به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « روش اجزای محدود » در نشریات گروه « مهندسی پزشکی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «روش اجزای محدود» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • هادی تقی زاده*، فائزه امینی
    آترواسکلروز یکی از بیماری های شایع در سیستم قلب و عروق و از عوامل اصلی مرگ و میر است. هم چنین اکثر سکته های قلبی به دلیل پارگی پلاک آترواسکلروز و تشکیل آمبولی رخ می دهند. بر این اساس تشخیص میزان آسیب پذیری پلاک، فاکتور کلیدی در پیش گیری از پیامدهای حاد ناشی از پارگی پلاک است. با وجود این که مکانیسم های درگیر در پارگی پلاک به طور کامل درک نشده است، اما روی نقش مهم فاکتورهای بیومکانیکی از قبیل بارهای مکانیکی در تشکیل، پیش رفت و پارگی پلاک اتفاق نظر وجود دارد. از این رو در این مطالعه اثرات بیومکانیکی تغییر در ماهیت پلاک از لیپیدی به کلسیفه و نیز تغییرات ضخامت پوشش فیبری پلاک مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه ی مقطع یک شریان کرونر مبتلا به آترواسکلروز از تصاویر هیستولوژی استخراج شده و در راستای محور شریان به صورت سه بعدی شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی ها از تابع انرژی کرنشی هولزاپفل به عنوان یک مدل ریزساختاری کارامد برای توصیف رفتار مکانیکی رگ و پوشش فیبری پلاک بهره گرفته شده است تا جهت گیری فیبرهای کلاژن نیز در رفتار مکانیکی قابل مشاهده باشد. با توجه به نامتقارن بودن مقطع عروق مبتلا به آترواسکلروز، برای اعمال دقیق جهت گیری فیبرهای کلاژن از در نظر گرفتن رگ به صورت استوانه اجتناب شده و به کمک سیستم مختصات گسسته راستاهای محیطی، محوری و شعاعی برای هر المان به صورت جداگانه ایجاد گردیده است. با کلسیفه شدن و نزدیک شدن خواص مکانیکی پلاک به دیواره ی سالم، به نظر می رسد که پلاک به پایداری بیش تری رسیده و توزیع تنش یک نواخت تری را در مجاورت خود ایجاد می کند. از طرف دیگر ضخامت پوشش فیبری پلاک برای مهار تمرکز تنش در اطراف هسته ی نرم پلاک نقش بسیار مهمی داشته و بیشینه ی تنش ها را به سایر نواحی مقطع رگ منتقل می کند. دو پارامتر مورد بررسی، اطلاعات مفیدی از توزیع بارهای مکانیکی در اطراف ضایعه ی آترواسکلروز و نواحی خطر ارایه می دهند. به کمک این شبیه سازی های ریزساختاری می توان پاسخ های بافت زنده از قبیل تقویت و تضعیف ساختار فیبری ماتریس خارج سلولی و روند ایجاد یک هموستاز جدید را از نظر بیومکانیکی ارزیابی نمود.
    کلید واژگان: آترواسکلروز, پارگی پلاک شریانی, تحلیل تنش, تابع انرژی کرنشی هولزاپفل, جهت گیری فیبر کلاژن, روش اجزای محدود}
    Hadi Taghizadeh *, Faezeh Amini
    Atherosclerosis, a common cardiovascular disease, is among the leading causes of death. Many of the heart attacks results from ruptured atherosclerotic lesion and emboli formation. Then, the susceptibility of the lesion is a key factor in preventing negative outcomes of the rupture. Mechanisms of plaque rupture are under debate. However, a general agreement on the bold contribution of hemodynamic factors including the blood pressure is established. In the current study, biomechanical impacts of plaque calcification procedure and the changed thickness of fibrous cap were investigated. To do so, a cross-section of the constricted coronary artery is reconstructed from the histological images and extruded in the axial direction of the artery to produce the three dimensional configuration of the coronary model. Holzapfel strain energy density function is utilized for mechanical description of the arterial tissue and the fibrous cap which enables us to adopt collagen fiber orientation into the mechanical model. Furthermore, since the constricted vessel configuration is asymmetrical, instead of simplified cylindrical coordinates for collagen orientation, a discrete coordinate system is assigned to every element and respective circumferential, axial and radial directions were assigned. With calcification, plaque is more stable and produces monotonic stress patterns in its vicinity. Also, the fibrous cap thickness plays an important role as a barrier to inhibit stress concentration from soft lipid core and disturb the mechanical loads to the neighboring regions. These two parameters, provide useful insight on mechanical load distribution around an atherosclerotic lesion and the pathway of arterial tissue toward a new homeostasis.
    Keywords: Atherosclerosis, Plaque rupture, Stress analysis, Holzapfel strain energy, Collagen fiber orientation, finite element analysis}
  • ایمان ذوالجناحی اسکویی *

