مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تاثیر مدلسازی دوجزئی پوشش پلیمری و متابولیسم دارو بر رهایش موضعی دارو توسط استنت های دارویی

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان
2 عضو هیئت علمی دانشگاه سمنان
3 هیئت علمی دانشگاه لاآکویلا
چکیده
ازجمله مهمترین علل ناکارآمدی استنت های شریان کرونری انسداد مجدد درون استنتی می باشد. آگاهی از نحوه رهایش داروی موجود در پلیمر پوشش داده شده بر روی استنت‌ها اطلاعات ارزشمندی در خصوص عملکرد این‌گونه پروتزها در اختیار طراحان قرار می دهد. از تئوری محیط های متخلخل در مدل سازی پلیمر حاوی دارو و رگ آسیب‌دیده شامل لایه های مدیا و ادونتیس استفاده شده است. معادلات دیفرانسیلی با مشتقات جزئی جفت شده که توصیف‌کننده فارماکوکینتیک محلی داروی هپارین هستند بصورت عددی به روش حجم محدود حل شده اند. داروی موجود درون پلیمر یک‌بار بصورت دوفازی و یک‌بار بصورت تک فاز مایع مدل سازی شد و بدین صورت اهمیت تغییر فاز ارزیابی شد. با در نظر گرفتن سه مقدار برای پارامتر مشخصه تغییر فاز شدت تاثیر آن نیز بررسی شد. علاوه بر این متابولیسم دارو در لایه مدیا و خروج دارو توسط مویرگ ها و وازاوازوروم در مدل سازی مورد توجه قرار گرفت. نتایج تغییرات قابل‌توجهی در توزیع دارو در اثر وجود تغییر فاز دارو درون پلیمر را نشان می دهند. بطوری که کاهش زمان تغییر فاز دارو از جامد به مایع مسئله خوشایندی محسوب شده و نه‌تنها از خروج سریع دارو از پلیمر در زمان های ابتدایی جلوگیری می‌کند بلکه تغییرات زمانی یکنواخت تر جرم موجود در لایه مدیا و ادونتیس را به دنبال دارد. همچنین مصرف دارو توسط وازاوازوروم مقدار داروی موجود در جداره رگ را با کاهش شدیدی خصوصا در ادونتیس مواجه می‌کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effect of two species modeling of polymeric coating and drug metabolism via Drug-Eluting Stents

نویسندگان English

Seyed Masoud Vahedi 1
Mohammad Sadegh Valipour 2
Filippo de Monte 3
1 Semnan University
چکیده English

In-stent restenosis is one of the important inefficient reasons about Drug Eluting Stents (DESs). Awareness of how polymer coated drug distributes by these devices provides valuable informations about its efficacy. Porous media theory has been employed in the modeling of drug polymer and the injured arterial wall composed of media and adventitia. The stabished coupled PDEs describing local pharmacokinets of heparin has been solved numerically by finite volume method. Two approaches, single phase and two phases models, has been chosen for coating and the effect of local mass non-equilibrium dynamics in the coating on drug distribution has been evaluated by allocating three magnitude for solid-liquid transfer time characteristic. Moreover, the effect of lost drug by vasavasorum and microcapilaries has been considered as well as cell metabolism. The results show a significant change in drug concentration distribution in the presence of phase change happening. Reducing in solid-liquid transfer time characteristic is associated with drastic reducing in both drug egression from polymer and wash out from adventitia and has a pleasant effect. Also, consumtion of drug declines concentration level in the wall dramatically, specially in adventitia.

کلیدواژه‌ها English

Drug Eluting Stents (DESs)
Advection-diffusion-reaction equation
Atherosclerosis
Porous Media
Pharmacokinetics of Heparin