تحليل جريان خون در حلقه‌ي ويليس مغزي با استفاده از تصاوير سي تي اسكن و روش برهمكنش سيال-سازه

بررسي جريان خون مغزي اهميت زيادي در شناخت چگونگي ايجاد و شرايط خطر آفرين بيماريهاي عروق مغزي دارد. از اين‌رو در اين مطالعه با ديدگاه نوآورانه اهميت بخشي به انعطاف‌پذيري ديواره، جريان خون در حلقه‌ي ويليس و همچنين تنش برشي روي ديواره آن عروق بررسي شده است. در اين پژوهش، براي طراحي هندسه و مدل قابل‌استفاده براي حل جريان خون، تصوير سي تي آنژيوگرافي مورد استفاده قرار گرفت است. از روش اجزاي محدود جهت حل محاسباتي مساله بهره‌گيري شد. حلقه‌ي ويليس به‌عنوان مجاري انعطاف‌پذير معرفي ‌شده است. خواص مكانيكي ديواره‌ي رگ‌ هايپرالاستيك فرض شد. بنابراين حل جريان به روش برهمكنش سيال و سازه مورد مطالعه قرار گرفته است. شرايط مرزي خون با احتساب چندشاخگي و همچنين خودتنظيمي، در ورودي و خروجي شريان‌ها بررسي شد. مقدار حداكثر تنش برشي برابر 9 /3 پاسكال به‌دست آمد. فشارخون در رگ‌هاي بالايي حلقه‌ي ويليس نسبت به فشارخون خروجي از قلب، كاهش چشم‌گيري داشته است. بررسي نتايج كانتور تنش برشي در زمان دياستول نشان داد كه مقدار بيشينه‌ي تنش برشي در رگ PCA اتفاق مي‌افتد و مقدار تنش برشي بر روي ابتداي رگ‌هاي ACA كمينه است. رويكرد در پيش گرفته شده در اين پژوهش در استفاده از تصاوير راديولوژي هر شخص خاص، مي‌تواند در فهم شرايط ايجاد و توسعه بيماري‌هاي عروقي ارزشمند باشد و نيز در شرايط حاد اين نوع بيماريها، با پيش‌بيني خطرهايي مانند پارگي رگ‌ها بر اساس تغييرات تنش برشي روي ديواره، پزشكان را در اتخاذ اقدامات لازم براي جلوگيري از هرگونه خطر احتمالي ياري رساند.