شبیه‌سازی عددی لایه‌مرزی غلظت لیپوپروتئین‌های کم‌چگال در یک شریان مستقیم و بررسی اثرات تنش برشی

نویسندگان

1 خیابان طالقانی، خیابان شهید ثلاث، ثلاث2، پلاک 38

2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 صنعتی امیرکبیر*مهندسی پزشکی

doi
10.22060/mej.2019.16335.6336
چکیده

لیپوپروتئین‌های کم چگال، که به عنوان کلسترول بد شناخته می‌شوند، عامل اصلی شکل گیری عارضه تصلب شرایین به حساب می‌آیند. تجمع غیرطبیعی لیپوپروتئین‌های کم چگال در دیواره شریان و در نتیجه تشکیل اکسید می‌تواند منجر به تصلب شریان گردد. از این رو در تحقیق حاضر، لایه مرزی غلظت لیپوپروتئین‌های ک مچگال در مجرای شریانی مستقیم به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم شامل معادلات پیوستگی، بقای مومنتوم و انتقال جرم ذرات در خون با استفاده از یکی از قدرتمندترین تکنیک‌های دینامیک سیالات محاسباتی موسوم به روش تصویر تحت شرایط مرزی مناسب حل گردیده است. نتایج در قالب پروفیل‌ها و کانتورهای غلظت لیپوپروتئین‌های کم چگال، سرعت خون و تنش برشی دیواره شریان با جزییات به دست آمده و همخوانی خوبی با نتایج عددی و تحلیلی مطالعات پیشین دارد. تأثیر عواملی نظیر سرعت فیلتراسیون و تنش برشی دیواره بر غلظت سطحی لیپوپروتئین‌های کم چگال و همچنین ضخامت لایه مرزی غلظت مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد افزایش سرعت مکش دیواره شریان )فشار خون بالا( و کاهش تنش برشی دیواره موجب افرایش غلظت سطحی می‌گردد. افزایش عدد رینولدز و عدد اشمیت جریان خون موجب کاهش ضخامت لایه مرزی شده و افزایش متوسط 7 درصدی در غلظت سطحی نسبت مقدار آن در جریان آزاد مشاهده می‌شود.