Информационное обеспечение предоперационного прогнозирования состояния сосудов в системе "Артериальные кровеносные сосуды"

• Автор: Кривохижина, Оксана Владимировна
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 210 с. : ил.

Глава 1. Анализ современного состояния исследований артериальных кровеносных сосудов в норме, патологии и при хирургических операциях

1.1. Распространенность сердечно-сосудистых заболевании

1.2. Строение и функционирование артериальных кровеносных сосудов

в норме и патологии

1.3. Коррекция сосудов

1.4. Исследование результатов коррекции артериальных сосудов. Проблемы предоперационного прогнозирования результатов коррекции сосудов
Глава 2. Биомеханические основы компьютерного моделирования патологически-измененных артериальных сосудов и их коррекции
2.1 Построение содержательной и компьютерной моделей артериального кровеносного сосуда с истинной аневризмой
2.2. Построение содержательных и компьютерных моделей дилатации артериальных кровеносных сосудов
2.2.1. Построение содержательной и компьютерной модели дилатации кровеносного сосуда с бляшкой
2.2.2. Построение содержательной и компьютерной модели баллонной дилатации коарктации аорты

2.3.Построение содержательных и компьютерных моделей стентов
2.4. Построение содержательных и компьютерных моделей
баллонного стентирования артерий
2.4.1. Построение содержательных и компьютерных моделей баллонного стентирования при коррекции артерии с осесимметричным

расположением бляшки
2.4.2. Расчет напряженно-деформированного состояния при дилатации сосуда с неосесимметричным расположением бляшки
2.5. Построение содержательных и компьютерных моделей сегмента артериальных сосудов с дегенеративно-измененным сегментом и кон
центратом напряжений
3.1. Исследование напряженно-деформированного состояния артериальных сосудов при патологии и коррекции
3.1. Исследование напряженно-деформированного состояния при дила
тации артериальных сосудов с осесимметричным
расположением бляшки
3.2. Исследование напряженно-деформированного состояния сегмента
внутренней сонной артерии и сегмента аорты с мешотчатыми аневризмами
3.3 Исследование напряженно-деформированнного состояния дегенеративно-измененного сегмента внутренней сонной артерии
3.4. Исследование напряженно-деформированного состояния стента
при дилатации
3.5. Исследование напряженно-деформированного состояния биотехни
ческой системы кровеносный сосуд-стент при баллонной дилатации
3.6. Исследование напряженно-деформированного состояния при дила
тации коарктации аорты
Глава 4. Информационное обеспечение предоперационного прогно
зирования состояния сосудов в системе «Артериальные кровеносные сосуды»
Заключение. Основные результаты работы
Литература

Актуальность темы. Данные Минздравмедпрома и Госкомстата Российской Федерации свидетельствуют о том, что среди причин смерти населения в последние годы первое место занимают болезни системы кровообращения (БСК). Наиболее распространенные заболевания кровеносных сосудов - атеросклероз и аневризмы. Атеросклероз является основным фактором, поражающим сосуды головного мозга, экстракраниальные сосуды, коронарные сосуды и сосуды других органов. В связи с этим, основными задачами в этой области являются ограничение и снижение заболеваемости, а при развитии патологии -проведение эффективного лечения.
На протяжении последних 10-15 лет артериальные аневризмы головного мозга стали объектом пристального внимания невропатологов и нейрохирургов многих стран мира. Это объясняется, прежде всего, тем, что артериальные аневризмы являются одной из наиболее частых причин опасных для жизни, нередко смертельных внутричерепных кровоизлияний, развивающихся обычно у физически здоровых людей молодого и среднего возраста.
Рентгенохирургия кровеносных сосудов - новой направление в медицине, сформировавшееся в последние три десятилетия. Один из эффективных путей снижения частоты осложнений при этих операциях - применение внутрисосу-дистых протезов-стентов.
В настоящее время в литературе отсутствуют исследования по биомеханическому взаимодействию дилатированных сосудов и стентов - это не позволяет прогнозировать результаты рентгенохирургических операций.
При выборе технологии интервенционной малоинвазивной операции врач не располагает необходимой для прогнозирования точного результата операции информацией о характеристиках элементов системы, их свойствах, диапазоне внешних воздействий на сосуды, при которых они сохраняют необходимые функции. Он может руководствоваться только предшествующим опытом и опираться на свою интуицию. Отсутствие необходимого информационного обеспечения объясняется тем фактом, что до настоящего времени у врачей

Рассматривается прямолинейный сегмент сосуда при следующих допущениях: материал стенок сосуда криволинейно-ортотропный, изгибная жесткость сосуда при больших деформациях пренебрежимо мала.
В [34] построена компьютерная модель сонной артерии и проведено исследование влияния ее геометрии на величину и распределение градиента сдвигового напряжения в стенке сосуда. В расчетных схемах не учитывают реальную геометрию извитого криволинейного сосуда, характер его сопряжения с соседними структурами, механические свойства сопутствующих сосуду структур и изменение механических свойств сосуда в радиальном направлении.
Построены расчетные схемы и математические модели [35] для исследования НДС аневризмы брюшной аорты при следующих допущениях: 1) сегмент аорты с аневризмой - гибкая неосесимметричная оболочка постоянной толщины; 2) материал стенки аневризмы однородный, изотропный, несжимаемый.
В одной расчетной схеме приведенный модуль упругости стенки аневризмы не изменяется при растяжении стенки аорты. В другой расчетной схеме материал стенки - гиперэластик с модулем упругости, изменяющимся в соответствии с зависимостью о-Х (рис. 1.18), полученной в результате экспериментальных исследований [35].
Вычисления проведены для аневризмы булавовидной формы (рис. 1.19) с максимальным диаметром 6 см, длина сегмента артерии 12 см, края сегмента жестко защемлены, толщина стенки 1,5 мм, внутреннее давление 120 мм рт. ст. (1,6-104 Па). Вычисления проведены методом конечных элементов при разбиении расчетной схемы на 3608 оболочечных элементов.
Сравнение результатов вычислений напряжений вдоль передней стенки аневризмы для линейноупругого и нелинейноупругого гиперэластичного материалов аневризмы приведены на рис. 1.20. Расчет при задании нелинейноупругих свойств материала дает более достоверные распределения напряжений по передней стенке поверхности аневризмы. В модели не учитываются динамическое воздействие пульсирующего потока крови, изменение толщины стенки, возможное отслоение интимы и воздействие окружающих структур.