1 ΕΚΠΑ Διακρατικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών «Ενδαγγειακές Τεχνικές» Ενδαγγειακές τεχνικές στην αντιμετώπιση αγγειακών παθήσεων Αγγειοχειρουργική.

Παρουσίαση με θέμα: "1 ΕΚΠΑ Διακρατικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών «Ενδαγγειακές Τεχνικές» Ενδαγγειακές τεχνικές στην αντιμετώπιση αγγειακών παθήσεων Αγγειοχειρουργική."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 1 ΕΚΠΑ Διακρατικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών «Ενδαγγειακές Τεχνικές» Ενδαγγειακές τεχνικές στην αντιμετώπιση αγγειακών παθήσεων Αγγειοχειρουργική Κλινική Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ Επιστημονικός υπεύθυνος: Καθηγητής Γ. Γερουλάκος «Αιμοδυναμική του κυκλοφορικού συστήματος» Εκτίμηση αιμοδυναμικών παραμέτρων χρησιμοποιώντας μετρήσεις και μοντελοποίηση Σωκράτης Τσαγγάρης Καθηγητής Ε.Μ.Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών 13 η Μαΐου 2016, 17:00-17:45

2 Περιεχόμενα ομιλίας Αρχές μέτρησης πίεσης και ταχύτητας (παροχής) στα αιμοφόρα αγγεία Η έννοια της ταχύτητας κύματος – Ανάκλαση κύματος Εμπέδηση εισόδου – Χαρακτηριστική εμπέδηση Διαχωρισμός κύματος σε προς τα μπροστά και πίσω οδεύοντα κύματα Μοντέλα του κυκλοφορικού συστήματος μηδενικής τάξης Μονοδιάστατα μοντέλα του κυκλοφορικού συστήματος Διδιάστατα μοντέλα του κυκλοφορικού συστήματος Τριδιάστατα μοντέλα του κυκλοφορικού συστήματος 2

3 Αρχές μέτρησης πίεσης και ταχύτητας (παροχής) στα αιμοφόρα αγγεία 3

4 Αρχές μέτρησης πίεσης και ταχύτητας (παροχής αίματος) στα αιμοφόρα αγγεία Υπέρηχος 4

5 Αρχές μέτρησης πίεσης και ταχύτητας (παροχής αίματος) στα αιμοφόρα αγγεία Υπέρηχος Doppler 5

6 Αρχές μέτρησης πίεσης και ταχύτητας (παροχής αίματος) στα αιμοφόρα αγγεία Αρχή παλλόμενου υπερήχου Doppler (pulsed ultrasound Doppler) 6 Συσκευή 256/2=128 καναλιών Από μέτρηση t και δf D προκύπτει η θέση x και η ταχύτητα u πχ: για t=100μs προκύπτει x=78,5mm, επομένως μετράει ταχύτητα σε αυτή την απόσταση από τον πομπό

7 Αρχές μέτρησης πίεσης και ταχύτητας (παροχής αίματος) στα αιμοφόρα αγγεία Μέτρηση κατανομών ταχύτητας στην κοιλιακή αορτή υγιούς ατόμου και παροχής με τη μέθοδο παλλόμενου υπερήχου Doppler 7

8 Η έννοια της ταχύτητας κύματος – Ανάκλαση κύματος 8

9 Κυματική ροή στο αρτηριακό κυκλοφορικό σύστημα 9 Δίκτυο αγγείων με πολύπλοκη γεωμετρία Παραμορφωτά τοιχώματα αγγείων με πολύπλοκες ελαστικές ιδιότητες Ρέον αίμα με σύνθετες ιδιότητες Ροές με μεγάλη διακύμανση των ταχυτήτων Καρδιακός παλμός +ελαστικότητα του αγγείου δημιουργούν κυματική μορφή στη ροή του αίματος. Το κύμα έχει ταχύτητα (φασική), ανακλάται και αποσβένεται

10 10 Σύγχρονη καταγραφή ταχυτήτων και πιέσεων στο κυκλοφορικό σύστημα ανθρώπου (κυματική συμπεριφορά της ροής)-Μills-Braunwald-1979

11 Laplace law 11 Εκτίμηση τάσεων και παραμόρφωσης σε ελαστικό αγγείο

12 Ενδοτικότητα αγγείου C (ανά μονάδα μήκους), Αντίσταση R (λόγω ιξώδους), Αδράνεια L 12 Ενδοτικότητα: Νόμος Poiseuille: Αντίσταση: Αδράνεια: Οι μεγάλης διαμέτρου αρτηρίες έχουν μεγάλη ενδοτικότητα, σχετικά μικρή αδράνεια και μικρή αντίσταση. Οι μικρής διαμέτρου αρτηρίες και αρτηρίδια έχουν μικρή ενδοτικότητα, μεγαλύτερη αδράνεια και μεγάλη αντίσταση.

