Forskere er ved at udvikle en matematisk model til at forudsige risikoen for brud på aneurisme
Cerebrale aneurismer forekommer hos 5 til 8% af den generelle befolkning. Sprængning af et blodkar og den deraf følgende udsivning af blod ind i hjernen kan føre til et alvorligt slagtilfælde eller død. Over en fjerdedel af patienter, der lider af et hæmoragisk slagtilfælde, dør, før de når et sundhedscenter. Forudsigelse af aneurismeruptur er afgørende for medicinsk forebyggelse og behandling. I "Physics of Fluids" af AIP Publishing udviklede forskere fra Sree Chitra Tirunal Institute for Medical Sciences and Technology, Trivandrum og Indian Institute of Technology Madras en patientspecifik matematisk model til at undersøge, hvilke aneurismeparametre...

Forskere er ved at udvikle en matematisk model til at forudsige risikoen for brud på aneurisme
Cerebrale aneurismer forekommer hos 5 til 8% af den generelle befolkning. Sprængning af et blodkar og den deraf følgende udsivning af blod ind i hjernen kan føre til et alvorligt slagtilfælde eller død. Over en fjerdedel af patienter, der lider af et hæmoragisk slagtilfælde, dør, før de når et sundhedscenter.
Forudsigelse af aneurismeruptur er afgørende for medicinsk forebyggelse og behandling. I "Physics of Fluids" af AIP Publishing udviklede forskere fra Sree Chitra Tirunal Institute for Medical Sciences and Technology, Trivandrum og Indian Institute of Technology Madras en patientspecifik matematisk model til at studere, hvilke aneurismeparametre, der påvirker risikoen for ruptur før operation.
Aneurismer opstår, når den svageste del af et blodkar bliver tyndere, udvider sig og brister efter en vis grænse. Ved cerebrale aneurismer såsom bifurkationsaneurisme i den indre halspulsåre siver blod ind i hjernehulen
Fordi klinikere møder disse aneurismer på forskellige vækststadier, motiverede dette os til systematisk at analysere indre halspulsårer. Den nuværende undersøgelse er et seriøst og systematisk forsøg på at undersøge dynamikken i blodgennemstrømningen på forskellige stadier for at forstå begyndelsen, progressionen og risikoen for brud."
B. Jayanand Sudhir, Sree Chitra Tirunal Institut for Medicinsk Videnskab og Teknologi
Holdet undersøgte størrelsesforholdet og størrelsesforholdet for aneurismer, som holistisk beskriver bulens form og størrelsesegenskaber. Efterhånden som disse parametre øges, og aneurismen udvider sig, øges stresset på aneurismets vægge og den tid, blodet tilbringer i aneurismen. Dette øger sandsynligheden for brud.
Patientspecifikke computertomografibilleder fødes ind i modellen, som rekonstruerer aneurismens geometri og blodgennemstrømning. Matematiske ligninger bruges derefter til at beskrive væskestrømmen og generere information om blodkarvæggene og blodgennemstrømningsmønstrene.
"Dette var muligt, da vi havde adgang til den nationale supercomputing-klynge til at udføre de beregningsbaserede væskedynamik-baserede simuleringer," sagde SV Patnaik fra Indian Institute of Technology Madras.
"Det nye ved dette arbejde ligger i det tætte samarbejde og at samle ekspertise fra kliniske og tekniske områder," sagde Sudhir. "Aneurismemodellerne havde forskellige former, som hjalp os med at opbygge og forstå kompleksiteten af flowstrukturerne i flerlobede cerebrale aneurismer."
Multilobede aneurismer, som omfatter mere end én ballonlignende lomme af ekspanderende blod, indeholdt mere komplekse blodgennemstrømningsstrukturer end deres single-lobede modstykker.
Forfatterne håber at konvertere rupturrisikoforudsigelserne til brugervenlig software, der vil hjælpe læger og neurokirurger med at prioritere og behandle højrisikopatienter. De ønsker at bruge modellen til at evaluere effektiviteten af forskellige behandlingsmuligheder for aneurismer.
Kilde:
Reference:
Nagargoje, MS, et al. (2022) Indflydelse af morfologiske parametre på hæmodynamik i bifurkationsaneurismer i den indre halspulsåre. Fysik af væsker. doi.org/10.1063/5.0117879.
.