    با افزایش سن، نگرانی‏های بیشتری در رابطه با توانائی بافت‏های سخت مانند دندان در برآورده کردن نیاز‏های روزمره به مدت طولانی‏تر وجود دارد. ویژگی قابل توجه میکرو‏ساختار عاج دندان در وجود لوله‏های استوانه‏ای کوچک به نام لوله‏های عاجی است که تاثیر بسزایی در رفتار و خصوصیات مکانیکی از جمله مکانیک شکست آن دارد که افزایش سن منجر به پرشدن تدریجی لوله‏های عاجی می‏شود. در این مقاله با در نظر گرفتن میکرو ساختار عاج دندان به صورت مواد مرکب فیبری به بررسی تاثیر میکروساختار و تاثیر تغییرات میکروساختاری ناشی از افزایش سن بر روی رفتار شکست و مسیر رشد ترک با استفاده از تئوری مکانیک شکست الاستیک خطی و روش تحلیل اجزاء محدود پرداخته شد. نتایج بیانگر آن است که مسیر رشد ترک علاوه بر هندسه ریز ساختار عاج دندان به خواص مواد اجزاء سازنده آن و آرایش لوله‏های عاجی وابسته است. همچنین نتایج ما نشان دهنده آن است که با لوله‏های عاجی توپر ناشی از افزایش سن نقش اساسی در مسیر رشد ترک ایفا می کند و به عنوان دفع کننده رشد ترک محسوب می شوند.

    کلید واژگان: میکروساختار عاج دندان, افزایش سن, مکانیک شکست الاستیک خطی, روش اجزای محدود}
    Iman Zoljanahi Oskoei *

    With the increase in lifespan there are many concerns related to ability of the hard tissues such as teeth to meet the physical demands over an extended period of function. The dentin has a special microstructural feature that governs its mechanical behavior, e.g., fracture mechanics: cylindrical tubules that are called dentin tubules. These tubules are gradually occluded in the elderly. The present study is aimed to investigate the effects of microstructure and its aging-related changes of the considered fiber-reinforced composite dentin on the fracture behavior and crack propagation trajectory, utilizing linear elastic fracture mechanics and finite element method. Obtained results indicate that the crack propagation path depends on geometrical microstructure of the dentin as well as respective mechanical properties and arrangement of dentin tubules. Also our results delineate that occlusion of dentinal tubule due to the aging plays a significant role at crack propagation trajectory and behaves as a barrier to crack growth.

    Keywords: dental microstructure, Aging, linear elastic fracture mechanics, Finite Element Method}
  • سحر رضایی، نادر ریاحی عالم

    آشکارسازی تومورها در مراحل اولیه برای تشخیص سرطان از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا برای تشخیص سلول های سرطانی لازم است در شروع متاستازها از سلول های نرمال متمایز شوندمواد کنتراست فعلی به علت اندازه ی بزرگ و پوشش های ضروری برای جلوگیری از فعالیت شیمیایی در بدنتنها در فضای خارج از سلول قابل استفاده هستند.نانوذرات به سبب اندازه ی کوچک و قابل مقایسه با سلول ها، امکان ورود به سلول را داردبدین جهت، برای تصویربرداری مولکولی ازین مواد استفاده می شود. درین مقاله،تغییرات میدان مغناطیسی خارجی (تسلا)در اثر اعمال میدان مغناطیسی ناشی ازنانوذرات مغناطیسی بر بافت همگن با استفاده از روش اجزای المان محدود مورد مطالعه و بررسی قرارگرفت. بدین منظور، شبیه سازی در حضور نانوذرات مغناطیسی و بدون آنانجام شدبا اعمال روش اجزای المان محدودتبدیل معادلات دیفرانسیلی و انتگرالی حاکم بر سیستم فیزیکی به معادلات ساده و قابل حل که ازلحاظ عددی پایدار هستند، امکان پذیر شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که میدان مغناطیسی خارجی در اثر حضور نانوذرات مغناطیسی تشدید می شود.