13 Διάδοση και ταχύτητα διάδοσης κύματος στις αρτηρίες 13 c ταχύτητα διάδοσης κύματος k μέτρο διόγκωσης (ελαστικότητας όγκου) ρ πυκνότητα αίματος V όγκος E μέτρο ελαστικότητας h πάχος τοιχώματος αγγείου D διάμετρος αγγείου C ενδοτικότητα Bramwell-Hill(1922) Moens-Korteweg (1878)

14 14 Κυματομορφές πίεσης σε διάφορες θέσεις του αρτηριακού δένδρου Υπολογισμός φασικής ταχύτητας διαδόσεως κύματος foot-to-foot

15 15 Κυματική ταχύτητα ως συνάρτηση της πίεσης και της ηλικίας

16 Ανάκλαση κύματος 16 Ανάκλαση κυμάτων: Διακλαδώσεις Λέπτυνση Στενώσεις Ανευρύσματα Μεταβολή μηχανικών ιδιοτήτων τοιχώματος

17 Σχηματική παράσταση των ανακλάσεων 17

18 Σύγχρονες μετρήσεις παλμού πίεσης στην αορτή ανθρώπου 18

19 19 Αυξητικός δείκτης πίεσης ΑΙ ΑΡ: αύξηση πίεσης ΡΡ: παλμός πίεσης

20 Χρόνος άφιξης του ανακλώμενου κύματος (υπολογισμός) 20

21 Οπίσθιες ροές- Επίδραση αγγειοδιαστολής 21

22 22 Ανάκλαση κυμάτων: Αύξηση με περιφερικό αποκλεισμό

23 Διαχωρισμός κύματος σε προς τα μπροστά και πίσω οδεύοντα κύματα 23

24 24 Ανάλυση κύματος σε κύματα διαδιδόμενα προς τα μπροστά και προς τα πίσω

25 25 Αρχή του διαχωρισμού κύματος σε κύματα κατευθυνόμενα προς τα μπροστά και προς τα πίσω

26 26 Μέθοδος διαχωρισμού κυμάτων Ένταση ανάκλασης (RM)-Δείκτης ανάκλασης (RI)

27 Μονοδιάστατα μοντέλα του κυκλοφορικού συστήματος 27

28 Προσομοίωση του αρτηριακού δένδρου με ελαστικά αγγεία μεταβαλλόμενης διατομής Α, Q: παροχή, p: πίεση, τ: διατμητική τάση τοιχώματος 28 Μονοδιάστατο μοντέλο:

29 Παλμοί πίεσης σε διάφορες θέσεις του αρτηριακού δένδρου Μετρήσεις και αντίστοιχες μέσω υπολογιστικής προσομοίωσης με το μονοδιάστατο μοντέλο 29

30 Τοπολογία Αρτηριακού Δέντρου 30 Αποτελείται από 55 αγγεία. Εγγύς άκρο του συστήματος αποτελεί η ρίζα της ανιούσας αορτής που βρίσκεται στο άπω άκρο της αορτικής βαλβίδας.

