مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه اجزاء محدود تأثیر منعطف بودن بخشی از میله فنر بر پارامترهای همودینامیکی مؤثر بر خطر گرفتگی مجدد در محل کاشت فنر رگ کرونری

نویسندگان
1 استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی نوشیروان بابل
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
چکیده
اصلی‎ترین روش برای درمان بیماری گرفتگی عروق کرونری کاشت فنر در ناحیه تنگ شده رگ می‌باشد. این روش درمان با وجود مزایای بسیار ممکن است به دلیل وقوع گرفتگی مجدد در محل فنرگذاری، موفقیت مورد نظر را در پی نداشته باشد. مشاهدات نشان داده‎اند قرارگیری فنر در داخل رگ سبب تغییر در پارامترهای همودینامیکی بویژه تنش برشی دیواره و اندازه گردابه‎ها گردیده و شرایط را برای آغاز گرفتگی مجدد در محل فنر مساعد می‎سازد. با توجه به این مسأله، در این مقاله تأثیر برخی پارامترهای هندسی مانند شکل و ابعاد میله فنر بر توزیع تنش برشی دیواره و اندازه گردابه ها مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این، جهت کاهش ریسک رخداد گرفتگی مجدد، استفاده از فنری که قسمتی از سطح مقطع آن انعطاف‎پذیر است پیشنهاد شده و تأثیر سفتی این قسمت انعطاف پذیر مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور تعامل بین جریان خون و قسمت انعطاف پذیر میله با روش لاگرانژی- اویلری اختیاری در چارچوب روش اجزاء محدود شبیه سازی شده است. نتایج حاصل نشان دادند انعطاف پذیر بودن قسمتی از سطح مقطع در فنرهایی با میله دایره‎ای با کاهش مقدار ماکزیمم تنش برشی و نیز کم کردن قابل توجه اندازه گردابه‎ها می‎تواند در کم کردن خطر وقوع گرفتگی مجدد مؤثر باشد. اما این امر در فنرهایی با میله مستطیلی نه تنها مقدار ماکزیمم تنش برشی را اندکی زیاد می‎کند بلکه با افزایش چشمگیر اندازه گردابه‎ها ممکن است منجر به افزایش ریسک وقوع گرفتگی مجدد گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

A finite element study on the effect of the partial flexibility of the stent strut on hemodynamic parameters affecting the restenosis risk in the coronary stent deployment site

نویسندگان English

Hamed Afrasiab 1
Bahereh Kordrostami 2
چکیده English

Stenting is considered to be the favoured tool for therapy of coronary stenosis disease. However, despite the many advantages of this treatment strategy, its outcome may be undermined by the restenosis occurrence in the stent deployment site. Observations have shown that stent deployment in the artery alters the hemodynamic parameters such as wall shear stress and vortices size and prepares the conditions for in-stent restenosis development. Considering this fact, in this paper, the effect of some geometrical parameters such as the shape and the size of the stent strut on the wall shear stress distribution and vortices size is investigated. Furthermore, employment of a stent with partial flexible strut is suggested to decrease the restenosis risk, and the effect of the flexible part stiffness is explored. For this purpose, the interaction between the blood flow and the flexible part is simulated by arbitrary Lagrangian-Eulerian approach in the framework of the finite element method. The results indicate that in stents with circular strut, the partial flexibility of the cross-section can be effective in reducing the restenosis risk by lowering the maximum value of the wall shear stress and considerably decreasing the vortices size. On the other hand, in stents with rectangular struts, it not only does not decrease the shear stress maximum value but also significantly increases the vortices size and may lead to increase of the restenosis risk.

کلیدواژه‌ها English

Stent
Coronary Artery
Restenosis
Wall shear stress
Vortex size
Fluid-Structure Interaction