شبيه‌سازي پديده ترومبوآمبولي در دوشاخگي شريان كاروتيد با استفاده از روش برهم‌كنش سيال و جامد: نقش زاويه دوشاخگي بر هموديناميك شريان

A FSI Simulation of Thromboembolism in Carotid Artery Bifurcation: Roles of Bifurcation Dividing Angle on Arterial Hemodynamics

با وجود اهميت زيادي كه پديده ترومبوآمبوليسم به عنوان عامل اصلي سكته مغزي دارد تاكنون اطلاعات اندكي در مورد عوامل هموديناميكي‌اي كه در مسير حركت آن موثر هستند به‌دست آمده است راستاي. در بررسي اثر آمبولي در انسداد و يا انتقال آمبولي، در تحقيق حاضر يك مدل عددي ارايه شده كه در آن حركت يك توده لخته خون با هندسه ايده‌آل كروي در دوشاخگي شريان كاروتيد انسان بررسي شده است. زاويه دوشاخگي به عنوان يك متغير در نظر گرفته شده‌ و اثرات آن در هموديناميك شريان مطالعه شده است. براي مدلسازي توده لخته خون از يك مدل الاستيك خطي بهره گرفته شده است. تنش برشي در توده لخته خون در حالتي كه با ديواره شريان برخورد مي‌نمايد مورد مطالعه قرار گرفته است. برخورد توده لخته با ديواره شريان، تنش برشي را در توده لخته افزايش داده و خطر واپاشي را در آن افزايش مي‌دهد. نيروهاي وارد بر توده لخته در طول حركت، به دست آمده و نقش آنها در تعيين مسير توده لخته بررسي شده‌اند. در طول حركت، گردابه‌هايي در مجاورت ديواره شريان به وجود مي‌آيند كه باعث افت موضعي مقادير تنش برشي مي‌شوند.

Although embolism is important as a major cause of brain infarction, little information is available about the hemodynamic factors governing the path large emboli tend to follow. In this research, we simulated embolus movement in three carotid artery bifurcations, each of them having different dividing angles. Y-shaped geometries were investigated. The governing equations for blood flow are the Navier-Stokes formulations. In this paper, the phenomenon was modeled under laminar and Newtonian flow conditions. The measured stress-strain curve obtained from Ultrasound elasticity imaging of thrombus was set to the Sussman-Bathe material model for embolus material properties. Shear stresses in the inner wall of the internal carotid artery (ICA) were measured. High magnitude of wall shear stress (WSS) in the areas in which embolus and artery are in contact with each other was observed. Stress in the embolus was also calculated and areas prone to rapture were identified.