Биология и медицина

Абстрактный

Влияние удаления бляшек на перепад давления и скорость потока через идеализированное стенотическое поражение

Брайан Д. Плурд, Лорен Дж. Валлес, Биюань Сан, Джон П. Абрахам и Сезар С. Станило

Были проведены численные расчеты для количественной оценки важности удаления бляшек для кровотока. Рассматриваемая артерия — подколенная артерия, которая подвержена поражению бляшками. Для частичного удаления кальцинированного слоя бляшек использовалось устройство для орбитальной атерэктомии. Измерения, проведенные до и после лечения, использовались в идеализированных расчетах, и были определены потери давления через поражение. Было обнаружено, что удаление бляшек путем орбитальной атерэктомии увеличивает скорость потока крови через артерию. В то же время наблюдается значительное снижение потери давления через поражение. После лечения систолическое падение давления было в 2,5 раза меньше, чем до лечения. Усредненное за цикл падение давления было улучшено в 3,5 раза. Результаты схожи для широкого диапазона длин поражения бляшками (от 3 мм до 18 мм). Более глубокое исследование источника потери давления показывает, что большая часть потери ограничивается входом в поражение и вызвана ускорением потока (и последующим замедлением), а не трением. Расчеты были повторены с тремя все более сложными численными методами (устойчивый ламинарный, неустойчивый ламинарный и неустойчивый переходный). Было обнаружено, что все методы хорошо согласуются, поэтому для получения точных результатов не требуются более затратные в вычислительном отношении методы. Результаты моделирования сравнивались с клиническими измерениями давления до и после лечения. Было обнаружено, что оба результата хорошо согласуются.