شبیه سازی محاسباتی پدیده آمبولی ریوی با استفاده از تصاویر رادیولوژیکی بیمار

آمبولی ریوی یکی از شایع ترین بیماری ها در میان جوامع بشری به خصوص بیماران بستری است. با این وجود، تاکنون این پدیده از منظر مکانیکی مورد بررسی قرار نگرفته و اطلاعات اندکی درباره ی عوامل همودینامیکی موثر در مسیر حرکت لخته و برهم کنش میان آن ها وجود دارد. این بیماری علی رغم درمان پذیری مناسب در صورت تشخیص به موقع، به دلیل داشتن علایمی مشترک با سایر بیماری ها و در نتیجه دشوار شدن تشخیص به موقع و آسان آن، اغلب در شرایط حاد منجر به مرگ می شود. در این پژوهش، با استفاده از تصاویر پزشکی مربوط به یک بیمار، هندسه ی بخشی از شریان ریوی مطابق با آناتومی یک بیمار خاص ساخته شد. با استفاده از معادلات حاکم بر جریان خون و لخته که توسط الگوریتم محاسباتی برهم کنش سیال-سازه و در یک سیستم فرمول بندی لاگرانژی-اویلری دلخواه (ALE) حل شد، حرکت لخته در شریان شبیه سازی شد. برای مدل جامد نیز از یک مدل ویسکوالاستیک مطابق با خواص لخته های وریدی استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین تنش وارد شده بر لخته در زمان s 46841/0به میزان Pa 56/957 در هنگام عبور از انشعاب شریان رخ داد. با توجه به زمان اسقرار مقادیر تنش بیشینه در لخته، نسبت به رشد یا گسیختگی لخته می توان پیش بینی هایی داشت. حضور لخته در جریان به طور متوسط سبب افت تنش برشی وارد بر دیواره ها از Pa 7697/1 به Pa 02761/1 می شود که می تواند در صورتی که لخته ها مکررا از مسیر شریان های ریوی عبور کنند، موجب کاهش انعطاف پذیری، افزایش مقاومت عروقی و اختلال در عملکرد سلول های اندوتلیال و متعاقبا بیماری هایی از قبیل افزایش فشار ریوی (PAH) شود.