Математическое моделирование биомеханической системы "аорта-легочная артерия-шунт"

Назад к программе

Породиков А. А.1, Синельников Ю. С.1, Биянов А. Н.1, Кучумов А. Г.2, Шмурак М. И.2

1ФГБУ ФЦССХ Минздрава России (Пермь); 2Пермский национальный исследовательский политехнический университет;

Актуальность: Несмотря на то, что с первой операции подключично-легочного шунтирования выполненного командой Blalock и Taussig прошло уже более 70 лет, этот метод хирургического лечения всё ещё считается процедурой высокого риска. Смертность составляет - 7,8% (от 3,7% до 14%), и связана с дисбалансом системного и легочного кровотока, что реализует в последующем каскад гемодинамических нарушений и проявляется сердечной недостаточностью. Выбор адекватного размера шунта остаётся актуальной проблемой, так как малый диаметр не способствует росту легочных артерий, а чрезмерный размер приводит к значительному диастолическому обкрадыванию коронарного кровотока. С помощью биомеханического и гидродинамического моделирования возможно спрогнозировать перспективы эффективности функционирования шунта и возникновение возможных осложнений. Цель: провести математическое моделирование биомеханической модели системы "аорта-легочная артерия-шунт" в раннем послеоперационном периоде. Материалы и методы: Изучены результаты оперативного лечения 4 пациентов с атрезией легочной артерии с ДМЖП. Всем пациентам в возрасте до 2 недель выполнялась операция МBTS, через срединную стернотомию. Двум пациентам был сформирован шунт между брахиоцефальным стволом и правой легочной артерией диаметром 3,5 мм, одному пациенту 4 мм. В четвертом случае выполнялось формирование центрального шунта 3,5 мм между восходящей аортой и бифуркации легочных артерий. Всем пациентам в раннем послеоперационном периоде выполнялось МСКТ ангиография, на основе данных изображений была построена индивидуализированная биомеханическая модель системы «аорта-легочная артерия-шунт» для анализа гемодинамики в данной области. Результаты: На основании проведенного гемодинамического исследования кровообращения у пациентов с ВПС (атрезия легочной артерии с ДМЖП) после оперативного лечения с использованием системно-легочного шунтирования были получены основные гемодинамические параметры: симметричность потока крови по легочным артериям, напряжение сдвига стенки (WSS), коронарная перфузия. Выявлено, что кровоток был несимметричен при всех типах шунтов: при боковой конфигураци на 20%, а при центральной конфигурации более 40% в пользу левой ЛА. Касательная напряжения на стенке (WSS), при центральной конфигурации шунта имела более низкие показатели по сравнению с другими позициям. При центральной позиции коронарная перфузия характеризовалась самыми низкими значениями давления. Отмечено, что шунт от БЦА диаметром 4 мм способствует меньшему снижению коронарного давления, чем шунт диаметром 3,5 мм в центральной позиции. Получены первые результаты математического моделирования, позволяющие выявить основные биомеханические показатели, которые характеризуют эффективность функционирования шунта и дают возможность определить дальнейший прогноз. Считаем важным необходимость проведения дальнейшего изучения для выявления чувствительности и специфичности основных гемодинамических параметров при системно-легочном шунте.

Комментарии посетителей

нет комментариев
Комментарии могут отправлять участники данного мероприятия или члены Ассоциации.