    کلید واژگان: شبیه سازی, نانوذرات مغناطیسی, میدان مغناطیسی, روش اجزای محدود}
    Sahar Rezaei, Nader Riahi Alem

    Detection of tumors at an early stage is important for the diagnosis of cancer. Therefore, to detect cancer cells it is necessary to distinguish between metastases from normal cells at an early stage. Due to the large size and coverage necessary to prevent chemical reactions of the current contrast agents in the body, they are just applicable to the extracellular space. Due to the small size of nanoparticles in comparison to cells, it is possible for them to enter the cells. Therefore, these materials are used for molecular imaging. In this paper, variations in the external magnetic field (Tesla) due to magnetic nanoparticles in homogeneous tissue were studied by the finite element method. For this purpose, a simulation was performed in the presence of magnetic nanoparticles and without it. By the finite element method, conversion of differential and integral governing equations to simple and solvable equations that are numerically stable was made possible. The results obtained indicate that the external magnetic field is intensified by the presence of magnetic nanoparticles.

    Keywords: simulation, magnetic nanoparticles, magnetic field, FEM method}
  • زکیه علی همتی، بهمن وحیدی، نوشین حقیقی پور

    سلولهای بدن، ازجمله سلولهای بنیادی مزانشیمی در معرض نیروهای مکانیکی مختلفی قرار دارند. نوع و بزرگی این نیروها در شرایط مختلف فیزیولوژیک و پاتولوژیک متفاوت بوده و پاسخهای بسیار متنوعی در سلولها ایجاد می کند که توانایی تغییر عملکرد سلول را دارد. بررسی پاسخ سلول های بنیادی به نیروهای مکانیکی در شناخت عملکرد سلولها و بافتها در شرایط سالم و بیمار از اهمیت بالایی برخوردار است. توانایی تمایز سلولهای بنیادی مزانشیمی به دیگر سلولها، آن ها را به یک منبع سلولی بسیار مهم در مهندسی بافت تبدیل کرده است. درین مطالعه، با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی و روش محاسباتی اجزای محدود، به شبیه سازی اثر بارگذاری های مکانیکی بر سلول بنیادی پرداخته شد که شامل بررسی رفتار سلول، متاثر از رفتار اجزای داخلی آن، از طریق توزیع تنش و تغییر شکلهای بزرگ است. درین طرح، نرم افزار اجزای محدود آدینا برای شیبهسازی رفتارهای الاستیک خطی و هایپرالاستیک اجزای سلول (غشای سلول، سیتوپلاسم و هسته) تحت بار فشاری بهکار گرفته شد. نتایج حاصل، نشان دهنده ی پاسخ مکانیکی سلول بنیادی در بدن است که در اثر اعمال بار فشاری در محدوده ی مورد بررسی فیزیولوژیک، قابلیت تمایز به سلولهای استخوانی و غضروفی را دارد. جنبه های نوآوری برجستهی این حوزه تحقیق، استفاده از نوع سلول (سلول بنیادی بافت هم بندی چربی)، به کارگیری اجزای سلولی و نیز استفاده از مدلهای محاسباتی دقیقتر برای اجزای سلولی با بهره گیری از داده های آزمایشگاهی از خواص مکانیکی سلول است. این پژوهش میتواند گام اولیه ی مهمی در تحقیقات از سلولهای مختلف بیمارو بررسی پاسخهای آن سلولها به بارگذاری های مکانیکی با روش مشابه در جهت یافتن روش های درمانی جدید باشد. نتیجه ی آن باعث تعمیق مطالعات آسیب شناسی بافت و سلول خواهد بود.

