Методика исследования состояния кровеносных сосудов при дилатации и система информационной поддержки эндоваскулярных операций

• Автор: Степанов, Сергей Константинович
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

1. Анализ современного состояния исследований кровеносных сосудов в норме, патологии и хирургических операциях
2. Построение расчетной модели дилатации кровеносных сосудов
2.1. Расположение и функционирование кровеносных сосудов
2.2. Строение артериальных сосудов в норме и патологии
2.3. Схематизация свойств биологических тканей сосудов и патологических образований
2.4. Выбор метода решения задачи
3. Построение блока “Биомеханика” биотехнической системы медицинского назначения "Кровеносные сосуды"
3.1. Использование БТС МЫ "Кровеносные сосуды" для исследования НДС кровеносных сосудов и атеросклеротических бляшек
4. Результаты применения БТС МН "Кровеносные сосуды"
4.1. Использование БТС МН "Кровеносные сосуды" для исследования биомеханических свойств кровеносных сосудов in vivo
4.2. Использование БТС МН "Кровеносные сосуды" для предоперационного прогнозирования результатов рентгенохирургических операций
4.3. Использование БТС МН "Кровеносные сосуды" для исследования влияния технологии рентгенохирургической операции на НДС при работе реконструированной ангиопластикой коронарной артерии
Заключение
Список литературы

Актуальность темы. Атеросклеротические поражения сосудов являются основной причиной многих заболеваний. Суть этих поражений состоит в том, что новообразования внутри сосуда - атеросклеротические бляшки - перекрывают просвет сосуда и препятствуют кровоснабжению органов. Чрескожная баллонная дилатация позволяет посредством механического разрушения бляшек восстановить кровоток.
Транслюминальная баллонная коронарная ангиопластика (ТБКА) начала применятся с 1977 г. и в настоящее время в мире выполняется более 1 млн. малоинвазивных кардиоваскулярных процедур в год. ТБКА обладает рядом преимуществ по сравнению с коронарным шунтированием (КШ): меньшая травматичность, возможность повторного неоднократного применения, относительная дешевизна (примерно в три раза дешевле операции КШ) и т.п. Однако, несмотря на значительный прогресс в баллонных катетерных технологиях и, соответственно, рост количества успешных ТБКА до 90%, снижение экстренных операций КШ до 1-2%, такое осложнение ТБКА как острое закрытие сосуда осталось на уровне 5-8%, угрожающее закрытие-7-10%, а рестенозы отмечаются в 33-47% случаев. Процент рестенозов довольно высок. Чем больше повреждения стенок сосудов при дилатации, тем больше вероятность повторного образования стенозов. Правильный подбор режима механического воздействия существенно влияет на конечный результат лечения. Для определения оптимальных параметров этого воздействия необходим анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) бляшки и стенок сосуда, возникающего при проведении операции.

Компоненты уу тензора деформаций и симметричные компоненты сту тензора напряжений находят в следующем виде[51]:
1(п 1 ( с1У dW 1 / ч
ц=-1Си-8и); сти=Т7Г + ; с*=с<ся 8, =6,8^ 0-16)
V У • *
где И/— функция удельной энергии деформации, отнесенная к единице объема деформируемого тела; /3 — третий инвариант тензора деформаций; ду, Су метрические тензоры в недеформированном и деформированном состояниях.
При выборе криволинейных координат, совпадающих с ортогональными координатами, которые определяют положение точки до деформации, компоненты тензора деформаций обозначают е,у[51]:
(Ю <Ю. / *
е.. =—-—^-у^ . (1.17)
м ах, ах, " v ’
Соотношение между напряжениями и деформациями можно получить дифференцированием выражения удельной энергии деформации^!]:
а*=Ф8в+Ч'Ва+д09;
Л „ё¥ „ё¥ _ т 1оЛ
Ф = 2—;у = 2—;Ва=11ё,-№, (1.18)
где q — скалярная функция, зависящая от координат.
Инварианты тензора деформаций выражаются через степени главных удлинений:
I, = А,2, + А2 + А2 ; 12 = А2А2 + А2 А2 + А2А2; 13 = А2А2 А2 ; А, = —, (1.19)
где /,о, /, —длина отрезка вдоль оси / до и после деформирования.
Сделано допущение, что: 1) сосуды находятся под действием внутреннего давления и осевого растяжения; 2) материал обладает ортотропными свойствами.