Coronary Blood Flow ve Stenting
Koroner arterleri oksijenli kanı benimocardium'a verir, kalp kası (angina) veya ağır durumlarda, bu gemilerin kanını azalttığı veya tıkandığı zaman, patikast kontraseptif kontraseptif kontraseptif kontraseptif kontraseptif kontraksiyonda uzun süreli olarak yeniden dağıtılması için küçük bir tüplütün tekrarı ile mümkündür.
Kan akış dinamikleri - hız, baskı ve oar stres modelleri gemi duvarları üzerinde yoğunlaştı - damar iyileşme ve hastalık ilerlemesinde kritik bir rol oynadı.Yabancı metalik yapı, art endotel astarı ve bu karmaşık değişiklikleri anlamak, özellikle dere bağlı olarak sabitlenme bölgeleri veya alanları gibi, görsel olmayan dinamikleri teşvik etmek için önemlidir.
Korory Arteries'teki Hemodinamik Prensleri
Kan akışı simülasyonunun değerini takdir etmek için, özellikle koroner dolaşımda bulunan temel hemodinamik güçleri anlamak gerekir.Kan, kalp dışı sıvı, yani yüksek arterlerde, ancak en klinik olarak ilgili olarak her ikiodinamik parametresi genellikle basit bir şekilde bağlıdır.Sağlıklı koroner arterlerinde akrep ve laminar, kardiyak döngüsünde 100 ila 400 arasında değişen 100 ila 400 arasında akan bir birimdir.
Normal arter segmentleri üniforma, yüksek WSS (tipik olarak 10–70 dyn/cm2), endotelyal hücre hizasını ve bir koruyucu genlerin ifadesini teşvik eder.Bu düşük-sorunlu bölgelerden tam olarak, düşük veya osil WSS bölgelerinin (daha düşük 4 dyn/cm2), metalik strüktürel akışlar ve profesyonel akışlar yeniden üreterek, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte ve yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan ve yüksek çözünürlükte bulunanlar ortaya çıkmaktadır.
Diğer önemli parametreler şunlardır:0) WSS'nin ayarlı segment ve [[Dönetici:2) Sınırlı hear indeksi (OSI)), WSS'nin otovap döngüsü üzerindeki yönünü ölçtüğüne göre niceliksel olarak hesap verebilir. Yüksek OSI, WSS'nin sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık ilişkili olduğunu gösterir.
C ⁇ Akışkanlar Dinamikleri (CFD) Stented Arteries
CFD, Navier-Stokes denklemlerini akışkan hareketine yöneten sayısal yöntemleri ve algoritmaları kullanan bir akışkan mekaniktir. Kan akışına uygun olarak koroner arterleri, birkaç farklı adımı içerir: görüntü satın alma, segmentasyon, ağ nesil, sınır koşulları ataması, akış denklemlerinin çözümü ve sonuçların işlemesi.
Resim Edinme ve 3D Yeniden Yapı
Doğru simülasyon, hastanın koroner anatomisinin yüksek çözünürlüklü tıbbi görüntülemesiyle başlar. İki en yaygın modaliteler [FONT:0) KDÜDÜDÜNÜDÜDÜDÜDÜDÜNÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜNÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜNÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜNÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜSÜŞÜNÜŞÜNÜSÜŞÜNÜSÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ
Meş Nesil
Hesaplamalı ağ kalitesi doğrudan doğruyu ve istikrarını etkiler.Gönerilmiş arterler için, yerel kenarlar yakınında bulunan sınırları çözmeye yetecek kadar iyi olmalıdır.Queens gradyan ve WSS en yüksek olan geometri ve hexahedral-dominant örgüler genellikle, yerel çatlakların yaklaşık yüz binden fazla sayıda elementin hesaplanmasında önemli ölçüde önemlidir.
Sınır Koşulları
Fiziksel olarak gerçekçi sınır koşulları, koroner akışının akciğersel doğasını taklit etmek için kritik öneme sahiptir.In the inlet, a time-varying speed profile derived from Doppler ekocardiography or stage-contrast MRpert MRzally MRI conditions of korory flow. Alternatif olarak, bir basınç dalgası formu uygulanabilir.Instr, a zero-basınlık gradient or flow bölünmüş durumda, genellikle topaktlı bir etkileşim ile birleştirilir.