31 Παροχή και πίεση -Υγιής Ενήλικας Παλμός παροχής εισόδου 31

32 Ασθενής με φραγή προ του αορτικού διχασμού 32

33 Ασθενής με φραγή προ του αορτικού διχασμού 33

34 Μονοδιάστατο μοντέλο- Αορτική πίεση εγγύς και άπω της στένωσης 34

35 Διδιάστατα μοντέλα του κυκλοφορικού συστήματος 35

36 Διδιάστατο (αξονικά συμμετρικό) μοντέλο: πρόβλεψη διατμητικών τάσεων, αξονικής ταχύτητας και κλίσεων πιέσεων μετά από μέτρηση παλμού παροχής μέσω παλλόμενου υπερήχου Doppler (κοιλιακή αορτή) 36

37 Διδιάστατο (αξονικά συμμετρικό) μοντέλο: πρόβλεψη κατανομών ταχύτητας στη διατομή του αγγείου μετά από μέτρηση παλμού παροχής μέσω παλλόμενου υπερήχου Doppler (κοιλιακή αορτή) 37

38 Τριδιάστατα μοντέλα του κυκλοφορικού συστήματος 38

39 Μοντέλα τριών χωρικών διαστάσεων και χρόνου Εξατομικευμένη προσομοίωση (Patient specific simulation) Αξονική τομογραφία τμήματος του αρτηριακού συστήματος (πχ της κοιλιακής αορτής με ανεύρυσμα) Ψηφιοποίηση και ανακατασκευή (reconstruction) της γεωμετρίας μέσω υπολογιστικών μεθοδολογιών (MIMICS–Materialise). Μέτρηση κυματομορφών πίεσης είτε και ταχύτητας (US-Doppler) Μέσω υπολογιστικών μεθοδολογιών (επίλυσης εξισώσεων ροής και κίνησης τοιχώματος) καθορισμός του τριδιάστατου πεδίου ροής και των παραμορφώσεων του αγγειακού τοιχώματος χρησιμοποιώντας ως συνοριακές συνθήκες τις μετρημένες κυματομορφές (ANSYS Inc) Υπολογισμός των διατμητικών τάσεων, πιέσεων στα αγγειακά τοιχώματα Υπολογισμός των ίδιων μεγεθών καθώς και της ασκούμενης δύναμης μετά τη αποκατάσταση με ενδαγγειακό μόσχευμα (εκτίμηση κινδύνου μετανάστευσης μοσχεύματος) 39

40 Παλμός παροχής (ml/s) στην είσοδο του ανευρύσματος της κοιλιακής αορτής 40

41 Πεδία ταχυτήτων σε μια τομή του ανευρύσματος κοιλιακής αορτής κατά τη διαστολική φάση 41

42 Κατανομή της πίεσης στην επιφάνεια του ανευρύσματος κοιλιακής αορτής στη φάση της συστολής 42

43 Συνολική δύναμη επάνω στο ενδαγγειακό μόσχευμα 43

44 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΡΕΥΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΒΙΟΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ & ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ''ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΡΟΗΣ ΑΙΜΑΤΟΣ ΣΕ ΕΞΑΤΟΜΙΚΕΥΜΕΝΑ ΑΟΡΤΙΚΑ ΑΝΕΥΡΥΣΜΑΤΑ, ΠΡΙΝ ΚΑΙ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΜΕ ΘΥΡΙΔΩΤΑ ΚΑΙ ΔΙΚΗΝ ΚΑΠΝΟΔΟΧΟΥ ΕΝΔΟΜΟΣΧΕΥΜΑΤΑ''

45 Αντιμετώπιση: Θυριδωτά ενδομοσχεύματα (fenestrated endografts) Δίκην καπνοδόχου ενδομοσχεύματα (chimney endografts) Ανατομίες με κοντό ή ανύπαρκτο αυχένα, λόγω ελλιπούς στήριξης του μοσχεύματος Εξαιρέσεις: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ 45

46 Σκοπός της εργασίας: Οξεία νεφρική ανεπάρκεια Μείωση της διατομής των αυλών (ισχαιμία-έμφραξη) Το πρόβλημα: Πιθανή ανάπτυξη θρόμβωσης εντός των μοσχευμάτων των διακλαδιζόμενων αρτηριών Προσομοίωση της ροής πριν και μετά την αποκατάσταση Μελέτη ανακυκλοφοριών και διατμητικών τάσεων στις διακλαδιζόμενες αρτηρίες Αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των μοσχευμάτων στην αιμάτωση 46

47 ΣΤΑΔΙΑ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Ansys Fluent Ansys Fluent Αναζήτηση αξονικών τομογραφιών ασθενών πριν και μετά την αποκατάσταση Αττικό νοσοκομείο 3 D Αναδόμηση της γεωμετρίας του αυλού ροής της κοιλιακής αορτής Mimics 10 Πλεγματοποίηση της επιφάνειας και του χώρου της γεωμετρίας Ansys ICEM CFD Ορισμός του προβλήματος + επίλυση Επεξεργασία αποτελεσμάτων 47

