Koroner Ateroskleroz İlerlemesinin Optik Koherens Tomografi Tabanlı Biyomekanik Akışkan-Yapı Etkileşim Analizi

Harry J. Carpenter; Mergen H. Ghayesh; Anthony C. Zander; Juanita L. Ottaway; Giuseppe Di Giovanni; Stephen J. Nicholls; Peter J. Psaltis

doi:10.3791/62933

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Koroner Ateroskleroz İlerlemesinin Optik Koherens Tomografi Tabanlı Biyomekanik Akışkan-Yapı Etkileşim Analizi

4K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/62933

⸱

15 Ocak 2022

Harry J. Carpenter¹ , Mergen H. Ghayesh¹ , Anthony C. Zander¹ , Juanita L. Ottaway² , Giuseppe Di Giovanni³ , Stephen J. Nicholls⁴ , Peter J. Psaltis³^,⁵^,⁶

¹School of Mechanical Engineering, University of Adelaide, ²South Australian Health and Medical Research Institute (SAHMRI), ³Vascular Research Centre, Lifelong Health Theme, South Australian Health and Medical Research Institute (SAHMRI), ⁴Monash Cardiovascular Research Centre, ⁵Adelaide Medical School, University of Adelaide, ⁶Department of Cardiology, Central Adelaide Local Health Network

Bu makalede

Özet

Miyokard enfarktüsü oluşmadan önce müdahaleye rehberlik etmek için koroner vaskültürde hangi aterosklerotik lezyonların ilerleyeceğini belirlemeye ihtiyaç vardır. Bu makalede, bu ilerlemeyi tahmin etmeye yardımcı olmak için ticari bir sonlu eleman çözücüsünde akışkan yapısı etkileşim teknikleri kullanılarak Optik Koherens Tomografisinden arterlerin biyomekanik modellemesi özetilmektedir.

Özet

Bu yazıda koroner vaskültürdeki aterosklerotik plağın biyomekanik analizi için eksiksiz bir iş akışı sunuyoruz. Küresel ölüm, morbidite ve ekonomik yükün önde gelen nedenlerinden biri olarak ateroskleroz ile ilerlemesini analiz etmenin ve tahmin etmenin yeni yollarına ihtiyaç vardır. Bu hesaplama yöntemlerinden biri, kan akışı ile arter/plak etki alanları arasındaki etkileşimi analiz etmek için sıvı yapısı etkileşiminin (FSI) kullanılmasıdır. In vivo görüntüleme ile birleştiğinde, bu yaklaşım her hastaya uyarlanabilir ve kararlı ve kararsız plaklar arasında ayrım yapılmasına yardımcı olabilir. İntravasküler Optik Koherens Tomografi (OCT) ve invaziv koroner anjiyografiden (ICA) yararlanarak üç boyutlu rekonstrüksiyon sürecini özetliyoruz. Arterin üç boyutlu hareketini çoğaltmak da dahil olmak üzere simülasyon için sınır koşullarının çıkarılması, kurulum ve analiz ticari bir sonlu eleman çözücüde yapılmadan önce tartışılır. Arter duvarının ve pulsatil kan hızının/basıncının son derece doğrusal olmayan hiperelastik özelliklerini tanımlama prosedürü, iki alan adı arasındaki sistem bağlantının kurulmasıyla birlikte özetlenmiştir. Miyokard enfarktüsü takip eden bir hastada suçlu olmayan, hafif stenotik, lipit bakımından zengin bir plağını analiz ederek işlemi gösteriyoruz. Sırasıyla duvar kesme stresi ve lokal normalleştirilmiş heliklik gibi aterosklerotik plak ilerlemesi ile ilgili kurulan ve ortaya çıkan belirteçler tartışılır ve arter duvarı ve plaktaki yapısal yanıtla ilgilidir. Son olarak, sonuçları potansiyel klinik alaka düzeyine çeviriyor, sınırlamaları tartışıyor ve daha fazla gelişme için alanları özetliyoruz. Bu makalede açıklanan yöntem, aterosklerotik ilerleme riski altındaki bölgelerin belirlenmesine yardımcı olmak için umut vaat ettiğini ve bu nedenle aterosklerozun önemli ölüm, morbidite ve ekonomik yükünün yönetilmesinde yardımcı olabileceğini göstermektedir.

Giriş

Koroner arter hastalığı (CAD) en sık görülen kalp hastalığı türüdür ve küresel olarak önde gelen ölüm ve ekonomik yük nedenlerinden biridir¹^,². Amerika Birleşik Devletleri'nde, kabaca her sekiz ölümden biri CAD³^,⁴'e atfedilirken, CAD'den kaynaklanan küresel ölümlerin çoğu şimdi düşük ve orta gelirli ülkelerde görülmektedir⁵. Ateroskleroz, koroner arter tıkanıklığı ve akut miyokard enfarktüsüne (AMI) yol açan plak yırtılması veya erozyonu ile bu ölümlerin baskın sürücüsüdür^6. Suçlu koroner lezyonların reva....