    کلید واژگان: تنظیم مکانیکی رفتار سلول بنیادی, خواص مکانیکی سلول, روش اجزای محدود, مکانیک سلولی}
    Zakieh Alihemmati, Bahman Vahidi, Nooshin Haghighipour

    Body cells, including mesenchymal stem cells are subject to a lot of mechanical forces. The type and magnitude of these forces are different in different physiological and pathological conditions. They cause a wide variety of cell responses and are able to change metabolisms and functions of the cell. Analysis of stem cell response to mechanical stimulation is very important in recognizing healthy and diseased condition of tissues and cells. Differentiation potential of mesenchymal stem cells to specialized cells makes them important cell sources in tissue engineering. In this study, atomic force microscopy and finite element method and used mechanical effects on a stem cellaresimulated which includes cell behavior due to strain andstress distributions in internal components of the cell. In this study, the ADINA software used to simulate mechanical behavior of the cell components (cell membrane, cytoplasm and nucleus) under a compressiveload. Results indicate mechanical response of stem cells in the body through which they can differentiate into bone cells and cartilage under compressive loads in the physiological range. This study has some considerable innovations as compared with the similar studies in the literature which is because of the kind of cells has been used (adipose-derived stem cells) as well as and also using precise material models for cell components based on the data extracted from laboratory tests for mechanical properties of the cell. Furthermore, this study can be considered as an important initial step for future studies on different patho-cells and analyzing their responses to mechanical loading using a similar method of this study to find new diagnostic methods. Also, it can be used to deepen pathological studies of the cells and the tissues.

