تاثير مدل سازي دوجزئي پوشش پليمري و متابوليسم دارو بر رهايش موضعي دارو توسط استنت هاي دارويي

Effect of two species modeling of polymeric coating and drug metabolism via Drug-Eluting Stents

از جمله مهمترين علل ناكارآمدي استنت هاي شريان كرونري انسداد مجدد درون استنتي مي باشد. آگاهي از نحوه رهايش داروي موجود در پليمر پوشش داده شده بر روي استنت‌ها اطلاعات ارزشمندي در خصوص عملكرد اين‌گونه پروتزها در اختيار طراحان قرار مي دهد. از تئوري محيط هاي متخلخل در مدل سازي پليمر حاوي دارو و رگ آسيب‌ديده شامل لايه هاي مديا و ادونتيس استفاده شده است. معادلات ديفرانسيلي با مشتقات جزئي جفت شده كه توصيف‌كننده فارماكوكينتيك محلي داروي هپارين هستند بصورت عددي به روش حجم محدود حل شده اند. داروي موجود درون پليمر يك‌بار بصورت دوفازي و يك‌بار بصورت تك فاز مايع مدل سازي شد و بدين صورت اهميت تغيير فاز ارزيابي شد. با در نظر گرفتن سه مقدار براي پارامتر مشخصه تغيير فاز شدت تاثير آن نيز بررسي شد. علاوه بر اين متابوليسم دارو در لايه مديا و خروج دارو توسط مويرگ ها و وازاوازوروم در مدل سازي مورد توجه قرار گرفت. نتايج تغييرات قابل‌توجهي در توزيع دارو در اثر وجود تغيير فاز دارو درون پليمر را نشان مي دهند. بطوري كه كاهش زمان تغيير فاز دارو از جامد به مايع مسئله خوشايندي محسوب شده و نه‌تنها از خروج سريع دارو از پليمر در زمان هاي ابتدايي جلوگيري مي‌كند بلكه تغييرات زماني يكنواخت تر جرم موجود در لايه مديا و ادونتيس را به دنبال دارد. همچنين مصرف دارو توسط وازاوازوروم مقدار داروي موجود در جداره رگ را با كاهش شديدي خصوصا در ادونتيس مواجه مي‌كند.

In-stent restenosis is one of the important disadvantages of Drug Eluting Stents (DESs). Awareness of how polymer coated drug is distributed by these devices provides valuable information about its efficacy. Porous media theory has been employed in the modeling of drug polymer and the injured arterial wall is composed of media and adventitia. The established coupled PDEs describing local pharmacokinets of heparin have been solved numerically by finite volume method. Two approaches, single phase and two phases models have been chosen for coating and the effect of local mass non-equilibrium dynamics in the coating on drug distribution has been evaluated by allocating three magnitude for solid-liquid transfer time characteristic. Moreover, the effect of lost drug by vasavasorum and microcapilaries has been considered as well as cell metabolism. The results show a significant change in drug concentration distribution in the presence of phase change occurrence. Reducing in solid-liquid transfer time characteristic is associated with drastic reduction in both drug egression from polymer and washout from adventitia and has a pleasant effect. Also, consumption of drug decreases concentration level in the wall dramatically, especially in adventitia.