Les chercheurs développent un modèle mathématique pour prédire le risque de rupture d'anévrisme

Les chercheurs développent un modèle mathématique pour prédire le risque de rupture d'anévrisme

Les anévrismes cérébraux surviennent chez 5 à 8 % de la population générale. La rupture d’un vaisseau sanguin et la fuite de sang qui en résulte dans le cerveau peuvent entraîner un accident vasculaire cérébral grave, voire la mort. Plus d’un quart des patients victimes d’un accident vasculaire cérébral hémorragique décèdent avant d’atteindre un établissement de santé.

La prédiction de la rupture d'un anévrisme est cruciale pour la prévention et le traitement médical. Dans « Physique des fluides » par AIP Publishing, des chercheurs de l'Institut Sree Chitra Tirunal pour les sciences et technologies médicales de Trivandrum et de l'Institut indien de technologie de Madras ont développé un modèle mathématique spécifique au patient pour étudier quels paramètres d'anévrisme influencent le risque de rupture avant la chirurgie.

Les anévrismes surviennent lorsque la partie la plus faible d’un vaisseau sanguin s’amincit, se dilate et se rompt après une certaine limite. Dans les anévrismes cérébraux tels que l'anévrisme de bifurcation de l'artère carotide interne, le sang s'infiltre dans la cavité cérébrale

Étant donné que les cliniciens rencontrent ces anévrismes à différents stades de croissance, cela nous a motivé à analyser systématiquement les anévrismes de l'artère carotide interne. L’étude actuelle est une tentative sérieuse et systématique d’examiner la dynamique du flux sanguin à différentes étapes pour comprendre le début, la progression et le risque de rupture.

B. Jayanand Sudhir, Institut Sree Chitra Tirunal des sciences et technologies médicales

L’équipe a examiné le rapport d’aspect et le rapport de taille des anévrismes, qui décrivent de manière holistique les caractéristiques de forme et de taille du renflement. À mesure que ces paramètres augmentent et que l'anévrisme se dilate, la contrainte exercée sur les parois de l'anévrisme et le temps que le sang passe dans l'anévrisme augmentent. Cela augmente le risque de casse.

Des images de tomodensitométrie spécifiques au patient sont introduites dans le modèle, qui reconstruisent la géométrie et le flux sanguin de l'anévrisme. Des équations mathématiques sont ensuite utilisées pour décrire le flux de fluide et générer des informations sur les parois des vaisseaux sanguins et les schémas de flux sanguin.

"Cela a été possible car nous avions accès au cluster national de supercalcul pour réaliser des simulations basées sur la dynamique des fluides", a déclaré SV Patnaik de l'Institut indien de technologie de Madras.

"La nouveauté de ce travail réside dans la collaboration étroite et le regroupement des expertises des domaines cliniques et techniques", a déclaré Sudhir. "Les modèles d'anévrisme avaient différentes formes, ce qui nous a aidés à construire et à comprendre la complexité des structures de flux dans les anévrismes cérébraux multilobés."

Les anévrismes multilobés, qui comprennent plus d’une poche de sang en expansion en forme de ballon, contenaient des structures de flux sanguin plus complexes que leurs homologues unilobés.

Les auteurs espèrent convertir les prévisions du risque de rupture en un logiciel convivial qui aidera les médecins et les neurochirurgiens à prioriser et à traiter les patients à haut risque. Ils souhaitent utiliser le modèle pour évaluer l’efficacité de différentes options de traitement des anévrismes.

Source:

Institut américain de physique

Référence:

Nagargoje, MS, et coll. (2022) Influence des paramètres morphologiques sur l'hémodynamique dans les anévrismes de bifurcation de l'artère carotide interne. Physique des fluides. est ce que je.org/10.1063/5.0117879.

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