بررسی سیستم گردش خون در حلقه ویلیس با استفاده از مدل سازی عددی

افزایش سطح سلامت و بهبود کیفیت زندگی از دیرباز مورد توجه بوده و همواره تلاش های بسیاری برای برطرف کردن علت های بیماری های مختلف و درمان آن ها صورت گرفته است. امروزه با توجه به نوع زندگی از جمله تغییرات اساسی در نوع تغذیه و فعالیت فیزیکی و ... بیماری های مغزی عروقی رو به افزایش گذاشته و مشکل جدی برای جوامع امروزی ایجاد کرده است به طوری که بعد از بیماری های قلبی-عروقی و قبل از سرطان دومین علت مرگ و میر در دنیا می باشد. بیماری های مغزی عروقی در سال تنها در آمریکا سالانه 112 میلیارد دلار هزینه در بر دارد. هدف این تحقیق مدل سازی هندسی و حل عددی جریان خود در مهم ترین مجموعه شریان مغزی به نام حلقه ویلیس می باشد. حلقه ویلیس مستعد بیماری های مغزی-عروقی از جمله آنوریسم و آترواسکلروسیس می باشد، در ضمن هر گونه مشکل و یا نقص در خون رسانی توسط این شریان باعث ایجاد سکته های مغزی می گردد که می تواند منجر به معلولیت و حتی مرگ شود. هندسه حلقه ویلیس با استفاده از تصاویر پزشکی (mri) و نرم افزارهای میمیکس و سالیدورکز ایجاد شده است. حلقه ویلیس دارای واریاسون های مختلفی می باشد که ما در این کار دو نوع واریاسون های رایج تر آن را نیز درنظر گرفته ایم. برای حل عددی از نرم افزار تجاری ادینا و تحلیل fsi استفاده شده است. خون به عنوان سیال غیرنیوتنی درنظر گرفته شده و مدل کارئو برای آن انتخاب شده است. دیواره شریان های هم بصورت جدا و با مدل های مختلفی مانند مونی-ریویلین، اگدن و الاستیک مدل شده و با مدل سیال کوپل شده است. در ورودی ها از سرعت ضربانی استفاده شده است. در نهایت با استفاده از توزیع فشار، سرعت و تنش برشی دیواره و نیز شکل موج سرعت و فشار در خروجی های مدل به بررسی علل و محل های مستعد بیماری های مغزی-عروقی و نیز تاثیر واریاسون های مختلف بر این بیماری ها و همودینامیک جریان پرداخته شده است. اطلاعات بدست آمده از این کار می توان ابزاری باشد برای تصمیمات کلینیکی و با شبیه سازی جراحی مغزی-عروقی به پزشکان در تصمیماتشان کمک کند.