آموزش کامسول comsol رشته برق
آموزش کامسول comsol رشته برق استنت‌های پزشکی با حمایت از دیواره‌های داخلی، ساختارهای آناتومیکی (مانند وریدها و شریان‌ها) را باز نگه می‌دارند. استنت‌ها که برای درمان بیماری عروق کرونر، انقباض مجرای مری و صفراوی، مسدود شدن کلیه‌ها و موارد دیگر استفاده می‌شوند، اجازه جریان طبیعی مایع را می‌دهند. دو نوع اصلی از استنت‌های مورد استفاده در صنعت بیوپزشکی، استنت‌های بالونی گسترش‌دهنده و خودگسترش‌شونده هستند. هر دو نوع رگ‌های خونی را باز نگه می‌دارند، اما از نظر جنس و استقرار متفاوت هستند. استنت منبسط کننده بالون در حالت چین دار ساخته می‌شود. استنت که معمولاً از فولاد ضد زنگ ساخته می شود، با یک بالون کوچک روی یک کاتتر نصب می شود که بعداً برداشته می شود. با استفاده از این کاتتر، جراحان می توانند روشی به نام آنژیوپلاستی با بالون را انجام دهند. آنژیوپلاستی با قرار دادن یک بالون کوچک و سپس باد کردن آن در محل انسداد، شریان‌های باریک را باز می‌کند، که پلاک را به دیواره سرخرگ فشار می‌دهد. با باد کردن بالون به قطر رگ، استنت به صورت پلاستیکی به قطر دلخواه سرخرگ تغییر شکل می‌دهد و در نتیجه شریان را باز نگه می‌دارد.
در حالی که استنت‌های بالونی گسترش‌دهنده بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند، استنت‌های خود انبساط‌شونده یک مزیت مهم دارند – توانایی به اصطلاح آنها در خود انبساط، که به دلیل ساخته شدن آنها از آلیاژهای حافظه‌دار شکل (SMA) ممکن شده است.
از آنجایی که SMAها پس از انجام یک تبدیل فاز، شکل اصلی خود را “به یاد می آورند”، می توانند خود را گسترش دهند. این استنت ها به جای اینکه در حالت چین دار تولید شوند، ابتدا کمی بالاتر از قطر رگ ساخته می شوند و سپس در دماهای پایین به قطر کوچکتر محدود می شوند تا زمانی که به محل زایمان برسند. هنگامی که محدودیت برداشته می شود، استنت مستقر می شود و می تواند به اندازه دلخواه بازگردد: قطر رگ خونی.
انجام پروژه کامسول آموزش کامسول comsol رشته برق
مدل سازی یک استنت خود انبساط شونده ساخته شده از آلیاژ حافظه دار شکل
با استفاده از ماژول مواد ساختاری غیرخطی – افزونه ای برای ماژول مکانیک سازه و نرم افزار COMSOL Multiphysics® – مهندسان می توانند استنت شریانی ساخته شده از SMA را مدل کنند. با این حال، قبل از تنظیم مدل، بیایید نگاهی به چگونگی تغییر فاز SMAها بیندازیم.
دو فاز کریستالی برای مواد SMA وجود دارد که به نام‌های آستنیت و مارتنزیت شناخته می‌شوند. آستنیت ساختار SMA در دمای بالا است و مارتنزیت ساختار در دمای پایین است. SMA بسته به دما و استرس از یک فاز به فاز دیگر تبدیل می‌شود و این تبدیل برگشت‌پذیر باعث اثر حافظه شکل می‌شود. در این مثال، استنت SMA با قطری بالاتر از قطر شریان مورد نظر ساخته می‌شود. استنت در دمای پایین (فاز مارتنزیت) فشرده می‌شود، سپس هنگامی که خون آن را تا دمای طبیعی بدن انسان (فاز آستنیت) گرم می‌کند، به شکل اصلی خود رها می‌شود. در استنت مورد استفاده برای این مثال، چهار حلقه برای سیم SMA وجود دارد و هر حلقه مطابق شکل زیر از 18 قسمت V شکل ساخته شده است. توجه داشته باشید که به دلیل تقارن و تناوب فقط باید نیمی از “V” (یک بخش 10 درجه ای) را مدل کنید. بررسی نتایج شبیه سازی COMSOL Multiphysics®
در این مثال می توانید فشار وارد شده بر دیواره داخلی شریان در حین انتشار استنت را بررسی کنید. مدل فرض می کند که استنت به قطر رگ فشرده شده است. یک جارو پارامتر بین 0 و 1 برای مدل‌سازی چین‌خوردگی استنت در دمای ثابت (پایین) استفاده می‌شود. در مورد گرمایش، با جاروکردن پارامتر از 1 به 2 رخ می دهد. در طول چین دادن، آستنیت دچار تغییر فاز می شود تا تبدیل به مارتنزیت شود. سپس، همانطور که استنت در شریان قرار می گیرد و به آرامی تا دمای بدن بیمار گرم می شود، سعی می کند به شکل اولیه خود بازگردد و با فشار دادن به دیواره ها، شریان را باز نگه می دارد.
انجام پروژه comsol رشته برق
در انیمیشن زیر مشاهده می کنید که پس از پر شدن استنت، تغییر استرس با گرم شدن استنت شروع می شود. ارزیابی مارتنزیت
قبل از چین دادن، استنت SMA در مرحله آستنیت است. همانطور که استنت به قطر رگ فشرده می شود، شروع به ورود به فاز مارتنزیت می کند، که در این مثال، کسر حجمی بسیار کمی است. حداکثر کسر حجمی فاز مارتنزیت ~6٪ (آستنیت 94٪) و حداکثر کسر مارتنزیت در سط
ح استنت ~48٪ (52٪ آستنیت) است. شما می توانید حداکثر سطح و میانگین حجم را برای تاریخچه کسر مارتنزیت در طول چین و رهاسازی مطالعه کنید. ارزیابی استرس و پست قبلی در ارتباط با مدل سازی و شبیه سازی Eddy current کامسول مطالعه کنید.
مرحله بعدی مطالعه استرس در مرحله انتشار است، زمانی که استنت شروع به گرم شدن می کند. در تصاویر زیر می بینید که حداکثر تنش در جایی است که کسر حجمی مارتنزیت بیشتر است و کرنش پسماند در جایی که تبدیل فاز رخ داده است باقی می ماند. تنش در سطح داخلی خم متمرکز می شود و به کشتی فشار می آورد تا آن را باز نگه دارد. توجه داشته باشید که گرم کردن استنت تا دمای بدن انسان (37 درجه سانتیگراد) باعث می شود حداکثر استرس بسیار بیشتر شود زیرا استرس حد افزایش می یابد.