    Keywords: Mechanical regulation of stem cell behavior, mechanical properties of the cell, finite element method, cell Mechanics}
  • مصطفی لشگری، فرزان قالیچی*، بهنام میرزاکوچکی
    ب‍ه دلیل پ‍ی‍چ‍ی‍دگ‍ی ه‍ا و ع‍وام‍ل م‍خ‍ت‍ل‍ف‍ی ک‍ه بر ارتودنسی م‍وث‍ر ه‍س‍ت‍ن‍د، م‍ت‍خ‍ص‍ص‍ان ارت‍ودن‍س‍ی در صدد م‍طال‍ع‍ه م‍ک‍انی‍زم ح‍رک‍ت دن‍دان از ق‍ب‍ی‍ل ت‍ع‍ی‍ی‍ن راب‍طه ب‍ی‍ن ان‍دازه ن‍ی‍روی اع‍م‍ال‍ی و ن‍رخ ح‍رک‍ت دن‍دان در ارتودن‍س‍ی ه‍س‍ت‍ن‍د. در این میان وجود نیروی اصطکاک با مقدار نامعین در محل تماس درمان ارتودنسی را غیر قابل پیش بینی می کند. در این تحقیق براکت استاندارد بامدل های براکت طراحی شده بر اساس گرد کردن لبه های خروجی سیم از شیار براکت، با توجه به زوایای موجود در شیار براکت، با دو نوع سیم ارتودنسی با مقطع مستطیل شکل و دایره ای مدل سازی شدند و اثر هندسه های مختلف بر توزیع تنش و نیروی اصطکاک با استفاده از روش اجزای محدود بررسی شده است. نتایج نشان داد در براکت هایی که دارای انحنای بیشتر در باله هستند، شدت توزیع تنش در محل تماس سیم و براکت در مقایسه با براکت استاندارد کاهش یافته است. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش انحنای باله مقدار اصطکاک در براکت با باله استوانه ای در مقایسه با براکت استاندارد کاهش قابل توجه دارد و در مقایسه با براکت های دارای انحنا، کمتر است. بررسی نتایج تفاوت اصطکاک در دو نوع سیم با مقطع گرد و مستطیلی، کاهش اصطکاک را در سیم مقطع دایره ای در مقایسه با سیم مقطع مستطیلی نشان داد و مطالعات قبلی را تایید کرد. در نهایت با توجه به کاهش اصطکاک در براکت هایی با باله دارای انحنای بیشتر، طراحی این نوع براکت و استفاده از آن بمنظور کاهش اصطکاک مناسب به نظر می رسد.
    کلید واژگان: براکت ارتودنسی, روش اجزای محدود, زاویه تماس بحرانی, نیروی اصطکاک, انحنای لبه خروجی}
    Mostafa Lashgari, Farzan Ghalichi *, Behnam Mirzakouchaki
    Orthodontic specialists interest in study of tooth movement mechanic, such as the relationship between applied force and the rate of tooth movement in orthodontic treatment. It is because of the complexity and variety of factors that can affect orthodontic treatment. The friction force at the contact surfaces with an undetermined magnitude, makes the orthodontic treatment unpredictable. In this study, friction coefficient and forces were investigated in new designed bracket that had beveled edge which has been modeled based on standard bracket. Torque, tip and angulations angles of the brackets slot are designed. Arch wires were modeled by two rectangular and circular cross-sections and the effect of geometry on the stress distribution and the friction force was investigated using Finite Element Method (FEM). The results have showed that the stress concentration generated in the bracket which has been the most curvature, decreased compared to the standard bracket at the contact wire and bracket braces. In addition, results have showed that friction in the beveled edge bracket was significantly decline compared to the standard bracket and also are less than the type with minor curvature. Results of investigation of friction between the two types of round and square wire, have revealed that the round wire has lower friction and confirmed previous studies. Finally, due to the reduced friction in the brackets which have been the most curvature, this type of design is appropriate to decrease friction force.
    Keywords: Orthodontics bracket, finite element method, Critical contact angle, Friction Force, Curvature in Outlet Edges (COE)}
  • بهنود حقیقی، مسعود طهانی*، غلامرضا روحی
    پیچ های اورتوپدی ابزار رایجی برای تثبیت استخوان شکسته محسوب می شوند. شل شدن پیچ ها در اثر نبودن تنش کافی در استخوان مجاور پیچ و جذب استخوان ناشی از آن، یکی از عوامل موفق نبودن ترمیم شکستگی ها است. در این مطالعه، پیچ اورتوپدی هدفمند از ماده تیتانیوم و هیدروکسی اپتایت، Ti-Hap، همراه استخوان های اسفنجی و متراکم در نرم افزار اجزای محدود، مدلسازی شده است. پارامتر انتقال تنش، STPو پارامتر انتقال چگالی انرژی کرنشی، SEDTPتعریف می شود که به ترتیب نسبت تنش و نسبت چگالی انرژی کرنشی را در دندانه های پیچ به نقاط مجاور در استخوان بیان می کنند. مقادیر کم این پارامترها انتقال ضعیف تنش و چگالی انرژی کرنشی را به استخوان مجاور نشان می دهد که نشانه ای از پدیده مضر سپر تنش است. نتایج این تحقیق نشان داد که مقدار پارامترهای STPو SEDTP، برای پیچ هدفمند در مقایسه با پیچ فلزی، بیشتر است. بعلاوه با کاهش مدول الاستیسیته جزء فلزی و با افزایش جزء حجمی سرامیک، آثار منفی سپر تنش کاهش می یابد. برای پیچی که دارای یک قسمت همگن و یک قسمت هدفمند است؛ هر چه طول قسمت هدفمند بیشتر باشد، پارامترها مقدار بزرگتری را نشان می دهند. بنابراین اثر سپر تنشی و مقدار شل شدگی پیچ کاهش می یابد. همچنین هر چه قسمت هدفمند در موقعیتی نزدیک تر به دندانه های ابتدایی قرار گیرد، مقدار پارامترهای STPو SEDTP، افزایش می یابد. به علاوه نتایج نشان داد با کاهش توان ترکیب توزیعی که نشان دهنده نحوه تغییر ترکیب هدفمند از فلز به سرامیک است، مقدار پارامترها افزایش می یابد. نتایج این تحقیق با مطالعات بالینی و آزمایشگاهی در دسترس، تطابق خوبی دارد.
    کلید واژگان: پیچ اورتوپدی, توان ترکیب توزیعی, چگالی انرژی کرنشی, روش اجزای محدود, سپر تنش, ماده هدفمند تیتانیوم- هیدروکسی اپتایت, نوسازی استخوان}
    Behnoud Haghighi, Masoud Tahani *, Gholam Reza Rouhi
    Orthopedic screws are widely used devices for fixation of bone fractures. Progressive loosening of bone fixation screws, induced by stress shielding and subsequent adaptive bone remodeling, results in bone loss around the screw. A set of two-dimensional finite element models including cortical and cancellous bone with a functionally graded Ti-Hap screw was developed. A dimensionless set of stress-transfer parameters (STP) and strain energy density-transfer parameter (SEDTP) were developed to quantify the screw–bone load sharing. Lower STP and SEDTP values indicate weak stress and strain energy density transfer to bone which is a sign of stress shielding. The results indicated that STP and SEDTP values for FGM screw are higher than those of a fully metal screw. Moreover, reducing elastic modulus of metal fraction and increasing the volume fraction of ceramic decrease the stress shielding. For a partially graded screw (with both homogenous and FGM parts), the longer FGM part is, the greater are STP and SEDTP values. Furthermore, the results showed that decreasing compositional distribution exponent which shows composition change of FGM content from metal fraction toward ceramic fraction, increases the parameters. Results from this study are in admissible agreement with available clinical and experimental study.
