تحلیل اجزای محدود رفتار مکانیکی استنت شریانی

امروزه یکی از بیماری های شایع در بین جوامع بشری، انسداد شریان کورونری قلب در سنین بالا می باشد. منظور از انسداد شریان، رسوب کردن ذرات زاید معلق در خون همچون چربی و کلسیم بر روی دیواره عروق است. این امر موجب اخلال در جریان طبیعی خون رسانی به اندام های بدن می گردد و در مواردی همچون شریان کورونری قلب که وظیفه آن خون رسانی به ماهیچه های قلب می باشد، این امر می تواند به مسئله ای خطرناک تبدیل گردد که در نهایت به حمله قلبی منجر می شود. یکی از روش های نوین برای درمان این عارضه، استفاده از وسیله ای به نام استنت می باشد. استنت طی یک عمل جراحی غیر باز توسط پزشک معالج به منظور باز نگه داشتن مسیر طبیعی جریان خون در محل مورد نظر قرار داده می شود. از جمله عوامل موثر در موفقیت استفاده از استنت، مسئله شناخت مشخصات مکانیکی آن در حین عمل استنت گذاری است. یک روش موثر و کارآمد در بدست آوردن رفتار مکانیکی استنت شریانی طراحی شده، روش تحلیل اجزای محدود می باشد. هدف از این تحقیق ارائه یک مدل شبیه سازی شده از رفتار مکانیکی یک نوع استنت شریانی توسط روش تحلیل اجزای محدود می باشد. این تحلیل به کمک نرم افزار اجزای محدود abaqus 6.6 انجام پذیرفته است. در این تحلیل، از یک مدل غیر خطی که شامل سه بخش بالون، استنت و رگ همراه با پلاک مسدود کننده می باشد استفاده گردیده است. به منظور انبساط استنت، فشار یکنواختی بر سطح داخلی بالون اعمال می گردد که باعث انبساط بالون و برقراری تماس بین بالون و استنت می شود. این عمل موجب انبساط استنت گردیده و در نهایت منجر به برقراری تماس بین استنت و سطح داخلی رگ مسدود شده می گردد. به منظور مدل کردن بالون، رگ و پلاک مسدود کننده از مدل غیر خطی هایپرالاستیک و به منظور مدل کردن استنت از مدل کشسان-مومسان دو خطی استفاده شده است. پس از مدل سازی صورت گرفته و اجرای آن توسط نرم افزار مربوطه، به استخراج و تحلیل نتایج بدست آمده همچون چگونگی توزیع تنش بر روی استنت و رگ، قطر بدست آمده، کاهش طول استنت و عمل خمش ایجاد شده در دو انتهای استنت پرداخته می شود. در نهایت، پس از بررسی اعتبار نتایج بدست آمده از این مدل، به مقایسه و نشان دادن مزیت های این مدل در پیش بینی رفتار مکانیکی استنت در حین عمل جاگذاری آن نسبت به مدل های ساده تر که صرفاً شامل بالون و استنت بوده است، پرداخته می شود. ارائه این مدل منجر به اصلاح شکل ظاهری استنت پس از انبساط، اصلاح توزیع تنش و نقاط بحرانی، ارائه چگونگی توزیع تنش بر روی رگ، اصلاح و کاهش میزان تنش حداکثر ایجاد شده و اصلاح نمودار های تغییرات قطر استنت، درصد کاهش طول و خمش ایجاد شده بر روی استنت گردیده است.