1 / 24

Численное моделирование гемодинамики аневризм сосудов головного мозга

Численное моделирование гемодинамики аневризм сосудов головного мозга. А.П.Чупахин, А.А.Черевко, Н.А.Воробцова, А.А.Янченко (ИГиЛ СО РАН, НГУ), А.Л.Кривошапкин, К.Ю.Орлов, В.А.Панарин (ННИИПК им.Мешалкина Минздрава РФ), В.И.Баранов (ин-т физиологии СО РАМН).

malana
Download Presentation

Численное моделирование гемодинамики аневризм сосудов головного мозга

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Численное моделирование гемодинамики аневризм сосудов головного мозга А.П.Чупахин, А.А.Черевко, Н.А.Воробцова, А.А.Янченко (ИГиЛ СО РАН, НГУ), А.Л.Кривошапкин, К.Ю.Орлов, В.А.Панарин (ННИИПК им.Мешалкина Минздрава РФ), В.И.Баранов (ин-т физиологии СО РАМН)

  2. Аневризма – выпячивание стенки артериивследствие ее растяжения Места появления аневризм: места бифуркации сосудов, места анатомических изменений строения сосудов, рядом с артериовенозной мальформацией Причины возникновения: структурные изменения артерий, гемодинамический фактор, механическое повреждение стенки сосуда Встречается у 0.3-5% взрослого населения, редкая встречаемость у детей. Материал стенки аневризмы отличается от материала стенки здорового сосуда

  3. Особенности мозговых сосудов • Мозговые сосуды менее растяжимы, имеют значительно более тонкую стенку, содержат меньше эластических волокон и не имеют механической поддержки окружающих тканей • Мозговые сосуды являются низкорезистивными, что повышает долю кинетической энергии в течении (для нижних конечностей Епотенц : Екинет = 4:1, для мозга 1:1) • Гемодинамические удары о стенки мозговых сосудов значительно больше, чем в других органах Большая нагрузка на сосуды, большой риск возникновения аневризм

  4. Эндоваскулярное лечение аневризм Аневризма Лечение: Эмболизация Установка стента Осложнения: Разрыв Реканализация

  5. Моделирование аневризм • Дополнительная информация, позволяющая до операции – уточнить ход операции, после операции – точнее оценить результат. • Должно выполняться достаточно быстро – 1-2 дня • Максимально простые модели, дающие достаточную точность • Геометрия аневризмы – данные компьютерной томографии (ННИИПК им. акад. Мешалкина) • Параметры потока – использование данных внутрисосудистого датчика давления и скорости (ННИИПК им. акад. Мешалкина) • Расчет – ANSYS Fluent, CFX Какие значения полученных величин следует считать опасными? Что такое «успешная операция»?

  6. Численное моделирование гемодинамики Модель: Уравнения: Трехмерноенесжимаемое ньютоновское течение (уравнение Навье-Стокса) Граничные условия - реальные клинические данные снятые во время операции: на стенке сосуда условие прилипания на входе задаем скорость на выходах задаем давление (с датчика давления и скорости находящегося во время операции внутри сосуда)

  7. Гигантская аневризма (6-7см) Пациент – женщина 75 лет Расположение аневризмы (компьютерная томограмма)

  8. Рентгеновская ангиограмма, снятая во время операции

  9. Полученная из томограммы 3D модель Vвх=30см/с, Pвых=95 mm Hg Исходная модель, имеющая характерные слои. (ITK-SNAP) выходы вход Обработанная, «сглаженная» аневризма (полу-ручная обработка). Для нее строится сетка и проводится стационарный расчет.

  10. Давление на стенках аневризмы Давление на стенках аневризмы распределено очень равномерно. Пятно давления в месте гемодинамического удара.

  11. Линии тока внутри аневризмы Небольшая скорость потока внутри – хорошо для тромбирования аневризмы

  12. Задержка крови внутри аневризмы Большая задержка крови (застойная зона в центре аневризмы) – хорошо для тромбирования

  13. Касательные напряжения на стенке (WSS) WSS на куполе аневризмы очень низкие, а на ножке – высокие. (Норма 1.5-2.0 Ра) Не благоприятный прогноз без операции.

  14. Особенности течения в гигантской аневризме • Равномерное распределение давления по стенке • Малые WSS на куполе • Большое время задержки крови в аневризме • Допустимость стационарного расчета

  15. Y-стентирование.3 этапа – до операции, после, контроль через год.

  16. Поставленные стенты меняют геометрию сосудов До стентирования После стентирования выход 2 аневризма аневризма выход 1 вход Vвх=20см/с, Pвых1=67 mm Hg, Pвых2=68 mm Hg

  17. Форма сосуда до после контроль через год Постепенное распрямление бифуркации

  18. Пятно давления до лечения Обычно аневризма работает на пределе прочности

  19. Давление на стенке Давление на стенке с течением времени монотонно снижается

  20. Скорости и линии тока

  21. Закручивание линий токана развилке Естественное течение крови на развилке – без закручивания

  22. WSS Особенно важны значения WSS в зоне аневризмы. Это помогает оценить опасность реканализации.

  23. Опасные зоны большого WSS

  24. Сравнение максимумов давления, скорости, градиента давленияи напряжения сдвига Изменение геометрии приводит к уменьшению модулей скоростей, давлений и модулей градиентов давлений. Напряжения сдвига по-прежнему остаются высокими (в норме среднее WSS 1.5-2 Pa) – есть опасность реканализации

More Related