بررسی عددی انتقال توده ادرار در میزنای با استفاده از مدل ریاضی مبتنی بر داده های مورفومتریک کلینیکی در حین سازوکار دودی شکل

بهمن وحیدی، b. vahidi ناصر فتورائی، n. fatouraee (*corresponding author) , department of biomechanics, faculty of biomedical engineering, aja university of medical sciences, tehran, iranایران، تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی پزشکی، گروه بیومکانیک (*نویسنده مسوول) حسن نیرومند، h. niroumand

چکیده

سابقه و هدف: یکی از مهم ترین بیماری های دستگاه دفع ادرار، رفلاکس جریان ادرار در میزنای است. رفلاکس می تواند باعث انتقال باکتری ها و مواد سمی از مثانه به لگنچه های کلیوی و سپس به کلیه ها و باعث تخریب کلیه و انتشار عفونت در بدن شود. تحلیل مهندسی سازوکار دودی شکل در میزنای می تواند نقش بسزایی در شناخت این عارضه داشته باشد و راهکارهایی برای برطرف کردن این مشکل، از جمله طراحی ابزارهای کمکی جریان در میزنای مثل دریچه و استنت ارائه کند. مواد و روش ها: یک مدل محاسباتی از جریان ادرار در میزنای با استفاده از تحلیل برهمکنش سیال و جامد جهت تحلیل جریان ادرار مورد بررسی قرار گرفته است. از معادلات ناویر استوکس برای ادرار و از یک مدل غیرخطی ابرالاستیک برای میزنای استفاده شد. معادلات المان محدود برای سیال و جامد با استفاده از روش تکراری نیوتن- رافسون حل شد. یافته ها: نواحی جریان گردابی، بالای جت مرکزی ادرار و در مجاورت قله توده تشکیل می شود. در پشت توده جدایش جریان اتفاق می افتد و رفلاکس از این نواحی آغاز و تا ورودی میزنای تداوم می یابد. بیشینه فشار در مجرا در حین سازوکار دودی شکل، پشت توده تشکیل می شود و حداکثر دبی خروجی از میزنای در اثر انتقال توده ادرار ایزوله، milt/min 92/0 به دست آمد. بحث و نتیجه گیری: اثر دریچه upj در جلوگیری از رفلاکس، به ویژه در ابتدای حرکت دودی شکل مهمتر جلوه می کند؛ وقتی که سیال اطراف موج به دلیل نیروهای اینرسی پس زده می شود. پیشنهاد می شود که شرایط بحرانی بیماری ها در میزنای در مطالعات آینده مدلسازی شود تا با کسب درک مناسب از نقش پارامترهای تأثیرگذار در ایجاد یا تشدید این بیماری ها، تدابیری جهت معالجه سنجیده و ابزارهایی جهت پیشگیری یا کنترل آنها طراحی شود.