Журнал сосудистой медицины и хирургии

Абстрактный

О соотношении статического давления и толщины растущих ААА

Даниэле Брускетта, Дебора Ди Мауро, Винченцо Филарди, Джузеппина Риццо, Фабио Тримарки

Цель: Аневризмы брюшной аорты (ААА) характеризуются структурной перестройкой, приводящей к постепенному ослаблению и расширению стенки аорты. Напряжение стенки может быть полезным индикатором для предотвращения отказа. Чтобы оценить этот риск, для выполнения FEA использовалось статическое старение давления на крышке, моделирующее аневризму, размеры которой меняются от 10 мм до 50 мм. Анализы проводились путем наложения различной толщины крышки и получения соответствующих эквивалентных напряжений по Мизесу. Понимание того, как распределяются эти напряжения и какие факторы влияют на распределение напряжений, имеет решающее значение для оценки вероятности разрыва.

Методы: Была создана репрезентативная модель FE для моделирования исторической эволюции АБА. Были проведены анализы CFD для получения данных о старении статического давления на модели. Было получено информированное согласие пациента и одобрение IRB. Было предложено использовать линейный закон для понимания истончения толщины в зависимости от роста аневризмы. Полученные карты давления использовались в качестве входных данных для выполнения упругого линейного анализа пяти различных обертываний FE.

Результаты: Если кровяное давление увеличивается, это также увеличивает напряжение сдвига стенки, и наблюдается адаптивное увеличение размера артериального просвета. Результаты показали пики напряжения, варьирующиеся от 0,004 МПа, для диаметра 10 мм, до 0,45 МПа, для диаметра 50 мм. Верхняя и нижняя зоны аневризмы оказываются более востребованными, чем средние, как это можно вывести из полученных значений деформации, варьирующихся от 5,84e-7, для диаметра 10 мм, до 3,14e-4, для диаметра 50 мм. Для того чтобы оценить механическое поведение колпачка, связанное с его толщиной при диаметре 50 мм, были проведены различные FEA, варьируя толщину, равномерно, от 1 до 0,4 мм. Как можно заметить, напряжение увеличивается экспоненциально, а толщина уменьшается.

Выводы: Результаты показывают эквивалентное напряжение по Мизесу около 0,45 МПа, близкое к значению разрушения, для критического размера 50 мм. Это означает, что условия разрушения могут зависеть, по крайней мере, от двух переменных: толщины и давления.