Гемодинамика поверхностной бедренной артерии: клинический случай
Автор: Куянова Ю.О., Гостев А.А., Паршин Д.В.
Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech
Статья в выпуске: 2 (104) т.28, 2024 года.
Бесплатный доступ
Поверхностная бедренная артерия, в отличие от глубокой артерии бедра, наиболее часто поражается атеросклерозом с формированием гемодинамически значимых стенозов или окклюзий, что приводит к возникновению ишемии нижней конечности. В последних российских и европейских рекомендациях по заболеванию периферических артерий в настоящее время рекомендуют эндоваскулярную стратегию (ангиопластику и стентирование) для всех поражений короче 25 см. Исследование гемодинамики поверхностной бедренной артерии затруднено тем, что она подвергается выраженной деформации (сжатие, растяжение, кручение) при физиологических движениях в тазобедренном и коленном суставах. В связи с этим весьма актуальной задачей является численное моделирование гемодинамики до и после ангиопластики и стентирования пораженной артерии для оценки перераспределения кровотока в магистральных сосудах нижней конечности. В работе выполнено численное исследование гемодинамики артерий нижних конечностей в норме, при окклюзии и с установленными виртуальными стентами различной пористости для конкретного пациента. Установлено, что в зависимости от выбранного стента объем кровотока по поверхностной бедренной артерии может изменяться до 15 %, а в целом перераспределение кровотока может достигать до 50 %, по сравнению со здоровой конечностью. Для стентов с показателем 0,1-0,2 пористости касательные напряжения в зоне стента до 5 раз выше, чем у стентов, для которых эта величина составляет 0,8, хотя значения максимальных пристеночных касательных напряжений по всей конфигурации остаются сопоставимыми, что говорит о возможных существенно различных сценариях эндотелизации стента. Более глубокое понимание этих процессов позволит определиться с выбором тактики лечения и видом имплантируемого устройства, что в конечном счете может улучшить ближайшие и отдаленные результаты хирургического лечения, а также повысить статус реабилитации пациента.
Атеросклероз, ангиопластика, гемодинамика, бедренная артерия
Короткий адрес: https://sciup.org/146282980
IDR: 146282980 | DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2024.2.08
Список литературы Гемодинамика поверхностной бедренной артерии: клинический случай
- Сердечно-сосудистая хирургия - 2021. Болезни и врожденные аномалии системы кровообращения / Л. А. Бокерия, Е. Б. Милиевская, В. В. Прянишников. -М: Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева, 2022. - C. 322.
- Epidemiology of cardiovascular disease in Europe / N. Townsend, D. Kazakiewicz, W.F. Lucy, A. Timmis, R. Huculeci, A. Torbica, C.P. Gale, S. Achenbach, F. Weidinger, P. Vardas // Nature Reviews Cardiology. -2022. - no. 19. - P. 133-143. DOI: 10.1038/s41569-021-00607-3
- Atherosclerotic cardiovascular disease risk assessment: An American Society for Preventive Cardiology clinical practice statement / N.D. Wong, M.J. Budoff, K. Ferdinand, I.M. Graham, E.D. Michos, T. Reddy, M.D. Shapiro, P.P. Toth // American Journal of Preventive cardiology. -2022. - No. 15. - P. 100335. DOI: 10.1016/j.ajpc.2022.100335
- Национальные рекомендации по диагностике и лечению заболеваний артерий нижних конечностей / А.В. Покровский, Р.С. Акчурин, Б.Г. Алекян // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2019. - С. 63-66.
- Clinical practice guidelines on the management of asymptomatic lower limb peripheral arterial disease and intermittent claudication / J. Nordanstig, C.A. Behrendt, I. Baumgartner, J. Belch, M. Bäck, R. Fitridge, R. Hinchliffe, A. Lejay, J.L. Mills, U. Rother, B. Sigvant, K. Spanos, Z. Szeberin, W. Water // European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. - 2024. - no. 67. - P. 9-96. DOI: 10.1016/j.ejvs.2023.08.067
- Stent fractures after superficial femoral artery stenting: risk factors and impact on patency / Y. Lin, X. Tang, W. Fu, R. Kovach., J.C. George, D. Guo // Journal of Endovascular Therapy. - 2015. - no. 22. - P. 319-326. DOI: 10.1177/1526602815580783
- Сравнительный ретроспективный анализ результатов бедренно-подколенного шунтирования и стентирования плетеным биомиметическим стентом у пациентов с пролонгированными окклюзиями артерий бедренно-подколенного сегмента / А.А. Гостев, О.С. Осипова, С.В. Бугуров, Ш.Б. Саая, А.А. Рабцун, А.В. Чебан, П.В. Игнатенко, А.А. Карпенко // Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. - 2022. -№ 37. - С. 96-107.
