شماره ركورد
20479
شماره راهنما
MEC2 177
عنوان
شبيهسازي عددي انتقال گرما و دارورساني در چشم انسان
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك - تبديل انرژي
دانشكده
فني و مهندسي
تاريخ دفاع
مهرماه 1400
صفحه شمار
95ص.
استاد راهنما
حسين احمديكيا
كليدواژه فارسي
انتقال گرما , جريان سيال , دارورساني , چشم
چكيده فارسي
به طور كلي چشم انسان به دو بخش جلويي و عقبي تقسيم مي¬شود. روش درمان بيماري¬هاي مربوط به هر بخش، متفاوت مي¬باشد. معمولاً بيماري¬هاي بخش عقبي چشم با روش¬هاي بسيار تهاجمي مانند انواع عمل¬هاي جراحي درمان مي¬شوند، در حالي كه معمولاً براي درمان بيماري¬هاي بخش جلويي از قطره¬هاي چشمي استفاده مي¬شود. ميزان داروي درون بافت براي قسمت جلويي چشم به عوامل مختلفي همچون؛ ژنتيك، ساختار لايه¬ها، توزيع دما و ميدان جريان زلاليه بستگي دارد. در پژوهش حاضر با استفاده از يك مدل سه¬بعدي، پديده¬هاي انتقال گرما، ميدان جريان زلاليه و دارورساني در چشم به روش عددي مورد بررسي قرار گرفته است. بر اساس نتايج توزيع دما و نحوه قرار گرفتن چشم نسبت به جهت جاذبه، نقش مهمي در ميدان جريان زلاليه ايفا كرده¬اند. ميدان جريان نيز بر فرآيند انتقال غلظت در بخش¬ جلويي چشم تاثير بسزايي دارد. در اين تحقيق تاثير دماي محيط بر ميدان جريان در حالتي كه شخص ايستاده و به پشت خوابيده باشد، بررسي شده و با استفاده از ميدان جريان بدست آمده، انتقال غلظت دارو درون چشم طي دو روش دارورساني موضعي و تزريق اينتراويترال (Intravitreal) شبيه¬سازي شده است. براي اعتبارسنجي مدل محاسباتي ارائه شده از نتايج حل عددي ميدان جريان كه در گذشته انجام گرفته، استفاده شده است. همچنين نتايج حاصل از شبيه¬سازي انتقال گرما و غلظت، با استفاده از داده¬هاي تجربي كه حاصل آزمايش بر روي چشم انسان و خرگوش هستند، مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج نشان داده است كه اگر اختلاف دماي بين محيط و بدن انسان 4 درجه سلسيوس باشد، بيشينه سرعت زلاليه 9/27 ميكرومتر بر ثانيه خواهد بود و اين مقدار براي اختلاف دماهاي 12 و 25 درجه سلسيوس به ترتيب 167 و 385 ميكرومتر بر ثانيه مي¬باشد. به طور كلي با افزايش اختلاف دماي محيط و بدن انسان، سرعت زلاليه در محفظه جلويي چشم افزايش مي¬يابد. شبيه¬سازي انتقال غلظت نشان داده است كه هنگام استفاده از قطره¬هاي چشمي ميزان داروي در دسترس براي زجاجيه بسيار ناچيز است و از طرفي در روش تزريق چشمي اينتراويترال (Intravitreal)، دارو در بخش پشتي چشم غلظت قابل توجهي دارد. بر اساس نتايج بدست آمده، در روش تزريق اينتراويترال در هنگام تزريق 25/1 ميلي¬گرم دارو، بيشينه غلظت دارو درون زجاجيه μg⁄ml5/1575 مي¬باشد و پس از گذشت 30 روز دارو درون چشم از بين مي¬رود. در اين حالت، بيشينه غلظت داروي درون زلاليه μg⁄ml 16/30 مي¬باشد كه پس از گذشت 5/1 روز رخ مي¬دهد.
تاريخ نمايه سازي
1400/09/27
نام نمايه ساز
صديقه رمضاني
كليدواژه لاتين
heat transfer , fluid flow , eye , drug delivery
عنوان لاتين
Numerical simulation of heat transfer and drug delivery in human eye
گروه آموزشي
مهندسي مكانيك
چكيده لاتين
In general, the human eye is divided into anterior and posterior segments. The treatment of diseases related to each segment is different. Diseases of the posterior segment are usually treated with invasive methods, such various surgeries, while eye drops are usually used to treat diseases of the anterior segment. The amount of available drug for anterior segment of the eye depends on various factors such as; Genetics, anatomy of sub-layers, the temperature distribution and the flow field of aqueous humor.In the present study, using a three-dimensional model, heat transfer, flow field and drug delivery in the eye were investigated numerically.The temperature distribution and the position of the eye in relation to the direction of gravity, play an important role in the field of fluid flow. The flow field also has a significant effect on the concentration transfer process in the anterior chamber. In this study, the effect of ambient temperature on the flow field in standing and supine position was investigated. Also, using the obtained flow field, the transfer of drug concentration into the eye was simulated through two methods of topical drug delivery and intravitreal injection.To validate the proposed computational model, the results of the numerical solution of the flow field compared with past researchs. Also, the results of heat transfer and drug delivery simulations, were evaluated by using experimental data which obtained from experiments on human and rabbit.The results showed that if the temperature difference between the environment and the human body is degrees Celsius, the maximum velocity will be μm / sAnd this value is and micrometers per second for the temperature difference of and degreesCelsius, respectively.In general, as the temperature difference between the environment and the human body increases, the velocity of the aqueous humor in the anterior chamber of the eye increases. Concentration transfer simulations showed that by using eye drops, the amount of available drug for vitreoushumor is insignificant, and on the other hand, in the intravitreal injection method, the drug has a significant concentration in the posterior chamber.According to the results, in the intravitreal injection method by injecting mg of the drug, the concentration of the drug in the vitreous is μg⁄mland after days, the drug consumpted inside the eye.The maximum concentration of the drug in the aqueous humor is μg / ml, which occurs after days.
تعداد فصل ها
4
فهرست مطالب pdf
34942
نويسنده