مطالعه تجربي و تحليل رفتار غيرخطي رگ سافنوس انسان تحت كشش ‏طولي و عرضي

در اين مقاله، خواص مكانيكي عروق انسان به ويژه رفتار عروقي كه براي انجام پيوند باي پس قلبي استفاده مي‌شوند؛بررسي شده ‏است.متاسفانه بيش از 30% پيوندهايي كه از سافنوس استفاده مي كنند، ظرف مدت 10 سال دوباره مسدود مي شوند؛ در حاليكه ‏شريان مامري نتايج بهتري را نشان داده است. در اين تحقيق به بررسي رفتار الاستومكانيك رگ سافنوس انسان پرداخته شده كه ‏در عمل باي پس به طور متداول استفاده مي‌شود. رفتار تنش كرنش نمونه هاي انساني تهيه شده در اين مطالعه پس از آنكه انجام ‏آزمايش بارگذاري سيكلي و كشش يكنواخت، با يك تابع رياضي مدلسازي شده‌اند. نتايج نشان مي‌دهد كه استحكام طولي اين ‏رگ به طور متوسط دو برابر استحكام عرضي آن است و اين در حالي است كه كرنش عرضي سافنوس بطور متوسط 74% از ‏كرنش طولي آن بيشتر است. بنابراين مدول الاستيسيته اين رگ در راستاي طولي بيشتر از مدول آن در راستاي عرضي است. با ‏ادامه دادن كشش تا گسيختگي كامل رگ نمونه هاي طولي پس از استحكام با شيب زياد تا پارگي كامل پيش مي روند و رگ به ‏طور كامل گسيخته مي‌شود، در حاليكه نمونه هاي عرضي با شيب ملايم تري تا گسيختگي كامل پيش مي روند و اين مطلب ناشي ‏از جهت گيري فيبرهاي كلاژن است.‏

In this paper, study of mechanical properties of human blood vessels is considered, especially those of related to the Coronary Artery Bypass Graft (CABG). Unfortunately more than 30% of saphenous grafts are re-occluded within 10 years while mammary artery shows better results. In this study elastomechanical properties of human saphenous vein, which is common in CABG, is studied. Stress-stretch behavior of these samples after a cyclic loading was obtained and large deformation formulation was used to obtain real stress and stretch ratio of these vessels. Then a fourth order polynomial was used to show nonlinear behavior of these results. Results show that blood vessel stiffness in longitudinal direction is two times greater than circumferential direction, while it is more than 74% stretchable in the circumferential direction. So modulus of elasticity in longitudinal direction is greater than circumferential direction. If we continue stretching until final rupture after maximum strength, longitudinal samples will be broken down faster than circumferential samples because of collagen fibers orientation.