О компьютерном моделировании кровотока в артериях ног

Борис Сергеевич Артюшин; Константин Николаевич Мовчан; Елена Александровна Лебедева; Максим Александрович Бондаренко; Ксения Игоревна Русакевич; Ренат Борисович Исхак

doi:10.21638/11701/spbu11.2018.103

Авторы

Борис Сергеевич Артюшин Северо-Западный Федеральный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова, Российская Федерация, 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, 2; Медицинский информационно-аналитический центр, Российская Федерация, 198095, Санкт-Петербург, ул. Шкапина, 30
Константин Николаевич Мовчан Северо-Западный государственный медицинский университет имени И. И. Мечникова, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, 41 ; Медицинский информационно-аналитический центр, Российская Федерация, 198095, Санкт-Петербург, ул. Шкапина, 30
Елена Александровна Лебедева Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова (Ленина), Российская Федерация, 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 5
Максим Александрович Бондаренко Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова (Ленина), Российская Федерация, 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 5
Ксения Игоревна Русакевич Северо-Западный государственный медицинский университет имени И. И. Мечникова, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, 41
Ренат Борисович Исхак Северо-Западный государственный медицинский университет имени И. И. Мечникова, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, 41

DOI:

https://doi.org/10.21638/11701/spbu11.2018.103

Аннотация

Используемые в медицинской практике схемы оценки состояния артериального русла и прогнозирования результатов лечения не всегда себя оправдывают. Разработка новых методов оценки состояния артериального русла, прогнозирования течения атеросклероза артерий нижних конечностей, выбора оптимального способа реваскуляризации артериального русла ног представляет собой актуальную задачу науки и практики. На основании параметров, полученных при анализе данных инструментального обследования 10 человек (компьютерная томография, ультразвуковое исследование сосудов нижних конечностей), созданы математические модели кровотока в артериях ног при разной локализации их окклюзионно-стенотического поражения. Степень стенотических изменений стандартизирована: 20, 50 и 75 %, окклюзия артерии. Оценены изменения кровотока, возникающие при изолированном и сочетанном поражении артерий. Доказано: скорость кровотока при стенозе артерии ног увеличивается; сужение артерий голени более, чем на 65 % значимо обедняет кровоток, а при стенозе сосудов более 75 % кровоток практически прекращается; при сочетанном окклюзионно-стенотическом поражении нескольких артерий значимое нарушение кровотока отмечается уже при стенозах свыше 50 %. Окклюзионно-стенотическое поражение не только ухудшает кровоток в артериях, но и отрицательно влияет на гемодинамику в других сосудах нижних конечностей. Моделирование расстройств кровотока в сосудах ног может быть эффективной технологией при обследовании и лечении пациентов с несостоятельностью артериального снабжения нижних конечностей.

Ключевые слова:

окклюзионно-стенотическое поражение сосудов, компьютерное моделирование, атеросклероз, нарушение кровотока, артерии нижних конечностей

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Литература

Шальнова С. А.Эпидемиология сердечно-сосудистых заболеваний и факторы риска в России // Кардиология: национальное руководство / под ред. Ю. Н. Беленкова, Р. Г. Оганова. М.:ГЭОТАР-Медиа, 2010. С. 37–52.

Карпенко А. А., Стародубцев В. Б., Игнатенко П. В., Золоев Д. Г.Гибридные оперативные вмешательства у пациентов с многоуровневым атеросклеротическим поражением артерий нижних конечностей // Ангиология и сосудистая хирургия. 2014. Т. 20, № 2. C. 60–65.

Гавриленко А. В., Егоров А. А., Котов А. Э., Мамухов А. С., Молокопой С. Н. Хирургическое лечение больных с атеросклеротической окклюзией аорто-подвздошного сегмента в сочетании с поражением дистального русла // Ангиология и сосудистая хирургия. 2012. Т. 18, № 3. C. 101–105.

Пшеничный В. Н., Штутин А.А., Иваненко А. А., Воропаев В. В., Ковальчук О. Н., Гаевой В. Л.Эффективность двухуровневых инфраингвинальных реконструкций в лечении хронической критической ишемии нижних конечностей // Ангиология и сосудистая хирургия. 2012. Т. 18, № 3. C. 132–137.

Покровский А. В.Заболевания аорты и ее ветвей. М.: Медицина. 1979. 324 с.

Rutherford R. В., Baker J. D., Ernst С., Johnston K. W., Porter J. M., Ahn S., Jones D. N.Recommended standarts for reports dealing with lower extremity ischemia Revised version // J. Vasc. Surg. 1997.Vol. 26, N 3. P. 516–538.

Российский консенсус «Рекомендуемые стандарты для оценки результатов лечения пациентов с хронической ишемией нижних конечностей». М., 2001. 29 c.

Suggested standarts for reports dealing with lower extremity ischemia Prepared by Ad Hoc Committee on Reporting Standarts, SVS/ISCVS // J. Vasc. Surg. 1986. Vol. 4, N 1. P. 80–94.

Albäck A., Roth W. D., Ihlberg L., Biancari F., Lepäntalo M.Preoperative angiographic score and in-traoperative flow as predictors of the midterm patency of infrapopliteal bypass grafts // Eur. J. Vasc.Endovasc. Surg. 2000. Vol. 20, N 5. P. 447–453.

Ljungman C., Ulus A. T., Almgren B., Bergström R., Hellberg A., Bergqvist D., Karacagil S.Amultivariate analysis of factors affecting patency of femoropopliteal and femorodistal bypass grafting // Vasa. 2000. Vol. 29, N 3. P. 215–220.

