مدلسازی تنش‌های پسماند در روده کوچک و بررسی اثر آنها در رفتار روده تحت بارهای وارده

بررسی رفتار بافتهای زنده برای پیش‌بینی رفتار آنها از اهمیت زیادی برخوردار است تا بتوان از آنها در مداوای بیماریهای مربوطه استفاده کرد. در مدلسازی این رفتار، معمولاً تنش‌های پسماند در نظر گرفته نمی‌شوند؛ این امر موجب خطا در پیش‌بینی‌های مربوطه می‌شود و لذا نتایج قابل اعتماد نخواهد بود. در تحقیق حاضر با استفاده از روش المان محدود تخمینی برای تنشهای پسماند به کمک تست بازشدگی در روده کوچک به دست آمده است. پس از اعمال این تنشهای پسماند، رفتار روده تحت بارهای فیزیکی واقعی شبیه سازی شده است. این مدل شبیه سازی شده با خطای کمتر از 1 درصد(0.7درصد) تغییر شکل روده را شبیه سازی کرده و با تقریب خوبی نیز تنش در راستای شعاعی و تنش پیچشی (با خطای حدودی0.8درصدی) را شبیه سازی کرده است. در حالیکه بدون درنظرگرفتن تنشهای پسماند این خطا تا 4 درصد افزایش می‌یابد. لذا در مدلسازی رفتار روده در حضور شیء خارجی مانند کپسول‌های آندوسکوپی بدون در نظر گرفتن تنش‌های پسماند با خطای زیادی مواجه خواهد شد و نتایج حاصل قابل اعتماد نخواهد بود.

Modeling Residual Stresses in the Small Intestine and Investigating Their Effect on Intestinal Behavior Under Loads

The study of the behavior of living tissues to predict their behavior is of great value so that they can be used in the treatment of related diseases. Residual stresses are not usually considered in modeling this behavior; This causes errors in the relevant predictions and therefore the results will not be reliable. In the present study, using the finite element method, an estimate for residual stresses was obtained using the small intestine opening test. After applying these residual stresses, the behavior of the intestine is simulated under real physical loads. This simulated model simulates the deformation of the intestine with an error of less than 1% (0.7%) and with a good approximation simulates the stress in the radial direction and torsional stress (with an error of about 0.8%). While excluding residual stresses, this error increases to 4%. Therefore, in modeling the behavior of the intestine in the presence of a foreign object such as endoscopic capsules without considering residual stresses will face many errors and the results will not be reliable.