بررسی اثر جهت گرانش بر میزان جذب میکروذرات در مسیرهای هوایی ریه موش
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، آزمایشگاه دینامیک سیالات زیستی، دانشکده مهندسی پزشکی، صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
2 دکتری از مرکز بین رشته ای محاسبات علمی، دانشگاه هایدلبرگ، هایدلبرگ، آلمان
3 استادیار، آزمایشگاه دینامیک سیالات زیستی، دانشکده مهندسی پزشکی، صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
doi
10.22041/ijbme.2025.2052205.1959چکیده
درکی مناسب از نحوه توزیع ذرات در مسیرهای هوایی ریه به تحقیقات حوزه دارورسانی هدفمند کمک شایانی می کند. از آنجایی که در آزمایشات به منظور بررسی اثر دارو یا سموم بر روی سیستم تنفسی معمولا از موشها استفاده میشود، دستیابی به یک مدل CF-PD از جذب ذرات در ریه موش میتواند با ایجاد یک مدل تکرارپذیر، به بررسی اثر عوامل مختلف در جذب ذرات در ریه کمک کند. در این تحقیق اثر جهت گرانش بر روی جذب ذرات در مسیرهای هوایی ریه چپ موش مورد بررسی قرار گرفت. برای تشکیل هندسه، از تصاویر با وضوح بالای LSFM استفاده شد. هندسه به دست آمده از مسیرهای هوایی ریه به مرتبههای مختلف تقسیم شد و با شبیه سازی جریان هوای آرام با نرخ ml⁄min 72 و تزریق ذرات با اندازه بین µm 1 تا µm 10 به آن، اثر شش جهت مختلف گرانشی بر میزان جذب ذرات در مرتبههای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. یافتههای تحقیق شامل درصد ذرات جذب شده و دوز نرمال ذرات جذب شده در هر مرتبه و میانگین درصد و دوز نرمال جذب شده در هر مرتبه از مسیرهای هوایی است. بر اساس نتایج، جهت گرانش نقشی موثر بر میزان جذب ذرات میکرونی در مسیرهای هوایی ریه موش داشته است. بیشترین میزان تاثیر جهت گرانش در یک اندازه ذره مشخص و در یک مرتبه مربوط به ذرات با اندازه µm 2 در مرتبه سوم از مسیرهای هوایی بوده است که تفاوتی 2100% درصدی را در میزان جذب در راستاهای گرانشی -x و +z نشان میدهد. کمترین اثر جهت گرانش بر میزان جذب ذرات هم مربوط به اندازه ذره µm 3 و مرتبه دوم مسیرهای هوایی است که تفاوت میان بیشینه جذب ذرات در راستای گرانشی -y و کمینه مقدار آن در راستای گرانشی +y به میزان 12% بوده است.