48 Εισαγωγή αξονικών τομογραφιών (≈1000 αρχεία DICOM) Δημιουργία μάσκας (κατώφλι φωτεινότητας) Απομόνωση του αυλού ροής της κοιλιακής αορτής Τρισδιάστατη απεικόνιση του τελικού αυλού (3D reconstruction) Εξομάλυνση επιφάνειας Δημιουργία διατομών εισόδου- εξόδου της ροής 3 D Αναδόμηση της γεωμετρίας της κοιλιακής αορτής (Mimics 10) 48

49 Εισαγωγή αξονικών τομογραφιών (≈1000, αρχεία DICOM) Δημιουργία μάσκας (κατώφλι φωτεινότητας) Απομόνωση του αυλού ροής της κοιλιακής αορτής Τρισδιάστατη απεικόνιση του τελικού αυλού (3D reconstruction) Εξομάλυνση επιφάνειας Δημιουργία διατομών εισόδου- εξόδου της ροής 3 D Αναδόμηση της γεωμετρίας της κοιλιακής αορτής (Mimics 10) 49

50 Εισαγωγή αξονικών τομογραφιών (≈1000, αρχεία DICOM) Δημιουργία μάσκας (κατώφλι φωτεινότητας) Απομόνωση του αυλού ροής της κοιλιακής αορτής Τρισδιάστατη απεικόνιση του τελικού αυλού (3D reconstruction) Εξομάλυνση επιφάνειας Δημιουργία διατομών εισόδου- εξόδου της ροής 3 D Αναδόμηση της γεωμετρίας της κοιλιακής αορτής (Mimics 10) 50

51 Εισαγωγή αξονικών τομογραφιών (≈1000, αρχεία DICOM) Δημιουργία μάσκας (κατώφλι φωτεινότητας) Απομόνωση του αυλού ροής της κοιλιακής αορτής Τρισδιάστατη απεικόνιση του τελικού αυλού (3D reconstruction) Εξομάλυνση επιφάνειας Δημιουργία διατομών εισόδου- εξόδου της ροής 3 D Αναδόμηση της γεωμετρίας της κοιλιακής αορτής (Mimics 10) 51

52 Εισαγωγή αξονικών τομογραφιών (≈1000, αρχεία DICOM) Δημιουργία μάσκας (κατώφλι φωτεινότητας) Απομόνωση του αυλού ροής της κοιλιακής αορτής Τρισδιάστατη απεικόνιση του τελικού αυλού (3D reconstruction) Εξομάλυνση επιφάνειας Δημιουργία διατομών εισόδου- εξόδου της ροής 3 D Αναδόμηση της γεωμετρίας της κοιλιακής αορτής (Mimics 10) 52

53 Εισαγωγή αξονικών τομογραφιών (≈1000, αρχεία DICOM) Δημιουργία μάσκας (κατώφλι φωτεινότητας) Απομόνωση του αυλού ροής της κοιλιακής αορτής Τρισδιάστατη απεικόνιση του τελικού αυλού (3D reconstruction) Εξομάλυνση επιφάνειας Δημιουργία διατομών εισόδου- εξόδου της ροής 3 D Αναδόμηση της γεωμετρίας της κοιλιακής αορτής (Mimics 10) 53

54 ΑΝΕΥΡΥΣΜΑ ΜΟΣΧΕΥΜΑTA FENESTRATED 54

55 ΑΝΕΥΡΥΣΜΑ ΜΟΣΧΕΥΜΑTA CHIMNEY 55

56 Πλεγματοποίηση της επιφάνειας και του χώρου της γεωμετρίας (Ansys ICEM CFD) υπερκοιλιακή αορτή κοιλιακή αρτηρία άνω μεσεντέριος νεφρική αρτηρία κοινή λαγόνιος αρτηρία Αορτικό τοίχωμα Πεδίο ροής 56 Τμηματοποίηση της γεωμετρίας Γένεση επιφανειακού + χωρικού πλέγματος: 12 πρισματικές στιβάδες στο τοίχωμα Delaunay mesh Τετράεδρα-πυραμίδες (0.3-1.8 mm 3 ) ≈ 1.700.000 στοιχεία

