Церебральные аневризмы встречаются у 5-8% населения в целом. Разрыв кровеносного сосуда и последующая утечка крови в мозг могут привести к тяжелому инсульту или фатальным последствиям. Более четверти пациентов, перенесших геморрагический инсульт, умирают до поступления в медицинское учреждение.

Прогнозирование разрыва аневризмы имеет решающее значение для медицинской профилактики и лечения. В публикации Physics of Fluids, опубликованной AIP Publishing, исследователи из Института медицинских наук и технологий Шри Читра Тирунал, Тривандрам, и Индийского технологического института в Мадрасе разработали математическую модель для конкретного пациента, чтобы изучить, какие параметры аневризмы влияют на риск разрыва до операции. .

Аневризмы возникают, когда самое слабое место кровеносного сосуда истончается, расширяется и после определенного предела лопается. В случае церебральных аневризм, таких как аневризма бифуркации внутренней сонной артерии, кровь просачивается во внутричерепную полость

Поскольку клиницисты сталкиваются с этими аневризмами на разных стадиях роста, это побудило нас систематически анализировать аневризмы внутренней сонной артерии. Текущее исследование представляет собой искреннюю и систематическую попытку рассмотреть динамику кровотока на различных этапах, чтобы понять возникновение, прогрессирование и риск разрыва».

Б. Джаянанд Судхир, Институт медицинских наук и технологий Шри Читра Тирунал

Команда исследовала соотношение сторон и размеров аневризм, которые описывают характеристики формы и размера выпуклости целостным образом. По мере увеличения этих параметров и расширения аневризмы нагрузка на стенки аневризмы и время пребывания крови внутри аневризмы увеличиваются. Это приводит к увеличению вероятности разрыва.

Индивидуальные компьютерные томографические снимки пациента вводятся в модель, которая реконструирует геометрию и кровоток аневризмы. Затем он использует математические уравнения для описания потока жидкости, генерируя информацию о стенках кровеносных сосудов и схемах кровотока.

«Это стало возможным благодаря доступу, который у нас был к национальному кластеру суперкомпьютеров для выполнения вычислительного моделирования на основе гидродинамики», — сказал С. В. Патнаик из Индийского технологического института в Мадрасе.

«Новизна этой работы заключается в тесном сотрудничестве и объединении опыта клинических и инженерных исследований», — сказал Судхир. «Модели аневризм были разной формы, что помогло нам построить и понять сложность структур потока в многодольчатых церебральных аневризмах».

Многодольные аневризмы, которые включают более одного шаровидного кармана расширяющейся крови, содержали более сложные структуры кровотока, чем их однодольные аналоги.

Авторы надеются преобразовать прогнозы риска разрыва в удобное для пользователя программное обеспечение, которое поможет клиницистам и нейрохирургам расставлять приоритеты и вести пациентов с высоким риском. Они планируют использовать модель для оценки эффективности различных вариантов лечения аневризм.