بررسی عددی انتقال اکسیژن و جریان خون برروی آرایه هایی از فیبرهای سه بعدی ریه مصنوعی

نوع مقاله:
مقاله پژوهشی/اصیل (دارای رتبه معتبر)
چکیده:

برای بیماران مبتلا به بیماری های مزمن ریوی، ریه مصنوعی که بطن راست وظیفه پمپاژ جریان خون به سمت آن را دارد، به عنوان پلی به سمت پیوند ریه محسوب می شود. عملکرد این دستگاه با چندین معیار از جمله کارآمدی دستگاه در تبادل گاز، عدم آسیب رسانی به سلول های خونی و امپدانس پایین در مقایسه با ریه طبیعی سنجیده می شود. در این مطالعه، جریان خون غیرنیوتنی حول آرایه هایی از فیبرهای توخالی، به عنوان مدلی از دسته فیبرهای موجود در ریه مصنوعی، به روش اجزای محدود، مبتنی بر متد گلرکین، بررسی عددی شد. دو نوع آرایش مربعی و قطری برای فیبرها درنظر گرفته شد تا اثر آرایش، ضمن بررسی اثر سرعت ورودی، برروی توزیع جریان، تنش برشی و غلظت اکسیژن تبادل شده بین سطح فیبرها و جریان خون بررسی شود. مشاهده شد که سرعت جریان و تنش برشی در آرایش قطری به مراتب بیشتر از آرایش مربعی است؛ به نحوی که برای بیشینه سرعت مورد بررسی (cm/s 87 /10) تنش برشی روی فیبرها در آرایش قطری حدود 5/3 برابر مقدار آن در آرایش مربعی است. همچنین، بین نتایج این تحلیل با نتایج مطالعات دیگری که در آنها از تبادل اکسیژن صرف نظر شده بود، اختلاف قابل توجهی دیده شد که مبین اهمیت مدل سازی تبادل گاز است. به عنوان ملاک کارآمدی دستگاه، از دید تبادل گاز، میزان دبی جرمی اکسیژن در خروجی دامنه حل مورد بررسی قرار گرفت. براین اساس، آرایش قطری در تبادل اکسیژن بسیار کارآمدتر است. اما، افت فشار بیشتری در عبور از دسته فیبرها، برای آرایش قطری نسبت به آرایش مربعی مشاهده شد. نتایج این شبیه سازی می تواند نقطه شروع مناسبی برای طراحی بهینه ریه مصنوعی باشد و در طراحی بهینه آزمایش های کلینیکی موثر واقع شود.

زبان:
فارسی
صفحات:
125 تا 136
لینک کوتاه:
magiran.com/p1901194 
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!