- Drug-eluting and bare nitinol stents for the treatment of atherosclerotic lesions in the superficial femoral artery: long-term results from the SIROCCO trial / S.H. Duda, M. Bosiers, J. Lammer, D. Scheinert, T. Zeller, V. Oliva, A. Tielbeek, J. Anderson, B. Wiesinger, G. Tepe, A. Lansky, M.R. Jaff, C. Mudde, H. Tielemans, J.P. Beregi // Journal of Endovascular Therapy. - 2006. - no. 13. - P. 701-710. DOI:10.1583/05-1704.1
- Nitinol stent implantation vs. balloon angioplasty for lesions in the superficial femoral and proximal popliteal arteries of patients with claudication: three-year follow-up from the RESILIENT randomized trial / J.R. Laird, B.T. Katzen, D. Scheinert, J. Lammer, J. Carpenter, M. Buchbinder, R. Dave, G. Ansel, A. Lansky, E. Cristea, T.J. Collins, J. Goldstein, A.Y. Cao, M.R. Jaff // Journal of Endovascular Therapy. -2012. - no. 19. - P. 1-9. DOI:10.1583/11-3627.1
- Computing patient-specific hemodynamics in stented femoral artery models obtained from computed tomography using a validated 3D reconstruction method // M. Colombo, M. Bologna, M. Garbey, S. Berceli, Y. He, J.F. Rodriguez Matas, F. Migliavacca, C. Chiastra // Medical Engineering & Physics. - 2020. - No. 75. - P. 23-35. DOI: 10.1016/j.medengphy.2019.10.005
- User-guided 3D active contour segmentation of anatomical structures: Significantly improved efficiency and reliability / P.A. Yushkevich, J. Piven, H.C. Hazlett, R.G. Smith, S. Ho, J.C. Gee, G Gerig. // Neuroimage. - 2006. - No. 31. - P. 1116-1128. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2006.01.015
- On the impact of flow-diverters on the hemodynamics of human cerebral aneurysms / D. Parshin, Yu. Kuyanova, D. Kislitsin, U. Windberger, A. Chupakhin // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. - 2018. - No. 59. - P. 963-970. DOI:10.1134/S0021894418060019.
- Handbook of hemorheology and hemodynamics. biomedical and health research / O.K. Baskurt, M.R. Hardeman., M.W. Rampling, H.J. Meiselman. - IOS Press: Amsterdam, 2007. - P. 468.
- Stenting as porous media in anatomically accurate geometries. A comparison of models and spatial heterogeneity / N. Dazeo, J. Dottori, G. Boroni, A.P. Narata, I. Larrabide // Journal of Biomechanics. - 2020. - no. 110. - P. 109945. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2020.109945
- О влиянии установки внутрисосудистого стента в бифуркацию коронарной артерии со стенозом на перераспределение в ней кровотока: эксперимент и моделирование / Р.А. Гайфутдинов, Ю.О. Куянова, Д.А. Хелимский, О.В. Крестьянинов, А.А. Тулупов, Д.В. Паршин // Сибирский научный медицинский журнал. - 2024. - № 44. - С. 23-31. DOI:/10.18699/S SMJ20240103
- Seiler, C. The human coronary collateral circulation / C. Seiler // Heart. - 2003. - Vol. 11, no. 89. - P. 1352-1357. DOI: 10.1136/heart.89.11.1352.
- Numerical assessment of the risk of abnormal endothelialization for diverter devices: clinical data driven numerical study / D. Tikhvinskii, J. Kuianova, D. Kislitsin, K. Orlov, A. Gorbatykh, D. Parshin // Journal of Personalized Medicine. - 2022. - no. 12. - P. 652.
- Swift, H. Anatomy, bony pelvis and lower limb: femoral artery / H. Swift, B. Bordoni. - StatPearls Publishing: 24. Treasure Island, 2023.
- Pollock, J.D. Amgad N.M. Physiology, Cardiovascular Hemodynamics / J.D. Pollock, I.V. Murray, S.J. Bordes. -StatPearls Publishing: Treasure Island, 2023.
- Artery buckling: new phenotypes, models, and applications / H.C. Han, J.K. Chesnutt, J.R. Garcia, Q. Liu, Q. Wen // Annals of Biomedical Engineering. - 2013. - no. 41. - 25. P. 1399-410. DOI: 10.1007/s10439-012-0707-0
- The arterial folding point during flexion of the hip joint / S. Park, J. Won, B. Kim, J.K. Kim, D.Y Lee. // Cardiovascular and Interventional Radiology. - 2005. - no. 28. - P. 173-177. D0I:10.1007/s00270-004-0190-6
- Marei, I., Biofunctionalization of cardiovascular stents to 26. induce endothelialization: Implications for in- stent thrombosis in diabetes. / I. Marei, B. Ahmetaj-Shala, C.R. Triggle // Frontiers in Pharmacology. - 2022. - no. 13. - P. 982185. DOI: 10.3389/fphar.2022.982185
- Hemodynamic characteristics of cardiovascular system in simulated zero and partial gravities based on CFD modeling and simulation / L. Sun, L. Ding, L. Li, N. Yin, N. Yang, Y. Zhang, X. Xing, Z. Zhang, C. Dong. // Life. - 2023. - no. 13. - P. 407. D01:10.3390/life13020407
- Digital astronaut project biomechanical models: biomechanical modeling of squat, single-leg squat and heel raise exercises on the hybrid ultimate lifting kit / W.K. Thompson, Ch.A. Gallo, C. Lawton, B.E. Lewandowski, Br.T. Humphreys, J.K. DeWitt, R.S. Fincke, L. Mulugeta // Technical Reports Server. -2015. - P. -19114.
- Effect of active muscles on astronaut kinematics and injury risk for piloted lunar landing and launch while standin / M. Lalwala, K.S. Devane, B. Koya, F.C. Hsu, K.M. Yates, N.J. Newby, J.T. Somers, F.S. Gayzik, J.D. Stitzel, A.A. Weaver // Annals of Biomedical Engineering. - 2023. -No. 51. - P. 1408-1419. DOI: 10.1007/s10439-023-03143-y
- Vascular and microvascular dysfunction induced by microgravity and its analogs in humans: mechanisms and countermeasures / N. Navasiolava, M. Yuan, R. Murphy, A. Robin, M. Coupé, L. Wang, A. Alameddine, G. Gauquelin-Koch, C. Gharib, Y. Li, M.A. Custaud // Frontiers in Physiology. - 2020. - no. 11. - P. 1-13.