اندازه گيري و مدل سازي تجربي خواص مكانيكي غيرخطي بافت رگ صافن انسان با استفاده از آزمون هاي كشش دومحوري

Experimental measurement and modeling of nonlinear mechanical properties of the human saphenous vessel tissue by the tensile biaxial tests

بيماري هاي سيستم قلب و عروق، يكي از دلايل مهم مرگ و مير در جهان هستند و ارتباط نزديكي با ديناميك خون و مكانيك ديواره شريان دارند. نه تنها در سيستم قلبي-عروقي، بلكه در تمام سيستم بدن، قلب مهم ترين عضو است كه اگر رگ هاي خون رسان آن دچار گرفتگي يا تنگي شوند، عملكرد قلب مختل مي شود. از راه كارهاي مفيد در برطرف كردن تنگي عروق قلب انجام عمل باي پس است كه در آن از يك رگ جايگزين براي خون رساني به قلب استفاده مي كنند. بنابراين مطالعه رفتار عروق متداولي كه جهت انجام پيوند باي پس قلبي مورد استفاده قرار مي گيرند مهم مي نمايد. رگ صافن انسان يكي از اين عروق است. هدف اين مطالعه بررسي رفتار مكانيكي وريد صافن با استفاده از آزمون هاي كشش دومحوري مي باشد. بنابراين هشت نمونه صافن انساني تهيه شد و آزمون هاي مسطح دومحوري بر نمونه ها با اعمال همزمان نيرو در دوجهت طولي و پيراموني انجام شد. سپس نمودار تنش-كرنش بدست آمده از آزمون ها با دو مدل هايپرالاستيك ناهمسانگرد چهار پارامتري فانگ و پنج پارامتري موني-ريولين كه مي توان از آنها براي تحليل هاي عددي در بسته هاي اجزاي محدود استفاده كرد، برازش و مدل-سازي شدند. ميزان سفتي راستاي طولي نمونه ها نسبت به راستاي پيراموني بيشتر بود. نمونه ها درجه اي از ناهمسانگردي را از خود نشان دادند.

Cardiovascular diseases are a major cause of death in the world and are closely related to the dynamics of the blood and arterial wall mechanics. Not only in the cardiovascular system, but also in the whole body system, the heart is the most important organ, if the blood vessels of the heart are blocked heart function will be impaired. Effective solutions to resolve blockage of coronary is the bypass surgery in which are placement vessel for the blood supply to the heart. So studying the behavior of the vessels that are used for the bypass is important. The goal of this study is the investigation of the mechanical behavior of saphenous vein by using the tensile biaxial tests. Eight human saphenous samples were obtained and the planar biaxial tests were performed on the tissue specimens by applying simultaneous loads along the circumferential and longitudinal directions. Then the measured data were fitted into the four-parameter Fung-type model and also to the five-parameter Mooney–Rivlin model, this could be used in finite element packages for numerical analysis. The specimens were stiffer in the longitudinal than in the circumferential direction. The specimens showed some degree of anisotropy.