مجله علمی

شبیه سازی سیستم پمپ تخلیه لنف

شیرین خلیلی: گروه مهندسی پزشکی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

سوزان قلعه باغی*: گروه مهندسی پزشکی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

شهپرحقیقت: گروه پژوهشی کیفیت زندگی در سرطان، مرکز تحقیقات سرطان پستان جهاد دانشگاهی، پژوهشکده معتمد جهاد دانشگاهی، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: دستگاه لنفاوی که بخشی از دستگاه ایمنی به حساب می‌آید، مایع شفافی به نام لنف را از بافت‏ها، در مسیر یک طرفه به سمت سیستم گردش خون منتقل می‌کند. اگر بنابه دلایل مختلف سیستم لنفی قادر به خارج کردن مایع لنف از موضع نباشد، مایع میان‌بافتی در بافت تجمع می‌یابد که به آن لنف ادم می‌گویند. روش‌های متعددی جهت کنترل لنف ادم پیشنهاد می‌شود امّا این روش‌ها، درمانی کامل را به وجود نمی‌آورد و بازگشت ادم را در بافت رفع نمی‌کنند .هدف از این پژوهش شبیه‌سازی سیستم پمپ تخلیه لنف است که این شبیه‌سازی در دو نرم‌افزار مهندسی تهیّه و تست شده است.

روش بررسی: در این پژوهش یک سیستم پمپ تخلیه لنف، در «نرم‌افزار پرتئوس» برنامه‌ریزی و شماتیک ریزپردازنده‌های آن مشخص و یک سرعت ثابت برای آن در نظر گرفته شد و همچنین در «نرم‌افزار متلب» سرعت موتورDC  تحریک جداگانه، با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی برای شرایط خاص حجم و فشار کنترل شد. اطلاعات بیولوژیکی این پژوهش از کلینیک لنف ادم موسسه فیزیوتراپی سیدخندان گرفته شد و اطلاعات مایع لنف در بدن هر بیمار استخراج و مورد محاسبات مهندسی قرار گرفت.

یافته‏ها: اثر تغییرات فشار، حجم، سرعت و ارتفاع به‌منظور بدست آوردن سرعت ثابت برای ایجاد فشار ثابت محاسبه شد و سیستم به گونه ای تحلیل و طراحی شد که در آن به خاطر اعمال تغییرات دمایی خروجی سامانه نیز تغییر کند. از نتایج خروجی موتور پمپ در نرم­افزار، بر اساس نتایج تخمین زده‌شده توسط شبکه عصبی نمودار رگرسیون با ضریب  برابر یک(R=1) نتیجه شد که بیانگر این است که شبکه عصبی تخمین مناسبی داشته است.

نتیجه‏گیری: در این پژوهش با در نظر گرفتن مقادیر ارتفاع و حجم و فشار­های مایع لنف، اطلاعات بیولوژیکی سیستم تخلیه لنف طبیعی و با استفاده از جعبه ابزار شبکه‏های عصبی، ایده ایجاد سیستم پمپ مصنوعی را از مرحله مفاهیم علمی و محاسبات ریاضیاتی به مرحله شبیه سازی کامپیوتری رساندیم. مسلما در صورت امکان طراحی چنین سیستمی لازم است امکان بیولوژیکی بهره‏برداری از آن و مزایا و معایب آن مورد بررسی‏های دقیق پژوهش‏های پزشکی و بالینی قرار گیرد.