TY - JOUR ID - TI - The Computational Fluid Dynamic Simulations for Gangrene Disease in Diabetic Foot محاكاة ديناميكية الموائع الحسابية لمرض الغرغرينا في القدم السكرية AU - Ali Amer Ali Al-allaq علي عامر علي العلاق PY - 2017 VL - 13 IS - 4 SP - 111 EP - 123 JO - Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية SN - 18181171 23120789 AB - The diabetic foot is considered one of the long term diabetes complications caused by a defect in blood vessel and nerve system. This requires dealing with diabetic foot with professional medical care, so as to prevent its development in advanced stages which could end to gangrene and amputation of the foot. This study has been initiated through follow-up of twelve patients with diabetes and the presence various occlusions in lower limb artery. One patient from them was chosen for investigation, this patient has stenosis in popliteal artery and presence multiple stenosis in superficial femoral artery. This study based on analysis present case of patient and prediction for progress stenosis in superficial femoral artery till arrive semi total occlusion of the artery and interpret the occurrence of gangrene in the lower limb. The geometrical values of the artery and stenosis were acquired measured directly from the patient by using angiography device. The disease of gangrene and artery stenosis in diabetic foot has been investigated by using a simulation program (ANSYS Fluent CFD). The results of study by using four models with (75%, 90%) stenosis from original artery diameter in the healthy patient case are presented and compared with present and healthy case (without stenosis). It has been appeared, with presence of multi stenosis in superficial femoral artery for diabetic foot, and by assuming the blood to be a Newtonian fluid, a significant increase in the blood velocity and wall shear stress in the area of stenosis compared with non stenosis region. The blood flow rate was decreased constrained as the degree of stenosis increased and vice versa. Peak blood velocity is about (0.88) m/sec for healthy artery, it reaches (2) m/sec for a 42.4% stenosis (current case).The maximum velocity values were (10.36, 49.31) m/sec for 75%, 90% stenosis respectively. The maximum wall shear stress at the stenosis region varies from (1094) pa in the 75% stenosis to (15916) pa in the 90% stenosis against a values of (6.36, 380.5) pa in the healthy artery, current case respectively.

تُعدُ القدم السكري واحدة من مضاعفات مرض السكري على المدى الطويل سببها خلل في الأوعية الدموية والجهاز العصبي. وهذا يتطلب التعامل مع القدم السكري برعاية طبية محترفة، وذلك لمنع تطورها في المراحل المتقدمة يمكن أن ينتهي إلى الغرغرينا وبتر القدم. وقد بدأت هذه الدراسة من خلال متابعة اثني عشر مريض لديهم مرض السكري ووجود انسدادت مختلفة في شريان أطرافهم السفلى.وقد تم اختيار مريض واحد منهم للتحقيق، هذا المريض لديه تضيق في شريان باطن الركبة وجود تضيق متعدد في الشريان الفخذي السطحي.ارتكزت هذه الدراسة على تحليل الحالة الراهنة للمريض والتكهن بتقدم الانسداد الذي يحدث في الشريان الفخذي السطحي حتى يصل الانسداد شبه الكلي للشريان وتفسير حدوث الغرغرينا في الطرف السفلي.تم الحصول على قياس القيم الهندسي للشرايين والتضيق مباشرة من المريض باستخدام جهاز تصوير الأوعية. وقد تم التحقيق من مرض الغرغرينا و تضيق الشرايين في القدم السكري باستخدام برنامج محاكاة (ANSYS Fluent CFD). وتعرض نتائج الدراسة باستخدام أربعة نماذج مع (75٪، 90٪) تضيق من قطر الشريان الأصلي في حالة المريض الصحية ومقارنتها مع الحالة الراهنة والصحية (بدون تضيق). وقد ظهر ذلك، مع وجود تضيق متعدد في الشريان الفخذي السطحي للقدم السكري، وبافتراض الدم انه سائل نيوتوني، زيادة كبيرة في سرعة الدم و إجهاد جدار القص في منطقة التضيق مقارنة مع المنطقة الخالية من التضيق. وقد انخفض معدل تدفق الدم مقيدة بدرجة زيادة التضيق والعكس بالعكس. بلغت ذروة السرعة حوالي (0,88) م / ثانية في الشريان الصحي، وبلغت (2) م / ثانية لتضيق 42,4٪ (الحالة الحالية). وكانت قيم السرعة القصوى (10,36، 49,31) م / ثانية لنسب التضيق 75٪ , 90٪ على التوالي. يتراوح إجهاد جدار القص الأقصى في منطقة التضيق من (1094) باسكال في تضيق 75٪ إلى (15916) باسكال في تضيق 90٪ مقابل قيم (6,36، 380,5) باسكال في الشريان الصحية، الحالة الراهنة على التوالي. ER -