افزایش ۳۰ درصدی تنش رگ‌ها در سونوگرافی؛ یافته‌های جدید دانشگاه تهران

افزایش ۳۰ درصدی تنش برشی و دو برابر شدن فرکانس بحرانی

بر اساس یافته‌های این تحقیق، مدل‌سازی دقیق‌تر نشان می‌دهد که ویژگی واقعی خون می‌تواند تنش‌های برشی وارد بر دیواره رگ را تا ۳۰ درصد افزایش دهد. همچنین این رفتار، فرکانس متناظر با تنش برشی اوج را دو برابر می‌کند.

محدودیت اصلی استفاده از حباب‌های گازی کروی پوشش‌دار به عنوان عوامل کنتراست در تصویربرداری فراصوت، تنش برشی است که دیواره رگ در طی نوسانات حباب تجربه می‌کند، زیرا ممکن است به سلول‌های اندوتلیال آن آسیب برساند.

تلاش‌های قبلی برای تخمین تنش برشی دیواره، خون را به عنوان یک سیال نیوتنی در نظر می‌گرفتند. اما در پژوهش کنونی، با استفاده از مدل رئولوژیکی کارو، تأثیر رفتار رقیق‌شوندگی برشی خون بر تنش برشی دیواره به صورت عددی بررسی شده است.

روش‌شناسی شبیه‌سازی پیشرفته

محققان برای اطمینان از تقریباً کروی ماندن حباب در حین نوسانات، شبیه‌سازی را به دامنه‌های کوچک برای پالس فراصوت محدود کردند. برای محاسبه شعاع لحظه‌ای حباب، از مدل دجونگ برای پوسته‌ای ویسکوالاستیک خطی ساخته شده از ماده کلوین-وویگت استفاده شد.

اتصال دوسویه حباب و رگ

با فرض اینکه رگ‌های بسیار ریز از قانون هوک پیروی می‌کنند، اتصال دوسویه بین حباب و رگ با حل معادلات حرکت برای محیط مایع جداکننده آن‌ها حاصل می‌شود.

آسیب‌پذیری هیدرودینامیکی جریان القا شده

برای سیالات با رفتار رقیق‌شوندگی برشی، پیش‌بینی می‌شود که پروفیل‌های سراحت حاوی نقاط عطف باشند. این مسأله نشان می‌دهد که جریان القا شده در مایع در برابر ناپایداری هیدرودینامیکی آسیب‌پذیر است. همچنین، مطالعه پارامتری نشان می‌دهد که ثبات زمان در مدل کارو، به شدت بر سینماتیک و دینامیک جریان در طی نوسانات حباب کنترل اعمال می‌کند.

نتیجه‌گیری نهایی

نتیجه‌گیری این پژوهش حیاتی آن است که رفتار رقیق‌شوندگی برشی خون باید در تمام مواردی که از حباب‌ها به عنوان عوامل کنتراست در سونوگرافی استفاده می‌شود، به طور جدی در نظر گرفته شود تا از آسیب احتمالی به دیواره رگ‌ها و سلول‌های اندوتلیال جلوگیری شود.