Может ли индекс коллатерального потока влиять на динамику развития рестеноза?

Автор: Шрамко О.А., Свитенков А.И., Зун П.С.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 2 (92) т.25, 2021 года.

Бесплатный доступ

Коллатеральные кровеносные сосуды по статистике связаны с более высокой вероятностью повторного стеноза, но этот вывод не является окончательным. Поэтому целью данного исследования являлось изучение гидродинамики при стенозах коронарных артерий для двух сценариев: при отсутствии коллатералей и при наличии коллатералей с разными индексами коллатерального потока. Для этого в этом исследовании мы использовали аналитическую модель и численную модель. Сначала мы выполнили аналитический расчет для бифуркации артерии со стенозом и коллатеральным сосудом. Затем провели численный расчет с использованием существующей числовой модели для той же топологии. Таким образом, мы получили данные, характеризующие зависимость сдвигового напряжения от степени стеноза для различных случаев Y-образной топологии (без коллатералей и с разными индексами коллатерального потока). Затем на основе численной модели мы рассчитали зависимость сдвигового напряжения от степени стеноза для реальной топологии левой коронарной артерии (без коллатералей и с разными индексами коллатерального потока). Более того, чтобы выбрать место стеноза в модели для исследования, мы использовали статистику частоты установки стентов, основанную на данных, накопленных в клинической практике. В результате анализ полученных данных показал, что для исследованных в данной работе структур индекс коллатерального потока не влияет на динамику рестеноза. Таким образом, маловероятно, что наличие коллатеральных сосудов влияет на динамику развития рестеноза, а связь этих двух вещей, вероятно, является чисто статистической или имеет другой, не гидродинамический механизм.

Еще

Развитие рестеноза, коллатеральное кровообращение, индекс коллатерального потока, модель кровотока, численное моделирование

Короткий адрес: https://sciup.org/146282199

IDR: 146282199   |   DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2021.2.03

Список литературы Может ли индекс коллатерального потока влиять на динамику развития рестеноза?

  • Alastruey J., Khir A.W., Matthys K.S., Segers P., Sherwin S.J., Verdonck P.R., Parker K.H., Peiro J. Pulse wave propagation in a model human arterial network: assessment of 1-D visco-elastic simulations against in vitro measurements // J. Biomech. - 2011. - Vol. 44, no. 12. - P. 2250-2258.
  • Boileau E., Nithiarasu P., Blanco P.J., Müller L.O., Fossan F.E., Hellevik L.R., Donders W.P., Huberts W., Willemet M., Alastruey J. A benchmark study of numerical schemes for one-dimensional arterial blood flow modelling // Int. J. Numer. Method. Biomed. Eng. - 2015. - Vol. 31, no. 10. - Article No. e02732.
  • Friedman M.H. Variability of arterial wall shear stress, its dependence on vessel diameter and implications for Murray's law // Atherosclerosis. - 2009. - Vol. 203, no. 1. - P. 47-48.
  • Jukema J.W., Verschuren J.J.W., Ahmed T.A.N., Quax P.H.A. Restenosis after PCI. Part 1: pathophysiology and risk factors // Nat. Rev. Cardiol. - 2012. - Vol. 9. - P. 53-62.
  • Keller B.K., Amatruda C.M., Hose D.R., Gunn J., Lawford P.V., Dubini G., Migliavacca F., Narracott A.J. Contribution of mechanical and fluid stresses to the magnitude of in-stent restenosis at the level of individual stent struts // Cardiovasc. Eng. Tech. - 2014. - Vol. 5, no. 2. - P. 164-175.
  • Koskinas K.C., Chatzizisis Y.S., Antoniadis A.P., Giannoglou G.D. Role of endothelial shear stress in stent restenosis and thrombosis: pathophysiologic mechanisms and implications for clinical translation // Journal of the American College of Cardiology. - 2012. - Vol. 59, no 15. - P. 1337-1349.
  • Meier P., Hemingway H., Lansky A.J., Knapp G., Pitt B., Seiler C. The impact of the coronary collateral circulation on mortality: a meta-analysis // European Heart Journal. - 2012. - Vol. 33. - P. 614-621.
  • Seiler C. The human coronary collateral circulation // Eur. J. Clin. Invest. - 2010. - Vol. 40, no. 5. -P. 465-476.
  • Shishido K., Antoniadis A.P., Takahashi S., Tsuda M., Mizuno S., Andreou I., Papafaklis M.I., Coskun A.U., O'Brien C., Feldman C.L., Saito S., Edelman E.R., Stone P.H. Effects of low endothelial shear stress after stent implantation on subsequent neointimal hyperplasia and clinical outcomes in humans // Heart Assoc. - 2016. - Vol. 5. - Article No. e002949.
  • Stoller M., Seiler C. Salient features of the coronary collateral circulation and its clinical relevance // Swiss. Med. Wkly. - 2015. - Vol. 145. - Article No. w14154.
  • Van den Wijngaard J.P.H.M., Schulten H., Van Horssen P., Ter Wee R.D., Siebes M., Post M.J., Spaan J.A.E. Porcine coronary collateral formation in the absence of a pressure gradient remote of the ischemic bor // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. - 2011. - Vol. 300. - P. H1930-H1937.
  • Yang Z.K., Shen Y., Hu J., Zhang Q., Ding F.H., Zhang R.Y., Lu L., Shen W.F. Impact of coronary collateral circulation on angiographic in-stent restenosis in patients with stable coronary artery disease and chronic total occlusion // International Journal of Cardiology. - 2017. - Vol. 227. - P. 485-489.
  • Zun P.S., Anikina T., Svitenkov A., Hoekstra A.G. A comparison of fully-coupled 3D in-stent restenosis simulations to in-vivo data // Front. Physiol. - 2017. - Vol. 8. - Article No. 284.
  • Zun P.S., Hoekstra A.G. On the possible interaction mechanism between collateral vessels and restenosis // Procedia Computer Science. - 2015. - Vol. 66. - P. 412-418.
  • Zun P.S., Narracott A.J., Chiastra C., Gunn J., Hoekstra A.G. Location-specific comparison between a 3D in-stent restenosis model and micro-CT and histology data from porcine in vivo experiments // Cardiovascular Engineering and Technology. - 2019. - Vol. 10. - P. 568-582.
Еще
Статья научная