بررسي افت فشار خون در اكسيژناتور غشائي به كمك ديناميك سيالات محاسباتي (CFD)

در درمان نواقص قلبی تنها راه ممكن، برقراری جریان خون مغز ضمن خارج كردن موقت قلب از مسیر جریان خون می‌باشد. به همین منظور ماشین قلب و ریه مصنوعی طراحی شده كه طی عمل‌های جراحی قلب باز به عنوان مجری گردش خون بدن به كار می‌رود و از مهمترین قسمتهای آن اكسیژناتور می‌باشد كه انواع گوناگونی دارد. اكسیژناتورهای غشائی یكی از پركاربردترین آنها هستند.اكسیژناتور بمانند ریه در مواقع جراحی قلب باز ، وظیفه تبادل گازی یعنی وارد نمودن اكسیژن به خون و خارج كردن CO2 از آن را به عهده دارد. طی سالهای گذشته تحقیقات زیادی جهت بهبود طرح و عملكرد اكسیژناتورهای غشایی به عنوان آخرین طرح این نوع دستگاه‌ها به منظور كاهش عوارض آنها در اعمال جراحی انجام شده است. یكی از مسائل مهم در هنگام این اعمال جراحی موضوع افت فشار خون بیمار است كه از اهمیت بسزائی برخوردار است لذا در این مقاله به بررسی این امر با استفاده از دینامیك سیالات محاسباتی (CFD) پرداخته شده است. برای حل معادلات حركت حاكم بر جریان، از برنامه ANSYS CFX استفاده شده است. در نهایت میزان افت فشارخون در طول یك اكسیژناتور غشائی براساس هندسه‌های مختلف غشاء و دبی‌های مختلف خون ورودی بررسی شده و نتایج آن ارائه شده است.

The only possible way in therapy heart deficiencies is continuous brain blood stream during temporary bypass the heart from blood stream. For these reason has been designed heart and lungs artificial machine which play the role of blood circulation of body during open heart surgery. One of its main parts is oxygenator which has different kind of it. Membrane oxygenator is one of them which these days is used very much. Oxygenator plays role as a lung during open heart surgery that its duty is gas exchange. It means oxygen comes into blood and exit carbon dioxide from it. More researches have been done for operation improvement of membrane oxygenators (as last type of these devices) for decrease of their complications in surgery operation during previous years. One of important subject during heart surgery is blood pressure drop of patient that is very important factor for us. For this reason in this paper we consider this factor with computational fluid dynamics. For solving momentum equations we use ANSYS CFX software. Finally consider the blood pressure drop during a membrane oxygenator on base different membranes geometry and different entrance blood flows and is presented its results at the end.