طول پیوند و نقش آن در موفقیت بای پس کرونری از طریق تحلیل المان محدود در حالت بدون خون

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی پزشکی، آزمایشگاه سیالات زیستی

2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

doi
10.22041/ijbme.2025.2060507.1983
چکیده

سرخرگ‌های کرونری وظیفه تأمین خون غنی از اکسیژن برای عضله قلب را بر عهده دارند و انسداد آن‌ها بر اثر آترواسکلروزیس می‌تواند منجر به ایست قلبی شود. یکی از روش‌های درمانی رایج برای رفع این انسداد، جراحی بای‌پس کرونری است که در آن با استفاده از گرافت‌هایی مانند شریان رادیال، شریان سینه‌ای داخلی و ورید صافن، مسیر جایگزینی برای جریان خون ایجاد می‌شود. طراحی بهینه گرافت‌ها از منظر هندسی، به‌ویژه طول گرافت، می‌تواند نقش مؤثری در افزایش دوام پیوند و کاهش عوارض پس از جراحی ایفا کند. در این پژوهش، اثر طول گرافت بر پارامترهای مکانیکی مؤثر بر استحکام پیوند مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، ۱۲ مدل هندسی با طول‌های متفاوت گرافت ( طول‌های بی‌بعد 03/۱، ۰۵/۱، ۱۲/۱ و ۲/۱) برای هر یک از سه گرافت رایج طراحی شد و تحلیل اجزای محدود به‌صورت خشک و بدون درنظرگرفتن سیال، تنها روی دیواره کرونری و گرافت انجام گرفت. همچنین برای شبیه‌سازی بهتر شرایط فیزیولوژیک، حرکت دیواره کرونری میزبان ناشی از سیکل قلبی به دیواره کرونری اعمال شد. نتایج نشان داد که در حالت کرونری متحرک، با افزایش طول گرافت، تنش فون مایسز و چگالی انرژی کرنشی گرافت کاهش یافته و در نتیجه احتمال نارسایی‌های مکانیکی دیواره گرافت کاهش می‌یابد؛ در مقابل، در حالت کرونری ثابت، رابطه‌ی منظمی میان طول گرافت و پارامترهای مکانیکی مشاهده نشد. بعلاوه با مقایسه مقادیر تنش با تنش نهایی پارگی بافت گرافت‌ها، مشخص شد که استفاده از گرافت‌های رادیال و صافن با حالت هندسی کشیده (طول 03/1)، خطر پارگی گرافت را بسیار تشدید می‌کند.