    Keywords: bone remodeling, Compositional distribution exponent, finite element method, Functionally graded material, Orthopedic screw, Strain energy density, Stress shielding, Ti-Hap}
  • مهدی نویدبخش، میلاده جعفرنژاد
    سرطان، اسکلت سلولی را دچار تغییر می کند و این تغییر با تاثیر بر مکانیک سلول توانایی آن را برای تغییر شکل تغییر می دهد و در نتیجه، قدرت حرکت سلول های سرطانی می تواند با سلول های سالم متفاوت بوده و باعث شود که آنها در طول بافت به جاهای مختلف بدن انسان مهاجرت کنند. در این تحقیق با ارائه مدل اجزای محدود معتبر برای یک سلول سرطانی آغاز می شود و سپس تاثیر تغییرات عوامل مختلف مانند ضخامت غشاء، الاستیسیته، کرنش وارد بر سلول و فرکانس بر نیروی عکس العمل یک سلول سرطانی بدخیم بررسی می شود. تحقیقات نشان می دهد تغییرات بیومکانیکی ایجاد شده در سلول سرطانی- که خود نتیجه تغییرات بیوشیمیایی در سلول است- اثرات قابل توجهی بر قابلیت تغییر شکل پذیری سلول دارد. در این مطالعه مشاهده شد که با افزایش الاستیسیته غشاء؛ افزایش نیروی عکس العمل و با افزایش فرکانس؛ افزایش نیروی عکس العمل و با افزایش ضخامت غشاء؛ کاهش نیروی عکس العمل و در نهایت با افزایش کرنش وارد از سوی مویرگ ها؛ افزایش نیروی عکس العمل را خواهیم داشت. همچنین چهار مدل ریاضی ساده برای بیان عددی این روابط ارائه شده است که امکان مقایسه نتایج یک سلول خوش خیم و یک سلول بدخیم را میسر ساخته اند.
    کلید واژگان: اسکلت سلولی, روش اجزای محدود, سلول سرطانی, قابلیت تغییر شکل پذیری, ویسکوالاستیسیته}
    Mehdi Navidbakhsh, Milade Jafarnejad
    The cancer changes the cytoskeleton of the cells .This change has some effects on the cell mechanobiology and will lead to some changes in the deformability of the cells. The moving ability of the cancer cells would be more than healthy cells. Thus, they can migrate through the tissue in human body. In this survey, a valid FEM of a cancer cell is presented. Then the effects of various factors such as membrane thickness, elasticity, strain, and frequency response are studied during a process of being converted from normal cells into cancerous malignant cells. Besides, the initial mathematical models are provided. The results clarify that an increase in membrane elasticity, strain, and frequency would lead to increase in the reaction force. However, an increase in the membrane thickness decreases the reaction force.
    Keywords: Cell skeleton, Finite element, Cancer cell, Deformability, Viscoelasticity}
  • تحلیل عددی انسداد کامل شریان کاروتید معمولی انسان در اثر پدیده ترومبوآمبولی شریانی با ارائه یک مدل اجزای محدود تماسی
    بهمن وحیدی، ناصر فتورایی
    ترومبوآمبولی شریانی از مهم ترین عوامل مرگ و میر در بیماران قلبی است. در شریان های خون رسان مغز، ذرات جدا شده لخته های خون به صورت آمبولی به بافت مغز منتقل می شوند و سبب ضایعات عصبی یا سکته مغزی می شوند. در این تحقیق برای اولین بار یک مدل عددی ارائه شده است که در آن انسداد کامل شریان کاروتید انسان در اثر حرکت فیزیکی یک توده لخته خون با هندسه کروی مورد بررسی قرار گرفته است. در این مدل عددی، جریان خون گذرا در یک مجرای متقارن محوری با طول محدود در نظر گرفته شده است. از معادلات تراکم ناپذیر ناویر- استوکس به عنوان معادلات حاکم بر سیال و از یک مدل الاستیک خطی برای توده لخته خون استفاده شده است. برای مدل کردن تماس بین توده لخته خون و دیواره شریان در محل گرفتگی، یک مدل متقارن محوری تماسی صلب در نظر گرفته شده است. برای تحلیل تغییر مکان های بزرگ جامد، از فرمول بندی لاگرانژی- اویلری دلخواه (ALE) استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که در زمان تماس بین لخته و گرفتگی، نواحی جدایش و اتصال مجدد جریان به طور گسترده روی گرفتگی اتفاق می افتد که این نواحی مستعد ایجاد و توسعه ترومبوزیس شریانی هستند. با قطع تماس بین دیواره و لخته در حال عبور از گرفتگی، ناحیه پایین دست گرفتگی و زیر توده لخته در حال حرکت، جریان گردابی بسیار وسیعی ایجاد می شود. بررسی حرکت و تغییر شکل لخته نشان داد که با گذشتن کامل لخته از گرفتگی، نواحی نزدیک به قله لخته، میل شدیدی به انبساط پیدا می کنند که تمایل به واپاشی را در این نواحی نشان می دهد.
    کلید واژگان: بیوسیالات, بیومکانیک, همودینامیک, گرفتگی, تحلیل تماسی, روش اجزای محدود, برهمکنش سیال و جامد}
    Numerical Analysis of Fully Blocked Human Common Carotid Artery Resulted From Arterial Thromboembolism Using a Contact Finite Element Model
    Bahman Vahidi, Nasser Fatouraee
    Arterial embolism is one of the major killers of the people who have heart diseases. In cerebral arteries, the danger of embolism is that the ruptured particles are carried into the brain, provoking neurological symptoms or a stroke. In this research, for the first time, we have presented a numerical model to study the complete blockage of the human common carotid artery resulted from the physical motion of a blood clot bulk with spherical geometry in it. In the numerical model, a transient flow was assumed in an axisymmetric finite length tube. The incompressible Navier-Stokes equations were used as the governing equations for the fluid and a linear elastic model was utilized for the blood clot bulk. In order to model the contact conditions between the blood clot and arterial wall, an axisymmetric rigid contact model was used. The arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation (ALE) was applied to analyze the solid large displacements inside fluid flow. The results indicated that during contact between stenosis and the clot, separation and reattachment regions were occurred on the stenosis extensively which are susceptible to thrombosis onset and growth. By abruption of the clot from the arterial wall during its passage through the stenosis, an extensive recirculation zone occurred downstream of the stenosis and beneath the moving clot bulk. Analysis of the clot motion and deformation have showed that when the clot passed the stenosis completely, the areas near the clot peak had a large tendency to expand which indicated the propensity of these areas to disperse.
    Keywords: Biofluid, Biomechanics, Hemodynamics, stenosis, Contact analysis, Finite element method, structure interactions}
  • فروزان قالیجی، سهراب بهنیا