Покровский А. В., Дан В. Н., Чупин А. В., Харазов А. Ф.Можно ли предсказать исход реконструктивной операции у больных с ишемией нижних конечностей на основании дооперационных исследований? // Ангиология и сосудистая хирургия. 2002. Т. 8, № 3. C. 102–110.

Бегун П. И., Кривохижина О. В., Сухов В. К. Компьютерное моделирование и биомеханический анализ критического состояния и коррекции структур сосудистой системы (Ч. I) // Управление в медицине и биологии. 2005. № 6. С. 51–56.

Бондаренко М. А., Лебедева Е. А., Артюшин Б. С. Биомеханический метод исследования влияния атеросклеротических поражений на гемодинамику в артериях нижних конечностей // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2015. № 9. С. 85–89.

References

Shal’nova S. A. Epidemiologiia serdechno-sosudistykh zabolevanii i faktory riska v Rossii [Epidemiology of cardiovascular diseases and risk factors in Russia].Kardiologiia: natsional’noe rukovodstvo[Cardiology:national leadership].Eds. Iu. N. Belenkov, R. G. Oganov. Moscow, GEOTAR-Media Publ., 2010, pp. 37–52.(In Russian)

Karpenko A. A., Starodubtsev V. B., Ignatenko P. V., Zoloev D. G. Gibridnye operativnye vmeshatel’stva u patsientov s mnogourovnevym ateroskleroticheskim porazheniem arterii nizhnikh konechnostei [Hybrid operative interventions in patients with multilevel atherosclerotic lesions of arteries of lower extremities].Angiology and vascular surgery,2014, vol. 20, no. 2, pp. 60–65. (In Russian)

Gavrilenko A. V., Egorov A. A., Kotov A. E., Mamukhov A. S., Molokopoi S. N. Khirurgicheskoe lechenie bol’nykh s ateroskleroticheskoi okkliuziei aorto-podvzdoshnogo segmenta v sochetanii s porazheniem distal’nogo rusla [Surgical treatment of patients with atherosclerotic occlusion of the aorto-iliac segment in combination with a lesion of the distal bed].Angiology and vascular surgery,2012, vol. 18, no. 3, pp. 101–105. (In Russian)

Pshenichnyi V. N., Shtutin A. A., Ivanenko A. A., Voropaev V. V., Koval’chuk O. N., Gaevoi V. L.Effektivnost’ dvukhurovnevykh infraingvinal’nykh rekonstruktsii v lechenii khronicheskoi kriticheskoi ishemii nizhnikh konechnostei [Efficiency duplex infrainguinal reconstructions in treatment of chronic critical ischemia of lower extremities].Angiology and vascular surgery,2012, vol. 18, no. 3,pp. 132–137. (In Russian)

Pokrovskii A. V.Zabolevaniia aorty i ee vetvei [Diseases of the aorta and its branches].Moscow, Medicine Publ., 1979. 324 p. (In Russian)

Rutherford R. В., Baker J. D., Ernst С., Johnston K. W., Porter J. M., Ahn S., Jones D. N. Recommended standarts for reports dealing with lower extremity ischemia Revised version.J. Vasc.Surg.,1997,vol. 26, no. 3, pp. 516–538.

Rossiiskii konsensus «Rekomenduemye standarty dlia otsenki rezul’tatov lecheniia patsientov s khronicheskoi ishemiei nizhnikh konechnostei» [Russian consensus “Recommended standards for evaluation of results of treatment of patients with chronic ischemia of lower extremities”]. Moscow,2001. 29 p. (In Russian)

Suggested standarts for reports dealing with lower extremity ischemia Prepared by Ad Hoc Committee on Reporting Standarts, SVS/ISCVS. J. Vasc. Surg.,1986, vol. 4, no. 1, pp. 80–94.

Albäck A., Roth W. D., Ihlberg L., Biancari F., Lepäntalo M. Preoperative angiographic score and in-traoperative flow as predictors of the midterm patency of infrapopliteal bypass grafts.Eur. J. Vasc.Endovasc. Surg.,2000, vol. 20, no. 5, pp. 447–453.

Ljungman C., Ulus A. T., Almgren B., Bergström R., Hellberg A., Bergqvist D., Karacagil S. A multi-variate analysis of factors affecting patency of femoropopliteal and femorodistal bypass grafting.Vasa,2000, vol. 29, no. 3, pp. 215–220. (In Russian)

Pokrovskii A. V., Dan V. N., Chupin A. V., Kharazov A. F. Mozhno li predskazat’ iskhod rekonstruktivnoi operatsii u bol’nykh s ishemiei nizhnikh konechnostei na osnovanii dooperatsionnykh issledovanii? [Can we predict the outcome of reconstructive surgery in patients with lower limb ischaemia on the basis of preoperative studies?]. Angiology and vascular surgery,2002, vol. 8, no. 3, pp. 102–110. (In Russian)

Begun P. I., Krivokhizhina O. V., Sukhov V. K. Komp’iuternoe modelirovanie i biomekhanicheskii analiz kriticheskogo sostoianiia i korrektsii struktur sosudistoi sistemy (Chast’ I) [Computer simulation and biomechanical analysis of critical state and correction of the structures of the vascular system (Part I)].Management in medicine and biology,2005, no. 6, pp. 51–56. (In Russian)

Bondarenko M. A., Lebedeva E. A., Artiushin B. S. Biomekhanicheskii metod issledovaniia vliianiia ateroskleroticheskikh porazhenii na gemodinamiku v arteriiakh nizhnikh konechnostei

[Biomechanical technique to investigate the influence of atherosclerotic lesions on hemodynamics in the arteries of the lower extremities].News of Saint-Petersburg State electrotechnical University “LETI”,2015, no. 9, pp. 85–89. (In Russian)