بررسي عددي اثر نفوذپذيري ديواره بر پارامترهاي هموديناميك در جريان ضرباني خون از يك شريان كاروتيد گرفته شده با ديواره دو لايه‌اي انعطاف‌پذير

Numerical Investigation of the Effects of the Wall Porosity on the Hemodynamic Parameters of a Stenosed Carotid Artery under Pulsatile Blood Flow Conditions with a two-layer Flexible Wall

پارامترهاي هموديناميك جريان خون همواره متاثر از ميزان شدت گرفتگي شريان و از عوامل تاثيرگذار بر پيشرفت بيماري گرفتگي شرياني هستند. در اين مقاله، با در نظر گرفتن سه شدت گرفتگي متفاوت به بررسي عددي اثر نفوذپذيري ديواره شريان بر پارامترهاي هموديناميك در يك مدل شريان گرفته شده، با ديواره دو لايه‌اي انعطاف‌پذير و با حضور جريان ضرباني و غير نيوتني خون با استفاده از مدل حل عددي برهمكنش سيال و جامد متخلخل (PFSI) پرداخته شده است. در اين بررسي نشان داده شد كه فرض نفوذپذيري بر پارامترهاي هموديناميك بسيار تاثيرگذار است، به طوري كه در مقايسه نتايج مدل PFSI با نتايج مدل بدون فرض نفوذپذيري ديواره با استفاده از حل برهمكنش سيال و جامد (PFSI) ، تنش برشي ديواره حدود 6 % كاهش، جابجايي ديواره حدود 30% و تنش موثر در ديواره متخلخل و انعطاف‌پذير شريان بيش از 72 % در شدت‌هاي گرفتگي مختلف افزايش داشته است.

Hemodynamic parameters are always affected by stenosis severity of arterial and these parameters in their turn have influence on the development of atherosclerosis. In this paper, By considering three different stenosis severity, the effects of wall porosity assumption on the hemodynamic parameters of a stenosed artery with a two-layer flexible wall (intima-media, adventitia), in which inner layer (intima-media) assumed porous, is numerically investigated, using Porous Fluid Structure Interaction (PFSI) model. Blood is assumed as an incompressible non-Newtonian fluid with pulsatile flow condition. In this investigation, the results show that the permeability assumption has much influenced on the hemodynamic characteristics so that the comparison of the results using PFSI with those of a non-porous model show 6% decrease in shear stress, 30% increase in displacement and more than 72% increase in effective stress in the porous layer.