شبيه سازي توزيع هپارين درون شريان كرونري آسيب ديده

Simulation of heparin distribution in an injured coronary artery

امروزه استفاده از استنت‌هاي دارويي به‌عنوان روشي موفق در درمان انسداد عروق كرونري بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در اين مقاله به منظور مطالعه اهميت پوشش فوقاني در استنت حاوي هپارين، عملكرد دو طراحي (در شرايط وجود و عدم وجود اين لايه نازك عاري از دارو) با يكديگر مقايسه شده است. علاوه بر اين، در مطالعه حاضر، اهميت جريان پلاسما به عنوان موضوعي بحث‌برانگيز بين پژوهشگران مورد بررسي قرار گرفته است. به منظور نزديك‌تر كردن شبيه‌سازي به واقعيت كاركرد قلب وجود جريان پلاسما در حالت ضرباني در نظر گرفته شده و جراحت وارده به رگ در طي آنژيوپلاستي تا عمق لايه مديا نفوذ كرده است. معادلات محيط متخلخل كه بصورت حجمي ميانگين‌گيري شده و ديناميك رهايش دارو را توصيف مي‌كند بصورت عددي به روش حجم محدود حل‌شده‌اند. نتايج به دست آمده ميزان فرورفتگي استرات در جداره رگ را در درجه اول اهميت قرار داده است. گذر استرات از لايه‌هاي اندوتليوم، اينتيما و لايه الاستيك داخلي و تماس مستقيم آن با لايه مديا تغييرات بسيار زيادي در فارماكوكينتيك محلي ايجاد مي‌شود. اگرچه جريان پلاسما باعث كاهش/افزايش مقدار متوسط سطح غلظت و متعاقبا كاهش/افزايش جرم موجود در لايه مديا/ادونتيس مي‌شود، اما نتايج از كم اهميت بودن اين جريان حكايت دارند. از جمله ديگر يافته‌ها مي‌توان به كم اثر بودن پوشش فوقاني قرارگرفته روي پليمر حاوي هپارين ياد كرد.

Nowadays the use of Drug Eluting Stents (DESs) is considered as a successful method for the treatment of coronary artery blockage. In order to study the impact of the presence of topcoat on heparin-eluting stents efficacy, two designs (with and without drug free topcoat) have been compared. Moreover, here the importance of the plasma flow as a controversial topic among researchers has been studied. In order to have more realistic working heart, plasma flow is considered a pulsatile function. Also, the injury of the coronary artery penetrated to a depth of media layer during angioplasty. Volume-averaged porous media equations which describe the drug release dynamics are employed and solved numerically by Finite Volume Method (FVM). Results put the amount of strut penetration in the forefront of importance. Local drug pharmacokinetics experiences significant changes by strut passing through endothelium, intima and Internal Elastic Lamina (IEL) and being contiguous with media layer. Although the plasma flow decreases/increases the amount of concentration level and subsequently decreases/increases the amount of drug mass in media/adventitia layer, the results show that these effects are not significant. Among other findings, it is notable that the presence of topcoat has a negligible effect on the release characteristics.