مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل عددی جریان و انتقال جرم در شبکه مویرگی گلومرول کلیه

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف
2 دانشگاه صنعتی شریف
3 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف
چکیده
پالایش خون در گلومرول کلیه همواره مورد توجه فیزیولوژیست‌ها بوده است ولی از آنجا که در این تحقیقات نمی‌توانستند به چیزی بیشتر از اطلاعات کیفی دسترسی پیدا کنند، توسط مدل‌سازی‌های عددیریاضی‌دانان این مشکل پیش‌روی را مرتفع ساختند.در کار پیش رو سعی می‌شود با جمع‌آوری نتیجه پژوهش‌های محققین فیزیولوژی و علوم پزشکی، محققین علوم کامپیوتر و ریاضی، مدلی مهندسی برای بررسی کامل این شبکه مویرگی ارائه شود. ابتدا مدل همگن که پیش از این توسط دین معرفی شده است، مورد بررسی قرار می‌گیرد. با حل دو بعدی معادلات مومنتوم و انتقال جرم، میزان فیلتراسیون خون بدست می‌آید.در ادامه به مطالعه‌ی آناتومی شبکه گلومرول پرداخته می-شود و با جمع‌بندی آن‌ها یک شبکه سه‌بعدی قابل دفاع از بستر مویرگی گلومرول ارایه می‌شود.با استفاده از معادلات سه‌بعدی مومنتوم و انتقال جرم، مدل پیشنهاد شده به صورت عددی حل می‌شود. مزیت اصلی مدل شبکه این است که مطالعه پارامترهای مختلف که به دلیل بیماری‌های مختلف به صورت ناحیه‌ای ایجاد می‌شوند را امکان‌پذیر می‌کند.در مدل شبکهارتباط بین لوبول‌ها و شکل آن‌ها تنها برای توزیع بهتر جریان در شبکه و بهبود فرایند انتقال جرم می‌باشد.مدل شبکه علاوه بر مزیت‌هایی که در بررسی بهتر شبکه مویرگی دارد، در دبی‌های بزرگتر از nl/min150 جواب دقیق‌تری برای میزان فیلتراسیون در اختیار قرار می‌دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical Analysis of Flow and Mass Transfer in the Renal Glomeruli Capillary Network

نویسندگان English

Mohamad Hossein Banazadeh 1
Mohammad Said Saidi 2
Bahar Firoozabadi 3
چکیده English

Since Glomerular filtration of blood in the kidney has been regarded by physiologists for many years, they can access only to the qualitative data. Mathematicians can solve this problem by numerical modeling. In this research, an engineering model is presented for the analysis of this capillary network by investigating in the different scientific fields such as, physiology, medicine, computer science and mathematics.First of all, the homogeneous model introduced by Deen, are studied. The rate of the blood filtration is achieved by solving the 2-D equations of momentum and mass transfer. Then the anatomic investigation of the glomerular are performed to present a three-dimensional network of the glomerular capillaries. This proposed model is solved numerically by Use of the 3-D equations of momentum and mass transfer. This analysis makes it possible to study the various parameters are creating by diseases and this is the main advantage of this provided mode. In network model connection between lobules and their shapes just improve flow distribution and mass transfer. Otherwise the glomerular filtration rate in the flow rate of more than 150 nl/min is evaluated more accurately in this model.

کلیدواژه‌ها English

Glomeruli
Capillary Network
Blood Filtration
Network Model