Липовка А.И.   Паршин Д.В.   Юношев А.С.   Дубовой А.В.  

Определение наилучшей гиперупругой модели для моделирования ткани церебральной аневризмы: эксперимент и моделирование

Reporter: Липовка А.И.

На протяжении последнего десятилетия патологии сердечно-сосудистой системы являются главной причиной смертности населения. Одной из таких патологий является аневризма головного мозга или церебральная аневризма – выпячивание стенки сосуда. Ее разрыв влечёт за собой тяжелые последствия – летальный исход в 30% случаев или тяжелые неврологические нарушения. По статистике в среднем у 1 из 50 человек есть церебральная аневризма, однако риск её разрыва достаточно низок, и сопоставим с риском развития постоперационных осложнений. Следовательно, для хирурга важно оценить вероятность разрыва аневризмы для каждого конкретного случая и назначить соответствующее лечение.
На данный момент механизм возникновения и разрыва аневризмы остаётся неясен, несмотря на множество исследований в этой области. Одним из подходов является численное и математическое моделирование стенки сосуда и аневризмы, что дает возможность получить представление о характере протекающих изменений в тканях и предоставляет хирургам инструмент для формирования тактики лечения.
Строение стенки церебральной аневризмы намного сложнее, чем у здорового сосуда, так как часть слоев разрушается, а оставшиеся имеют сложную структуру. С этим связано и более сложное моделирование подобной патологической сосудистой ткани.
Для построения модели нами предварительно были проведены эксперименты по одноосному нагружению образцов 8 аневризм, а также ткани здоровой церебральной артерии на разрывной машине Zwick&Roell Z10. Для каждого этапа эксперимента были построены 3 и 5 параметрические модели Муни-Ривлина, модель Йо и модель Нео-Гука. Проведён статистический анализ коэффициентов моделей и значений предельного напряжения и деформации для двух когорт аневризм: разорвавшихся и неразорвавшихся. Показаны преимущества каждой из моделей для моделирования ткани аневризмы определенного статуса в случае специфических возможных деформаций тканей (малые, средние, большие).

Работа выполнена совместно с Федерального Центра Нейрохирургии г. Новосибирска при поддержке гранта Правительства РФ №14.W03.31.0002.


To reports list