57 Πλεγματοποίηση της επιφάνειας και του χώρου της γεωμετρίας (Ansys ICEM CFD) Τμηματοποίηση της γεωμετρίας Γένεση επιφανειακού + χωρικού πλέγματος: 12 12 πρισματικές στιβάδες στο τοίχωμα Delaunay mesh Τετράεδρα-πυραμίδες (0.3-1.8 mm 3 ) 1.700.000 ≈ 1.700.000 στοιχεία 57

58 Πλεγματοποίηση της επιφάνειας και του χώρου της γεωμετρίας (Ansys ICEM CFD) Τμηματοποίηση της γεωμετρίας Γένεση επιφανειακού + χωρικού πλέγματος: 12 12 πρισματικές στιβάδες στο τοίχωμα Delaunay mesh Τετράεδρα-πυραμίδες (0.3-1.8 mm 3 ) 1.700.000 ≈ 1.700.000 στοιχεία 58

59 Οριακές συνθήκες Pοή στρωτή + ασυμπίεστη* Eργαζόμενο μέσο Αίμα Νευτώνειο ρευστό* (Διατομή αγγείων>100 μm) Ιξώδες : 0.0035 Pa∙s Πυκνότητα: 1055 kg/m 3 Τοίχωμα απαραμόρφωτο Ισόθερμο πρόβλημα Συνθήκη μη ολίσθησης στο τοίχωμα *Οι παραδοχές αυτές συναντώνται στη διεθνή βιβλιογραφία Ορισμός του προβλήματος: ANSYS FLUENT 59

60 Ρεαλιστικές οριακές συνθήκεςΟρισμός του προβλήματος: 60 Περίοδος: 1.06 sec

61 Επίλυση της ροής Navier-Stokes Επίλυση εξισώσεων Navier-Stokes Μέθοδος πεπερασμένων όγκων Second order upwind Σχήμα διακριτοποίησης Second order upwind Simple Αλγόριθμος επίλυσης Simple 0.005 s Χρονικό βήμα επίλυσης 0.005 s 10 -5 Όριο σύγκλισης 10 -5 4 4 καρδιακοί κύκλοι 61

62 Επεξεργασία Αποτελεσμάτων 62 Στιγμιότυπα: 1 1: Επιτάχυνση της ροής κατά τη συστολή (t 1 =0.07 s) 2 2: Μέγιστη παροχή κατά τη συστολή (t 2 =0.17 s) 3 3: Επιβράδυνση της ροής κατά το πέρας της συστολής (t 3 =0.32 s) 4 4: Ελάχιστη παροχή κατά τη διαστολή (t 4 =0.45 s) 5 5: Μέγιστη παροχή κατά τη διαστολή (t 5 =0.69 s) 6 6: Εκκίνηση του καρδιακού κύκλου (t 6 =0.99 s) Παροχή εισόδου 1 2 3 4 5 6

63 63 1 Σύγκριση γραμμών ροής πριν και μετά την αποκατάσταση με τεχνική chimney Περίπτωση Ανευρύσματος Chimney Μόσχευμα

64 64 Σύγκριση γραμμών ροής πριν και μετά την αποκατάσταση με τεχνική chimney Περίπτωση Ανευρύσματος Chimney Μόσχευμα 2

65 65 Σύγκριση γραμμών ροής πριν και μετά την αποκατάσταση με τεχνική chimney Περίπτωση Ανευρύσματος Chimney Μόσχευμα 3 Περιορισμός αλλά όχι εξάλειψη ανακυκλοφοριών μετά την αποκατάσταση

66 66 Σύγκριση γραμμών ροής πριν και μετά την αποκατάσταση με τεχνική chimney Περίπτωση Ανευρύσματος Chimney Μόσχευμα 4 Περιορισμός αλλά όχι εξάλειψη ανακυκλοφοριών μετά την αποκατάσταση

67 67 Σύγκριση γραμμών ροής πριν και μετά την αποκατάσταση με τεχνική chimney Περίπτωση Ανευρύσματος Chimney Μόσχευμα 5 Περιορισμός αλλά όχι εξάλειψη ανακυκλοφοριών μετά την αποκατάσταση

