در بيماري آترواسکلروسيس به دليل تشکيل پلاک و افزايش ضخامت ديواره شريان ، اندازه مجراي عبوري خون کاهش مي يابد بنابراين پزشکان مي کوشند با استفاده از آنژيوپلاستي از طريق بالن و کاشت استنت ، اقدامات مناسبي براي مداواي گرفتگي عروق بيمار انجام دهند.
يکي از مشکلات استنت ها گرفتگي مجدد شريان است که به ويژگي هاي هندسي استنت بستگي دارد. با تلاش پژوهشگران دانشگاه صنعتي اميرکبير ، با استفاده از مدل سازي سه بعدي هندسي داخل استنت ها ، امکان طراحي استنت هايي با کارايي بيشتر فراهم شده است.
تاکنون چندين مدل دوبعدي براي مدل سازي هندسي استنت ها طراحي شده که داراي محدوديت هاي بسياري در مطالعه چگونگي جريان خون در استنت هاست اما در مدل سه بعدي هندسي طراحي شده ، امکان بهينه سازي پارامترهاي هندسي و کاهش ميزان تنگي مجدد ايجاد شده در رگ فراهم شده است.
وظيفه سيستم گردش خون در بدن ، رساندن اکسيژن و ديگر مواد مورد نياز به بافتها، جمع آوري مواد زايد ناشي از سوخت و ساز سلولها و سپس دفع آنها به وسيله کليه ها و پوست است. سيستم گردش خون از قلب و شبکه شريان ها تشکيل شده است.
شريان ها در طول حيات خود به بيماري هايي مختلفي مبتلا مي شوند که شايع ترين آنها بيماري آترواسکلروسيس است.
بيشترين محل وقوع اين بيماري ، شريان هاي کرونري و مغزي هستند بنابراين مي توان سکته قلبي و مغزي را 2 پيامد اصلي اين بيماري به شمار آورد. در اين بيماري تشکيل پلاک و افزايش ضخامت ديواره شريان ، اندازه مجراي عبور خون را کاهش مي دهد. آترواسکلروسيس يک بيماري پيش رونده با سير بسيار آهسته است که از دوران کودکي شروع مي شود اما تا ميانسالي و پس از آن که ضايعات شرياني موجب بروز علائم باليني مي شود تظاهر نمي کند. افزايش فشارخون ، اعتياد به سيگار، چاقي ، ديابت ، تنش عصبي ، مصرف بيش از حد کربوهيدرات ها و الگوي جريان خون از عوامل خطرسازي هستند که زمينه ساز گرفتگي عروق قلبي هستند.عوامل خطرزا بيشتر به صورت سيستمي در گرفتگي عروق قلبي تاثير مي گذارند، در حالي که جريان خون به صورت موضعي تاثير مي گذارد و سبب شدت گرفتگي عروق مي شود. در جريان نوساني خون ، زمان توقف ذرات موجود در خون افزايش مي يابد و ذرات فرصت کافي براي چسبيدن به لايه اندوتليم دارند که اين اولين گام در تشکيل آترواسکلروسيس است.
تنگي شريان در مراحل پيشرفته آن عوارض بسيار جدي داشته و نيازمند اقدامات کلينيکي ويژه اي براي مداواي آن خواهد بود. جراحي قلب باز (باي پس)، آنژيوپلاستي با بالن و کاشت استنت مهمترين اقدامات کلينيکي است که براي مداواي گرفتگي عروق کرونر استفاده مي شوند.