    در این تحقیق، نحوه تمرکز امواج فراصوتی به منظور گرمادرمانی بافت های سرطانی مورد مطالعه قرار گرفته و عمل تراگردانی به منظور تمرکز امواج توسط سلول های پیزوالکتریک در کانون سرطان معرفی شده است. با محاسبه میزان انرژی متمرکز شده توسط حل عددی معادله فشار آکوستیک به وسیله انتگرال ریلی، مناسب ترین آرایش فضائی برای تمرکز انرژی ارائه می شود. برای کنترل مسیر درمان از طریق حل عددی معادله بیو- هیت نحوه توزیع فضائی انرژی گرمایی در ناحیه مورد درمان مورد توجه قرار گرفته و با انتخاب سرطان دهانه رحم به عنوان نمونه، نتایج حاصل از شبیه سازی تمرکز امواج فراصوتی ارائه شده است.

    کلید واژگان: امواج فراصوتی, گرمادرمانی, معادله فشار آکوستیک, معادله بیو, هیت, روش اجزای محدود}
    Farzan Ghalichi, Sohrab Behnia

    The methods of focusing ultrasonic waves in order to apply hyperthermia cancer therapy have studied and a transducer capable of focusing waves on cancerous tissues with the aid of its piezoelectricelements has introduced. The amount of absorbed energy was computed by solving numerically the acoustic pressure equation using Rayleigh-Summerfield Integral, with the intention to determine the optimum spatial array of piezoelectric elements for energy concentration. In order to control the treatment procedure, the numerical solution of Bio-heat Transfer Equation (BHTE), along with the finite-element simulation of thermal energy distribution in a cervix cancerous tissue is considered.

    Keywords: Ultrasonic Waves, Hyperthermia, Acoustic Pressure Equation, Bio-Heat Transfer Equation, Finite element method}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال