Саратовский научно-медицинский ЖУРНАЛ

Биомеханическое моделирование артерий головного мозга при разных вариантах конструкции внутричерепных артерий вертебробазилярной системы

Год: 2016, том 12 Номер: №2 Страницы: 118-127
Рубрика: Макро- и микроморфология Тип статьи: Оригинальная статья
Авторы: Фомкина О.А., Иванов Д.В., Кириллова И.В., Николенко В.Н.
Организация: ФГБОУ ВО Саратовский национальный ГУ им. Н.Г. Чернышевского, ФГБОУ ВО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России
Резюме:

Цель: биомеханическое моделирование артерий головного мозга при разных вариантах конфигурации внутричерепных артерий вертебробазилярной системы. Материалиметоды. В системе конечно-элементного анализа ANSYS на основании данных о геометрии, морфометрических и биомеханических свойствах артерий головного мозга построены их биомеханические модели. На полученных моделях для 9 вариантов конфигурации внутричерепных артерий вертебробазилярной системы анализировали гемодинамические параметры и параметры напряженно-деформированного состояния стенок артерий. Результаты. Наиболее частым вариантом конфигурации внутричерепного отдела вертебробазилярной системы является сочетание средних по величине углов соединения позвоночных и бифуркации базилярной артерий. Такой вариант встречается в 49% случаев. Реже других (1,5% случаев) наблюдается вариант с узкими углами соединения позвоночных и бифуркации базилярной артерий. Конфигурация внутричерепных артерий вертебробазилярной системы оказывает влияние на распределение кровотока и эффективных напряжений в сосудистой стенке задних мозговых артерий. Заключение. Построенные индивидуальные биомеханические модели позволяют судить о некоторых параметрах гемодинамики и напряженно-деформированного состояния сосудистой стенки, которые могут оказывать влияние на развитие атеросклероза и внутричерепных аневризм.

Литература:
1. Большаков О.П. Метод моделирования в прикладных анатомических и экспериментальных исследованиях. Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия: ежегодник Российской ассоциации клинических анатомов 2001; 1: 13-16
2. Фролов С.В., Синдеев С.В., Липш Д., Балассо А. Математическое моделирование движения крови в области бифуркации базилярной артерии. Вестник Тамбовского государственного технического университета 2014; 20 (1): 50-58
3. Watton PN, Ventikos Y, Holzapfel GA. Modelling the growth and stabilization of cerebral aneurysms. Mathematical Medicine and Biology 2009; 26: 133-164
4. Ivanov D, Dol A, Pavlova O, Aristambekova A. Modeling of human circle of Willis with and without aneurisms. Acta of Bioengineering and Biomechanics 2014; 16(2): 121-129
5. Ren Y, Chen Q, Li Z. A 3D numerical study of the collateral capacity of the circle of Willis with anatomical variation in the posterior circulation. BioMedical Engineering OnLine 2015; (14) (Suppl. 1): 11
6. Bui A, ManassenR, SutalolD, Liffman K. Multiscale vodeling of cerebral blood flow. In: Sevent International Conference on CFD in the Minerals and Process Industries. Australia, Melbourne: Csiro, 2009; p. 145-147
7. Berg P, Stucht D, Janiga G. et al. Cerebral blood flow in a healthy Circle of Wllis and two intracranial aneurysms: computational fluid dynamics versus four-dimensional phase-contrast magnetic resonance imaging. Journal of Biomechanical Engineering 2014; 136: DOI: 10.1115/1.4026108
8. Фомкина О.А., Николенко B.H. Морфометрические параметры артерий головного мозга взрослых людей 35-60 лет. Морфологические ведомости 2015; 23 (2): 96-104
9. Иванов Д.В., Фомкина О.А. Определение механических свойств артерий виллизиева многоугольника. Российский журнал биомеханики 2008; 12 (4): 75-83
10. Барышев А.А., Аранович B.M., Сидоренко О.В. Трехмерное моделирование костных тканей человека с использованием компьютерной томографии. В сб.: Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине 2009: материалы ежегодной Всероссийской научной школы-семинара / под ред. проф. Д.А. Усанова. Саратов, 2009; с. 80-83
11. Sforza DC. Hemodynamics of cerebral aneurysms. Annu Rev Fluid Mech 2009; 41: 91-107
12. Sheffield EA, Weller RO. Age changes in cerebral artery bifurcations and the pathogenesis of berry aneurisms. J of Neurology Sciences 1980; 46: 341-352
13. Malek AM, Alper SL, Izumo S. Hemodynamic shear stress and its role in atherosclerosis. J of the American Medical Association 1999; 282: 2035-2042.

Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (1 голос)