پيوند دائمي در رگها
به گفته دکتر وهاب دهلقي ، عضو هيات علمي دانشگاه علوم پزشکي کرمانشاه و مجري اين طرح امروزه استنت ها به 2دسته کلي قابل اتساع با بالن و خوداتساع تقسيم مي شوند و براي بازنگه داشتن عروق مختلف قلبي مورد استفاده قرار مي گيرند. استنت هاي قابل اتساع با بالن اغلب از لوله هاي کوچکي از جنس استنلس استيل برش داده مي شوند سپس آنها را روي يک بالن مخصوص آنژيوپلاستي قرار مي دهند و با اتساع بالن با فشار بسيار بالا (15 اتمسفر) در محل گرفتگي ، باعث تغيير شکل پلاستيک در استنت شده و آن را تا قطر نهايي مورد نظر منبسط مي کند. استنت هاي خوداتساع معمولا در يک کاتاتر با قطر کوچکتر فشرده در محل کاشت آزاد مي شوند. اين دسته از استنت ها ، يا برشي از لوله هاي مشبک هستند يا اين که به صورت توري مشبک ساخته مي شوند. از استنت ها بيشتر در عروق کرونر استفاده مي شود. در سال 1998 بيش از 1.5 ميليارد دلار براي ساخت استنت هاي عروق کرونر در ايالات متحده امريکا سرمايه گذاري شده است و امروزه بيش از 55 نوع استنت استاندارد وجود دارد که به وسيله 28 شرکت مختلف در سراسر دنيا ساخته مي شود.از آنجا که نتايج آنژيوگرافي در نتيجه کاشت استنت ها مطلوب تر است و ضريب اطمينان عمل آنژيو پلاستي نيز افزايش مي يابد بنابراين استفاده از اين روش در درمان گرفتگي عروق قلبي بسيار مورد توجه قرار گرفته است اما يکي از مشکلات اصلي کاشت استنت ها در درازمدت ، کاهش قطر مجرا يا به اصطلاح تنگي مجدد است.
وقتي يک استنت در داخل سيستم عروقي قرار مي گيرد، خواص ماده به کار رفته در سطح و حجم استنت ، واکنش آن با خون را تحت تاثير خود قرار مي دهد. پاسخ بيولوژيکي اوليه ، تشکيل لخته روي سطح استنت است که در طول هفته اول پس از کاشت استنت به بيشترين مقدار خود مي رسد و سپس اين لخته با يک ساختار فيبري جايگزين مي شود. پاسخ التهابي بدن به استنت چند روز پس از کاشت آن آغاز مي شود و ممکن است بيش از يک ماه طول بکشد. اين واکنش به وسيله تجمع پلاکت ها و لکوسيت ها در مجراي استنت مشخص مي شود. رشد و تکثير سلولهاي عضله صاف عروق همزمان با پاسخ التهابي اتفاق مي افتد و مي تواند بيش از يک ماه به طول انجامد. بيشترين التهاب و تکثير سلولهاي صاف در اولين هفته کاشت استنت و زماني که لايه اين تيما به وسيله ماکروفاژها و سلولهاي دوکي شکل تشکيل مي شود، اتفاق مي افتد بنابراين يک واکنش بيولوژيکي شديدي نسبت به استنت درست در زمان کاشت و هفته اول پس از آن وجود خواهد داشت.

کاهش عوارض استنت گذاري
به گفته دهلقي محدود کردن ميزان لخته زايي با استفاده از زدودن پلاکت ها و استفاده از روشهاي جديد کارگذاري استنت براي به حداقل رساندن صدمات وارد شده به بافت قلب از جمله راهکارهايي است که براي مهار کردن پاسخ التهابي بدن به استنت ارائه شده است ؛ همچنين بهينه سازي واکنش خون و سطح استنت و استفاده از فرآيندهاي تشعشعي براي محدود کردن مهاجرت سلولهاي صاف در لايه اين تيما نيز مي تواند اثرات نامطلوب اين واکنش بيولوژيکي را به حداقل برساند.با وجود اين ، تنگي مجدد در تمام استنت ها در حدود 20 تا 30 درصد باقي خواهند ماند و حتي در برخي از بيماران ميزان تنگي مجدد ايجاد شده به بيش از 50درصد مي رسد و کارايي استنت را در آنها کاهش خواهد داد. از جمله عواملي که خطر ايجاد تنگي مجدد در شريان ها را افزايش مي دهد مي توان به ديابت ، استفاده از استنت هاي کوچک ، همپوشاني استنت ها يا عروق داراي بيماري مزمن اشاره کرد بنابراين بهبود طراحي استنت ها و استفاده از روش رهايش دارو به طور همزمان مي تواند موفقيت استفاده از استنت ها را به مقدار زيادي افزايش دهد. شواهد به دست آمده نشان داده اند الگوي جريان خاصي سبب ضخيم شدن لايه اين تيما و ايجاد عارضه آترواسکلروسيس مي شود. مطالعه ديناميک سيال در آئورت انسان ، شريان کاروتيد و عروق کرونر نشان مي دهد عوامل موثر در ابتلا به عارضه آترواسکلروسيس در محلي که لايه اين تيما داراي بيشترين ضخامت است ، اتفاق مي افتد. الگوي جريان موضعي خون با کاشت استنت تغيير مي کند بنابراين بايد تاثير هندسه استنت بر الگوي جريان خون و تنگي مجدد را مورد بررسي قرار داد. از آنجا که مطالعات و انجام آزمايش ها در بدن انسان مشکل است ، تحليل جريان در شريان هاي استنت گذاري شده با استفاده از ديناميک سيالات محاسباتي ، ابزار مناسبي براي بررسي الگوي جريان خون در استنت ها و تعيين پارامترهاي مربوط به جريان است.
