تحليل جريان خون شريانهاي وابران مغزي با روشهاي عددي و آزمايشگاهي

دكتراي تخصصي

در اين رساله به دنبال اولويت دادن به شريانهاي مغزي در رژيم جريان پيچيده آن هستيم. بحث اولويت دادن در موارد حادي مانند گرفتگي شريانهاي آوران، نبود برخي از شريانهاي داخلي مغزي، تشكيل آنوريسم و بالون درون آئورتي اهميت ويژه اي پيدا ميكند. در اين مطالعه از دو روش آزمايشگاهي و عددي براي آناليز گردش خون مغزي استفاده شده است. در روش آزمايشگاهي با استفاده از تراشه ميكروفلوئيدي و پمپ سرنگ، خطوط جريان عبور داده شده از شريانهاي مغزي مورد آناليز قرار داده شده است. با توجه به كوچك شدن ده برابري نسبت به اندازه واقعي و با عنايت به عدد رينولدز ثابت در گردش خون مغزي كه بين 8 تا 20 متغير است، ميزان دبي ورودي براي شريانهاي كاروتيد داخلي چپ و راست هر كدام 1.58 ميلي ليتر بر ساعت و براي شريان پايه اي 1 ميلي ليتر بر ساعت محاسبه ميشود. از آنجائيكه عملكرد قلب در بخش مغز از طريق مجموع عملكرد مويرگهاي انتهايي حاصل ميشود و چون بررسي تك تك اين مويرگها به واسطه سايز بسيار كوچك آن ،تعداد زياد آنها و تنوع بينظير آنها امري غيرممكن تلقي ميشود. از اينرو روشي كه بتواند در نهايت خصوصيات جرياني مويرگها را مجموعاً بيان كُند روشي مفيد است. چون از لحاظ عملي و آزمايشگاهي فعلا در اين زمينه نميتوان كار مفيدي صورت داد پس ما مجبور به استفاده از روشهاي عددي هستيم. يكي از روشهاي عددي كه به شرط مفروضات صحيح كه بسته به دانسته علمي محقق دارد نتايج درست، مفيد و قابل توجه را ارائه ميدهد روش شبيه سازي با معادل گيري با خصوصيات شريانهاست كه در اين رساله مفصلا به آن پرداخته ايم. نگارنده در اين تحقيق بر اين باور است كه با تلفيق روشهاي عددي و آزمايشگاهي و به كارگيري هر يك از اين روشها در جاي درست خود ميتوان به نتايج علمي درست رسيد. در بررسي شش شريان وابران در حالت گرفتگي (از صفر تا R) متوجه اولويت شريان مغزي مياني بر شريان مغزي قدامي و بقيه شريانهاي آوران ميشويم به طوريكه فشار اين شريان كاهش شديد از 100 ميلي متر جيوه به 85 ميلي متر جيوه در مقايسه با بقيه شريانهاي وابران دارد. در بررسي بالون درون آئورتي متوجه اولويت شريان كاروتيد داخلي بر پايه اي ميشويم به طوريكه اين شريان در حالت سكته جريان كلي 7.87 ميلي ليتر را نسبت به حالت عمومي 10.63 ميلي ليتر نسبت به بقيه شريانهاي آوران تجربه ميكند كه كاهش شديدي را نمايانگر است. پس به طور كلي ميتوان جريان خون قدامي را بر خلفي مقدم دانست. در بررسي شريانهاي قدامي و داخلي چرخه ويليس متوجه جريان كراس 0.25 ميلي ليتر بر ثانيه شريان رابط قدامي نسبت به حالت معمولي كه 0.1 ميلي ليتر بر ثانيه است ميشويم. همچنين عدد متوسط 50 براي RGB در اين شريان به دست مي آيد كه اين شريان را بيشتر در حالت اختلاط نشان ميدهد. در نهايت ميتوان گفت كاركرد شريانهاي دروني چرخه ويليس از شريانهاي آوران در هموديناميك جريان خون مهمتر است و همچنين شريانهاي اتصال دهنده و رابط نقش بي بديلي در رژيم جريان نسبت به بقيه شريانهاي دروني دارند. از بين شريانهاي دروني نيز شريانهاي رابط و به خصوص شريان رابط قدامي اثر ويژه اي در بازتوزيع جريان به رغم طول و قطر بسيار كم آن دارد.

195793

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك گرايش بيومكانيك

دكتر مهدي نويدبخش