شبیه سازی عددی تاثیر شکل گیری لایه مخاطی در بیماری های ریوی بر فرآیند انتقال جرم در راه های هوایی
[پایاننامه]
/ناهید جعفرزاده
: بیو مکانیک
، ۱۳۹۶
چاپی - الکترونیکی
۸۳
کارشناسی ارشد
مهندسی پزشکی
۱۳۹۶/۱۰/۰۱
دانشگاه صنعتی سهند
عفونتهای مختلفی همواره مجاری تنفسی انسان را تحت تاثیر قرار می دهند .امروزه انواع مختلف التهاب های ریه، از دلایل اصلی مرگ و میر بیماران ریوی می باشد .از جمله این بیماری ها می توان به بیماری سل، آسم، پنومونی یا التهاب ریه، کیستیک فیبروزیس و ... اشاره کرد .به موجب این بیماری ها، سیستم تنفسی بیمار دچار اختلال شده و در صورت عدم کنترل شرایط و درمان به موقع، عملکرد طبیعی خود را از دست خواهد داد .با توجه به اهمیت سیستم تنفسی، مدل سازی ریاضی و عددی بیماری های مختلف و اثرات آنها، می تواند به عنوان یکی از زمینه های مهم در بررسی جنبه های مختلف بیماری ها و ارائه الگوی اکسیژن رسانی به بیمار، موثر واقع گردد .برای مدل سازی فرآیند انتقال اکسیژن از آلوئول به مویرگ، نیاز به یک مدل هندسی با در نظر گرفتن پارامترهای موثر بر انتقال جرم می باشد .برخی از این پارامترها از جمله مقدار هموگلوبین خون، شعاع مویرگ و آلوئول، تعداد آلوئول ها و ... بر اساس سن، جنسیت، و محل اثر گذاری بیماری متفاوت می باشند .لذا در این مطالعه سعی شده است از داده هایی که در یک فرد بالغ صدق می کند به عنوان مرجع استفاده گردد .در مطالعه حاضر، مجموعه آلوئول و مویرگ به صورت یک مدل ساده سازی شده سه بعدی از شکل اصلی مجموعه و بر اساس شرایط فیزیولوژیک حاکم بر هندسه اصلی در نرم افزار کامسول مدلسازی شده است .سپس کل مجموعه به عنوان یک محیط متخلخل در نظر گرفته شده است .فیزیک انتقال جرم و ممنتوم برای ناحیه خون، هوا و غشای تنفسی در نرم افزار انتخاب شده و معادلات جرم و سیال با یکدیگر کوپل گردیده اند .با اعمال شرایط مرزی مناسب و مقادیر فیزیولوژیکی ضرایبی همچون ضریب دیفیوژن اکسیژن در خون، هوا و غشای تنفسی و... ، توزیع اکسیژن از آلوئول به خون در یک فرد سالم بدست آمده است .سپس با اعمال یک لایه مخاطی بر روی غشای تنفسی، اکسیژن رسانی در حالتهایی از بیماری به دست آمده است .در نهایت، این مقادیر با مقادیر اکسیژن لازم برای حیات بیمار مقایسه شده است .بر اساس نتایج بدست آمده، میزان اختلاف اکسیژن خون بیمار نسبت به حالت فیزیولوژیکی با تغییرات غلظت اکسیژن هوای ورودی قابل جبران خواهد بود .غلظت اکسیژن مورد نیاز برای جبران افت اکسیژن خون برای چند حالت پیشنهاد گردیده است .از نتایج این مطالعه می توان در تنظیم غلظت اکسیژن ورودی در دستگاه های کمک تنفسی استفاده نمود .همچنین نتایج بدست آمده از این مطالعه، بیانگر تغییرات اکسیژن رسانی به خون در شرایط مختلف گرفتگی آلوئولی و پاسخ بدن به این شرایط و میزان اثربخشی این پاسخ می باشد .
مجاری تنفسی
بیماری های ریوی
شبیه سازی عددی
کوپل معادلات انتقال جرم و ممنتوم
غشای تنفسی
جعفرزاده،ناهید
نیرومند اسکویی، هانیه، استاد راهنما
ایران
20230617
پزشکی.م ،۱۰۰۱۲ ،۱۳۹۶
ییاوه یاه هار رد مرج لاقتنا دنیآرف رب یویر یاه یرامیب رد یطاخم هیلا یریگ لکش ریثات یددع یزاس هیبش.pdf