آناليز المان محدود مقايسه ريه فرد سيگاري و سالم هنگام تنفس

ريه ها در طول تنفس از طريق افزايش فضاي حفره قفسه سينه منبسط مي شوند. خواص مكانيكي ريه نقش محوري براي فضا دارد كه در طول تنفس فراهم مي شود. سيگار كشيدن از طريق بيماري انسداد مزمن ريه مي تواند اين عملكرد مكانيكي را از طريق تغيير خواص مكانيكي بافت ريه تحت تاثير قرار دهد. نتايج ما تنش بالاتري را براي بافت ريه افراد سيگاري در مقايسه با افراد سالم نشان داد. در اينجا، هدف ما محاسبه تنش‌ها، فشارها، تغيير شكل‌ها در بافت‌هاي ريوي سالم و افراد سيگاري در حين تنفس در تعامل با دنده‌ها و جناغ است. براي انجام اين كار، يك مدل المان محدود از ريه انسان ايجاد شد و به صورت عددي در معرض فشار دم-بازدم قرار گرفت. نتايج المان محدود فشار بالاتر و تغيير شكل كمتري را در بافت ريه سيگاري در مقايسه با بافت سالم نشان داد. علاوه بر اين، ريه سيگاري سفت‌تر فشار و تغيير شكل بيشتري را در جناغ و دنده‌ها در مقايسه با ريه سالم اعمال مي‌كند. در نتيجه، انرژي بيشتري را به استخوان‌ها منتقل مي‌كند، كه ممكن است احتمال تغيير شكل استخوان يا شكستگي استخوان را در حين سرفه افزايش دهد. اين نتايج نه تنها براي درك تنش‌ها و تغيير شكل‌هاي ايجاد شده در بافت‌هاي ريه در بين افراد سالم و سيگاري در حين تنفس، بلكه براي ارائه اطلاعات اوليه براي كارشناسان پزشكي و بيومكانيكي براي ارزيابي ميزان آسيب وارده به ريه مفيد است.