تحليل الإجهاد في نموذج قوس الأبهري متعدد الطبقات تحت تدفق الدم النبضي

خلفية: تحدث العديد من الأمراض القلبية الوعائية، مثل تشقق الأبهري، بشكل متكرر على قوس الأبهري، وتلعب التفاعلات بين السوائل والهياكل دورًا مهمًا في النظام القلبي الوعائي. يُعتبر الإجهاد الميكانيكي أمرًا حيويًا في وظيفة النظام القلبي الوعائي؛ لذلك، يعد تحليل الإجهاد أداة مفيدة لفهم الفيزيولوجيا المرضية الوعائية. تتعلق الدراسة الحالية بتوزيع الإجهاد في نموذج قوس الأبهري متعدد الطبقات مع التفاعل بين تدفق النبض وجدار الوعاء الدموي. الطرق: تم إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد (3D) لقوس الأبهري متعدد الطبقات استنادًا إلى هيكل جدار الأبهري وشكل القوس. تم محاكاة التفاعل الميكانيكي المعقد بين تدفق الدم النبضي وديناميات الجدران في نموذج قوس الأبهري من خلال تحليل تفاعل السوائل والهياكل المرتبطة بالحسابات. النتائج: أظهرت النتائج تباين الإجهاد الميكانيكي على طول الجدار الخارجي للقوس خلال الدورة القلبية. التغيرات في الإجهاد المحيطي مشابهة جدًا لتغيرات الضغط. يكون الإجهاد المركب في مستوى جدار الأبهري مرتفعًا في الجزء الصاعد من القوس وعلى طول قمة القوس، وهو أعلى في الوسيطة مقارنةً بالبطانة والمغلف عبر سماكة الجدار. الاستنتاج: تشير تحليلاتنا إلى أن الإجهاد المحيطي في جدار الأبهري مرتبط مباشرةً بضغط الدم، مما يدعم الأهمية السريرية للتحكم في ضغط الدم. قد يكون الإجهاد العالي في جدار الأبهري عامل خطر في تشققات الأبهري. قد يكون نموذج الأبهري متعدد الطبقات الحسابي لدينا مفيدًا للتحليلات الحيوية الميكانيكية ولمعرفة مسببات تشقق الأبهري.