عنوان :
طراحي و مدلسازي دستگاه كمك قلبي بالن-پمپ خارج آئورتي
نويسنده اصلي :
شاهرخ رحماني
مقطع تحصيلي :
دكترا تخصصي
چكيده :
هدف رساله حاضر طراحي، مدل¬سازي و شبيه¬سازي يك نوع خاص از دستگاه كمك قلبي خارج آئورتي با استفاده از روش تعامل سيال-جامد (FSI) است. اين دستگاه كمك قلبي در بيماراني كاشت مي¬شود كه داراي بطن ضعيف و با بازدهي پايين جهت پمپاژ خون به سيستم گردش خوني به صورت نرمال مي-باشند. قسمتي از اين دستگاه كه در تماس با سيستم قلبي قرار دارد، متشكل از بالن¬هايي است كه اطراف آئورت صعودي و يا نزولي قرار مي¬گيرند و به صورت متناوب با اعمال فشار به وسيله واحد پمپ و كنترل دستگاه پر و خالي مي¬شوند. اين پر و خالي شدن بالن¬ها به ترتيب در فاز¬هاي دياستول و سيستول باعث افزايش انرژي جريان خون بيمار و در نتيجه پمپاژ بهتر خون به سمت سيستم گردش خوني مي-شود. مدل شبكه آئورتي واقعي همراه با انشعابات آن (رگ¬هاي براكيوسفاليك، كاروتيد، سابكلاوين و كرونرها) از طريق عكس¬هاي پزشكي جهت مدل¬سازي استخراج مي¬شوند. بالن¬هاي دستگاه كمك قلبي از جنس پليورتان، بافت رگ آئورت و سيليكون رابر انتخاب مي¬شوند. شبيه¬سازي براي شبكه آئورتي با فرض الاستيك خطي و هم¬چنين هايپرالاستيك غيرخطي و براي بالن¬ها با فرض الاستيك خطي انجام مي-شود. سيال خون به صورت يك سيال ويسكوز و نيوتني و كمي قابل تراكم و با فرض¬هاي آرام و آشفته در نظر گرفته مي¬شود. جهت داشتن مدلي واقعي براي خون در رگ¬هاي كرونر، شبيه¬سازي براي فرض سيال غير نيوتني نيز تكرار مي¬شود. نتايج نشان مي¬دهند كه دستگاه مورد نطر مي¬تواند تا 60% انرژي خون را در فاز دياستول افزايش دهد و قابليت جابجايي 25 تا 32 ميلي¬ليتر خون در هر سيكل را دارا مي¬باشد. دستگاه كمك قلبي رساله حاضر باعث افزايش دبي خون به اندازه 2.5 برابر نسبت به حالت بيمار بدون دستگاه در رگ¬هاي كرونر در بازه خاصي از سيكل قلبي مي¬شود كه اين منجر به خونرساني بهتر به بافت خود قلب مي¬شود. اين مقدار افزايش دبي در رگ¬هاي كرونر بيشتر از افزايش آن به وسيله ديگر دستگاه-هاي كمك قلبي رايج مانند دستگاه كمك قلبي داخل آئورتي مي¬باشد. استفاده از دستگاه كمك قلبي چند بالنه جهت پمپاژ خون به صورت پيوسته يا به اصطلاح پريستالتيك تاثير معناداري در كاهش تنش¬هاي وارده به ديواره آئورت و همچنين نيروي وارد بر دريچه آئورت نسبت به استفاده از دستگاه كمك قلبي تك بالنه دارد، هرچند كه از بازدهي كم¬تري نسبت به آن برخوردار است. با بررسي تاثير اين دستگاه بر روي خواص مكانيكي بافت آئورت در طول زمان، به وسيله ساخت نمونه آزمايشگاهي آن، مشخص شد كه دستگاه كمك قلبي رساله حاضر اثر منفي قابل ملاحظه¬اي بر بافت آئورت ندارد.
شماره ركورد :
142549
دانشگاه :
دانشگاه علم و صنعت ايران
استاد مشاور :
دكتر منصور عليزاده
رشته تحصيلي :
بيومكانيك
استاد راهنما :
دكتر مهدي نويدبخش
نسخه ديجيتال :
دارد
آدرس اينترنتي :
لينک به اين مدرک :

بازگشت