يقوم الباحثون بتطوير نموذج رياضي للتنبؤ بخطر تمزق تمدد الأوعية الدموية

يقوم الباحثون بتطوير نموذج رياضي للتنبؤ بخطر تمزق تمدد الأوعية الدموية

تحدث تمدد الأوعية الدموية الدماغية في 5 إلى 8٪ من عامة السكان. يمكن أن يؤدي تمزق الأوعية الدموية وما ينتج عنه من تسرب الدم إلى الدماغ إلى سكتة دماغية خطيرة أو الوفاة. يموت أكثر من ربع المرضى الذين يعانون من السكتة الدماغية النزفية قبل الوصول إلى مرافق الرعاية الصحية.

التنبؤ بتمزق تمدد الأوعية الدموية أمر بالغ الأهمية للوقاية الطبية والعلاج. في "فيزياء السوائل" التي نشرتها AIP Publishing، قام باحثون من معهد سري شيترا تيرونال للعلوم والتكنولوجيا الطبية، تريفاندروم، والمعهد الهندي للتكنولوجيا في مدراس بتطوير نموذج رياضي خاص بالمريض لدراسة أي من عوامل تمدد الأوعية الدموية تؤثر على خطر التمزق قبل الجراحة.

تحدث تمدد الأوعية الدموية عندما يصبح الجزء الأضعف من الأوعية الدموية أرق ويتوسع ويتمزق بعد حد معين. في تمدد الأوعية الدموية الدماغية، مثل تمدد الأوعية الدموية المتشعب في الشريان السباتي الداخلي، يتسرب الدم إلى تجويف الدماغ

نظرًا لأن الأطباء يواجهون تمدد الأوعية الدموية في مراحل مختلفة من النمو، فقد حفزنا هذا على إجراء تحليل منهجي لتمدد الأوعية الدموية في الشريان السباتي الداخلي. الدراسة الحالية هي محاولة جادة ومنهجية لفحص ديناميكيات تدفق الدم في مراحل مختلفة لفهم بداية وتطور وخطر التمزق.

ب. جاياناند سودهير، معهد سري شيترا تيرونال للعلوم الطبية والتكنولوجيا

قام الفريق بفحص نسبة العرض إلى الارتفاع ونسبة حجم تمدد الأوعية الدموية، والتي تصف بشكل كلي خصائص شكل وحجم الانتفاخ. مع زيادة هذه المعلمات وتوسع تمدد الأوعية الدموية، يزداد الضغط الواقع على جدران تمدد الأوعية الدموية والوقت الذي يقضيه الدم في تمدد الأوعية الدموية. وهذا يزيد من احتمالية الكسر.

يتم إدخال صور التصوير المقطعي المحوسب الخاصة بالمريض في النموذج، والذي يعيد بناء الشكل الهندسي وتدفق الدم لتمدد الأوعية الدموية. يتم بعد ذلك استخدام المعادلات الرياضية لوصف تدفق السوائل وإنشاء معلومات حول جدران الأوعية الدموية وأنماط تدفق الدم.

قال إس في باتنايك من المعهد الهندي للتكنولوجيا في مدراس: "كان هذا ممكنًا لأننا تمكنا من الوصول إلى مجموعة الحوسبة الفائقة الوطنية لتنفيذ عمليات المحاكاة القائمة على ديناميكيات الموائع الحسابية".

وقال سودهير: "تكمن حداثة هذا العمل في التعاون الوثيق وجمع الخبرات من المجالات السريرية والتقنية". "كانت نماذج تمدد الأوعية الدموية ذات أشكال مختلفة، مما ساعدنا على بناء وفهم مدى تعقيد هياكل التدفق في تمدد الأوعية الدموية الدماغية متعددة الفصوص."

تحتوي تمدد الأوعية الدموية متعددة الفصوص، والتي تتضمن أكثر من جيب يشبه البالون من الدم المتوسع، على هياكل تدفق دم أكثر تعقيدًا من نظيراتها ذات الفصوص الواحدة.

ويأمل المؤلفون في تحويل تنبؤات مخاطر التمزق إلى برامج سهلة الاستخدام تساعد الأطباء وجراحي الأعصاب على تحديد أولويات المرضى المعرضين للخطر وعلاجهم. إنهم يريدون استخدام النموذج لتقييم فعالية خيارات العلاج المختلفة لتمدد الأوعية الدموية.

مصدر:

المعهد الأمريكي للفيزياء

مرجع:

ناجارغوي، مس، وآخرون. (2022) تأثير المعلمات المورفولوجية على ديناميكا الدم في تمدد الأوعية الدموية المتشعبة في الشريان السباتي الداخلي. فيزياء السوائل. doi.org/10.1063/5.0117879.

.