مدل‌سازی عددی هیپوترمی مغزی با استفاده از سرد کردن مایع مغزی-نخاعی

زمینه و هدف: هیپوترمی مغزی با کاهش دمای مایع مغزی نخاعی با استفاده از پد خنک کننده در ناحیه سینه ای انجام می پذیرد که به طور بالقوه می تواند از عملکرد مغز در مقابل آسیب های ایسکمی محافظت کند. در این مطالعه هیپوترمی مغزی با استفاده از مدل سازی عددی مورد بررسی قرار گرفت.روش بررسی: برای بررسی این پدیده، در این مطالعه مدلی عددی از سر، با در نظر گرفتن ساختار بافت مغز و سهم آن در انتقال حرارت در آزمایشگاه مکانیک سیالات زیستی دانشگاه صنعتی امیرکبیر در بهمن 1394 ارایه گردید. در این مدل، معادله پنس (pennes's bioheat equation) و تحلیل المان محدود برای پیش بینی توزیع دما در بافت مغز به کار گرفته شده است. هندسه مدل در دو حالت بدون و با در نظرگرفتن بطن های مغزی که در تولید مایع مغزینخاعی دخیل می باشند، طراحی شده است. بنابراین در حالت دوم، جریان مغزینخاعی به عنوان عامل انتقال حرارت جابه جایی در نظر گرفته شده است.یافته ها: با سرد کردن حدود پنج درجه مایع نخاعی به این نتیجه رسیدیم که در حالت اول یعنی بدون در نظر گرفتن حرکت مایع نخاعی، دمای بافت مغز در نزدیکی مغزینخاعی در قسمت ماده خاکستری حدود چهار درجه کاهش یافت و در مرکز بافت در قسمت ماده سفید هیچ تغییری در دما صورت نگرفت. با در نظر گرفتن حرکت مایع مغزینخاعی توزیع دما نامتقارن تر بود. در گوشه ها میزان افت دما بیشتر شد و حدود deg;c 3 بود.نتیجه گیری: در حالت ایسکمی میزان افت دما بیشتر از حالت عادی بود. بنابراین در هنگام آسیب های مغزی برای جلوگیری از آسیب های جدی می توان با سرد کردن مایع نخاعی میزان متابولیسم مغز را کاهش داد.