31514

طراحي و مدل سازي بالن كمك قلبي با اعمال فشار متناوب

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي

1400

1403/7/15

جناب دكتر مهدي نويد بخش

ندارم

مكانيك

قلب يكي از ارگان هاي حياتي است كه وظيفه ي آن خون رساني به ارگان هاي بدن مي باشد. نارسايي قلبي يكي از شايع ترين بيماري هاي قلبي است كه از ديدگاه علم مكانيك قلب به عنوان پمپ عمل پمپاژ را به درستي انجام نداده و به دليل ضعف عضلات بطن ها، برون ده قلبي تامين نمي شود. در ابتدا روش درمان دارويي تنها علائم اين بيماري را تسكين داده و بهبودي كوتاه مدت به همراه دارد و عمكرد طبيعي قلب را حفظ نمي كند. پيوند قلب به طور كلي بهترين راه حل در مرحله نهايي در نظر گرفته مي‌شود، اما به دليل محدوديت قلب اهدائي زمينه ساز استفاده از دستگاه هاي كمك قلبي شده است. در اين مطالعه يك دستگاه بالن پمپ كمك قلبي و عملكرد آن در محيط نرم افزار مورد بررسي قرار مي گيرد. اين دستگاه بدون تماس با خون با اعمال فشار متناوب به جداره بطن ها باعث افزايش سرعت خون در بطن ها شده ودر نهايت ميزان برون ده قلبي را افزايش مي دهد. در ابتدا طراحي سه بعدي مدلسازي دو بطن داخل نرم افزار ساليدووركس انجام شده و سپس در نرم افزار كامسول عملكرد طبيعي آن ها در فاز سيستوليك با استفاده از شرايط موجود در قلب شبيه سازي شده است و در نهايت با اندازه گيري پارامتر هاي مهم خون خروجي در حالت قبل و بعد از استفاده از بالن نتايج كار و ميزان تاثير گذاري بالن به دست آمد. تغييرات سرعت خون كه اولين پارامتر مهم در طراحي دستگاه بوده است در حالت همراه با بالن بطور ميانگين در دريچه آئورت با 28/57 درصد و در دريچه پولمونري با 16/47 درصد افزايش همراه است. تغييرات فشار نيز با اعمال بالن در دريچه آئورت با 8.88 درصد و در دريچه پولمونري با 14.25 درصد افزايش همراه است. تغييرات دبي نيز همانند دو پارامتر قبل با افزايش همراه مي باشد كه اين مقدار در دريچه آئورت 31.42 درصد و در دريچه پولمونري 11.42 درصد مي باشد. بعد از برآورد تغييرات پارامتر هاي خون با محاسبات حداكثر تنش اعمالي توسط بالن به جداره بطن ها از ايمن بودن دستگاه اطمينان بعمل آمد. بدين صورت كه حداكثر تنش اعمالي به پريكارد بطن ها از مقدار مجاز آن عبور نكرده است.

1403/07/30

Design and modeling of cardiac assistance balloon with alternating pressure

10/6/2025 12:00:00 AM

قلب يكي از ارگان هاي حياتي است كه وظيفه ي آن خون رساني به ارگان هاي بدن مي باشد. نارسايي قلبي يكي از شايع ترين بيماري هاي قلبي است كه از ديدگاه علم مكانيك قلب به عنوان پمپ عمل پمپاژ را به درستي انجام نداده و به دليل ضعف عضلات بطن ها، برون ده قلبي تامين نمي شود. در ابتدا روش درمان دارويي تنها علائم اين بيماري را تسكين داده و بهبودي كوتاه مدت به همراه دارد و عمكرد طبيعي قلب را حفظ نمي كند. پيوند قلب به طور كلي بهترين راه حل در مرحله نهايي در نظر گرفته مي‌شود، اما به دليل محدوديت قلب اهدائي زمينه ساز استفاده از دستگاه هاي كمك قلبي شده است. در اين مطالعه يك دستگاه بالن پمپ كمك قلبي و عملكرد آن در محيط نرم افزار مورد بررسي قرار مي گيرد. اين دستگاه بدون تماس با خون با اعمال فشار متناوب به جداره بطن ها باعث افزايش سرعت خون در بطن ها شده ودر نهايت ميزان برون ده قلبي را افزايش مي دهد. در ابتدا طراحي سه بعدي مدلسازي دو بطن داخل نرم افزار ساليدووركس انجام شده و سپس در نرم افزار كامسول عملكرد طبيعي آن ها در فاز سيستوليك با استفاده از شرايط موجود در قلب شبيه سازي شده است و در نهايت با اندازه گيري پارامتر هاي مهم خون خروجي در حالت قبل و بعد از استفاده از بالن نتايج كار و ميزان تاثير گذاري بالن به دست آمد. تغييرات سرعت خون كه اولين پارامتر مهم در طراحي دستگاه بوده است در حالت همراه با بالن بطور ميانگين در دريچه آئورت با 28/57 درصد و در دريچه پولمونري با 16/47 درصد افزايش همراه است. تغييرات فشار نيز با اعمال بالن در دريچه آئورت با 8.88 درصد و در دريچه پولمونري با 14.25 درصد افزايش همراه است. تغييرات دبي نيز همانند دو پارامتر قبل با افزايش همراه مي باشد كه اين مقدار در دريچه آئورت 31.42 درصد و در دريچه پولمونري 11.42 درصد مي باشد. بعد از برآورد تغييرات پارامتر هاي خون با محاسبات حداكثر تنش اعمالي توسط بالن به جداره بطن ها از ايمن بودن دستگاه اطمينان بعمل آمد. بدين صورت كه حداكثر تنش اعمالي به پريكارد بطن ها از مقدار مجاز آن عبور نكرده است.

شبيه سازي سه بعدي دو بطن ها و خون , كامسول , تنش , دستگاه كمك قلبي , افزايش برون ده , مدلسازي بطن , غير تماسي , ساليدووركس

3D simulation of two ventricles and blood , comsol , strees , Cardiac assist device , Increasing output , Ventricle modeling , non-contact , SolidWorks

mahshad khanzadeh fard gilavaei

Dr. mehdi navidbakhsh