مطالعاتي که با استفاده از اين روش به منظور تحليل الگوي جريان خون در عروق استنت گذاري شده ، انجام شده داراي فرضيات بسيار ساده اي بوده است.
در اين مطالعات جريان خون به صورت دوبعدي و روي يک صفحه تخت و صلب و يک لوله صلب به 2 شکل مستقيم و منحني که حلقه هاي استنت در آن قرار گرفته اند ، تحليل شده است.
به گفته دهلقي در اين تحقيق از ديناميک سيالات محاسباتي براي تحليل جريان سه بعدي خون در شريان هاي کرونر استنت گذاري شده ، استفاده شده است.
هندسه واقعي استنت ها با استفاده از نرم افزار Gambit مدلسازي شده است.
خون به صورت يک سيال نيوتني و غيرقابل تراکم و ديواره شريان صلب فرض شده است.
نتايج مدلسازي سه بعدي استنت ها نشان مي دهد تنش برشي در ديواره شريان ميان حلقه هاي استنت به فاصله بين حلقه ها ، پروفيل حلقه ها، تعداد حلقه ها و انحناي شريان بستگي دارد. در مدلسازي سه بعدي نواحي بحراني مشخص شدند. با استفاده از نتايج اين طرح تحقيقاتي مي توان استنت هايي با کارايي بالاتر طراحي کرد که ميزان تنگي مجدد در آنها به حداقل برسد.به گفته دهلقي نتايج اين تحقيق به صورت 5مقاله در مراجع معتبر علمي داخلي و خارجي و 4 مقاله در کنفرانس هاي داخلي و خارجي چاپ شده است.

درمان عروق قلبي
يکي از روشهاي درمان گرفتگي عروق کرونر، عمل جراحي روي عروق کرونر و استفاده از گرافت باي پس است.
اين روش نخستين بار به وسيله کولسوو (Kolesou) جراح معروف روسي در سال 1964بر انسان انجام شد و تا امروز پيشرفت بسيار چشمگيري داشته است.
پيوند عروق قلبي در شرايط خاصي ضرورت پيدا مي کند. يکي ديگر از روشهاي درمان تنگي عروق استفاده از استنت هاست. وظيفه اصلي استنت ها باز نگه داشتن عروق بيمار و ايجاد يک مجراي مناسب براي عبور جريان خون است.
استنت ها نخستين بار در سال 1969 به وسيله دوتر (Dotter) و به منظور درمان بيماري هاي عروقي در حيوانات مورد استفاده قرار گرفتند.پس از بررسي و مطالعه کاشت استنت هايي از جنس استنلس استيل (نوعي آلياژ ضدزنگ) و نيتينول روي حيوانات که نتايج موفقيت آميزي را به همراه داشت سال 1986 اولين استنت خوداتساع از جنس استنلس استيل به صورت موفقيت آميز در عروق کرونر انسان کار گذاشته شد و تا امروز استنت ها پيشرفت بسيار چشمگيري داشته اند.