Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Forouzan,Mohammad Mashayekhi
محمدرضا فروزان (استاد مشاور) محمد مشایخی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saeed Abbasi-rad
سعید عباسی راد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Finite Element Simulation of Biodegradable Polymer Stent Degradation Caused by Blood Flow Stresses
Implantation of stents is one of the most effective and least risky ways to treat cardiovascular diseases. Most of stents remain forever in the human body after the implantation, while investigating the patterns of treatment shows that after a limited period of time after the stent placement, the damaged artery is completely retrieved. Therefore, it is not necessary for a stent to remain permanently in the artery. For this, the use of biodegradable stents has recently been considered as an alternative for the permanent stents. In this thesis, the behavior of a biodegradable polymer stent and its degradation under the influence of blood flow is forecasted. In this study, at first an appropriate model for the stent degradation was developed and its governing equations were surveyed. Then, in order to verify the modeling of the blood flow, an example from the Abaqus software documentation was redone. Then, a model including blood flow, artery and stent was simulated using the finite element software. The hyperelastic material models has been used to model the behavior of stent and the artery. Blood flow was modeled as a Newtonian fluid. In order to model the interaction between the blood flow, the artery and the stent, the CFD ability of the Abaqus software and its FSI capability were used. The USDFLD subroutine of Abaqus/Explicit has been used to evaluate the stent degradation during the time. The degradation rate for two models of stents (2B3 and 1Z1) has been investigated at different input speeds of flow. It was witnessed that the degradation level of the 1Z1 stent is significantly lower than that of the 2B3 stent. Furthermore, the effect of the input speed and the viscosity of the blood on the stent degradation were studied. It was found that the degradation rate is in a direct relation to both, the input speed and viscosity parameters. It was also observed that the degradation along the stent is reduced as the flow gets away from the input region. Keywords: Biodegradable Polymer Stent, Degradation, Blood flow
یکی از موثرترین و کم خطرترین راه های درمان بیماری های قلبی و گرفتگی عروق، استنت گذاری است. اکثر استنت‌ها پس از کاشت به صورت مادام‌العمر در بدن باقی می‌مانند، حال آنکه بررسی الگوهای درمان نشان می‌دهد پس از مدت محدودی از زمان کاشت استنت، رگ آسیب دیده اصلاح و بازیابی می‌شود. بنابراین ضرورتی برای وجود استنت به طور دائم در رگ نخواهد بود. به همین دلیل اخیرا استفاده از استنت های زیست تخریب پذیر به‌عنوان جایگزینی برای استنت‌های دائمی، مورد توجه قرار گرفته است. پایان نامه حاضر رفتار استنت های پلیمری زیست تخریب پذیر و تخریب آن را تحت تأثیر جریان خون پیش بینی می‌کند. در این پژوهش، ابتدا مدل مناسب برای تخریب استنت در نظر گرفته شده و معادلات آن بررسی شده است. سپس جهت راستی آزمایی مدل سازی جریان خون، از یک مثال در قسمت Help نرم افزار آباکوس استفاده شده است. سپس جریان خون، رگ و استنت مدل سازی و در نرم افزار اجزای محدود حل شده است. برای مدل کردن استنت و رگ از رفتار هایپرالاستیک استفاده شده است. هم چنین سیال خون به‌صورت یک سیال نیوتنی مدل شده است. جهت مدل سازی تعامل بین جریان سیال خون، رگ و استنت، از قسمت سیالاتی نرم افزار آباکوس و قابلیت FSI آن استفاده شده است. جهت بررسی میزان تخریب استنت با گذشت زمان، از زیربرنامه USDFLD استفاده شده است. میزان تخریب برای دو استنت 2B3 و 1Z1 در سرعت های ورودی مختلف بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که میزان تخریب برای استنت 1Z1 به میزان قابل توجهی نسبت به استنت 2B3 کمتر است. هم چنین اثر سرعت ورودی و ویسکوزیته جریان خون بر میزان تخریب استنت بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که میزان تخریب با هر دو پارامتر سرعت ورودی و ویسکوزیته رابطه مستقیم دارد و میزان تخریب در طول استنت با دور شدن از ناحیه ورودی جریان، کاهش می یابد. کلمات کلیدی: استنت پلیمری زیست تخریب پذیر، تخریب، جریان خون

ارتقاء امنیت وب با وف بومی