68 68 Περίπτωση Ανευρύσματος Chimney Μόσχευμα Σύγκριση γραμμών ροής πριν και μετά την αποκατάσταση με τεχνική chimney 6 Περιορισμός αλλά όχι εξάλειψη ανακυκλοφοριών μετά την αποκατάσταση

69 69 Εξάλειψη ανακυκλοφοριών ροής μετά την αποκατάσταση Αυξημένη ταχύτητα ροής  καλύτερη αιμάτωση του αυλού υπονεφρικά Κάθετα διανύσματα ταχυτήτων στη μέγιστη εγκάρσια διατομή τη χρονική στιγμή t 2 =0.17 s Περίπτωση ανευρύσματος Κυρίως μόσχευμα (Φάση μέγιστης παροχής)

70 70 Περιπλοκότητα ροής στις λαγόνιες μετά την αποκατάσταση2 Εγκάρσιο επίπεδο σε σημείο απότομης διεύρυνσης του αυλού μετά από στένωση Συμμετρικές δίνες (dean vortices)

71 71 Γραμμές ροής σε στεφανιαία τομή της αποκατεστημένης αορτής με τεχνική fenestrated 1 Διατήρηση πολυπλοκότητας του πεδίου και μετά την αποκατάσταση

72 72 Γραμμές ροής σε στεφανιαία τομή της αποκατεστημένης αορτής με τεχνική fenestrated 2

73 73 Γραμμές ροής σε στεφανιαία τομή της αποκατεστημένης αορτής με τεχνική fenestrated 3 Διατήρηση πολυπλοκότητας του πεδίου και μετά την αποκατάσταση

74 74 Γραμμές ροής σε στεφανιαία τομή της αποκατεστημένης αορτής με τεχνική fenestrated 4 Διατήρηση πολυπλοκότητας του πεδίου και μετά την αποκατάσταση

75 75 Γραμμές ροής σε στεφανιαία τομή της αποκατεστημένης αορτής με τεχνική fenestrated 5 Διατήρηση πολυπλοκότητας του πεδίου και μετά την αποκατάσταση

76 76 Γραμμές ροής σε στεφανιαία τομή της αποκατεστημένης αορτής με τεχνική fenestrated 6 Διατήρηση πολυπλοκότητας του πεδίου και μετά την αποκατάσταση

77 77 Ασθενής Α Ασθενής Α Κοιλιακή Αρτηρία Άνω μεσεντέριος αρτηρία Δεξιά νεφρική αρτηρία Αριστερή νεφρική αρτηρία Δεξιά λαγόνια αρτηρία Αριστερή λαγόνια αρτηρία Μέση παροχή (ανεύρυσμα) (kg/sec) 0.0060 0.00880.00870.00980.00460.0061 Ποσόστωση (%) παροχής σε σχέση με την είσοδο (ανεύρυσμα) 13.6719.8719.8222.1510.5113.98 Μέση παροχή (fenestrated) (kg/sec) 0.0084 0.00750.00830.00690.00500.0074 Ποσόστωση (%) παροχής σε σχέση με την είσοδο (100%) (Fenestrated) 19.4017.2319.1115.8211.5116.93 Ελαττωμένη αιμάτωση της δεξιάς νεφρικής  καμπυλότητα ανατομίας στην περιοχή Διαφορά στην αιμάτωση των λαγονίων αρτηριών  ασύμμετρη και διαφορετική ανατομία Εξέταση παροχών στις διακλαδισμένες αρτηρίες Ανεύρυσμα

78 78 Mείωση της παροχής στα διακλαδιζόμενα αγγεία άνωθεν του αορτικού διχασμού στα οποία έχει τοποθετηθεί μόσχευμα (εντονότερη στην αριστερή νεφρική αρτηρία) Mείωση της παροχής στην Α. μεσεντέριο αρτηρία, όπου το μόσχευμα φράσει ελαφρώς τη διατομή εισόδου της Αποκατάσταση Fenestrated Σύγκριση παροχών πριν και μετά την αποκατάσταση Ασθενής Α Ασθενής Α Κοιλιακή Αρτηρία Άνω μεσεντέριος αρτηρία Δεξιά νεφρική αρτηρία Αριστερή νεφρική αρτηρία Δεξιά λαγόνια αρτηρία Αριστερή λαγόνια αρτηρία Μέση παροχή (ανεύρυσμα) (kg/sec) 0.0060 0.00880.00870.00980.00460.0061 Ποσόστωση (%) παροχής σε σχέση με την είσοδο (ανεύρυσμα) 13.6719.8719.8222.1510.5113.98 Μέση παροχή (fenestrated) (kg/sec) 0.0084 0.00750.00830.00690.00500.0074 Ποσόστωση (%) παροχής σε σχέση με την είσοδο (100%) (Fenestrated) 19.4017.2319.1115.8211.5116.93