Solver Konverrasyon ve Post-Processing
Yönetim denklemleri sonlu hacim yöntemi kullanılarak ayrıştırılır ve süreklilik ve ivmenin en az üç sırasına kadar geri çekilmesini sağlamak için geçici olarak çözülür.İsviçresiz akışlar, OpenFOAM gibi boş zaman alan platformları yaygın olarak kullanılır. Conver kriterlerine göre süreklilik ve ivme için geri dönüşümlü ölçüleri tespit etmek için ayarlanır.
Post-Stent Simülasyonlarından Anahtar Bulucu
Son iki yılda, sayısız CFD çalışması, koroner hemodinamik'yi nasıl genişletmiş ve yerleştirme etkisinin nasıl ortaya çıktığını tespit etti. Aşağıdaki bulgular özellikle etkili oldu:
Strut Geometry ve WSS Dağıtım
Stent strut kalınlığı, genişlik ve kesitsel şekli doğrudan yerel WSS. Simülasyonlar sürekli olarak düşük WSS alt uçları daha büyük bölgelere yol açtığını gösteriyor, geri dönüşümlü per CFDn riskini artırmak. Struts with a flat-section has more flow than those with a rounded or Aeroents has moved to sun down to 60-80 μm) to reduce.
Stent Malapposition ve Under-Expansion
Tamamlanmamış stent apposition - tekne duvarı tamamen temasa geçmeyin - akış bölmeleri olarak hareket eden boşluklar. CFD, malapposed struts'ın yoğun vortices ve bölgelerin boşlukta, bu bulguları en iyi stilize edici genişlemenin önemini ve yeniden değerlendirebileceğini ortaya koyuyor.
Stent Overlap ve Bifurcations
Birden fazla stents, plakalı ve prothrombotic faktörlere yer verildiğinde, hemodinamik çevre daha karmaşık hale gelir. Overlapping struts, arsadanın neredeyse durgun olduğu yerlerde, uzun süreli konut zamanlarını plakalı ve prothrombotic faktörlere yol açıyor. bifurcation stenting stent – bir yan-branch stent ile ana bir gemiyi içeren – araban bölgesi özellikle düşük WSS.
Hasta-Specific Geometry Variations
Gemi curvature, işkencekarlığı gibi bireysel anatomik faktörler ve hastaya özgü geometriye dahil eden simülasyonlar, bu nedenle, solun yüksek bir segmentine yerleştirilen bir stent, bir hastanın CCTA veya OCT verilerinin doğrudan gerçek işlemden önce farklı yerleştirme stratejilerinin sonucu için yazılımlara aktarılmasını teşvik eder.
Klinik Geçerlilik ve Çeviri
Makulasyon ayrıntılı hemodinamik bilgi sağlarken, klinik kabul, deneysel ölçümlere ve klinik sonuçlara karşı titiz bir şekilde geçerlidir.[/FLT:0)In vitroIn vivo) ile ilgili deneylerde, silikon veya cam modelleme modellerinde doğrudan insan koroner arterlerinde doğru bir şekilde doğru bir şekilde akış rahatsızlıklarını doğru bir şekilde yakalayabilmeleri gerekir.[TFLT:2In vivolik[DDDDD)[Dönemli parametrelerin elde edilmesi, TFLT:2In vivolik (%33)
Gijsen et al. (2019), WSS'yi 80 hastada analiz etmek için makul bir yer çalışması, preproceleksiyonu olan bölgeleri düşük WSS (<0.4 Pa) takip eden optik koherens tomografi ile önemli ölçüde ilişkili olduğunu gösterdi. Benzer şekilde, KalpFlow FFR tabanlı akış ilerleme alanlarının tahmin edilebilir olduğunu gösterdi.
Meydanlar ve Sınırlar
Sözcülüğe rağmen, gerçek zamanlı klinik karar verme için rutin kripto uygulaması birkaç engelle karşı karşıyadır. İlk olarak, hesaplama maliyeti yüksek olan bir hasta-özel simülasyon, yüksek ağ yoğunluğu ve geçici sınır koşulları ile birkaç saat sürebilir, bu da gerçek zamanlı klinik karar verme için pratik değildir.
