تحلیل عددی مدل سهبعدی طناب نخاعی در شرایط بیماری سیرنگومیلی با استفاده از روش برهمکنش سیال و جامد
نویسندگان
1 کارشناس ارشد بیومکانیک، گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
2 دانشیار، گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
doi
10.22041/ijbme.2017.72939.1275چکیده
بزرگ شدن سیرینکس در بیماری سیرنگومیلی، باعث بروز آسیب نورولوژیکی پیشرونده میشود؛ بنابراین، بررسی عوامل دخیل در توسعة سیرینکس، در یافتن روشهایی برای کنترل این بیماری بسیار اهمیت دارد. یکی از فرضیات بالینی مهم در رابطه با علت توسعة سیرینکس، انتشار موج شوک فشار در سیال فضای سابآراکنوئید را عامل اصلی حرکت سیال داخل سیرینکس و در طولانیمدت، توسعة سیرینکس و آسیب فزاینده به نخاع، میداند. مدلسازی و تحلیل حاضر در راستای آزمودن این فرضیه و به کمک روش المان محدود انجام شده است؛ به این ترتیب که یک مدل سهبعدی، شامل سیرینکس، طناب نخاعی، سیال مغزی-نخاعی در فضای سابآراکنوئید، لایة سختشامه و گرفتگی، ایجاد شد. تحریک پالس فشار به سطح بالایی مدل سیال فضای سابآراکنوئید، که تأثیر پالس شریانی جمجمهای را شبیهسازی میکرد، اعمال شد. سیال مغزی-نخاعی، بهصورت نیوتنی و جریان آن، بهصورت لایهای فرض شد. رفتار جامد نیز، الاستیک خطی درنظرگرفته شد. تحلیل برهمکنش سیال و جامد توسط نرمافزار ADINA اجرا شده و مشخصات جریان سیال، شامل میدان سرعت و فشار و همچنین تنشهای ایجادشده در بافتها، استخراج شد. نتایج نشان میدهد که انتشار موج فشار در سیال فضای سابآراکنوئید، به القای حرکت در سیال سیرینکس منجر میشود و با توقف سیال در انتهای سیرینکس، افزایش فشار موضعی به ایجاد تمرکز تنش در بافت نخاعی میانجامد؛ اما مقادیر این تنشها، کمتر از حد تحمل بافت نخاعی است و انتشار موج فشار در این شرایط، نمیتواند عامل اصلی توسعة سیرینکس باشد.