79 79 Διαφορές στην αιμάτωση : μεταξύ των νεφρικών αρτηριών μεταξύ των λαγονίων αρτηριών Εξέταση παροχών στις διακλαδισμένες αρτηρίες Ασθενής Β Ασθενής Β Κοιλιακή Αρτηρία Άνω μεσεντέριος αρτηρία Δεξιά νεφρική αρτηρία Αριστερή νεφρική αρτηρία Δεξιά λαγόνια αρτηρία Αριστερή λαγόνια αρτηρία Μέση παροχή (ανεύρυσμα) (kg/sec) 0.0044 0.0100 0.0069 0.0095 0.0050 0.0082 Ποσόστωση (%) παροχής σε σχέση με την είσοδο (ανεύρυσμα) 10.13 22.57 15.75 21.48 11.5818.49 Μέση παροχή (chimney) (kg/sec) 0.00170.0102 0.00390.0045 0.013 0.0107 Ποσόστωση (%) παροχής σε σχέση με την είσοδο (100%) (chimney) 3.1123.59 8.469.81 30.2324.8 Ανεύρυσμα Ασύμμετρη και διαφορετική ανατομία + διαφορές στις διατομών εισόδου της ροής σε αυτές

80 80 Έντονη ελάττωση αιμάτωσης των αρτηριών με μόσχευμα Παρόμοια πλέον αιμάτωση των νεφρικών Έντονη αύξηση της ροής προς τις λαγόνιες Ασθενής Β Ασθενής Β Κοιλιακή Αρτηρία Άνω μεσεντέριος αρτηρία Δεξιά νεφρική αρτηρία Αριστερή νεφρική αρτηρία Δεξιά λαγόνια αρτηρία Αριστερή λαγόνια αρτηρία Μέση παροχή (ανεύρυσμα) (kg/sec) 0.0044 0.0100 0.0069 0.0095 0.0050 0.0082 Ποσόστωση (%) παροχής σε σχέση με την είσοδο (ανεύρυσμα) 10.13 22.57 15.75 21.48 11.5818.49 Μέση παροχή (chimney) (kg/sec) 0.00170.0102 0.00390.0045 0.013 0.0107 Ποσόστωση (%) παροχής σε σχέση με την είσοδο (100%) (chimney) 3.1123.59 8.469.81 30.2324.8 Αποκατάσταση chimney Σύγκριση παροχών πριν και μετά την αποκατάσταση

81 81 Διατήρηση χαμηλών διατμητικών τάσεων και ανακυκλοφοριών  πιθανή ανάπτυξη θρόμβωσης Κατανομή διατμητικών τάσεων και γραμμές ροής στη φάση μέγιστης παροχής (t 2 =0.17 s) Fenestrated τεχνική

82 82 Κατανομή διατμητικών τάσεων και γραμμές ροής στη φάση μέγιστης παροχής (t 2 =0.17 s) Chimney τεχνική Διατήρηση χαμηλών διατμητικών τάσεων και ανακυκλοφοριών  πιθανή ανάπτυξη θρόμβωσης

83 83 Μελλοντική έρευνα: Αντίστοιχη μελέτη με τις πραγματικές οριακές συνθήκες του ασθενούς (Μέτρηση παροχής με υπέρηχο Doppler και πιέσεων μέσω αιματηρών αισθητήρων με καθετηριασμό) Μελέτη με κινούμενα και όχι ακλόνητα τοιχώματα αρτηριών (FSI: Fluid Structure Interaction) Σχεδιασμός κριτηρίων συναρμογής μοσχεύματος με το τοίχωμα της αρτηρίας και μελέτη δυνάμεων μετανάστευσης του μοσχεύματος (CSD: Computational Structure Dynamics).