تحلیل جریان خون در حلقه ی ویلیس مغزی با استفاده از تصاویر سی تی اسکن و روش برهمکنش سیال-سازه

بررسی جریان خون مغزی اهمیت زیادی در شناخت چگونگی ایجاد و شرایط خطر آفرین بیماری های عروق مغزی دارد. از این رو در این مطالعه با دیدگاه نوآورانه اهمیت بخشی به انعطاف پذیری دیواره، جریان خون در حلقه ی ویلیس و همچنین تنش برشی روی دیواره آن عروق بررسی شده است. در این پژوهش، برای طراحی هندسه و مدل قابل استفاده برای حل جریان خون، تصویر سی تی آنژیوگرافی مورد استفاده قرار گرفت است. از روش اجزای محدود جهت حل محاسباتی مساله بهره گیری شد. حلقه ی ویلیس به عنوان مجاری انعطاف پذیرمعرفی شده است. خواص مکانیکی دیواره ی رگ هایپرالاستیک فرض شد. بنابراین حل جریان به روش برهمکنش سیال و سازه مورد مطالعه قرار گرفته است. شرایط مرزی خون با احتساب چندشاخگی و همچنین خودتنظیمی، در ورودی و خروجی شریان ها بررسی شد. مقدار حداکثر تنش برشی برابر 9/3 پاسکال به دست آمد. فشارخون در رگ های بالایی حلقه ی ویلیس نسبت به فشارخون خروجی از قلب، کاهش چشم گیری داشته است. بررسی نتایج کانتور تنش برشی در زمان دیاستول نشان داد که مقدار بیشینه ی تنش برشی در رگ PCA اتفاق می افتد و مقدار تنش برشی بر روی ابتدای رگ های ACA کمینه است. رویکرد در پیش گرفته شده در این پژوهش در استفاده از تصاویر رادیولوژی هر شخص خاص، می تواند در فهم شرایط ایجاد و توسعه بیماری های عروقی ارزشمند باشد و نیز در شرایط حاد این نوع بیماری ها، با پیش بینی خطرهایی مانند پارگی رگ ها بر اساس تغییرات تنش برشی روی دیواره، پزشکان را در اتخاذ اقدامات لازم برای جلوگیری از هرگونه خطر احتمالی یاری رساند.