برهمکنش سیال-جامد در یک مدل واقعی بیمار برای آنوریسم آئورت شکمی: تاثیر مدل ماده و غیرهمگنی ضخامت دیواره بر خطر پارگی

پارگی آنوریسم آئورت شکمی در نتیجه مکانیزم نسبتا پیچیده همودینامیک جریان خون و نیروهای اعمالی در طول جداره شریان ایجاد می شود. در پژوهش حاضر، شبیه سازی عددی جریان خون در یک مدل تولید شده از اسکن های سی تی آنژیوگرافی یک بیمار مبتلا به آنوریسم آئورت شکمی که دارای ترومبوز درون مجرایی نیز می باشد، با درنظر گرفتن برهمکنش سیال-جامد، انجام گرفته است. دیواره رگ توسط دو مدل ماده ایزوتروپیک و غیرایزوتروپیک مدل سازی شده است. به طور خاص، این مطالعه اثر غیرهمگنی دیواره شریانی را با توجه به نوع ماده دیواره بررسی می کند. نتایج نشان می دهند که بر خلاف مطالعات بر مبنای محاسبات تنش جامد که پیک فشار سیستولی را به درون مجرا اعمال می کنند، در روش برهمکنش سیال-جامد، زمان رخداد پیک تنش دیواره در زمانی بین پیک سرعت و فشار سیستولی می باشد. همچنین نتایج نشان می-دهند که مدل های ماده ایزوتروپیک بر مبنای ضخامت دیواره یکنواخت، در مقایسه با ماده غیرایزوتروپیک بر مبنای ضخامت دیواره متغیر، تنش دیواره را به طور قابل ملاحظه ای کمتر پیش بینی می کنند. مکان پیک تنش در تمامی مدل ها، جایی بر روی دیواره خلفی نزدیک بیشینه قطر آنوریسم اتفاق افتاده است و گستره مکانی تنش های بالای دیواره در دیواره های با ضخامت متغیر، وسیع تر است. این امر به همراه بالاتر بودن مقادیر تنش ها، بیان می کند که خطر پارگی در دیواره با ضخامت متغیر، بیشتر از دیواره با ضخامت یکنواخت می باشد.