شبیه سازی عددی جریان هوا و نشست موضعی ذرات طی الگوهای مختلف دارو رسانی در مدل واقعی بازسازی شده از تصاویر راه های هوایی دستگاه تنفسی انسان

در این پژوهش، به بررسی رفتار جریان هوا و نشست ذرات در راهگاه تنفسی طی الگوهای مختلف تنفسی پرداخته شده است. از ویژگی های مهم این مطالعه، به کار گیری هندسه مدل واقعی میباشد که با استفاده از بازسازی تصاویر سی تی اسکن بدست آمده است. بازسازی این تصاویر، به کمک نرم افزار پردازش تصویر 3d-doctor انجام گرفت. دو مدل هندسه مورد بررسی واقع شدند. هندسه اول از ابتدای نای تا نسل دوم راهگاه و هندسه دوم از دهان تا نسل ششم را در بر می گیرند. برای هندسه اول سه نوع حالت تنفس شامل فعالیت سبک (l/min 15)، متوسط (l/min 30)و سنگین (l/min 60)و ذرات با قطرهای 1، 5 و 10 میکرون و برای هندسه دوم پنج حالت تنفس شامل استراحت (l/min 10)، فعالیت سبک (l/min 15)، متوسط (l/min 30)، نسبتا سنگین (l/min 45) و سنگین (l/min 60) و ذرات با قطرهای 1، 3، 5، 7 و 10 میکرون مد نظر قرار گرفت. از دیدگاه اویلری-لاگرانژی برای بررسی حرکات ذرات و همچنین از روش کوپل تک راهه استفاده شده است. مطابق با نتایج به دست آمده، کسر نشست ذرات با افزایش قطر ذرات و همچنین با افزایش دبی ورودی جریان افزایش می یابد. ذرات اغلب در لبه های کناری دوشاخگی شوندگی ها و دیواره های داخلی امتداد لبه ها نشست پیدا می کنند. از نتایج بسیار مهم این پایان نامه به این صورت می باشد که در دبی های تنفسی بالا، گرایش ذرات به سمت چپ راهگاه افزایش یافته که این موضوع می تواند کمک شایانی به علم پزشکی در زمینه بیماری های تنفسی به جا آورد.