim
Shirani
ابراهیم
شیرانی
100319475328460056022
100319475328460056022
Yes
استاد-موسسه آموزش عالی صنعتی فولاد
Effat
Yahaghi
عفت
یاحقی
100319475328460056023
100319475328460056023
No
دانشگاه بین المللی امام قزوین
Mehdi
Rahmani
مهدی
رحمانی
100319475328460056024
100319475328460056024
No
دانشگاه صنعتی اصفهان
Nasser
Fatouraee
ناصر
فتورایی
100319475328460056025
100319475328460056025
No
دانشگاه صنعتی امیرکبیر