İkinci olarak, sınır koşullarındaki belirsizlikler ve malzeme özellikleri simülasyon sonuçlarına yol açıyor.Inlet speed dalgasında küçük hatalar veya kan viskobularının WSS değerlerini% 10-20 oranında değiştirebilir, ayrıca katı duvarların varsayımı, akış modellerini eğimli gemilerde değiştirmek için bilinen fikre duvarı görmezden gelir.
Üçüncü olarak, segmentasyon ve ağ hattı iş yoğun ve işle bağlantılı kalır. Otomatik makine öğrenme algoritmaları OCT ve CT'den elde edilen segmentasyon için geliştirilmiş, ancak stent strut tanımlaması hala metalik eserler veya çakışan strutların varlığında hatadır.
Dördüncü olarak, hemodinamik parametreler ve klinik sonuçlar arasındaki ilişki tamamen anlaşılmıyor. Düşük WSS, gerici hücre çoğalması için bilinen bir risk faktörüdür, kesin eşdeğerli tasarım, lesion morfoloji ve hasta özellikleri nedeniyle yapılan araştırmalar arasında değişir.
Future Yol ve Gelişen Trendler
Önümüzdeki birkaç gelişme koroner müdahalelerinde kan akışını simülasyonunun faydasını artırmak için hazırlanmaktadır:
Makine Öğrenmesinin Entegrasyonu
Derin öğrenme modelleri, Navier-Stokes denklemlerini çözmeden doğrudan giriş geometrilerinden birini yerine getirebilir. Bu gerçek zamanlı modeller özellikle de iteratif tasarım optimizasyonu veya intraoperatif rehberlik için caziptir. Ancak, genellenebilirlik sağlamak için büyük eğitim veri setlerini ve dikkatli bir şekilde gereklidir.
Hasta-Specific Tedavisi Planlama
Nihai hedef, hastaların koroner dolaşımdaki aditasyon durumlarını azaltabilecek bir "dijiy ikiz" yaratmaktır.Probasyonla kıyaslanma işlemleri standart olarak belirlenir. Erken fizibilite çalışmaları, simülasyona göre akış rahatsızlıklarının oranını azaltılabilir.
Görüntüleme ve Hemodynamics
Hibrit görüntüleme yöntemleri aynı anda anatomi ve akış yakalamak – 4D akış MRG gibi – bazı uygulamalar için gerekli olmayan alternatifler olarak ortaya çıkıyor.Yerel karar hala CFD ile sınırlı olsa da, bu teknikler doğrulanmış segmentlerde doğrudan ölçüm sağlar, görüntüleme amaçlı akış verilerinin kombinasyonudur.
Çok-Fizikler Coupling
Future simülasyonlar muhtemelen hemodinamikleri ile entegre edecektir:0)drug taşıma), ilaç-eluting stentsur,FLT:2.hrombus formasyon kinetics) ve özelleştirilmiş stilize edilmiş duvar yeniden modellemesi) Bu tür multi-fizik modeller sadece geri kalanının nerede meydana gelebileceğini tahmin edebilir, ancak aynı zamanda neointimsel büyüme ve en uygun ilaç salıverilen profilinin zamanı.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Koroner arterlerinde kan akımı dinamiklerinin simülasyonu, stent yerleştirme sonrası bazı stentlerin neden başarılı olduğu konusunda bir araştırma yapmasına yardımcı oluyor. Procedural sonuçları ve uzun vadeli prognozlar geliştirme potansiyeliyle birlikte, hasta-özel hemodinamik değerlendirme haritalarını sağlayarak, koronerli bir müdahalenin rutin bir bölümünü sağlayarak, bazı uyaranların neden başarısız olduğunu açıklamaya yardımcı olur.
[FONT:0]Dönemli kaynaklar:[Dönemli:[Dönemli)
- [FONT=0)Gijsen ve al. - Wall hear stres ve neoatherosclerosis stent implantasyon (JACC: Cardiovascular Görüntüleme, 2019)).
- [FONT=0)HeartFlow FFR[[DÜT:2)[Dönetici olmayan koroner akış analizi[DÜDÜDÜDÜ:3)
- [0]C ⁇ Akışkanlar Dinamikleri Cardiovascular Uygulamaları (BilimDirect)).
- [FONT=0)Stone et al. - Coronary Artery Hastalığının İlerlemesi (PREDICTION Çalışması)).
- [0]Makine, koroner arterlerinde hızlı WSS tahminini öğreniyor (Bilimsel Raporlar, 2020)).